摘要

• 区块链和人工智能的结合正在改变各行各业，提高了安全性、优化了数据分析、提高了效率并使用户体验更加个性化。
• 尽管区块链和人工智能的结合前景光明，但也面临着诸多挑战，包括人工智能算法偏见、集成复杂性和监管问题。应对这些风险需要不同的数据集、细致的规划以及针对不断发展的监管采取积极的方法。

简介

在快节奏的技术领域中，区块链和人工智能(AI)这两个热词经常引起人们关注。这两个术语对于初学者来说可能听起来很复杂，但二者的结合正在重塑各行业并实现创新的未来。本文将讨论区块链和人工智能之间的关系，探索用例、潜在好处和一些潜在的风险。

区块链：分布式数据库

想象一下有这样一个由所有人共享的笔记本，只要是写在上面的内容就永远无法被删除或更改。这就是区块链的本质。区块链就像计算机网络之间共享的透明且安全的数字账本，是所有用户共享的数据库，无需中央机构。

人工智能：机器背后的脑力

简而言之，人工智能就是程序的学习能力。但该术语也可能指智能计算机程序的科学和工程。人工智能使用智能算法模仿人类的智力，是机器背后的脑力，帮助机器学习、分析数据并做出决策。您可以将人工智能视为虚拟助手，通过不断学习和改进帮助用户并执行各种任务。ChatGPT是人工智能的热门示例。

区块链和人工智能用例

区块链和人工智能的融合正在重塑各行业并彻底改变传统的流程。区块链和人工智能的用例多种多样且具有影响力，从增强安全性、透明度到简化数据分析以及自动运行智能合约。在本小节中，我们将深入研究区块链和人工智能的结合能带来的绝佳好处。

增强安全性并预防欺诈

区块链致力于高度防数据篡改和欺诈活动。分布式网络的基础设施与加密技术相结合，可以为人工智能系统增添一层额外的保障。 

例如，人工智能模型可以被编程为仅在满足某些条件的情况下，访问某些系统或一组特定的数据。而分布式网络用户可以通过使用智能合约来强制执行这些条件。

实际应用中，区块链技术可用于保护各种数据库（例如金融、医疗保健等）。而在这种情况下，人工智能可用于提高分析和管理区块链数据的效率。

去中心化数据存储

基于区块链的去中心化存储有助于确保信息的准确性和数据完整性。这对人工智能系统来说十分有用，因为AI通常依赖大量的数据集。人工智能的学习模型还可以与加密技术相结合，提供防篡改性并提高数据隐私性。

供应链管理

管理产品从创建到交付的过程涉及复杂的流程网络。区块链为供应链带来透明度和可追溯性。而人工智能通过分析生成的大量数据、报告潜在的库存问题、识别模式并优化整个流程来完善流程网络。其结果是形成了高效的供应链管理，最大限度地减少错误并提高生产率。

智能合约和自动化

智能合约是根据预定义规则自动执行的合约。人工智能使这些合约更加智能。例如，嵌入人工智能算法的智能合约可以基于实时数据分析自动执行任务。这一结合使自动化提高到一个新的水平，降低了对中介机构的需求并提高了效率。

区块链和人工智能：潜在的好处

安全性提高

区块链的防篡改特性，加上人工智能分析数据和检测异常的能力，形成了强大的安全机制。这一组合降低了数据泄露和未经授权访问的风险，从而培养了人们对数字交易的信任。

效率提高

区块链的透明账本和人工智能的数据分析能力相结合，可以简化流程。对于企业来说，不仅提升了效率，降低了成本，还能做出更快的决策。

个性化体验

人工智能依靠数据蓬勃发展，而区块链能确保数据的安全性和真实性。这一结合使企业能够向用户提供个性化体验，从定制的产品推荐到定制的服务。

区块链和人工智能：潜在的风险

人工智能算法偏见

虽然人工智能是一种强大的工具，但其算法的公正性是基于训练时使用的数据。如果训练数据存在偏见，则可能反应在人工智能做出的决策上。认识到这一问题并降低偏见的影响来避免出现问题是非常重要的。解决人工智能偏见问题的一种方法是使用多样化且具有代表性的数据集，并结合稳健的测试程序和持续的监控。

集成挑战

集成这两种复杂的技术也会带来一些挑战。组织在调整现有系统来适应区块链和人工智能的组合时可能会遇到一些障碍。战胜集成挑战需要细致的规划和技术专业知识。

监管问题

与其他任何变革性技术一样，二者的结合也会遇到监管和合规问题。区块链和人工智能不断发展的特性可能会逐渐超出监管机制范围，在数据隐私和法律合规方面构成潜在的风险。

结语

区块链和人工智能的结合仍处于早期阶段，但有着无限的可能。我们在此探讨了这些技术可能会提高安全性、提高效率以及个性化用户体验的几种潜在场景。但重要的是要意识到人工智能算法偏见和集成的复杂性等问题。

