区块链入门：五分钟轻松掌握区块链核心技术

什么是区块链？帮助你理解的漫画（初学者必读）

事实上，在早期的密码学界，“区块链”一词被用来将比特币的底层技术称为“Bitcoin”，它取自英文Bitcoin的开头其中B指的是比特币网络系统或网络协议。

然而，由于公众的困惑，现在人们在谈论比特币时非常抵触，认为比特币就是非法、欺诈、传销和互联网金融另一个现象级泡沫的代名词！于是，人们不得不将所有的基础技术（时间戳、工作量证明机制等）结合起来，为了区别于比特币，他们将其命名为Blockchain，翻译过来就是“区块链”。
“区块链”这个词出现了。

区块链不是单一技术，而是一系列技术的集合。

我们应该如何理解区块链？我们就用大家都津津乐道的爱情故事来举个简单的例子。
创建一个简单的区块链模型，那么在这个区块链模型中谈恋爱会发生以下情况：

未来所有适龄男女都会恋爱并承诺结婚的整个过程会被所有适龄男女所认同，两个人之间发生的所有故事都会形成一个街区。

所有其他男人和女人都是锁链，如果有第三方介入或者你侵犯了你的伴侣，别人都能看到，你以后就找不到伴侣了。

严格来说，区块链是一个“完全中心化”的系统，即链上的每个节点都是中心的。

恋爱中的男女试婚，在朋友间秀恩爱，许诺相爱生，并为所有能结婚的男女所知晓，是一个区块链应用。
如果有一天有人食言了，别以为删除照片有什么用，因为这都是所有适婚男女的记录。

无法删除、无法更改，这就是区块链技术。

区块链通俗解释是什么，一张图就能看懂。

什么是区块链？最近的一个热门话题，很多人讨论区块链的问题最近，国内一些公司已经开始开发一些产品，采用的区块链技术是比特币所使用的基础技术，这是因为比特币的流行让很多人开始关注比特币，但是很多对区块链不感兴趣的人都明白它是什么，那么我就来给大家解释一下区块链吧。

比特币是一种货币很多人关注的数字化，而比特币的底层技术就是区块链，是一种全新的计算机技术和应用模式。
区块链就像一个巨大的数据库账本，所有的交易都记录在这个巨大的账本中。
淘宝、天猫由阿里巴巴记账，微信交易由腾讯记账。
在区​​块链中，人人参与记账。

举个例子，比如A想向B借1万元，B想把钱借给A，但又担心A借钱后拖欠债务。
，所以借钱的时候他会找第三方三方公证员帮B写账这是传统的记账方式，依靠第三方来获得第三方的信任这种记账方式有第三方资本化的可能性，去中心化意味着借钱的时候不需要公证人，不需要依赖第三方进行信任。
去中心化的情况就像B借钱给A，B拿着扩音器喊叫。
“借一借我的一万块钱，这时候请帮我保存账本，大家把账本拿在手上，这样可以防止账本受到干扰

虽然区块链很受欢迎，但很多人对区块链并不了解。

什么是区块链？

我们先看看度娘是怎么解释的。
百度百科显示：区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

区块链为什么叫区块链？

区块链是由一一链接的区块组成，区块是一一的存储单元，记录了区块各个节点的通信信息，就像数据库记录一样，每次Write都是在创建一个区块。
随着信息交换的扩大，一个区块与另一个区块相延续，其结果被称为区块链。

区块链有什么特点？

区块链主要有以下特点：

1去中心化：在区块链系统中，每个节点都有相同的权利和义务，这里没有中心控制。
去中心化建立了彼此之间的信任关系，虽然没有中央管理组织，但人们可以相互合作，相互信任。
这主要利用了区块链分布式账本技术。

2.开放性：链上数据对所有人开放，除了一些不公开的加密信息外，所有人都可以查看这里的数据。

3.独立性：整个区块系统不依赖于其他第三方所有节点都可以在系统中自动、安全地验证和交换数据，无需任何人为干预。

4安全性：区块链具有一定的安全性，不可篡改。
由于区块链系统中的每个人都拥有相同的账本，如果有人想要篡改它，只有控制了51%以上的记账节点，才有可能伪造不存在的记录。
当然，这基本上是不可能的。
这主要得益于区块链的核心技术：机制共识共识机制具有“少数服从多数”、“人人平等”的特点。

