區(qū)塊鏈這個概念的火爆程度在今年可謂是達到了歷年來的巔峰，大家紛紛開始了解區(qū)塊鏈。一步步了解后，知道區(qū)塊鏈是比特幣的底層技術(shù)，是制造信任的機器，是個分布式賬本，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又一大革命，是智能經(jīng)濟的未來不可缺少的技術(shù)各種各樣的解釋充斥在各大信息頭條。

但提起區(qū)塊鏈背后的核心技術(shù)時，總是令人費解。

區(qū)塊鏈獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

區(qū)塊鏈這個名字自身就比較獨特，由區(qū)塊和鏈構(gòu)成。在形式上，類似于我們的微信朋友圈，每一條朋友圈都是一個區(qū)塊，串起來的整個朋友圈，就像一條鏈，而左邊的時間標志就像區(qū)塊鏈里的時間戳，什么時候發(fā)的朋友圈會有記錄，不過時間戳?xí)_到幾分幾秒。需要注意的是，朋友圈按時間順序記錄和存儲信息的結(jié)構(gòu)僅僅是與區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)相似，并不是說朋友圈就等同于區(qū)塊鏈了。

不同的是，朋友圈發(fā)的內(nèi)容比較紛雜，而區(qū)塊鏈里的每一個區(qū)塊內(nèi)容相對比較固定。一般都是一些數(shù)據(jù)記錄：區(qū)塊頭里面上一區(qū)塊的哈希值、該區(qū)塊的最終隨機數(shù)、區(qū)塊的體積大小、交易的具體信息，如交易雙方及其數(shù)字簽名、交易額等等。每個區(qū)塊頭包含的哈希值就像是上一個區(qū)塊所有數(shù)據(jù)的“數(shù)字指紋”，因此每個區(qū)塊之間就有了一種環(huán)環(huán)相扣的“關(guān)系”，這層關(guān)系形成了一個鏈條，讓舊的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)一旦任何一個字符被改動，后面所有的哈希值都會發(fā)生變動。這樣的一個結(jié)構(gòu)和內(nèi)容構(gòu)成了整個區(qū)塊鏈。

分布式存儲

在了解了區(qū)塊鏈的大概內(nèi)容和形式之后，我們會想，既然只是這樣一種簡單的方式記錄東西而已，有什么新奇的呢？其實區(qū)塊鏈最吸引人的是其分布式存儲的機制，即去中心化的思想。區(qū)塊鏈中每一個區(qū)塊上的信息記錄，都是由參與記賬的每一個電腦，即節(jié)點競爭記錄的，并背后并沒有任何企業(yè)、公司來管理。

為了防止某些惡意節(jié)點來搞破壞，對于采用 PoW 共識機制的區(qū)塊鏈中的新數(shù)據(jù)，需要得到大部分節(jié)點的一致確認和同意，至少也需要有 51%的節(jié)點同意，因此某個節(jié)點想篡改數(shù)據(jù)是很難的。

密碼學(xué)

作為一個可以傳輸價值的區(qū)塊鏈，如果安全僅靠節(jié)點數(shù)取勝，當然令人難以置信，因此區(qū)塊鏈運用了一個殺手锏——密碼學(xué)。密碼學(xué)中的非對稱加密技術(shù)是保障安全的重要部分。對稱加密就相當于開門和鎖門用了同一把鑰匙，非對稱加密則相當于開門鎖門用了兩把不同的鑰匙，一個叫公鑰，一個叫私鑰，公鑰鎖門，只有私鑰可以開，而用私鑰鎖門，也只有公鑰可以開門。

這兩種密鑰一般都存儲在錢包里，私鑰一旦丟失，資產(chǎn)也蕩然無存。在區(qū)塊鏈中，公鑰和私鑰的形成都經(jīng)過哈希算法和橢圓曲線算法等多重轉(zhuǎn)化而成的，字符都比較長和復(fù)雜，因此比較安全。

共識機制

為了保證節(jié)點愿意主動去記賬，區(qū)塊鏈形成了一個重要的共識機制，這種共識機制也被稱為區(qū)塊鏈的靈魂。PoW （算法機制）是最初的一種共識機制，所有參與的節(jié)點通過比拼計算能力來競爭記賬權(quán)，這是相對比較公平和去中心化的一種方式，但是所有人都參與，卻只能選一個節(jié)點，會浪費大量資源和時間成本。

因此，后面又出現(xiàn)了 PoS（權(quán)益證明機制） 共識機制，持有數(shù)字貨幣時間越長，持有的資產(chǎn)越多，就越有可能獲得記賬權(quán)和獎勵，節(jié)省了時間，但有人說這違背了去中心化的初衷，容易出現(xiàn)馬太效應(yīng)；再后來出現(xiàn)了 DPoS（委托權(quán)益證明機制），節(jié)點選出代表節(jié)點來代理驗證和記賬，更加簡單高效，但也有人說這也在一定程度上犧牲了一些去中心化。

小結(jié)

以上就是區(qū)塊鏈的核心技術(shù)，當然區(qū)塊鏈還運用到了別的很多學(xué)科和技術(shù)，如數(shù)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、計算機學(xué)科等等，它們共同構(gòu)建了區(qū)塊鏈這項神奇的技術(shù)。
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