随着区块链和人工智能技术不断发展，我们可以预测各行业将发生突破性发展。从带来金融交易革命到创建更智能、更高效的供应链，未来可能会实现令人瞩目的创新。

从广义来说，可扩展性是指系统针对日益增长的需求不断扩展的能力。在计算中，您可以通过硬件升级提高计算机性能，加快部分任务的执行速度。谈到区块链的可扩展性，一般指提高性能，以便处理更多交易。

比特币等协议优点很多，但可扩展性有所欠缺。如果比特币在中心化数据库中运行，管理员提升处理速度和吞吐量会容易许多。然而，比特币的价值主张（如抗审查能力）要求众多参与者协同合作，一起同步区块链的副本。

区块链的可扩展性问题

比特币节点的运行成本相对低廉，即使是低配设备也可以胜任。然而，数千个节点需要保持最新状态，导致容量受限。

区块的上限一般设置为可在链上处理的交易数量，防止数据增长失去控制。如果数据增量过大、增速过快，节点可能无法跟上步伐。此外，如果区块过大，则会难以在网络中快速中继。

因此，遇到这种情况，我们会陷入瓶颈。我们可以将区块链视为发车间隔固定的火车服务。每个车厢座位有限，乘客必须通过竞价确保获得一张车票。如果所有人都想登车，票价自然水涨船高。同理，被未确认交易阻塞的网络会要求用户支付高昂的费用，以便优先处理其交易。

一种解决方案是车厢扩容。座位数量增加，客流量变大，车票价格随之下降。然而，车厢依然可能会如之前一样满员。车厢无法持续加宽，就像区块和燃料费限额不能无限增加。燃料费会加重节点留存在网络中的成本，因为节点只能通过硬件升级来保持同步。

以太坊的创造者Vitalik Buterin提出了可扩展性的“三元悖论”，论述区块链面临的挑战。他认为，协议必须在可扩展性、安全性和去中心化之间进行权衡。三者互相矛盾，如果过度强化任意两项，第三项势必大打折扣。

因此，许多人认为可扩展性有望在链下实现，而安全性和去中心化应在区块链自身得到最大优化。

什么是链下扩展解决方案？

链下扩展是指支持交易执行，但不让区块链扩容的方式。入链协议支持用户收发资金，但交易不会立即在主链出现。在这方面，我们将深入探讨两项最显著的进展：侧链和支付通道。

侧链介绍

什么是侧链？

侧链是独立的区块链，但不是独立平台，在某种程度上与主链挂钩。主链和侧链可以互操作，即资产可以在主链与侧链自由流动。

保证资金顺畅转移的方法很多。在部分情况下，可以将资金存入特殊地址，将主链中的资产转入侧链。此时资金并没有真正转出，而是在地址中锁定，侧链会收到相应金额。更直接的方法（可能偏向中心化）是将资金发送给托管方，由其使用保证金交换侧链的资金。

侧链的工作原理

假设我们的朋友Alice拥有五枚比特币。她希望以此交换比特币侧链中的五枚等价货币（我们称为“侧链币”）。我们讨论的侧链双向挂钩，用户可以将其资产从主链转入侧链，反之亦然。

别忘了，侧链是独立的区块链，拥有不同的区块、节点和验证机制。为了得到侧链币，Alice会将自己的五枚比特币发送至另一个地址。该地址可能归某人所有。收到比特币后，地址所有者在Alice的侧链地址中记入这5枚侧链币。此外，该地址可能采用某种去信任化程度最高的设置，软件检测到付款后会自动记入侧链币。

Alice已将所持比特币转换为侧链币。她也可以逆向操作，将侧链币转换为比特币。在侧链拥有资产后，她现在可以在这条独立区块链自由交易。如同主链一样，她可以发送或接收他人的侧链币。

例如，她可以向Bob支付一枚侧链币，购买币安的连帽衫。当她想换回比特币时，可以将剩余的四枚侧链币发送至一个特殊地址。交易确认后，四枚比特币将会解锁并转入她在主链控制的地址。

为什么使用侧链？

您可能想知道为什么要使用侧链。Alice只使用比特币区块链不行吗？

答案是，侧链可能拥有比特币不具备的功能。区块链是精心设计的链下交易系统。虽然比特币是最安全的去中心化加密货币，但就吞吐量而言，它还并不是龙头老大。虽然比特币交易比传统方法更快，但与其他区块链系统相比，速度略逊一筹。区块每十分钟才能挖掘一次，当网络拥塞时，手续费会显著增加。

但我们不得不承认，日常的小额支付可能根本不需要这么高的安全等级。如果Alice去买咖啡，她肯定不会苦等交易确认。如果是这样，她的交易会一直在队列中，待到交易确认，恐怕咖啡已经凉透了。

侧链不受这种规则的约束。它甚至不使用工作量证明也能发挥作用。您可以随意选择共识机制，信任单一验证者或调整任意数量的参数。侧链可以实施主链没有的升级，生成更大的区块并执行快速结算。