5匿名：很多人认为，如果区块链这么公开透明，我们会不会失去隐私？其实不然，虽然区块链中的交易信息是公开透明的，但账户的身份信息是加密的，只有经过许可才能访问。

现在我给大家讲一个故事，帮助大家更好地理解区块链。

家里有三口人，妈妈、爸爸、哥哥、弟弟。
去年，家里的账本是我父亲负责的，他负责家里所有的收入和开支。

然而，双十一那天，节俭的妈妈想在某家商店给自己买一件漂亮的衣服，当她查看账本时，却发现不对劲。
当然，除了存入银行和理财的一些钱之外，家里的日常用钱的存在，全都在这个账本里，但无论怎么看，都是错误的。
有些用途明明没有记录，但却被记录下来。

然后，爸爸主动承认自己忍不住买了一包烟。

后来妈妈改变了策略，全家人都记账，每个人每个月的消费支出都记在自己的账本上。
每当家里有交易或使用时，妈妈就会喊一声“记”，每个人都会把交易记在自己的本子上。
这是一种去中心化的记账模式，每个人都是中心，每个人都有一个账本。

爸爸以前的记账模式是中心化记账，如果有人想做某件事，很难让任何人看到，去中心化记账模式很好地解决了中心化记账的缺点。

比如，爸爸想从账本上拿一些钱偷偷买烟，钱的数量是有限的，如果他想拿钱，就需要改变账本，但只是自己乱账本不行，他要把包括他自己在内的三个人的账本全部改掉。
而这绝对比登天还要困难。

所以，很多时候父亲萌生了抽烟的念头，但碍于现状，他不得不放弃这个念头。

区块链和比特币是同一个东西吗？

其实区块链和比特币不是一个东西，只是底层技术而已。
比特币是第一个采用区块链的数字货币。

2008年，中本聪首次提出区块链概念，随后几年，它成为电子货币比特币的核心组成部分，作为所有交易的公共账本。
区块链首先用于比特币。

区块链的起源是为了解决信任问题，而区块链最成功的应用之一就是数字货币。
比特币可以说是迄今为止最成功的区块链应用。

什么是区块链应用？

区块链应用其实非常广泛除了数字货币之外，比特币未来的应用还是非常广泛的区块链技术已经广泛应用于不同的行业。
如产品溯源、版权与交易保护、支付结算、物联网、数字营销、医疗保健等，推动不同行业快速进入“区块链+”时代。

1.支付清算：区块链可以放弃中转银行的角色，实现点对点支付，降低中转费用，加快速度资金使用。

2.产品溯源：比如我们在某家商店购买了一件衣服，我们可以看到这件衣服的前世今生。

3.证券交易：传统证券交易需要四大机构协调，效率低且成本高。
区块链技术可以独立完成一站式服务。

4.供应链：将区块链技术引入供应链系统，同步系统中的信息可以控制各个环节，更好的分工和协作，并便于后续问责。

5.知识产权：拥有链上版权、摄影作品、音乐作品、文学作品等。
将是我们的信息，该信息的所有权将被验证并成为我们的财产。

漫画：什么是区块链

什么是区块链？

区块链，英文Blockchain，基本上是一个去中心化的分布式数据库。
任何人只要搭建自己的服务器并连接到区块链网络，都可以成为这个庞大网络的节点。

既然区块链本质上是一个数据库，那么它到底存储了什么？我们先来看看区块链的基本单位：区块。

一个区块分为两部分：

1区块头

区块头存储了区块头信息，包括前一个区块的哈希值（PreHash）、区块体哈希值（Hash）、时间戳（TimeStamp）等。

2.区块体

区块内容存储了该区块的详细数据（Data），该数据包含几行记录，可以是交易信息，也可以是其他类型的信息。

刚才提到的哈希值是什么意思？

大家一定都听说过MD5是一种常见的哈希算法，可以将一串纯文本转换为固定长度（128位）的字符串。

在我们的区块链中，使用了一种更复杂的哈希算法，称为SHA256。
经过一系列复杂的计算，最新的数据信息（比如交易记录）最终会通过这个哈希算法转换成一串256位的哈希值，也就是区块头中的哈希值，格式如下：

