区块链简介

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区块链技术起源与概念

区块链这个名词相信大家都不陌生，但是很多人对区块链的认知可能还停留在虚拟数字货币层面，更多的是将比特币、以太坊等和区块链混为一谈。其实数字货币技术只是区块链技术冰山一角的应用。当然，区块链技术诞生于比特币，最早是化名“中本聪”的学者在《比特币：一种点对点电子信息系统》中提出的。从狭义上理解，区块链技术是一种去中心化系统各节点共享的数据账本，从技术人员角度，它就是一个分布式数据库，只是这个数据库更新数据的方式很特别。从广义上讲，区块链是将数据区块以链条的形式组成特定结构来储存，并用分布式节点共识算法来更新的一种全新的分布式计算方式。它具有去中心化、不可篡改、集体维护、公开透明的特点。

区块链技术原理

区块链本质上是一个庞大且不断增长的分布式账本，也可理解为通过密码学算法将多个相连的数据块（区块）加密连接后形成的数据结构，每个区块包含前一个区块的加密散列、时间戳和事务数据。区块链能有效、可验证和永久地记录用户双方之间的交易，可以防止数据信息被篡改和伪造，允许用户不经过第三方的权威认证，开展有效可信的合作。区块链的形成主要包括创世区块、主链和孤立块三部分。创世区块（Genesis Block）是区块链里的第一个区块，是区块链中所有区块的共同“祖先”，对任一区块链进行循链回溯，最终都将回归到创世区块。主链（Main Chain）是正式上线、独立自主的区块链网络，是区块链社区公认的可信区块链网络，用户可以在链上部署合约和协议，其交易信息被全体成员所认可。孤块（Orphan Blocks）是在区块链的维护过程中，因区块分叉而不在主链（算力最大的链）上所被遗弃的数据块。

主链是由时间节点连续的数据区块连接所形成的链式结构，而每个数据区块又由区块头和区块两部分构成，区块头主要包含以下元数：用于连接前一区块（父区块）和后一区块（子区块）的数据；时间戳和随机数（Nonce）等；用以快速归纳和校验区块数据存在与完整性的 Merkle 根数据；区块体主要记录和存储了一定时间内生成的详细数据，如当前区块经过验证，以及区块创建过程中生成的所有交易记录或其他信息，故可将其理解为账本的一种表现形式。区块中的所有交易信息都将被加密编码、存储和快捷校验，既能确保数据不被篡改，也可对区块数据进行定位和溯源。

区块链的核心技术优势

第一，去中心化与分布存储。区块链的核心技术是分布式账本，以弱中心、多中心、甚至是去中心的方式来记录和存储数据信息。区块链通过去中心的分布式账本技术，能极大地削弱或去除中心节点的数据管理权限。虽然，归属于相同网络中的所有节点在理论上都可获取数据账本，但在实际的应用中，可以通过公开密钥、私有密钥和数字签名实现对账本访问权限的有效控制。另外，去中心化与分布存储也能有效防止故障和恶意攻击，也不会由于单点故障或失效而降低整个系统网络的可靠性，进一步确保了数据的安全获得。

第二，高度加密与防伪溯源。对数据进行加密主要通过对称或非对称两种加密方式实现。在以往的信息技术应用领域，通常采用对称加密技术对数据加密，即加密和解密采用的是同一个密钥，难以高度确保加密数据的安全性。区块链采用的是非对称加密算法，即对数据加密和数据解密分别使用公开密钥和私有密钥，并且在使用过程中必须配对使用。公开密钥为区块链网络上的所有人可知，确保了账本信息的透明性；但由于私有密钥只有持有人可知，则极大地确保了数据隐私信息的高度安全性。就现有算力而言，难以通过公有密钥穷举破译私有密钥，可保证区块链数据在存储和传输中的高度安全。另外，区块链上每一次数据信息的录入与存储，都会形成对应的时间戳，支持对数据信息的溯源验证，确保数据安全和追责。

第三，智能合约与不可更改。智能合约是用程序语言编写的商业合约，在预定条件满足时，能够自动强制的执行合同条款，实现“代码即法律”的目标。运行于区块链系统中的智能合约，实际上是对区块链上的交易逻辑和访问规则进行了定义，拓展了区块链的上层应用功能，即依照智能合约来开展和直接完成交易，无需任何第三方机构支持，极大地简化了交易和监管过程。另外，由于发生于区块链上的所有交易操作，都需要用户的数字签名，而且交易一旦录入到区块链上，任何人都不能否认、更改、删除、篡改和逆转。区块链还具有一套共识机制，只要没有掌握51%的算力来攻击区块链，也就无法操控和修改区块链上的数据信息，进一步确保了智能合约与交易数据的有效性。

今天只是介绍下区块链的基本概念，后面还会对区块链的架构和各个技术点进行介绍，谢谢！