有趣的是，即使侧链严重出错，也不会影响基础链。这样一来，它们可以作为实验平台，推出本应占据多数网络共识的功能。

如果用户对链下交易感到满意，侧链可能是有效扩展不可或缺的一步。主链节点不需要存储侧链的所有交易。Alice可以通过单次比特币交易进入侧链，执行数百笔侧链币交易，然后退出。就比特币区块链而言，她只完成了两项操作：一进一出。

以太坊等离子体(Plasma)与之类似，但存在明显差异。敬请阅读《什么是以太坊等离子体(Plasma)？》，了解详情：

支付通道介绍

什么是支付通道？

支付通道在可扩展性方面的作用与侧链相同，但二者本质不同。与侧链相似，支付通道将交易与主链分离，防止区块链无限扩容。然而，与侧链的不同之处在于，它们不需要依托独立的区块链，

支付通道通过智能合约支持用户交易，无需将交易发布到区块链。在两位参与者之间使用软件强制协议即可运行。

支付通道的工作原理

在热门的闪电网络模式中，双方首先将代币存入共同拥有的地址。这是一个多签名地址，需要两个签名才能使用资金。因此，如果Alice和Bob创建了这样的地址，资金只有经过双方同意才能转移。

假设二人均向同一地址存入10枚比特币，该地址的余额为20枚比特币。他们能够轻松确定初始余额，即Alice和Bob各自拥有10枚比特币。如果Alice需要转给Bob一枚代币，可以将账本更新为：Alice拥有9枚比特币，Bob拥有11枚比特币。他们不需要将交易发布至区块链，即可更新余额。

最终完成所有交易后，假设Alice拥有5枚比特币，而Bob拥有15枚。他们可以创建交易，将这些余额发送到各自的地址，对其签名并在链上广播。

Alice和Bob本可以在账本中记录几十、几百甚至上千笔交易。但在区块链层面，他们只执行了两项链上操作：一项是初始资金交易，另一项在完成交易后重新分配余额。除了上述两点，其他所有交易均在链下进行，没有手续费并且几乎即时成交。双方无需支付矿工费用，也不必等待区块确认。

当然，上文讨论的示例建立在交易双方相互了解，密切合作的基础之上，不太适合陌生人。然而，也可以使用特殊机制惩罚欺诈行为，让并不熟悉的各方安全交易。

支付路径

对于频繁交易的双方来说，支付通道显然更加方便快捷。这种方式也在日臻完善。这些通道的网络可以不断充实与优化，让Alice可以向没有直接联系的收款方付款。如果Bob与Carol开通了支付通道，只要容量充足，Alice便可通过该通道向Carol付款。她可以首先通过Bob的支付通道付款，由Bob将资金转入Carol的通道。如果Carol与另一位参与者Dan相连，也可以进行相同的操作。

这样的网络结构最终演变成分布式拓扑，所有人均可连接多个对等节点。付款通道很多，用户可以自主选择最有效的通道。

总结

在上文中，我们讨论了两种可扩展性方案。二者均支持在不增加基础区块链负担的前提下完成交易。侧链和支付通道尚不够成熟，但越来越多希望规避基础层交易缺陷的用户正在接纳这两项技术。

假以时日，用户不断加入网络，维持去中心化至关重要。为了实现目标，可以限制区块链容量的增长，以便随时加入新节点。链下可扩展性解决方案的支持者认为，随着技术发展，主链在未来只会服务高额交易，或者仅用于接入/断开侧链以及开放/关闭支付通道。

当我们碰巧在同一句话中看到区块链和市场两个术语，无疑会想到促进加密货币交易蓬勃发展的交易平台生态系统。区块链技术功能极其完备，是各类市场的构建基础。

金融资产或是有形的实物，抑或无形的数字产品。无论哪种资产，只要存在持有价值，必然有潜在市场。

在本文中，我们来了解一下显著受益于区块链技术的特殊市场，即预测市场。

什么是预测市场？

预测市场属于投机市场，市场参与者不交易期权或加密货币，而是交易信息。确切来说，投资者对未来事件的结果进行押注。

可押注的事件应有尽有，前提是经纪商愿意将其列入销售清单。让我们以结果为“yes（是）”或“no（否）”的问题为例：截至2025年，美国与欧洲是否开通铁路专线？

这个事件存在两种潜在结果。要么“yes（是）”，要么“no（否）”。倘若我们确信五年内不会有火车通行，那么可以购买一系列的no合约。每份合约的定价从0到1美元不等。

如果该列火车在截止日期前没有运行，则no合约兑现1美元，而yes合约毫无价值。反之，该列火车在期限内确实投入运行，则no合约将一文不值，而yes合约值1美元。

与此同时，市场情绪发生变化以及市场出现新信息时，合约价值会随之波动。如上例所述，倘若截止日期临近，水下隧道技术未取得进展，那么no合约的价格可能会上涨。如果一家大型公司宣布，计划在2024年启动这列火车服务，yes合约的价格则会上涨。

