区块链简明教程及全球区块链专利人才百人榜
2018/2/11 北京高精尖科技开发院
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区块链(blockchain)是眼下的大热门，新闻媒体大量报道，宣称它将创造未来。区块链到底是什么？有何特别之处？一起来看吧!
一、区块链的本质
区块链是什么？一句话，它是一种特殊的分布式数据库。
首先，区块链的主要作用是储存信息。任何需要保存的信息，都可以写入区块链，也可以从里面读取，所以它是数据库。
其次，任何人都可以架设服务器，加入区块链网络，成为一个节点。区块链的世界里面，没有中心节点，每个节点都是平等的，都保存着整个数据库。你可以向任何一个节点，写入/读取数据，因为所有节点最后都会同步，保证区块链一致。
二、区块链的最大特点
分布式数据库并非新发明，市场上早有此类产品。但是，区块链有一个革命性特点。区块链没有管理员，它是彻底无中心的。其他的数据库都有管理员，但是区块链没有。如果有人想对区块链添加审核，也实现不了，因为它的设计目标就是防止出现居于中心地位的管理当局。
正是因为无法管理，区块链才能做到无法被控制。否则一旦大公司大集团控制了管理权，他们就会控制整个平台，其他使用者就都必须听命于他们了。
但是，没有了管理员，人人都可以往里面写入数据，怎么才能保证数据是可信的呢？被坏人改了怎么办？请接着往下读，这就是区块链奇妙的地方。
三、区块
区块链由一个个区块(block)组成。区块很像数据库的记录，每次写入数据，就是创建一个区块。
每个区块包含两个部分。
区块头(Head)：记录当前区块的元信息
区块体(Body)：实际数据
区块头包含了当前区块的多项元信息。
生成时间
实际数据(即区块体)的 Hash
上一个区块的 Hash
...
这里，你需要理解什么叫 Hash，这是理解区块链必需的。
所谓 Hash 就是计算机可以对任意内容，计算出一个长度相同的特征值。区块链的 Hash 长度是256位，这就是说，不管原始内容是什么，最后都会计算出一个256位的二进制数字。而且可以保证，只要原始内容不同，对应的 Hash 一定是不同的。
举例来说，字符串123的 Hash 是a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0(十六进制)，转成二进制就是256位，而且只有123能得到这个 Hash。
因此，就有两个重要的推论。
推论1：每个区块的 Hash 都是不一样的，可以通过 Hash 标识区块。
推论2：如果区块的内容变了，它的 Hash 一定会改变。
四、 Hash 的不可修改性
区块与 Hash 是一一对应的，每个区块的 Hash 都是针对"区块头"(Head)计算的。
Hash = SHA256(区块头)
上面就是区块 Hash 的计算公式，Hash 由区块头唯一决定，SHA256是区块链的 Hash 算法。
前面说过，区块头包含很多内容，其中有当前区块体的 Hash(注意是"区块体"的 Hash，而不是整个区块)，还有上一个区块的 Hash。这意味着，如果当前区块的内容变了，或者上一个区块的 Hash 变了，一定会引起当前区块的 Hash 改变。
这一点对区块链有重大意义。如果有人修改了一个区块，该区块的 Hash 就变了。为了让后面的区块还能连到它，该人必须同时修改后面所有的区块，否则被改掉的区块就脱离区块链了。由于后面要提到的原因，Hash 的计算很耗时，同时修改多个区块几乎不可能发生，除非有人掌握了全网51%以上的计算能力。
正是通过这种联动机制，区块链保证了自身的可靠性，数据一旦写入，就无法被篡改。这就像历史一样，发生了就是发生了，从此再无法改变。
每个区块都连着上一个区块，这也是"区块链"这个名字的由来。
五、采矿
由于必须保证节点之间的同步，所以新区块的添加速度不能太快。试想一下，你刚刚同步了一个区块，准备基于它生成下一个区块，但这时别的节点又有新区块生成，你不得不放弃做了一半的计算，再次去同步。因为每个区块的后面，只能跟着一个区块，你永远只能在最新区块的后面，生成下一个区块。所以，你别无选择，一听到信号，就必须立刻同步。
