这应该是目前对区块链最容易理解的解释了……
区块链如何运作？
以下文章翻译自《How does the Work?》全文作者D’用通俗易懂的语言解释了区块链（）的工作原理。这是一篇非常好的介绍性文章。
比如说，我跟你赌50元明天的天气。我打赌会是晴天，你打赌会下雨。我们将通过三种方式完成交易：
①我们互相信任。无论结果是晴天还是雨天，败者都必须向胜者支付50元。如果我们是朋友，这会是一笔划算的交易。然而，即使是朋友，更不用说陌生人，也可能不愿意认输，拒绝付出。
②我们可以签订合同。如果任何一方不愿意支付，胜诉方可以起诉败诉方。但要花金钱、时间去打官司，只是为了追回50块钱，实在是得不偿失。
③我们找一个中立的第三方，先给每人50元。比赛结果公布后，她将把所有奖金100元送给获胜者。不幸的是，这个第三方可能会携款潜逃。
我们不能相信陌生人，我们发现诉讼浪费时间和金钱。
区块链技术很有趣，因为它帮助我们实现了第三种交易方式，而且安全、快速、便宜。
我们只需要编写几行程序代码，让它在区块链网络（）上执行即可进行交易。
以天气投注为例。这个程序会保证100元的安全，并且会自动确认明天的天气情况。成绩公布后，这100元将自动转入获奖者账户。区块链网络上的交易不可篡改或终止，适合大型交易，例如出售房屋或公司。
比特币是最著名的区块链技术应用。我们先来解释一下比特币是如何运作的，并在讲解过程中一点一点介绍区块链的概念。
什么是比特币？
比特币是电子比特币货币（BTC）的单位，就像真实的货币一样，它本身没有价值，只有在物品交易时才会产生价值。
在比特币系统中，有一个账本（），它是一个记录所有交易记录的电子文件。
▲图1 比特币电子账本
该分类账不存储在中央机构（例如银行）或数据库中。它有无数的副本，分散存储在区块链网络上的每台计算机中，每台计算机称为“节点”。
如果大卫想用比特币转钱到比特币，他会发送消息告诉网络，他的账户将被扣除 5 BTC，然后他的账户将增加 5 BTC。网络中的每个节点都会收到信息，将交易记录在自己的账本中，然后更新账户余额。
▲图2 请求交易信息
说到这里，账本由一群计算机共同维护，而不是像银行那样由一个中心机构管理，有以下三个启示：
•在银行系统中，我们只知道自己的交易记录和账户余额，但在区块链网络中，每个人都可以知道其他人的交易记录。
•一般来说，你信任你的银行，而比特币是一个在网络上运行的分布式系统。如果出现任何问题，没有客户服务人员可以帮助您。
•区块链不是建立在信任情感的基础上的。其安全性和可靠性是通过特殊的数学函数和程序代码来实现的。
我们可以将区块链定义为一个允许一组互连的计算机安全地共同维护账本的系统。
为了在区块链网络上进行交易，您需要一个允许您存储和交易比特币的钱包（）。只有您可以花费您的比特币，因此每个钱包都受到特殊加密的保护，并且可以使用一对唯一且配对的密钥（公钥和私钥）来解锁。
如果消息使用公钥加密，则只有配对的私钥才能解密并读取该消息。相反，如果您使用私钥加密消息，则只有配对的公钥才能解密它。所以当David想要转账的时候，他需要用自己的私钥来加密转账信息并发送给网络。然后每个节点使用 David 的公钥来解密该信息，以确认该信息是 David 发送的。
加密完成后，将生成电子签名，节点将使用该电子签名来确认交易信息的来源和真实性。电子签名内容是一串文本，由交易信息和私钥组成，因此不能用于其他交易信息。如果你改变交易信息中的任何一个字节，电子签名也会相应改变，因此黑客很难改变你的交易信息或得知交易金额。
▲图3 电子签名与加密交易
钱包的公钥实际上是网络上的一个地址（发送到），因此当您将比特币转移给某人时，您实际上是将比特币转移到公钥的地址。并且您必须证明您是私钥的所有者才能进行转账。请注意，网络上的交易信息已经加密，您无需暴露您的私钥。
每个节点都保存一个账本，但是节点如何知道你的账户余额呢？区块链系统并不记录每个人的账户余额（注：所以账本实际上并不像图1那样）。事实上，它只记录网络上的每一笔交易（如下所示）。为了了解您的账户余额，您必须分析和验证您的钱包发生的所有交易记录。
▲图4 区块链网络的账本