这貌似是典型的投机市场。参与者购买合约并期待合约价值随时间推移而增长。但预测市场远非我们认为的普通投机平台那么简单。如果使用得当，预测市场能够成为强大的预测工具。

预测市场为何有效？

在押注时，市场参与者很有可能掌握了影响决策的信息。与常规打赌不同，部分外部因素会影响特定结果的发生概率。

明智的投资者会自行研究，专家则会权衡利弊。掌握内部消息或熟悉相关主题的人群会投资自认有升值潜力的合约。简而言之，预测市场就是信息聚合器。

在上述洲际列车示例中，如果no合约以0.90美元交易，而yes合约的价格为0.10美元，这就表示只有少数人对这个预测的成功抱有信心。由于掌握信息的人“报告”自己了解的情况，能够获得经济奖励，因此，市场的集体洞察力已反映在数据当中。

预测市场擅于收集和呈现信息，其遵循的原理是，群体智慧通常优于少数专家所掌握的数据。市场研究发现，各行各业的利益相关者，不论来自IT还是可再生能源行业，都能从了解所处行业的生态系统发展趋势预测中获益。不仅如此，市场通过众包信息能够准确勾勒出未来的发展趋势。

支持者甚至认为，预测市场会成为新型民主形式“Futarchy”的核心技术。

我们不需要yes或no合约，只要利用相斥结果就能押注，例如总统选举。假设候选人A和候选人B正在竞选总统。押注者认为候选者A会获胜，就会购买候选人A合约，候选人B的支持者则反向操作。

预测市场与区块链技术

预测市场极有可能成为强大的工具，如果做到去中心化，其价值主张会大大增强。当前的中心化平台提供的服务有限，要么是受当地法律法规限制，要么是所有者不愿意列出某些合约。而且，用户还得信任此类平台的运营商并为使用平台服务支付额外的费用。

传统中心化模式将被基于区块链的去中心化方法取代。这样会带来诸多好处，例如抗审查性、削减中间机构的数量以及提高可访问性等。

抗审查性

现有的预测市场通常由单方运营。这意味着政府当局或不法分子等实体可轻易将其关停。然而，去中心化平台却没有那么容易被搞垮。

智能合约参与治理之后，单点故障将不复存在。网络中的每个节点都能运行代码。如果合约以某种方式创建，任何用户都无法编辑或删除支撑该市场的程序。

无中间机构

区块链不需要管理员。外包的自动代码取代了传统第三方的工作，因此不再需要中间机构。用户直接与智能合约交互，也就是说，无需再向第三方（即中心化平台）支付费用。由于用户不用信任任何人，这就消除了一些交易对手风险。

无需许可

通过去中心化的预测市场，个人可随时随地自由押注或创建合约。此前困扰平台的地域或法规限制将不复存在。

区块链预言机的功能

如果没有经纪商或任何形式的中央机构，我们如何确定到期时的结果是什么呢？

我们需要某种“真相”机制，此时区块链预言机就发挥作用了。我们希望利用数据源来准确告知结果是否发生。要实现这一目的，以下是几种可行的方式。

最简单的方法是访问第三方网站或数据流，而这种方式从根本上破坏了区块链的使用。毕竟，结果将由第三方掌控，他们有可能为了谋取私利而撒谎，或成为企图作弊者拉拢的目标。

另一种选择是利用经济报酬来鼓励用户如实报告事件。实施质押机制的话，用户需要抵押代币来进行报告。如果报告属实，用户就会获得某种形式的报酬。倘若试图作假，他们将失去质押的代币。首家区块链预测市场平台Augur就是用这一模式来解决争议的。Gnosis等其他平台则允许用户自行选择中心化或去中心化的解决方案。

在预测市场中使用区块链预言机算是一种创新概念。作为一种新兴技术，我们尚未确定哪种预言机适用于不同类型的预测市场。去年，币安研究院就该问题发表了一篇报告。值得一提的是，这篇报告指出了某个最热门的预测市场中存在设计缺陷攻击以及其他缺陷。

总结

预测市场不仅能有效押注未来结果，还是收集一切可靠信息的先进手段。利用经济激励让个人分享自己掌握的市场信息，我们就能洞察社会、行业以及政治层面的发展趋势。

就目前而言，中心化平台的不足之处阻碍了预测市场发挥其真正潜力。然而，只要去中心化方案取而代之，情况即将得到扭转。当预言机的功能愈渐强大，区块链技术就能存储无法篡改的可证式公平代码。

