数据结构 - 机器学习

2013年，互联网金融大潮兴起，在几位来自阿里巴巴等互联网金融一线同学的撺掇下，我和宋海旭同学合作了一本书：《盛宴背后：互联网金融揭秘》。和其他描绘互联网金融美好前景的书不一样，该书花了更多的篇幅为读者介绍互联网金融背后的原理，而其中的一个核心观点“基于数据做决定”同样也会成为本书的核心观点之一。自2015年起，互联网金融领域进行了一轮深度的洗牌，在乱象背后，我们很欣喜地看到在互联网金融领域出现了一些真正的创新，有些趋于理想化的故事在两年之后成了现实或者即将成为现实。同样地，从2015年开始，“区块链”作为一项实现“共享经济”的技术进入了人们的视野。最初，这个概念只不过是作为比特币的同义词出现的，不过大家很快发现，区块链技术及其理念可以用在金融领域的其他地方，甚至应用到其他的各行各业

国际权威杂志《经济学人》《福布斯》等相继报道区块链技术将影响世界。如今区块链正如风暴一般，席卷全球的金融科技界。区块链承载自由与平等的梦想这些自由与平等的愿望，在从桌面互联网发展到移动互联网的二十几年时间里，愈演愈烈。虽说海量的互联网能自由地传递信息，但它无法区分信息的真假，也无法证明信息的真假。互联网巨头带给网络用户良好的用户体验，可是本质上，它还是中央集权的。于是来自前沿的金融科技学者们正在思考，未来有没有这样一种可能：建立去中心化、信息可信任、依靠广大网民自主建立的全球性基础协议。换句话说，这次要改变的是互联网的治理规则。区块链可以不依赖任何中心，独立建立一个不能重复支付的系统，它规定每10分钟进行一次全网记账簿的同步，每个节点都记账，每一笔账都要盖上时间戳，全网核实见证，

昨天晚上和“魔都”的几位区块链技术研究领域的朋友把酒言欢，畅谈区块链的当下及未来。几位同学大多从“矿工”开始，对比特币深有感情。笔者当年也做过“矿工”，因为没有预测好电力因素，比特币没有挖出，倒是烧坏了服务器以及一些电器。昨天大家共同的观点是，“挖矿”不仅不环保，而且是破坏生态。不知道各位“矿工”朋友是否认可？区块链研究领域的三个流派从当前区块链领域的研究者来看，基本上可以分为三个流派。第一个流派是技术派，其大多在翻译国外区块链技术的文章里找到了自己的定位。技术派的问题是文章阅读难度较大，笔者习惯性把技术派的语言定位为“不说人话”。第二个流派属于实践派，并非技术出身，可能因为在2012年或2013年开始接触了比特币，参与了其投资，获得了不错的收益，之后就开始研究这个领域，从加密货币的

2016年1月20日，中国人民银行数字货币研讨会在北京召开。来自中国人民银行、花旗银行和德勤公司的数字货币研究专家分别就数字货币发行的总体框架、货币演进中的国家数字货币、国家发行的加密货币等专题进行了研讨和交流。中国人民银行行长周小川出席会议，中国人民银行副行长范一飞主持会议。有关国内外科研机构、重要金融机构和咨询机构的专家参加了会议。会议认为，在我国当前经济新常态下，探索我国央行发行数字货币具有积极的现实意义和深远的历史意义。发行数字货币可以降低传统纸币发行、流通的高昂成本，提升经济交易活动的便利性和透明度，减少洗钱、逃漏税等违法犯罪行为，提升央行对货币供给和货币流通的控制力，更好地支持经济和社会发展，助力普惠金融的全面实现。在未来，数字货币发行、流通体系的建立还有助于

我们来看一下区块链在维基百科上被大家公认的官方定义：一个区块链是一个基于比特币协议的不需要许可的分布式数据库，它维护了一个持续增长的不可被篡改和修改的数据记录列表，即使对于数据库节点的运营者们也是如此。区块链究竟是什么？说得笼统一点，区块链实现的是一种全新的信用系统。另外一个同义的说法是，区块链系统是一个“Trustless”（无须信用）的系统，无须信用的系统本身就实现了自己的信用。这个信用系统不基于任何法律法规，是用机器语言来实现的。在系统运作时，这种信用不受使用者的影响，也无法被破坏。借助互联网的传播，这个区块链系统能覆盖全球任何一个角落，并且是简单易用的。简而言之，区块链（blockchain）说的是由区块（block）用某种方式组织起来的链条（chain）。在本书中，我们