“账户余额”的计算和验证依赖于以往的交易记录。例如，为了给John转账10个BTC，Mary首先发起一条交易消息，其中包含了之前的一些转账交易记录。只要这些记录的转账金额之和正好或大于10 BTC，消息就可以发送。这些包含的交易记录称为（），每个节点都会验证输入金额的总和是否等于或大于10 BTC。这些计算和验证将由钱包和节点自动完成，用户无需担心。
▲图5 区块链交易信息结构
那么，系统如何信任这些输入呢？
它确认您的钱包在之前的所有传入交易记录中是否确实有这些条目。为了简化和加速验证过程，每个节点都会保留一段特殊的数据来达到目的。也因为这个验证过程，钱不能无缘无故地被释放。
持有比特币意味着你还没有将交易记录录入账本。
在比特币网络上执行交易的程序都是开源的，这意味着任何拥有计算机和互联网连接的人都可以进行交易。然而，程序中的错误可能会导致您的比特币消失。记住？比特币是一个去中心化的网络，没有专门的客服人员来帮助你找回丢失的钱或钱包密码。所以如果您想用比特币进行交易，建议使用官方的比特币钱包软件，并妥善保管您的钱包密码或私钥。
嗯，明白了，但是真的安全吗？而为什么叫区块链呢？
任何人都可以进入比特币网络，只需要出示自己的公钥即可进行交易。如果始终使用相同的公钥，则所有交易记录将指向同一个账户。比特币网络允许您生成多个钱包，每个钱包都有自己的公钥和私钥。这样做可以让您使用不同的钱包进行支出。除非您将比特币从每个钱包转移到同一个钱包，否则没有公开的方法可以知道谁拥有多个钱包。
比特币地址 ( )（又名钱包）的总数为 2^1⁶⁰ 或。使用如此大的数字可以防止一些可能的攻击，同时允许任何人拥有钱包。
话虽如此，仍然存在一个可以利用的安全漏洞：如果您在转账后立即取消交易。交易信息会在网络中的节点之间传输，因此两个交易信息到达同一节点的时间会有所不同。黑客发送交易消息，等待商家发货，然后发送交易取消消息。在这种情况下，一些节点会先收到第二条消息，并认为第一条消息是非法的。如何知道交易信息之间的优先级？使用()，但它很容易被伪造。所以肯定会有一些欺诈行为发生。
节点对于交易的顺序会有不同意见，因此区块链系统设计的一套机制允许所有节点遵循一致的交易顺序。
为了按顺序排列交易信息，比特币网络将它们打包成一个组，称为区块。每个块包含多个交易信息以及与前一个块的连接。随着时间的推移，一个区块接着另一个区块，形成一条时间链，这就是区块链。
▲图6 区块链的序列结构
从时间序列上来说，同一个区块内的交易信息被认为是同时发生的，尚未被打包到区块中的交易信息将被认为是未确认的。每个节点可以将若干交易信息打包成区块并发送给网络，并推荐作为链上最新的候选区块。
既然任何节点都可以发送候选区块，那么系统如何决定谁是最新可以放到链上的区块呢？
区块链系统使用密码学哈希函数（hash）来设计复杂的数学问题。只要候选区块有正确答案，就可以成为链上最新的区块。
这个答案由节点计算并打包到区块中。答案是一个数字，获得答案的唯一方法就是猜测，直到猜对为止。普通计算机需要一年的时间才能猜出正确答案。所谓团结就是力量。区块链网络中有许多计算机（节点）。如果一起猜的话，平均只需要10分钟就能找到答案。
哪个节点最先猜出答案，就拥有优先将其候选区块上链的权利。
如果你想找茬的话：如果两个节点同时猜出答案并同时将各自的候选区块上链，会发生什么？每个节点都有区块链的副本。当节点得到其他节点抛出的候选区块（有正确答案）时，就会将该区块放到复制链上，系统会要求该节点搜索网络。是否存在比其复制链更长的链？如果是这样，请丢弃原来的链条并使用较长的链条。
▲图7 求解链模糊逻辑
事实上，节点同时猜出正确答案的概率很低，所以整个区块链会很快稳定下来，收敛成一条链。话虽如此，链尾区块不一致仍然存在潜在的安全问题。如果该区块属于较短链的尾部（图7中的区块B），一旦系统决定使用其他较长的链（图7中的区块A和N），区块B中的所有交易信息将被设置回未确认状态地位。
我们来看看Mary是如何利用链尾歧义现象进行攻击的。玛丽想要付钱给约翰，约翰想要给玛丽运送货物，因为节点总是使用一条长链来执行其上的交易信息。这时，玛丽伪造了一条更长的链，其中包含取消交易的消息，因此约翰可能会失去你的财产和你的财产。
▲图8 玛丽的攻击方式