所以，区块链的发明者中本聪(这是假名，真实身份至今未知)故意让添加新区块，变得很困难。他的设计是，平均每10分钟，全网才能生成一个新区块，一小时也就六个。
这种产出速度不是通过命令达成的，而是故意设置了海量的计算。也就是说，只有通过极其大量的计算，才能得到当前区块的有效 Hash，从而把新区块添加到区块链。由于计算量太大，所以快不起来。
这个过程就叫做采矿(mining)，因为计算有效 Hash 的难度，好比在全世界的沙子里面，找到一粒符合条件的沙子。计算 Hash 的机器就叫做矿机，操作矿机的人就叫做矿工。
六、难度系数
读到这里，你可能会有一个疑问，人们都说采矿很难，可是采矿不就是用计算机算出一个 Hash 吗，这正是计算机的强项啊，怎么会变得很难，迟迟算不出来呢？
原来不是任意一个 Hash 都可以，只有满足条件的 Hash 才会被区块链接受。这个条件特别苛刻，使得绝大部分 Hash 都不满足要求，必须重算。
原来，区块头包含一个难度系数(difficulty)，这个值决定了计算 Hash 的难度。举例来说，第100000个区块的难度系数是 14484.16236122。
区块链协议规定，使用一个常量除以难度系数，可以得到目标值(target)。显然，难度系数越大，目标值就越小。
Hash 的有效性跟目标值密切相关，只有小于目标值的 Hash 才是有效的，否则 Hash 无效，必须重算。由于目标值非常小，Hash 小于该值的机会极其渺茫，可能计算10亿次，才算中一次。这就是采矿如此之慢的根本原因。
区块头里面还有一个 Nonce 值，记录了 Hash 重算的次数。第 100000 个区块的 Nonce 值是274148111，即计算了 2.74 亿次，才得到了一个有效的 Hash，该区块才能加入区块链。
七、难度系数的动态调节
就算采矿很难，但也没法保证，正好十分钟产出一个区块，有时一分钟就算出来了，有时几个小时可能也没结果。总体来看，随着硬件设备的提升，以及矿机的数量增长，计算速度一定会越来越快。
为了将产出速率恒定在十分钟，中本聪还设计了难度系数的动态调节机制。他规定，难度系数每两周(2016个区块)调整一次。如果这两周里面，区块的平均生成速度是9分钟，就意味着比法定速度快了10%，因此难度系数就要调高10%；如果平均生成速度是11分钟，就意味着比法定速度慢了10%，因此难度系数就要调低10%。
难度系数越调越高(目标值越来越小)，导致了采矿越来越难。
八、区块链的分叉
即使区块链是可靠的，现在还有一个问题没有解决：如果两个人同时向区块链写入数据，也就是说，同时有两个区块加入，因为它们都连着前一个区块，就形成了分叉。这时应该采纳哪一个区块呢？
现在的规则是，新节点总是采用最长的那条区块链。如果区块链有分叉，将看哪个分支在分叉点后面，先达到6个新区块(称为"六次确认")。按照10分钟一个区块计算，一小时就可以确认。
由于新区块的生成速度由计算能力决定，所以这条规则就是说，拥有大多数计算能力的那条分支，就是正宗的比特链。
区块链作为无人管理的分布式数据库，从2009年开始已经运行了8年，没有出现大的问题。这证明它是可行的。
但是，为了保证数据的可靠性，区块链也有自己的代价。一是效率，数据写入区块链，最少要等待十分钟，所有节点都同步数据，则需要更多的时间；二是能耗，区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算，这是非常耗费能源的。
因此，区块链的适用场景，其实非常有限。
不存在所有成员都信任的管理当局
写入的数据不要求实时使用
挖矿的收益能够弥补本身的成本
如果无法满足上述的条件，那么传统的数据库是更好的解决方案。
来源公号：全球人工智能
全球区块链专利创新人才百人榜
2017年随着比特币的走红，区块链一时无人不知。但是作为一个技术概念，区块链技术横跨密码学、IT、商业和金融领域，进入的技术门槛极高。