区块链用例：供应链

了解区块链将如何革新供应链管理系统，确保整个供应链网络透明高效的同时节约各项成本。

要点

供应链涉及将原材料转化为商品并交付给客户的复杂流程。

目前的供应管理系统缺乏透明度、效率和整合度。

区块链技术可有效解决这些问题，但在实际应用中面临重重困难。

简介

供应链是由参与生产和分销特定产品或服务的人员和企业构成的网络，从源头供应商一直延伸到终端用户和客户。基本的供应链系统通常包含食品或原材料供应商、制造商（加工阶段）、物流公司和终端零售商。

目前，供应链管理系统普遍缺乏效率和透明度，大多数网络在试图整合所有参与方时都遇到了困难。理想情况下，产品、材料、资金和数据在供应链的各个阶段都可以不受阻碍地自由流动。

但目前的模式很难维持系统的效率和稳定性。这不仅会削弱企业的盈利能力，也会波及最终的零售价格。

2020年，新冠疫情爆发，这些问题再度浮出水面，且态势更为严峻。由于各国的限制措施，商品运输时间明显延长。普通消费者在苦苦等待的同时，也留意到了”供应链”存在的问题。

区块链技术提供了记录、传输和共享数据的新方法，可解决供应链中最紧迫的一些问题。

在供应链中应用区块链技术的好处

区块链采用分布式系统，录入的数据难以篡改或伪造，非常适合打造供应链网络。一条区块链由一系列相连的数据块组成。这些数据块通过加密技术连接。在未经网络各节点同意的情况下，存储的数据无法更改。

区块链系统为传递信息提供了安全可靠的架构。该技术通常用于记录加密货币交易，但其作用并不局限于此。它能保障各种数字数据的安全，将其应用于供应链网络也可以带来诸多好处。

透明且不可篡改的记录

想象一下，有几家公司和机构正在开展合作。它们可以使用区块链系统来记录与材料和产品相关的位置和所有权数据。当资源在公司之间流动时，所有供应链成员均可查看相关信息。由于数据记录无法更改，出现问题时，责任方显而易见。

削减成本

供应链网络的低效造成了大量浪费。这一问题在涉及易腐货物的行业尤为普遍。提升物流追踪能力以及数据透明度有助于公司找到浪费的源头，进而采取措施节约成本。
使用区块链还可以免除资金进出银行账户和支付服务平台产生的费用。这些费用会降低利润率。因此，节约这方面的成本也相当重要。

创建可互操作的数据

当前供应链最突出的问题是无法整合流程中每个合作伙伴的数据。区块链采用分布式系统的架构，具有独特且透明的数据存储库。网络的每个节点（每一方）都可添加新数据并验证其完整性。这意味着所有相关方都可以访问存储在区块链上的所有信息。换言之，一家公司可以轻松验证另一家公司发布的信息。

取代电子数据交换

许多公司依靠电子数据交换（EDI）系统发送业务信息，但通常是分批发送，而不是实时发送。如果货物丢失或价格发生急剧变化，供应链中的其他参与者只有在下一次电子数据交换时才能了解情况。有了区块链，就可以及时更新信息，迅速告知所有相关实体。

数字协议和文件共享

不论供应链上的文件以何种形式共享，确保真实文件的唯一性至关重要。必要的文件和合同可以关联区块链交易和数字签名，让各方都能访问协议和文件的原始版本。 

区块链可保证文件不被轻易篡改，只有在所有参与方达成共识的情况下才能更改协议。这样，企业负责人可以减少和律师一起处理文书工作，或是在谈判桌上进行商榷的时间，集中精力开发新产品或促进业务增长。

提高商品质量

有了区块链技术，企业可以全程追踪产品质量，更快、更高效地发现并销毁残次品。消费者会从中受益，因为收到次品的概率会有所降低。由于合作方会及时发现并予以处理，企业将更有动力专注生产高质量的产品。

在供应链管理中应用区块链技术面临的挑战

虽然区块链技术在供应链行业有很大的应用潜力，但仍有一些挑战和限制不容忽视。

部署新系统

专为企业供应链打造的系统可能无法与基于区块链技术的环境兼容。彻底改造公司的基础设施和业务流程是一项重大举措，可能会中断运营并占用其他项目的资源。因此，在本行业其他主要企业广泛采用区块链之前，上层管理者可能会犹豫是否要批准此类投资。

说服合作伙伴

应用区块链技术时，还需要获得供应链合作伙伴的支持。当区块链仅覆盖供应链中的部分流程时，企业就可以从中获益。但由于其他参与方拒不合作，应用时无法充分发挥这项技术的优势。此外，并不是所有公司都希望提高透明度。

变革管理

一旦基于区块链的系统就位，企业就必须在员工间推广。变革管理计划要让员工了解区块链的概念、区块链对工作职责的影响，以及如何用基于区块链的新系统开展工作。后续培训计划可以介绍区块链技术的新功能和创新，但这需要投入时间和资源。

结语

供应链行业的几家大型企业已经开始采用基于区块链的分布式系统，并部署了相应资源进行推广。例如，IBM Food Trust平台使用区块链技术来提高食品供应链的透明度。日后，全球供应链平台很可能会利用区块链技术简化公司在产品和材料流通过程中的信息共享流程。