系统如何防范此类攻击？我刚才提到，所有节点将共同努力找到数学问题的答案，将候选区块放到链上。计算机单独猜测是非常困难的。玛丽必须比网络上的所有节点更快地找到答案，才能将伪造的区块放入链中。候选块被放置在链上。即使她成功锻造了第一个区块，还会有第二个、第三个区块，她每次都得和全网的节点竞争。如果玛丽使用一台超快的计算机怎么办？由于网络上有大量节点，玛丽不可能在确切的时间点伪造多个区块来进行攻击。
如果她控制网络上一半的节点，她有 50% 的机会成功锻造一个区块，但如果她想连续锻造两个区块，这个机会就会下降到 25%。玛丽想要锻造的方块越多，成功的机会就越低。
比特币区块链系统的交易信息受到数学竞赛的保护：黑客正在与整个网络进行竞赛。
因此，随着时间的推移，交易信息变得越来越安全。较旧的块比新的块更安全。平均而言，一个新区块会在 10 分钟内添加到链中。大约一个小时后，里面的交易信息大概率已经被执行了，而且是不可逆的。
▲图9 区块链的交易安全
为了转出资金，您的钱包必须首先验证资金是否已转入。网络上的所有交易都将经过此类验证。鸡生蛋，蛋生鸡，但比特币最初是从哪里来的呢？
为了平衡因软件错误或丢失钱包密码而造成的通货紧缩，系统会给解决数学问题的节点给予一些奖励。执行软件以获得奖励的行为称为“挖矿”——就像开采黄金一样。
返利是一种激励，鼓励人们建立节点，贡献一些计算性能，帮助整个网络的计算和稳定。
因为计算机解决一个问题需要很长时间（平均大约一年），所以几个节点可以组成一个组来共同解决问题。这种方式会比较快，而且收到的奖励钱也会平分。这些群体被称为矿池。
有些矿池规模很大，可能拥有全网20%以上的算力。这可能会存在安全问题，就像刚才玛丽的例子一样。但即使矿池获得了50%的计算性能，时间越长，交易信息就越安全。
但有些矿池会限制节点数量，避免算力过多，以保证网络安全。
而且，随着整个网络的计算性能会随着时间的推移而提高，比如技术创新或者节点数量的增加，区块链网络会重新调整数学题的难度，将生成新区块的时间保持在10分钟。这样做可以促进网络的稳定性和安全性。
而且，挖矿奖励每四年就会减半，所以人们对挖矿的兴趣会随着时间的推移而降低。为了防止节点停止挖矿，系统允许每条交易信息都附有一点奖励，以便节点可以获得额外的收益。
由于这种机制，如果交易信息携带的奖励越高，执行速度就会越快。这意味着如果你希望你的交易能够快速执行，你就必须添加更高的返利。与银行手续费相比，比特币交易奖励相对较小，且与交易量无关。
▲图10 比特币交易
现在您已经对区块链有了初步的了解，让我们快速了解一下它为何有趣。
使用区块链技术有几个相当显着的好处：
•您对您的财产拥有完全的控制权，没有第三方持有或限制您使用它。
•交易成本非常低，使我们能够实现小额支付()。
•财产可在几分钟内转移，交易记录可在数小时内得到保护。
•任何人都可以随时验证每笔交易记录，区块链透明度高。
•应用区块链技术可以创建任何能够快速、安全地管理和传输数据的去中心化应用软件。
然而，还有一些挑战需要克服：
•交易记录是匿名的。一方面保证用户的隐私，另一方面监管机构无法追踪非法交易。
•即使许多交易平台兴起，用比特币买东西仍然不容易。
• 与其他虚拟货币一样，比特币具有高度波动性：市场上不易获得且需求变化巨大。比特币的价格很容易受到虚拟货币市场突发事件的影响。
•区块链技术仍处于起步阶段，每天都有新的发展，使区块链更加安全稳定。
总体而言，区块链技术在从广告到能源的许多行业中也具有潜在的革命性。其主要影响源自去中心化和无形信任的理念，许多应用正在开发中。
人工智能网络物理操作系统
人工智能CPS操作系统
“人工智能信息物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）分支运用到今天，企业领导者必须了解如何充分理解将“技术”渗透到整个公司、产品等“业务”场景，利用AI-CPS OS形成数字+智能的力量，实现行业的重新布局、企业的重构、自我的重生。
AI-CPSOS的真正价值并不来自于其构成技术或功能，而是来自于自动化+信息化、智能制造+产品+服务、数据+分析的融合，形成独特的竞争优势。这种整合方法可以释放新的业务和运营模式。如果没有更大程度的跨职能整合和打破现状的意愿，这一切都不可能实现。
领导者不能依靠单一的战略方法来解决数字化变革的多维层面。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS的颠覆性数字化和智能化力量，领导者必须在行业、企业和个人三个层面保持领先地位：