目前区块链行业人才极其缺乏，据业内知情人士透露，国内真正具备开发能力的技术人员最多不会超过200人。区块链技术因其开源基因，其创新成果越发依赖专利来保护，这为我们从专利信息角度梳理行业核心人才提供了可信的基础。
我们对全球区块链专利进行统计，按发明人所属专利申请数量，将前100名发明人进行了排名。前100名发明人中，中国发明人和国外发明人数量比为71：29，分布在32家国内企事业单位和13家国外企业中，其中11位发明人创立了自己的企业。
排名
发明人
专利
数量
所属公司
创业者
1
DAVIS STEVEN CHARLES
33
MASTERCARD INTERNATIONAL INC
1
Wright Craig Steven
33
Nchain Holdings Limited
3
SAVANAH STEPHANE
31
NCHAIN HOLDINGS LTD
3
张勇
31
北京瑞卓喜投科技发展有限公司
是
5
蒋海
30
布比(北京)网络技术有限公司
是
6
王璟
28
布比(北京)网络技术有限公司
7
汪德嘉
26
江苏通付盾科技有限公司
是
7
郭宇
26
江苏通付盾科技有限公司
9
谭智勇
25
北京瑞卓喜投科技发展有限公司
9
黄步添
25
杭州象链网络技术有限公司
是
9
王少凡
25
江苏通付盾科技有限公司
9
翟海滨
25
布比(北京)网络技术有限公司
13
赵正涌
24
布比(北京)网络技术有限公司
14
吴思进
21
杭州复杂美科技有限公司
是
14
王子龙
21
北京瑞卓喜投科技发展有限公司
16
姚前
20
中国人民银行数字货币研究所
16
邓迪
20
北京太一云科技有限公司；天津米游科技有限公司
是
16
胡楠
20
布比(北京)网络技术有限公司
19
李启雷
18
杭州趣链科技有限公司
19
尹可挺
18
杭州趣链科技有限公司
19
邱炜伟
18
杭州趣链科技有限公司
19
李伟
18
杭州趣链科技有限公司
是
19
梁秀波
18
杭州趣链科技有限公司
24
Chan Paul Mon-Wah
17
THE TORONTO-DOMINION BANK
24
许进
17
北京瑞卓喜投科技发展有限公司
24
乔肖瑞
17
布比(北京)网络技术有限公司
24
刘振广
17
杭州云象网络技术有限公司
24
李立中
17
惠众商务顾问(北京)有限公司；
宁圣金融信息服务(上海)有限公司
29
Lee John Jong Suk
16
THE TORONTO-DOMINION BANK
29
王云霄
16
杭州云象网络技术有限公司
31
陈姝
15
北京众享比特科技有限公司
31
卢小明
15
北京众享比特科技有限公司
31
张小松
15
电子科技大学
31
夏琦
15
电子科技大学
31
陈建海
15
杭州象链网络技术有限公司
31
王从礼
15
杭州云象网络技术有限公司
31
钱德君
15
钱德君
31
路成业
15
中链科技有限公司
39
李茂材
14
腾讯科技(深圳)有限公司
39
何清素
14
北京汇通金财信息科技有限公司
国网电子商务有限公司
国网浙江省电力公司
国家电网公司
39
邓恩艳
14
北京天德科技有限公司
42
Viale Emmanuel
13
ACCENTURE GLOBAL SERVICES LTD
42
SCHIATTI LUCA
13
ACCENTURE GLOBAL SOLUTIONS LTD
42
邱鸿霖
13
阿里巴巴集团控股有限公司
42
王俊生
13
北京汇通金财信息科技有限公司
国网电子商务有限公司
国网浙江省电力公司
国家电网公司
42
丁江
13
北京太一云科技有限公司
42
陈瑞东
13
电子科技大学
42
王志文
13
杭州复杂美科技有限公司
42
张维赛
13
杭州云象网络技术有限公司
42
郭锐
13
腾讯科技(深圳)有限公司
42
王宗友
13
腾讯科技(深圳)有限公司
42
赵琦
13
腾讯科技(深圳)有限公司
42
屠海涛
13
腾讯科技(深圳)有限公司
42
梁军
13
腾讯科技(深圳)有限公司
42
朱大卫
13
腾讯科技(深圳)有限公司
42
刘斌华
13