从生产加工到物流和问责，区块链技术可以在诸多方面改变企业的运作模式。每个事件都可以录入和验证，成为透明且不可篡改的记录。因此，在供应链网络中使用区块链有望解决传统管理模式中常见的低效问题。

区块链在慈善领域的运用：“数字慈善”

慈善事业因缺少曝光量和透明度，责任问题不明朗化，以及能接受捐助渠道的有限化，往往很难成功。数字慈善（利用区块链技术促进慈善捐款）则提供了新的解决方案，在去中心化交易的情况下，慈善机构可以更高效地收到捐款及筹集资金。

区块链的基础知识

区块链系统的高透明度及高安全性给各行各业都带来了许多好处。虽然区块链在比特币诞生之前就已经存在，但它的这些基本特质最近才开始被广泛运用。

几乎所有的数字经济网络都建立在区块链技术的基础上。它最早是由中本聪(Satoshi Nakamoto) 在研究比特币的数字账本时提出来的，但是其在其他领域的成功运用，证明了区块链不仅仅是在数字货币方面，而在很多其他有关通讯及数据分享行业也广泛适用。

比特币区块链网络的运作就像是一个分布式账本技术(DLT), 它靠一个巨大的节点网络所维持，且受到密码学保护。这样的体系允许无边界的点对点交易可以在“免信任”环境中产生。“免信任”意味着用户之间不需要事先建立联系及信任，因为所有的节点都要求按照预定义的规则体系来操作。

比特币账本在这些交易中并不依靠于某一个数据中心或者服务器，取而代之的是，区块链技术通过大量的节点将其复制并在全世界范围内传播。这就是说，每一次交易的确定或数据的更改都需要所有参与者更新数据（他们必须达成共识，数据更改才能确认）。

区块链的这些优势也运用在许多慈善机构当中。

捐赠数字货币

数字货币全球化仍有一段路要走，而数字慈善的普及则需要更长的时间。目前，一小部分慈善机构已经开始接受数字货币作为一种捐赠方式，且该数量还在不断增加。

打算使用数字货币的捐赠者们大概只能局限于支持数字货币的机构或者向他们最爱的机构捐赠大量的数字货币，来促使他们接受数字捐赠。

一家慈善机构在接收数字货币捐赠之前，它需要有一套透明，高效的流程体系来管理和分发这些善款。了解数字货币和区块链的基础原理 — 并且知道数字货币善款如何能被转化为法币 — 对于制定具体的实施方案是非常重要的。

数字慈善的潜在价值

数字慈善对于慈善机构和捐赠者来说，拥有一些显著的有点：

完全的透明度：每一笔数字货币的交易通过区块链数据都是可追踪的。如此高的透明度和公开性能够鼓励捐赠者们进行捐赠，同时也能大幅提高慈善机构的信誉。

全球化和去中心化：大多数区块链网络都是高度去中心化的，它们不能只依靠一个中心化的政府和机构来进行运作，因此，善款能直接从捐赠者手中转到慈善机构。区块链去中心化的特性使得全球性的交易变得简单可靠。

数字协议：区块链使得电子数据的共享和存储变得更加简单，它也可以被用来保障重要文件和合同不能被随意篡改。

降低开支：区块链技术具有极大的潜力能够简化慈善机构的管理方式，自动化运作流程和减少中介费用。

减少税收：拿一位美国捐赠者来举例子，如果他用比特币捐赠了一笔善款，慈善机构能够全额拿到这笔钱（因为不需要付税）。除此之外，捐赠者也能向政府机关申请高额的赋税减免。

局限性

除了潜在的优点之外，我们对于数字慈善也存在一定的顾虑：

价值波动：除了稳定币，大多数的数字货币在快速变化的市场下，通常会产生较大的价值波动。

安全性：如果善款的私钥丢失了，那么善款也就丢失了。同样，如果私钥保存不当，那么就会有人通过获得私钥窃取善款。

公众认知：大多数人对区块链技术觉得晦涩难懂，很多有捐赠意向的人对数字货币缺乏足够的基本认知，他们也不相信这套系统，也不会使用区块链技术来进行捐赠。

现实案例

近些年来，很多慈善机构开始逐渐接受数字慈善。在2017年，全球性的慈善组织 — 富达慈善基金（Fidelity Charitable）已经接受了价值6900万美金的数字货币捐赠。同年，一位不愿透露姓名的捐赠者通过Pineapple Fund向全球多个慈善机构共捐赠了价值5500万美金的比特币。

结论

数字慈善在捐赠，接收和分发等方式上还是一种全新的尝试，但是伴随着区块链技术的快速增长和广泛传播，慈善机构和捐赠者们正逐步地拥抱这项新技术来帮助需要帮助的人们。如果公众不断的采用数字货币的方式进行捐赠，那么慈善机构也只有巩固其这方面的运营体系才是明智之举。

