作為一種成都小程序開發(fā)新興的分布式數據庫技術，區(qū)塊鏈的核心理念是通過去中心化和加密的方式，實現數據的透明、可追溯和不可篡改。那么，區(qū)塊鏈是如何運作的呢？本文將從小程序開發(fā)的角度，詳細解析區(qū)塊鏈的運作機制。

縱觀歷史，人類一直嘗試不同的方式來交換價值并保護買賣雙方。除了硬幣，紙幣和銀行系統(tǒng)外，當今最顯而易見的交換價值的解決方案是電子支付。

信用卡系統(tǒng)，互聯網和移動技術都是重要的創(chuàng)新，可以提高交易的便利性，速度和效率。但是，在現代商業(yè)環(huán)境中，這些交易機制有其缺點，包括交易規(guī)模有限，需要第三方驗證，交易成本增加以及基于信任的模型較弱。此外，欺詐和網絡攻擊是不可避免的，這也導致支付操作成本增加。

為了應對這些挑戰(zhàn)，世界需要一種新型的支付系統(tǒng)，或者說是一種網絡，該系統(tǒng)可以建立信任，消除中介機構（讓任何兩個當事方直接進行交易），消除欺詐并提供安全有效的托管機制。保護付款人和收款人。這是由中本聰（Satoshi Nakamoto）于11年前在2008年認識的一個人得出的結論，并在本白皮書中列出。

中本聰（Satoshi Nakamoto）描述了一種基于加密貨幣和點對點分布式時間戳服務器的解決方案，以生成交易時間順序的計算證明。

在本文中，我們將定義所有這些術語，解釋這些事物如何支持區(qū)塊鏈技術，并解釋構建區(qū)塊鏈網絡需要采取的措施。

什么是區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈是一種共享賬本，以分布式方式存儲有關交易的信息。

這些交易是在由參與者計算機組成的區(qū)塊鏈中的人與人之間執(zhí)行的。這些計算機提供了計算能力，以不斷維護區(qū)塊鏈（通過執(zhí)行計算和驗證交易）。

這種計算機稱為節(jié)點，網絡中的每個節(jié)點都擁有區(qū)塊鏈的完整副本。

區(qū)塊鏈到底如何工作？

從技術上講，區(qū)塊鏈是在不受信任的對等方網絡中排序的區(qū)塊鏈。每個塊都引用前一個塊，并包含數據，其自身的哈希值和前一個塊的哈希值。

堵塞

取決于區(qū)塊鏈的類型，存儲在塊內部的數據單位可以用任何值表示。區(qū)塊可以存儲一定數量的資金，公司的股份，數字所有權證書，選舉期間的投票或任何其他值。

一塊存儲有關各方的加密詳細信息，這些各方的交互導致將數據存儲在該塊中。加密貨幣塊還包含發(fā)送者和接收者的加密標識符。例如，電子商務交易的區(qū)塊將包含零售商和消費者的標識符。

每個塊也有一個哈希。該哈希值是使用數學函數從文本字符串生成的值。哈?？梢耘c指紋進行比較，因為每個哈希都是唯一的。它的作用是識別一個塊和該塊的內容。

一旦創(chuàng)建了一個塊，便會計算出哈希值。更改塊內的某些內容會導致哈希值發(fā)生變化。因此，散列還指示對塊的更改。

同樣，每個塊都包含前一個塊的哈希。例如，如果區(qū)塊鏈中有三個區(qū)塊，則區(qū)塊3將包含區(qū)塊2的哈希值，而區(qū)塊2將包含區(qū)塊1的哈希值。

如果有人在單個塊中更改數據，則該特定塊的哈希會更改，但這也會使整個鏈無效。

哈希是識別嘗試更改塊中數據的好工具。但是，僅哈希算法不足以確保區(qū)塊鏈的安全性。為了減輕破壞區(qū)塊鏈的企圖并確保安全性，區(qū)塊鏈技術還使用了一個稱為工作量證明的過程。

工作量證明

工作量證明是產生難以獲取但易于驗證的數據的過程。在區(qū)塊鏈的上下文中，工作量證明是關于解決數學問題的。如果成功解決了問題，則可以將新塊添加到區(qū)塊鏈。平均而言，執(zhí)行工作量證明計算并將新的塊添加到鏈中大約需要10分鐘。

