李 芳, 李卓然, 赵 赫

(中国科学院 合肥物质科学研究院,安徽 合肥 230031)

区块链(blockchain)[1]是一种去中心化(decentralized)、无需信任(trustless)的分布式数据账本,它通过密码学方法让网络中的所有节点共同拥有、管理和监督数据,系统的运转不接受任何单一节点的控制,从而具有不可伪造、不可篡改、可追溯等特点.区块链通过技术构造全新的信任体系,具有改变人类社会价值传递方式的潜力,并支持与行业应用深度融合,引起信息技术、金融、保险等多个领域的广泛关注.

以比特币(Bitcoin,简称BTC)[1]白皮书发布作为区块链技术发展的起始点,在近10年期间,世界各国出现了众多区块链项目,它们有些是基于比特币代码集成了一些局部优化,有些是为适应特定应用场景而做出了功能改进,亦或为提升区块链性能与开发友好性等提出了重大创新.比特币设计中融合的非对称加密、工作量证明(proof-of-work)、链式结构(chain)、时间戳(timestamps)、Merkle树(Merkle Tree)等相关算法、协议、机制构成了区块链技术架构的基础.但由于比特币的初衷是实现一种基于点对点技术的电子现金系统,并没有过多地考虑区块链在更广泛范围应用时所需的图灵完备、可扩展性、安全性等要求,其区块容量、区块分叉、二次开发等也面临一定的问题.人们意识到单个区块链无法解决所有技术问题,也并不能覆盖所有应用场景,各类区块链项目应运而生.

通过在共识算法、区块结构、扩展协议等方面的不断创新,区块链领域目前已形成多类项目共……