Blockchain背后的思想早在1991年就已经构思出来，但直到2009年比特币技术的开发，才开始受到更多关注。比特币由化名为Satoshi Nakamoto的一名或一群人创建。尽管尚未得知Satoshi Nakamoto究竟是谁，但他们的技术创新已经在全球范围内对资产的创建和使用方式产生了深远影响。

大多数blockchains应用使用分布式账本，通过使用密码术记录和保护数字资产。该技术通常被应用于数字货币网络（加密货币），但其去中心化和安全的性质也使其成为许多其他行业的强大工具。

随着加密货币领域的普及和基于blockchain的解决方案的提升，学习如何将这种创新技术应用到不同场景也是非常重要的。

通过消除对中心化的信任和高成本的安全性需求，blockchain提高了效率。此外，去中心化网络可以配置为透明的数据库，所有参与者都可以访问。从这种意义上说，blockchain技术能够创建去中心化和保障数据一致性的能力。这能够为许多行业和组织（例如，慈善机构，供应链，医疗保健等）改善性能和提升安全性。

慈善机构

世界各地的许多慈善组织都在努力应对资源管理、运营透明性和有效治理方面的挑战。Blockchain技术无疑可以帮助到这些慈善基金会去优化资金授予和管理过程。

我们已经关注到业内有很多案例，已经将blockchain技术整合到慈善事业中。例如，blockchain慈善基金会（BCF）是一个致力于实现可持续发展为目标的非营利组织，旨在消除贫困和不平等待遇，并在全球范围内实现基于区块链的慈善事业。

供应链

大多数供应链网络在透明性和效率方面都面临许多困难。目前的管理体系仍然依赖于中心化信任，远远不能提供公司和相关各方之间的适当整合。Blockchain技术可用于在供应链网络中跟踪创建和运输的整个过程。分布式数据库可以更为安全地记录所有相关数据，确保产品的真实性，以及支付和运输的透明度。

医疗保健

医疗保健行业目前所面临的重要问题包括运营成本高、数据不准确和官僚主义等。Blockchain在医疗保健领域有几个成功案例，包括通过供应链跟踪药物和管理患者数据。

此外，blockchain可以为医院提供显著的安全保障，由于医疗机构所拥有的数据具有非常高的价值，并且他们也高度依赖这些数据，所以医疗机构会经常受到黑客的攻击。

公司正在探索使用blockchain作为存储数字健康信息的方法。此类解决方案可以降低总体成本，同时还可以提高数据隐私和准确性。

版税费用支付

音乐家、视频游戏创作者和艺术家往往会因为以下几种情况，很难获得到自己应有的报酬，如：数字盗版、第三方代理商的不正当关系或没有支付特许权使用费。

可以使用区块链技术来创建平台，在该平台中，可以准确的记录哪些人在租用、购买和使用作者的创意，并且该记录是不可变和透明的。该平台还可以使用智能合约进行支付，基本上是可自动执行的数字合约。

治理

Blockchain技术也能够大大改善不同部门之间的治理。通过以更民主化、公平和安全的方式管理网络和运营，基于区块链的系统可以消除选举过程中的投票欺诈，并可作为一种工具在选举或其他司法程序中增加参与者的信任。它们还可以被用作反腐败的有力武器，从税收到物资分配等各项活动中，可提高数据完整性和可追溯性。

支付解决方案和dApps

在全球范围内的转账汇款领域，blockchain技术已被证明是非常有效的。与集中式银行和其他支付解决方案提供的服务相比，使用加密货币向世界各地的朋友、家人和其他人发送资金的成本更为低廉，速度更为快捷。

此外，中心化网站和应用程序不会让用户控制他们的数据，并且通常不会按照用户带给平台的真实价值来奖励他们。基于blockchain的分布式应用程序（dApps）消除了中间人，使用户能够享受到更低的费率，更优厚的激励和更高的交易效率，同时还能够发送和接收数字货币。

正如Vitalik Buterin所说，blockchain解决方案能够让人们直接相互合作，而无需中介或中心化系统。

“虽然大多数技术都倾向于通过自动化手段完成一些重复性工作，而区块链会使中心自动化。区块链技术不会让出租车司机失业，而是让优步失业，会将出租车司机直接与客户连接合作。”

物联网（IoT）

Blockchain和物联网（IoT）是天生的一对。Blockchain是去中心化技术，物联网网络也通常是从分布式的网络中收集数据。

Blockchain能够使企业的物联网设备所搜集到的数据是不可篡改和透明的，并能够在彼此之间相互流动。在其安全功能及其加密货币应用程序中，Blockchain为机器对机器（M2M）交易提供了理想的平台。

由于blockchain是一种能够促进交易准确和安全的技术，因此只有将其与物联网集成，才能够确数据准确性、安全性和可问责性。这就是为什么许多公司将大量资源投入到以区块链技术驱动的物联网网络中的原因。

