区块链的区块是怎么来的（带你了解串起来的区块）

自10月25日国家确认区块链为关键核心技术后，本周区块链的热度持续爆发，所以小编本周将为众多区块链新手详细分析。刷新屏幕再刷新屏幕的区块链到底是什么？

区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后的下一代颠覆性核心技术。谈到区块链，中本聪和比特币是无法回避的。它的诞生可以追溯到 2008 年 11 月 1 日，一位自称 Satoshi Nakamoto 发表了《比特币：一种点对点的电子现金系统》一文，他在文中解释了电子现金系统的架构概念，其中标志着比特币的诞生。两个月后，理论付诸实践，2009 年 1 月 3 日，第一个编号为 0 的创世区块诞生。几天后，即 2009 年 1 月 9 日，出现了编号为 1 的区块，并与序号为0的创世区块组成链，标志着区块链的诞生。

每个区块包含两部分：区块头（Head）和区块体（Body）。区块头包含许多关于当前区块的元信息：生成时间、实际数据（即区块体）的哈希值、前一个区块的哈希值等。所以本质上，区块链是一个数据库，这个数据库是去中心化的。

区块链技术的特点之一是去中心化。核心技术包括分布式账本、非对称加密、共识机制和智能合约。让我们一一谈谈：

权力下放

去中心化并不意味着不需要中心，而是节点可以自由选择和决定中心。简单来说，中心化就是中心决定节点，节点依赖中心，没有中心节点就无法生存。在去中心化中，节点决定中心，中心依赖于节点，没有节点，中心就无法存在。在去中心化系统中，任何人都是节点，任何人都可以成为中心。任何中心都不是永久性的，而是分阶段的，并且没有中心对节点是强制性的。这就是去中心化。它的三大优势是： 容错性——分散系统很少会因为部分故障而导致整个系统崩溃，因为它依赖于许多独立工作的组件；攻击预防——想要攻击或操纵去中心化系统的成本较高，因为它们基本上没有敏感和弱的“中心弱点”，而中心化系统的攻击成本要低得多；抵制勾结——去中心化系统的参与者很难勾结在一起，对于传统的商业和政府领导人来说，他们往往为了自己的利益而勾结，最终伤害到公民、客户、员工和更广泛的人群。

01 分布式账本

区块链是去中心化分布式账本的数据库。分布式账本是交易记录，其中每个网络节点都可以记录整个账本。如果网络终端有足够的内存，则可以从网络上下载整个交易记录。当一个账本满了，谁先算出交易余额，谁就有权打包、打包成一个区块、链接到一个区块，他将获得奖励。这个过程称为挖矿奖励，以奖励旷工维护账本。他们都可以参与监控交易的合法性，并且可以共同作证。

与传统分布式存储不同，区块链分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链的各个节点按照区块链结构存储完整的数据，而传统分布式存储一般是按照区块链结构将数据分成多份。一定的存储规则。其次，区块链中各个节点的存储是独立的，具有相同的地位，依靠共识机制来保证存储的一致性，而传统的分布式存储一般通过中心节点将数据同步到其他备份节点。没有一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单个簿记员被控制或贿赂以保持虚假账户的可能性。还有足够的记账节点。理论上，

02非对称加密

对称加密只有一个密钥，非对称加密有一对密钥，公钥加密和私钥解密。

那么区块链技术加密了什么？

1.信息。信息的发送者（记为A）用接收者（记为B）的公钥对信息进行加密，然后发送给B战争对比特币的影响，B用自己的私钥对信息进行解密。比特币交易的加密就属于这种情况。

2.数字签名。发送者A用自己的私钥对信息进行加密并发送给B，B用A的公钥解密信息，可以判断该信息是A自己发送的。

3.登录验证。客户端用私钥对登录信息进行加密并发送给服务器，服务器在收到登录信息后用客户端的公钥对登录信息进行解密和认证。

03共识机制

共识机制是如何在所有记账节点之间达成共识来确定记录的有效性。这既是一种识别手段，也是一种防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全性之间取得平衡。

区块链的共识机制具有“少数服从多数”和“人人平等”的特点，其中“少数服从多数”并不完全是指节点的数量，还包括计算能力、共享或其他可以比较的计算机。特征量。“人人平等”是指当一个节点满足条件时，所有节点都有权优先考虑共识结果，该共识结果有可能在被其他节点直接认可后成为最终的共识结果。（以比特币为例，使用工作量证明。只有当全网51%以上的记账节点被控制时，才有可能伪造不存在的记录。）当节点加入区块链时，往往够了，这基本上是不可能的，