重塑行业：你需要如何改变你的世界观才足够？您必须如何反思行业范式？
重新构想您的业务：您的业务需要做出哪些改变？您将如何重新定义您的公司？
重塑自我：你需要成为谁？如何重塑自我，在数字+智能时代保持领先地位？
AI-CPS OS是数字化智能创新平台。设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能在云端无缝融合。可以帮助企业将创新成果融入到自身的业务系统中，实现各种前沿技术的应用。云协同的优势。 AI-CPS OS形成的数字+智能力量与行业、企业、个人三个层面相交叉，形成了将数字化融入领导者企业核心地位和领导风格的领导模式：
精细：这种力量使人们能够更真实、更细致地观察和感知现实世界和数字世界中正在发生的一切，进而更精细地理解和掌控产品个性化控制、微业务场景事件和结果。
智能：模型随着时间（数据）的变化而变化，整个系统具有智能（自学习）的能力。
高效：企业需要建立实时或准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力，使智能从批量、阶段性行为转变为实时可触碰的行为。
不确定性：数字化变革扰乱并改变了领导者曾经依赖的思维方式、结构和实践。其结果是复合不确定性的破坏力。主要的不确定性包含在技术、文化、制度三个方面。
界限模糊：数字世界和现实世界不断融入CPS，不仅改变了已知行业的核心产品、经济定理和可能性，也模糊了不同行业之间的界限。这种效应正在迅速蔓延到生态系统、企业、客户和产品。
AI-CPS OS形成的数字+智能力量从三个方面刺激经济增长：
创建虚拟劳动力来承担需要适应性和敏捷性的复杂任务，即“智能自动化”，以区别于传统的自动化解决方案；
对现有劳动力和实物资产进行有益补充和升级，提高资本效率；
人工智能的普及将推动多个行业的相关创新，开辟经济增长新空间。
给政策制定者和商界领袖的建议：
超越自动化，开辟新的创新模式：利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能，为企业创造新的商机；
迎接新一代信息技术和人工智能：人类智能与机器智能无缝融合，重新
评估未来的知识和技能类型；
制定道德准则：有效制定AI生态系统的道德准则，并将其落实到智能机器的开发中。
在开发过程中建立更清晰的标准和最佳实践；
关注再分配效应：为人工智能可能带来的影响做好准备，并制定策略帮助应对影响
失业风险较高的人；
培养数字+智能企业所需的新能力：员工团队需要主动掌握判断力、沟通力、想象力、创造力等重要的人类特有能力。对于中国企业来说，创造一种包容、多元化的文化也非常重要。
孔子说：“君子和而异，小人同而不和”。 《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链、人工智能君子般的融合，共同体现了科技就是生产力。
如果我们谈论哥伦布最后一个伟大的地理发现，它扩展了人类的物理空间。那么这个伟大的地理发现拓展的是人们的数字空间。在数学空间中，建立新的商业文明，从而发现财富创造的新模式，给人类社会带来新的财富空间。云计算、大数据、物联网和区块链是进入这个数字空间的船只，而人工智能就是那艘船上的帆，哥伦布的帆！
作为新一轮产业变革的核心驱动力，AI-CPS OS这一新一代技术+商业人工智能信息物理操作系统，将进一步释放历次技术革命和产业变革中积累的巨大能量，创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各个环节，从宏观到微观形成各领域智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产、生活方式和思维方式，实现社会生产力全面跃升。
工业智能官AI-CPS
利用“人工智能信息物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）构建场景状态感知——实时分析-自主决策-精准执行-学习-增强认知计算和机器智能；实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新创造的产业互联生态链。