总结思想

作为分布式帐本技术，blockchain能够为网络和组织提供更高的安全性、透明性、可问责制和高效率。该技术增强了隐私，消除了对中心化信任的需求。它还创建了一个有价值的互联网，用户可以在其中执行无边界的点对点交易。

这就是为什么blockchain技术和加密货币不仅能够存在，而且还有能力改变各行各业和生活的诸多方面，从金融到农业，从大数据到政府工作、投票和法律行业等等。

区块链的优点和缺点

大多数区块链都被设计为一个去中心化数据库，起到分布式数字账本的作用。这些区块链账本以区块的形式记录和存储数据，而区块按时间顺序组织，并通过加密证明进行链接。区块链技术的诞生为各行业带来了许多优势，能够在去信任化环境中提供更高的安全性。然而，其去中心化性质也带来了一些缺点。例如，与传统的集中式数据库相比，区块链的效率有限，需要增加存储容量。

优点

分布式

由于区块链数据通常存储在分布式节点网络上的数千台设备中，因此系统和数据对技术故障和恶意攻击的抵抗力很强。每个网络节点都能复制和存储数据库的副本，因此不存在单点故障，即单个节点脱机不会影响网络的可用性或安全性。

相比之下，许多传统数据库依赖于一台或多台服务器，更容易受到技术故障和网络攻击的影响。

稳定性

已确认的区块不太可能被撤销，这意味着数据一旦注册到区块链中，就很难删除或更改。这让区块链成为了存储财务记录或任何其他需要审计跟踪的数据的绝佳技术，因为每一项变更都会受到跟踪并永久记录在分布式账本和公共账本上。

例如，企业可以通过区块链技术防止员工的欺诈行为。在这种情况下，区块链可以为公司内部发生的所有金融交易提供安全稳定的记录。这将使员工更难隐藏可疑交易。

去信任化系统

在大多数传统支付系统中，交易不仅依赖于交易所涉双方，还依赖于中间方，例如银行、信用卡公司或支付提供商。而如果使用区块链技术，就不再需要中间方，因为节点的分布式网络是通过一种被称为挖矿的过程来验证交易的。因此，区块链通常被称为“去信任化”系统。 

所以区块链系统消除了信任单一组织的风险，也通过削减中间方和第三方降低了整体成本和交易手续费。

缺点

51% 攻击

多年来，事实已证明，保护比特币区块链的工作量证明共识算法非常有效。然而，区块链网络可能会受到某些潜在攻击，其中 51% 攻击是被讨论得最多的攻击之一。如果单个实体设法控制了 50% 以上的哈希算力，就可能发生这种攻击，最终让恶意攻击者能够通过故意排除或修改交易的顺序来扰乱网络。

虽然理论上可行，但比特币区块链从未出现过成功的 51% 攻击。随着网络规模的扩大，安全性也随之提高，矿工不太可能投入大量资金和资源攻击比特币，因为他们诚实行事得到的回报会更高。除此之外，成功的 51% 攻击只能在短时间内修改近期交易，因为区块是通过加密证明链接的（更改较早的区块所需的算力大到难以想像）。此外，比特币区块链具有很强的弹性，能够快速适应攻击。

数据修改

区块链系统的另一个缺点是，一旦数据被添加到区块链中，就很难再修改。虽然稳定性是区块链的优势之一，但稳定也并不总是好的。更改区块链数据或代码的要求通常很高，一般需要进行硬分叉, 即弃用一条链而采用另一条链。

私钥

区块链通过公钥（或非对称密钥）密码术来赋予用户对其加密货币单元（或任何其他区块链数据）的所有权。每个区块链地址都有一个对应的私钥。虽然地址可以共享，但私钥应保密。用户需要使用私钥才能访问其资金，这意味着他们充当自己的银行。如果用户丢失了自己的私钥，那么这笔钱实际上也就丢失了，他们对此无能为力。

低效

区块链，尤其是使用工作量证明的区块链, 效率非常低。由于挖矿竞争激烈，而且每十分钟只有一个赢家，因此其他所有矿工的努力都是白费的。随着矿工们不断尝试提高算力，他们找到有效区块哈希的几率会更大，比特币网络使用的资源在过去几年中显著增加，其目前消耗的能源比许多国家，例如丹麦、爱尔兰和尼日利亚消耗的还要多。

存储

区块链账本会随着时间的推移变得非常大。比特币区块链目前需要大约 200 GB 的存储空间。当前区块链规模的增长似乎超过了硬盘驱动器的增长，如果账本过大，导致个人无法下载和存储，网络就有可能失去节点。

总结

尽管区块链技术有缺点，但也具有一些独特优势，它必然会继续存在下去。我们在主流采纳方面仍有很长的路要走，但许多行业已经开始认真对待区块链系统的优点和缺点。未来几年，企业和政府可能会尝试新应用，探索区块链技术在哪些领域附加的价值最高。