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区块链本质上是一个去中心化的分布式账本数据库，目的是为了解决交易信任问题。广义来看，区块链技术是利用块链式数据结构验证与存储数据、利用分布式节点共识算法生成和更新数据、利用密码学方式保证数据传输和访问的安全、利用自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。狭义来看，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

区块链技术的最大优势与努力方向是“去中心化”，通过运用密码学、共识机制、博弈论等技术与方法，在网络节点无需相互信任的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易。因此，区块链成为以比特币为代表的数字货币体系的核心底层技术。

区块链可分为三类：公有链（Public Blockchain）、联盟链（Consortium Blockchain）、私有链（Private Blockchain）。以下是三类区块链的特性。

2008 年，名为“中本聪”（Satoshi Nakamoto）的学者或组织发表论文《比特币：一种点对点电子现金系统》，这一事件被认为是区块链技术的起源。随着比特币等数字货币的日益普及，区块链技术的发展引起了政府部门、金融机构、初创企业和研究机构的广泛关注。区块链的研究成果与应用成果呈现几何级数增长的态势，与大数据、物联网、智能制造等场景紧密结合，依托现有技术进行独创性组合创新。

梳理区块链技术发展脉络，区块链演进经历了两个阶段：区块链 1.0，即以可编程数字加密货币体系为主要特征的区块链模式；区块链 2.0，即以可编程金融系统为主要特征的区块链模式。当前，区块链发展已经进入区块链 2.0 模式。但是，区块链模式是平行发展而非质变式演进的，区块链 1.0 模式与 2.0 模式目前同时存在于人类社会，且以数字加密货币为

应用代表的 1.0 模式仍在探索之中。区块链的不同发展阶段呈现出相互影响、相互补充的互动态势。以下分别是区块1.0和区块链2.0的技术架构。

区块链共有五大特征：去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改和匿名性。其中，去中心化是指区块链由众多节点共同组成一个端到端的网络，不存在中心化的设备和管理机构。开放性是指区块链的所有数据信息也是公开的，每一笔交易都会通过广播的方式，让所有节点可见。安全可靠是指单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控制超过 51%的节点同时修改。自治性是指任何人都可以参与到区块链网络，每个节点都能获得一份完整的数据库拷贝。节点间基于一套共识机制，通过竞争计算共同维护整个区块链。

去中心化：区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输都不是基于中心机构，而是利用数学算法实现。去中心化使网络中的各节点之间能够自由连接，进行数据、资产、信息等的交换。

开放性：区块链具有源代码开源性，即网络中设定的共识机制、规则都可以通过一致的、开源的源代码进行验证。任何人都可以加入（公开链），或者通过受控方式加入（联盟链）。

自治性：区块链技术采用基于协商一致的规范和协议，使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据，任何人为的干预不起作用。

信息不可篡改：区块链使用了密码学技术中的哈希函数、非对称加密机制保证区块链上的信息不被篡改。由于每一个区块都是与前续区块通过密码学证明的方式链接在一起的，当区块链达到一定的长度后，要修改某个历史区块中的交易内容就必须将该区块之前的所有区块的交易记录及密码学证明进行重构，有效实现了防篡改。

匿名性：由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无需信任的，区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效，因此，交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任。

说到区块链，就不得不提到比特币，AMiner统计了比特币的全球学者分布，比特币的研究学者主要分布在美国、欧洲英国法国以及亚洲的韩国等地区。

与美国相比，中国比特币研究起步较晚，在研究人员、研究论文数量与论文影响都存在较大差距。这与不同国家对比特币的态度、比特币发展状况有很大关联。未来，中国在比特币研究领域仍存在很大的发展空间。

最后，回到我们的主题，关于区块链研究学者在全球华人专家库中的分布。Leonard M. Adleman是密码学的代表人物，位于全球华人专家库的A.M. Turing Award-64智库（https://gct.aminer.cn/eb/gallery/detail/eb/58997b589ed5db58de40a152），是RSA 系统的第三位贡献者。Adleman1945年出生于旧金山，在加州大学伯克利分校获得了数学学士学位和计算机工程博士学位，其后加入麻省理工学院，与 Rivest 和 Shamir 共同开发了 RSA 公钥密码体制。据他的学生回忆，Adleman 有了灵感总要到办公室黑板上演算，并与自己的导师和前辈共同分享自己破解谜题时的喜悦之情，学生们在黑板上演算时，他一边听，一边提出建议和问题。Adleman 在研究上花费了常人难以想象的时间和精力，他每周都会工作 70 小时以上。他狂热的工作风格和常人难以达到的多学科成果，被人们称为“Mad Scientist”。