比特币的名字起源于中本聪文章的标题——Bitcoin：APeer-to-PeerElectronicCashSystem。比特币是一种“数字货币”，由计算机生成的一串串复杂代码组成，而随着比特币总量的增加，新币制造的速度会逐渐减慢。任何人都有可能参与制造比特币，以及在任意一台接入互联网的电脑上买卖比特币。比特币是最成功的区块链应用我们可以认为，到目前为止，比特币是区块链技术最成功的应用。比特币可以由任何一个人发送给任何一个其他的人，无论他们是否在同一个城市甚至国家。比特币账号是匿名的，是censorshipresistance（无法被审查）的。账户无法被审查是比特币走红的一个原因，同时也是比特币被很多国家和银行等金融机构抗拒的最大原因。而事实上，由于比特币账户是匿名的，所以比特币可

区块链技术不是无所不能的，而且在今天，这个技术本身尚且没有足够成熟。虽然我们认为区块链技术有一定的局限性，不过其在未来的应用还是相当广泛的。MelanieSwan在“Blockchain：BlueprintforaNewEconomy”（《区块链：新经济蓝图》）一书中描述的有些场景还是有实现的可能的。MelanieSwan把区块链的应用定义成三个层级：区块链1.0：比特币以及相关的虚拟货币。区块链2.0：智能合约。区块链3.0：除货币和金融领域外，在其他领域上区块链的应用，包括政府、健康、文化和艺术等。Melanie所指的区块链2.0智能合约技术应该是区块链中的一项技术手段，而区块链3.0所提到的主要是应用场景的差异化，用3.0和2.0来分隔未免有些牵强。因而在本书中，我们来重新

在2009年之前，主要是一些关于密码学和虚拟货币的学术性探讨，而包括比特币在内的各种应用出现的时间点是在中本聪的那篇著名的论文之后。下面看一下按照时间轴来排列的和区块链相关的一些事件：1991年，S．Haber，W．S．Stornetta发表了论文“Howtotime-stampadigitaldocument”（《怎样为电子文件添加时间戳》）。1998年，WeiDai（戴伟）发表了论文“aschemeforagroupofuntraceabledigitalpseudonymstopayeachotherwithmoneyandtoenforcecontractsamongstthemselveswithoutoutside

与其他讲述区块链技术的书和白皮书不同，本书的重点不在区块链算法和理论本身，也不在对区块链的畅想，而在于区块链技术和理念如何被应用在实际的场景中。在书中我们会讲述不少案例，这些小节的标题都是以“案例”开头的。有些案例是已经在进行中的，有些是在现实生活中有了示例的，还有一些确实是笔者和团队们根据实际应用场景所做的设想。不过凡是在本书中以“案例”开头的内容，我们可以负责任地说，都是可以用技术手段来实现的。在第2章中我们从技术层面解读区块链的细节，如果读者对于技术细节并不感兴趣，那么你可以跳过这一章。我们尽量采用平实的语言来讲述区块链技术的概念，希望读者能够理解区块链技术的原理。另外，我们会介绍区块链的算法和设计、区块是如何链接成区块链的、工作量证明的概念和“矿工”的价值、分布式存储

在本章中，我们会为读者解读区块链的技术细节。如果亲爱的读者对于如何具体实现区块链的技术手段并不感兴趣，那么可以跳过这一章，直接阅读第3章。对于读者有必要了解的一些区块链的技术概念，我们在后面的章节中会用更简洁的语言进行描述的。区块链是由所有参与者共同组成的分布式数据系统，是对系统上所有交易历史和数据进行记录的一种技术手段。我们认为，区块链是一项有应用前景的技术，它的DACT特性使得其在很多领域都可以得到应用。不过，从本质上看，区块链技术就是一个实现了分布式存储的平台，如果要在任何一个具体场景上应用，则需要整合处理的逻辑、工作流以及用户体系。在本章中，我们会介绍如何实现区块链技术的算法和原理从而使得系统有DACT特性。我们还会解答以下问题：区块链算法的实现方式是怎样的？在区块链系统上账户地址是