究竟什么是区块链？

最近比特币大跌，外面有很多传言说“比特币是个大骗子，你看！现在要归零了吗？”钱币的话，估计你一定要说“总有人想害我”。要知道，比特币在短短十年内至少被“杀死”了130次，而且每一次打到那些人的脸上，它的价格都从最初的0.003美元，一路上涨去年涨到 20,000 美元。

比特币的蓬勃发展，必然离不开其背后区块链技术的支持。那么，今天K先生就来给大家科普一下，到底什么是区块链？具体来说区块链到底是啥，K先生将从两个方面为您解答：

区块链的概念是什么？

区块链包含哪些技术？

让我们一起走进区块链的世界，揭开它的神秘面纱。

区块链的具体概念

Blockchain 在英文中被称为 Blockchain。用更官方的说法，区块链是分布式数据存储、点对点传输的集合，是一种融合了共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

简单来说，就是分布式记账的一种应用模型，以去中心化、去信任的方式集中维护一个可靠的数据库。你可以把它想象成：我们每个人都有一个记录我们所有数据的小账本（一个小数据库）。所有的小型数据库通过网络连接在一起，形成一个分布式的大型数据库，大家一起维护、更新和共享数据。

问题是，为什么要使用这样的会计方法？我们以支付宝交易为例来说明传统交易模式与去中心化交易模式的区别。传统的交易方式是买家在淘宝平台上购买商品，然后将所购商品的款项转至中介平台支付宝。卖家发货，买家确认收货后，买家通知支付宝将款项转入卖家账户。

在这个过程中，虽然你是和卖家打交道，但交易也涉及到第三方平台（支付宝）。你和卖家之间的交易都是围绕支付宝进行的，你必须向支付宝提供额外的信息，所以有一个集中的数据库来管理这部分数据，一旦这个第三方平台出现问题，如：系统崩溃、木马攻击、数据篡改等，都可能导致本次交易失败，严重时甚至会造成资金损失和信息泄露。

采用区块链技术的交易模式不再需要通过任何第三方平台进行信用背书，买卖双方可以直接进行点对点交易。交易发生后，系统会将交易信息直接发布到区块链的 P2P 网络中。在所有节点确认信息无误后，该交易将记录在节点的账本中。

因为信息会记录在每个节点的数据库中，所以所有已经发生的交易信息都不能被篡改，只能追加。记录列表只能通过相互连接来增长，安全地存储在多个相互连接的系统中。

这样既可以防止数据存储在同一个平台时，由于机器宕机、系统崩溃、木马攻击等造成的交易失败和数据丢失，也可以避免中心化机构权力过大，导致发生机构的恶意事件。

区块链包含的技术原理

了解区块链 了解了区块链的具体概念后，我们来谈谈区块链的应用模型中融入了哪些计算机技术？

其实，在大方向明确的前提下，一个应用模型需要解决四个具体问题：数据存储、数据安全、数据信任、数据功能。对于这四个部分，区块链集成了以下核心技术。下面，K先生简单说一下，这些技术是什么？它的原理是什么？

分布式账本主要用于存储数据。交易记账由分布在不同区域的多个节点完成。节点是参与记账的个人或组织。理论上，只要你有足够的算力，也就是有记账能力，就可以成为节点。每个节点都记录了一个完整的账户，因此他们都有监督交易的合法性，也可以共同为它作证。

与传统的中心化记账方案不同，在分布式账本中，没有一个节点可以单独成功记账，全网所有节点都必须确认该账目才能生效，从而避免了单一记账的情况。簿记员受控制或受贿以保持虚假账目。另一方面，由于记账节点足够多，理论上，除非所有节点都被销毁，否则账户不会丢失，从而保证了账户数据的安全。

密码学主要保障数据安全。区块链中一般使用三种密码技术：哈希算法、默克尔树和公钥密码技术。

哈希算法是一种单向密码系统，是一种从明文到密文的不可逆映射。只有一个加密过程，没有解密过程。哈希算法可以生成无数的字符串，只有按顺序破解所有哈希值，才有机会破解我们的信息。计算密码的工作量非常大且繁琐。密码可能会被破译，但是破译成本太高，被破译成功的概率很小。在区块链网络中，只有51%以上的节点被成功破解，才有可能篡改信息，因此区块链信息篡改难度会更大。

默克尔树通常用于完整性验证处理。在处理完整性验证的应用场景中，Merkle 树将大大降低数据传输量和计算复杂度。使用默克尔树，我们可以快速检索区块链上的信息，同时检查信息是否被修改。

公钥加密也称为非对称加密。在区块链上，我们会有一对密钥，其中一个是公开的，即公钥，另一个是我们自己保管的，即私钥。一般情况下，发送方使用公钥对信息进行加密，接收方使用私钥对信息进行解密，从而完成通信。这保证了存储在区块链上的交易信息是公开的，但账户身份信息是高度加密的，只有在数据所有者授权的情况下才能访问，从而保证了数据安全和个人隐私。

共识机制起到信任的作用。简单来说，就是解决如何在所有记账节点之间达成共识来确定记录的有效性的问题。共有三种常见的共识机制：工作量证明 (PoW)、权益证明 (PoS) 和委托权益证明 (DPoS)。

工作量证明：即通过评估您的工作量来确定您获得簿记权的概率。你的工作量越多，就越容易获得簿记权。作为奖励的代币数量。 Proof of Stake：获得账本的概率是由手中持有的币数决定的区块链到底是啥，即谁拥有的币多，谁就持有账本。委托权益证明类似于董事会投票。系统将投票选举代表行使记账权。

最终的共识机制是选择一个节点来执行数据更新的任务，让其他节点相信更新是可信的。

因此，区块链主要集成了四种底层技术：分布式账本、密码学、共识机制和智能合约。分别解决数据存储、安全、信任、功能等问题，共同构建区块链核心技术基础。

总结

区块链是一种实现分布式记账的新应用模式。学习和智能合约等各种计算机技术。

这样，一方面可以有效避免数据被中心化机构存储带来的风险；另一方面，也可以解决中心化机构权力过大带来的监管问题。

以上就是本次科普的全部内容。关于区块链的四大核心技术，K先生在后面的科普中会有更详细的介绍。

最后，K先生想对大家说一句话：在区块链革命中，最大的风险是不学习不参与。与其观望，不如行动。愿我们都能从区块链的趋势中获得洞察和收获。