a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0

区块和Hash一一对应，可以考虑Hash作为块的唯一标识符。

不同的块如何相互关联？依靠Hash和PreHash进行关联。
PreHash每个块和前一个块。
哈希值相同。

为什么需要计算区块哈希值？

由于区块链是链式结构，因此必须有链的头节点（第一个区块）和尾节点（最后一个区块）。
一旦有人计算出区块链中最新数据的哈希值，相当于打包了最新的交易记录，就会创建一个新的区块，并连接到区块链的末端。

新区块头的哈希值是新计算的哈希值，PreHash与前一个区块的Hash相同。
块体中的数据在打包之前存储了交易的记录，并且该数据的信息部分已经变得不可变。

这个计算哈希值并创建新区块的过程称为挖矿。

用于海量计算的服务器称为矿机。

处理计算的工作人员称为矿工。

计算哈希值有什么难的？我们来给出最基本的解释吧，哈希值的计算公式如下：

Hash=SHA-256（上一个区块的哈希+新区块的基本信息+交易记录信息+随机数）

这里的主要计算困难在于随机数的生成。
为了增加Hash计算的难度，可怜的区块链创造者要求Hash结果的前72位为0，这个概率实在是太小了。

由于（上一个区块的Hash+新区块的基础信息+交易记录信息）已经设定，能否得到符合要求的Hash完全取决于随机数的值。
矿工必须经过大量的计算，反复生成随机数，试图“碰碰运气”，才能得到正确的哈希值并成功挖矿。

同时，区块头还包含动态的难度系数，随着世界的硬件计算能力变得越来越快，区块链的难度系数也会增加，使得整个网络变得必要。
10分钟生成新区块。

你知道挖矿有多难吗？需要补充的是，不同的区块链应用，这里以比特币为例描述的挖矿规则的细节是不同的。

区块链应用

比特币（BitCoin）的概念最早由中本聪于2008年提出，随后基于这一思想设计并发布并构建了开源软件P2P网络。
比特币是一种P2P形式的数字货币。
点对点交付意味着去中心化的支付系统。

什么是P2P网络？

传统货币由央行统一发行，所有个人储蓄由银行统一管理，这是典型的中心化体系。

比特币用于由世界各地许多对等节点组成的去中心化网络。
每个节点都有资格记录和发行这种数字货币。

比特币的基础数据存储是基于区块链技术的。
比特币中的每一笔交易都对应于块体数据中的一行。
一个简单的示意图如下：

交易记录的每一行都包含时间戳、交易详细信息和数字签名。

该表只是为了便于理解。
实际存储的交易详细信息是匿名的，仅记录付款人和收款人的钱包地址。

对于数字签名，可以理解为每笔交易的防伪标记，由非对称加密算法生成。

我们来说一下比特币矿工的奖励：

比特币协议规定，挖出新区块的矿工将获得奖励，从2008年开始是50个比特币。
每4年减半，现在2018年为12.5个比特币。
新流通的比特币都是这样诞生的，难怪大家都那么渴望挖比特币！

区块链的优缺点

区块链的优点：

1整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护，并且数据可以被存储和验证。
这样，除非攻击者入侵了整个网络一半以上的节点，否则整个系统就不会被破坏。

2.信息不可篡改

区块中的数据。
不可篡改。
一旦数据受到哪怕一点点的干扰，整个区块对应的哈希值就会发生相应的变化，不再是有效的哈希值，下一个链接的区块也会被破坏。

区块链的缺点：

1能源消耗过多

如果你愿意生成一个新的区块，必须使用大量的服务器资源来执行。
很多不必要的工作。
试探性的计算会消耗大量的能量。

2.信息网络延迟

以比特币为例，任何交易数据都需要同步到所有其他节点，同步过程肯定会受到网络传输延迟的影响。
这需要很长时间。

一点额外的：

1。
本漫画部分内容参考阮一峰的博文《区块链入门教程》。
。

2.由于篇幅有限，暂时不详细讨论MerkleTree和非对称加密的知识。