共识机制的类型：

PoW（Proof-of-Work）工作量证明机制

这里的工作量是指计算机计算 Nonce（随机数）的过程。每个节点计算一个随机数。在一定的时间内，找到一个随机数的难度是一定的，这意味着获得这个随机数必须经过一定的工作量。最先得到这个随机数的节点将打包好的交易块添加到现有区块链中，广播到全网，其他节点验证同步。

结果证明贡献，根据贡献分配奖励。获得记账权的概率取决于矿工工作量在全网的占比。

PoW 的优点是完全去中心化、公平公正，不需要中心化的管理组织，实现用户（即节点）之间的公平竞争。它的主要缺点是浪费能源，需要很长时间才能达成共识，因此不适合商业应用。

应用：BTC、当前 ETH、LTC、SC、Monero 等。

PoS (Proof-of-Stake) 权益证明机制

PoW 以计算随机数的工作量作为获取数据写入权的考虑因素，而 PoS 则是系统根据节点持有的 Token（代币）数量与时间（币天）的乘积分配相应的记账权, 拥有的越多，获得记账权的概率就越大。Token相当于区块链系统的权益（Stake），所以称为权益证明。

持有的数字货币数量越多，时间越长，记账的能力就越大。

PoS 有三个优点：一是耗能少；二是作恶成本高。要想攻击网络，必须有51%的币龄（币龄=币量*持有时间）；三、达成共识的时间短，可以达到毫秒级的速度。

PoS 有两个缺点。一是持币趋于中心化，越强越强；二是流动性变差，持币也产生收益，用户没有兑现的动力。

应用：PoS：Peer Coin (PPC)、OMG、Quantum Chain等。

DPoS 委托权益证明机制

PoS 是指拥有 Token 的人有权获得记账权，而 DPoS 是指拥有 Token 的人投票给一个固定节点，这些节点作为利益相关者的代理人行使记账权。这些经过投票通过的代表按照一定的算法依次获得记账权。与 PoW 和 PoS 不同，理论上全网可以参与记账竞赛，DPOS 的记账节点是在一定时间内确定的。DPoS的优点是记账节点数量少，协同高效，记账效率高。

缺点是分散化程度减弱，选出的代表进行记账，有一定程度的集中控制。

应用：EOS等

04智能合约

传统合约受自动化维度、主客观维度、成本维度、执行时间维度、违约惩罚维度、适用范围维度等多种维度的影响。智能合约是你只需要在提前，当合约条件被触发时，程序会自动执行合约内容。

更重要的是，基于区块链技术的智能合约不仅可以在成本效率方面发挥智能合约的优势，还可以避免干扰合约正常执行的恶意行为。智能合约以数字形式写入区块链，存储、读取、执行的全过程由区块链技术的特性保证透明、可追溯、不可篡改。同时，通过区块链自带的共识算法构建状态机系统，让智能合约高效运行。

由上可见战争对比特币的影响，区块链解决了中心化的信任风险，是一种以人为本、公平开放的民主思维共识。它在人们缺乏信用和互信的矛盾中发挥了关键作用，并将共识机制交给了不会弯曲的大脑计算机来进行认证和记录。当思维或思维的质量还没有进化到很高的水平时，就需要借助三方力量或技术手段来提升自我意识，从习惯进化到自我约束。人们对公平和民主化的追求在区块链技术的应用中也得到了完美的平衡和制约。同样，共享和开放是人们追求世界平等的另一个核心理念。

区块链的技术任何人都可以使用和学习，但区块链的理念是人类进步不可或缺的元素。去中心化的理念是打破现有的全球社会观念，开放、共享、平等的民主共识思想反对一切中心化的利益垄断。

区块链可以解决很多现有的生活痛点，比如物品或数字商品的防伪和溯源，其目的就是防止假冒。比如资产数字化的权益证明，避免权力过剩和利益溢出等，都是关于信任和信用的。

区块链技术源于比特币的诞生，而比特币作为第一个成功的去中心化加密数字货币，代代传承了无数先辈和传教士的技术传承。它不是商业项目，也不是某个国家主导的科研成果，也不是来自外星文明的向导，它的出现有着特定的含义。

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