区块链技术

一、什么是区块链

    区块链实质是一个特殊的分布式数据库，存储于其中的数据或者信息具有“不可伪造”、“全程留痕”、“可以追溯”、“公开透明”、“集体维护”等特征。传统的分布式数据库主要是按照一定规则分成多份进行存储，由中心节点向其他备份节点同步数据。而区块链使用的分布式存储数据库是每个节点都保存完整的数据，且根据链式结构进行存储。没有任何一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。

二、区块介绍

    区块作为区块链的基本结构单元，由包含元数据的区块头和包含交易数据的区块主体构成。 区块头包含三组元数据：

1、用于连接前面的区块、索引自父区块哈希值的数据。
2、挖矿难度、Nonce（随机数，用于工作量证明算法的计数器）、时间戳。
3、能够总结并快速归纳校验区块中所有交易数据的Merkle（默克尔）树根数据。

 

三、区块链记账过程

   由于区块链实现了去中心化，所以如何记账、谁来记账、如何保证记账数据的准确性成为了需要考虑的问题。针对该问题的解决，提出了“共识机制算法”。

 

区块链会在交易广播出来的同时，给到每一台记账电脑一个算术题和一个随机值，这是一道概率的算术题。

只要你的电脑在全网里首先算出这道题，那么你这个账户就具有在全网唯一记录这笔交易区块的权利。

当你把这笔交易记录在自己的账本以后，你也会把这个消息告诉给其他全网的成员，其他成员在核验你这个记录没有错的时候，就会把你的这个记录交易区块也加到自己的账本中。

四、区块链的核心技术

    非对称加密算法：非对称加密是指加密跟解密使用不同的秘钥。一般用对方（会生成一对公私钥）的公钥进行加密，在信息传输过程中，只有拥有私钥的人才可以解密，保证信息传输过程中的安全性。双方交易过程使用非对称加密算法，保证交易数据安全性。

    共识机制：在区块链网络中，由于应用场景的不同，所以采用了不同的共识算法。目前区块链的共识机制主要有四类：1.工作量证明机制pow、2.权益证明机制pos、3.委托权益证明Dpos、4.验证池共识机制pool。

    具体可参考：区块链的共识机制是什么？ - 简书

    智能合约：就是一段写在区块链上的代码，一旦某个事件触发合约中的条款，代码即自动执行。也就是说，满足条件就执行，不需要人为操控。

五、区块链基础架构