腾讯科技(深圳)有限公司
42
张建俊
13
腾讯科技(深圳)有限公司
42
张一锋
13
中钞信用卡产业发展有限公司;北京智能卡技术研究院
59
Giordano Giuseppe
12
ACCENTURE GLOBAL SERVICES LTD
59
Daniel Joshua
12
BRITISH TELECOMM
59
HALDENBY PERRY AARON JONES
12
THE TORONTO-DOMINION BANK
59
杨阳
12
现在(北京)支付股份有限公司
59
马书惠
12
中国联合网络通信集团有限公司
59
谢晗剑
12
杭州秘猿科技有限公司
是
59
李明
12
暨南大学；众安信息科技有限公司
59
田新雪
12
中国联合网络通信集团有限公司
67
Ducatel Gery
11
BRITISH TELECOMM
67
张丛
11
深圳市樊溪电子有限公司
是
67
亓兵
11
北京云知科技有限公司
是
70
Tauber Doron
10
PANAYA LTD
70
Marcu Nir
10
PANAYA LTD
70
Uziely Shir
10
PANAYA LTD
70
Dennis Sean
10
RIBBIT ME USA INC； LOYYAL CORP
70
Simon Gregory
10
RIBBIT ME! USA INC
70
王备
10
杭州云象网络技术有限公司
70
LIBESKIND MULYAN AVICHAY
10
PANAYA LTD
70
ZHMUDYAK ALEXANDRA
10
PANAYA LTD
70
Dor Nurit
10
PANAYA LTD
70
岳利鹏
10
杭州秘猿科技有限公司
70
谢辉
10
深圳前海达闼云端智能科技有限公司
70
杨建新
10
无锡井通网络科技有限公司
82
Magri Bernardo
9
ACCENTURE GLOBAL SOLUTIONS LTD ; GSC SECRYPT LLC
82
Chiaramonte Michael T
9
ACCENTURE GLOBAL SOLUTIONS LTD ; GSC SECRYPT LLC
82
Venturi Daniele
9
ACCENTURE GLOBAL SOLUTIONS LTD ; GSC SECRYPT LLC
82
KFIR SHAUL
9
DIGITAL ASSET HOLDINGS
82
CHAWLA RAGHAV
9
FMR LLC
82
Stern Hadley Rupert
9
FMR LLC
82
Wilkins Alec
9
MEDICI INC
82
Fay Thomas
9
NASDAQ INC
82
Del Vecchio Orin
9
THE TORONTO-DOMINION BANK
82
黄可
9
电子科技大学
82
陈强
9
广东网金控股股份有限公司
是
82
温琪
9
杭州云象网络技术有限公司
82
杨文龙
9
杭州云象网络技术有限公司
82
张开翔
9
深圳前海微众银行股份有限公司
82
范瑞彬
9
深圳前海微众银行股份有限公司
82
杨歆乐
9
无锡井通网络科技有限公司
82
Paniscotti Dominick
9
NASDAQ INC
82
刘小垒
9
电子科技大学
82
姜中正
9
江苏通付盾科技有限公司
从排名前10的发明人集中的领域看，支付体系协议、加密通信和用户认证、分布式数据库检索和数据库结构是顶级发明人关注的热点。
从拥有核心发明人数量的角度，腾讯、杭州云象、杭州趣链和北京布比等公司居于前列，这也反映了目前国内区块链人才的区域聚集现状。
人才是所有创新的基石，我们从发明人作为核心创新人才的角度，还能更进一步洞悉区块链领域领先企业的核心研发团队人才结构和流动趋势，后续报告会持续关注此类问题。(来源公号：知翌科技)
未能联系到以上两位作者，在此特别感谢!如有侵权，请联系我们。
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