密码学研究的先驱者还有中国科学院（https://gct.aminer.cn/eb/gallery/detail/eb/55ebd8b945cea17ff0c53d5a）院士王小云教授。王小云是国内密码学的杰出学者，在国际上也享有极高的声誉。她 1983—1993 就读于山东大学数学系，先后获得学士、硕士与博士学位。1993 年在山东大学数学系任教，现任清华大学教授，2017 年 11 月当选中国科学院院士。王小云致力于密码理论及相关数学问题的研究，提出了密码哈希函数的碰撞攻击理论，即模差分比特分析法，破解了包括 MD5、SHA-1 在内的 5 个国际通用哈希函数算法，给出了系列消息认证码 MD5-MAC 等的子密钥回复共计和 HMAC-MD5 的区分攻击；提出了格最短向量求解的启发式算法二重筛法；设计了中国哈希函数标准 SM3，该算法在金融、国际电网、交通等重要社会经济领域广泛使用。

1987 年，王小云进入山东大学数学系攻读研究生，并于 1990 年师从数学家潘承洞教授进行数论与密码学研究。博士毕业后，王小云选择继续在科研道路上深入，从那时起，破解哈希函数理论分析技术的思想就已经在她的脑海中涌动。美国标准及数据（NIST）颁布的基于哈希函数的 MD5 和 SHA-1 多年来被公认为是最先进、最安全的算法。这两种算法对输入信息做出的任何微小更改（如反转一个二进制位）都会导致输出的不可区分性改变（输出的每一个二进制位均有 50%的概率反转），即产生雪崩效应（avalanche effect）。按照常规方法，破解 MD5 和 SHA-1 是不可能或几乎行不通的，这也在一定程度上确保了电子签名的安全。但是，王小云的“横空出世”却对这两大算法产生了前所未有的冲击。2004 年 8 月 17 日，王小云在美国加州圣巴巴拉召开的国际密码学会议（Crypto’2004）上首次宣布她和她的研究小组对 MD5、HAVAL-128、MD4 和 RIPEMD 四种密码算法的破译结果，对曾经被认为是“不可破解”的世界通行密码标准 MD5 宣告攻破。会议总结报告这样写道：“我们该怎么办？MD5 被重创了，它即将从应用中淘汰；SHA-1 还活着，但也见到了他它的末日”。果不其然，2005 年 2 月的 RSA 年会，SHA-1 也由王小云宣告破解。在她的算法下，普通计算机只需几分钟就能够找到 MD5 的“碰撞信息对”，这意味着现行的基于哈希函数的密码系统及应用都面临被攻击的风险。

在两大加密算法受到巨大冲击后，美国政府宣布不再使用 SHA-1 并面向世界范围内的专家征集更安全的国际标准算法。然而王小云放弃了参与设计国际标准的团队，投身于建立国内标准密码算法的工作中。2005 年，王小云与国内其他专家共同设计的 SM3 哈希函数算法标准正式发布，目前已为国内众多应用的安全保驾护航。“一般黑客会选择攻击非标准化的密码系统或者没有部署密码技术的网络通信系统。随着国家对密码学和现代信息安全问题越来越重视，从事密码学研究的人越来越多，他们不断完善各行业信息安全上的密码系统，这会进一步压缩黑客的生存空间”。

在王小云的眼中，密码学就像“设谜”与“猜谜”的过程，一般人看来复杂而枯燥的密码学对她而言具有无穷的魅力：“那么繁琐复杂的万物运行，就蕴藏在简介的数与形里。真正沉下心去理解这些符号，层层剥笋由浅入深，由简单到复杂，一层比一层更接近本质，很是奇妙。”

除此之外，国内优秀的密码学研究者还有来学嘉、赵运磊、谷大武等学者，还有博弈论及共识机制的许多有些专家，分布在全球华人专家库的不同智库体系中，更多信息欢迎访问全球华人专家库（https://gct.aminer.cn/）。

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