工作量證明流程的背后是什么？

可以將這種機制與骰子游戲相提并論。假設有一個特定的數字（例如，九個），玩家需要擲骰子。玩家很可能需要幾次嘗試。但遲早他會得到九分。

現在，讓我們向游戲中添加更多玩家。擲出正確數字的人首先獲勝。

這就是有效的工作量證明功能。當然，在區(qū)塊鏈中，需要解決的問題比在骰子游戲中擲九個骰子要困難得多，但是概念是相同的。

形成區(qū)塊鏈網絡的計算機競相解決數學問題以獲得獎勵，并率先將下一個區(qū)塊添加到鏈中。

區(qū)塊鏈中的數學問題必須很難解決，但必須易于檢查以防止作弊。

哈希和工作量證明機制共同確保了整個區(qū)塊鏈網絡的安全性。

最長鏈

由于區(qū)塊鏈由大量節(jié)點組成，因此每個節(jié)點同時執(zhí)行工作量證明。因此，當多個節(jié)點設法完成具有有效結果的工作量證明時，這種情況非常普遍。發(fā)生這種情況時，它稱為硬分叉，它確切描述了區(qū)塊鏈所發(fā)生的事情–分叉。

當創(chuàng)建新的塊并將其添加到這些分支的鏈中的一個時，它將成為最長的鏈，也是唯一的有效鏈。來自其他分支鏈的區(qū)塊將被區(qū)塊鏈節(jié)點拒絕，這些區(qū)塊中包含的所有交易將再次發(fā)送以進行驗證。

到目前為止，到達的最長叉子不超過連續(xù)五個塊。

錢包

除了哈希和工作量證明之外，區(qū)塊鏈錢包還可以確保交易的安全性并防止欺詐。錢包會生成成對的公鑰和私鑰，以進一步確保交易的安全性。

可以將公共密鑰與郵箱進行比較。任何人都可以在其中放一封信，但他們無法將其取回。只有擁有私鑰的郵政工作人員才能打開郵箱并獲得信件。

這類似于區(qū)塊鏈中的密鑰如何工作。任何人都可以使用公鑰將交易發(fā)送到接收者的地址。這類似于將信件放入郵箱。但是，只有該地址的擁有者也具有私鑰才能訪問該交易的價值。

分布式網絡

任何人都可以加入區(qū)塊鏈對等網絡。當某人加入網絡時，此人將獲得區(qū)塊鏈的完整副本。分布式數據存儲以及有效的哈希和工作量證明機制有助于防止幾乎任何欺詐行為。

例如，為了添加包含無效哈?；驘o效數據的塊，復制現有塊或執(zhí)行欺詐性交易，攻擊者將不得不對每個區(qū)塊鏈參與者的計算機進行黑客攻擊，并將其插入無效塊中。

但是，即使這是可能的，也沒有節(jié)點會驗證這樣的塊。它只會被忽略，好像它一開始就不存在。

區(qū)塊鏈實施

區(qū)塊鏈最流行的用途之一是用于加密貨幣。比特幣，萊特幣等加密貨幣不是由中央機構發(fā)行或控制的。去中心化使這些區(qū)塊鏈貨幣可以邁向沒有中介機構的替代金融模型的第一步。

區(qū)塊鏈帶來的另一個革命性領域是交易和交易。傳統(tǒng)合同已被堅不可摧的智能合同所取代，它消除了第三方并在各種應用中起作用：就業(yè)合同，批發(fā)和零售購買，購買財產的協(xié)議，確保知識產權的協(xié)議，保險，甚至是婚姻合同。我們將在另一篇文章中討論智能合約。

但是，區(qū)塊鏈可以遠遠超過加密貨幣和智能合約。區(qū)塊鏈可以存儲，跟蹤和傳輸有關房地產對象和土地，產權和病史，商業(yè)交易和稅收等的數據。

區(qū)塊鏈甚至能夠破壞能源管理，治理和執(zhí)法等壟斷領域（正如我們在最近的文章中分享的有關如何在不同業(yè)務領域實施區(qū)塊鏈的文章所述）。

最后的想法

逐漸地，區(qū)塊鏈技術正在改變我們的交易方式，為個人和企業(yè)開辟了新的機遇，除了在金融服務中的應用之外，它將成為跨行業(yè)眾多企業(yè)的基礎。

我們非常確定，只要掌握得當，幾乎任何基于技術的商業(yè)構想都可以從區(qū)塊鏈中受益。

如果您有興趣在區(qū)塊鏈和其他新興技術上獲得更多精選內容，請訂閱下面的新聞通訊。

在未來，隨著技術的不斷發(fā)展，成都小程序開發(fā)有理由相信，區(qū)塊鏈將會在更多的領域發(fā)揮出更大的作用。無論是金融、供應鏈、醫(yī)療、教育，還是其他領域，區(qū)塊鏈都有可能帶來革命性的改變。因此，對區(qū)塊鏈的理解和掌握，對我們每個人來說都是非常重要的。

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