最近一直在研究区块链，算是从以前听说过，【原创内容，转载请注明出处】【版权所有，侵权必究】到现在大概了解一些。先说下自己学习过程中未经授权，禁止复制转载。原创内容，盗版必究。的感受，那就是“干！能不能把话说明白些。【本文受版权保护】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。”大部分学习材料都存在结构混乱，或者对一【本文受版权保护】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net个点单薄，无法深入浅出。至于那些还在拿着本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文作者：唐霜，转载请注明出处。露天麦喊什么是区块链，错过后悔一辈子的，本文作者：唐霜，转载请注明出处。未经授权，禁止复制转载。都是骗子。

我相信现在很多投资机构都在瞄区块链，今年【本文首发于唐霜的博客】原创内容，盗版必究。，即使AI也没有区块链这么火爆。那么对于【未经授权禁止转载】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。一个区块链项目，到底靠不靠谱，是在画饼，【原创内容，转载请注明出处】【作者：唐霜】还是真的可能搞成，所有人都应该擦亮眼睛。

三个最底层的技术【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net

谈区块链最好先抛开各种币的价格，价格这种【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。事你懂的，贵和便宜根本不是人能控制的。但著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【未经授权禁止转载】是基于区块链技术去做项目，却是实实在在可【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】原创内容，盗版必究。以可持续发展。所以，了解区块链技术比炒币【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】转载请注明出处：www.tangshuang.net来的实在。

“区块链”三个字并不能阐明这项技术的全部【原创不易，请尊重版权】【原创不易，请尊重版权】，如果要非要用可以完整表达的命名，我觉得【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。应该叫“Peer-to-Peer Enc【未经授权禁止转载】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。rypted Non-Tampered 原创内容，盗版必究。【作者：唐霜】Database”，即“点对点的加密化不【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【转载请注明来源】可篡改数据库”。

它不一个数据库（比如MySQL，Mong【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】oDB），也不是一类数据库（比如SQL，【原创不易，请尊重版权】【原创不易，请尊重版权】NoSQL），它是一种数据库架构，它在数本文作者：唐霜，转载请注明出处。转载请注明出处：www.tangshuang.net据库本身的技术上还上升了一层，考虑到数据【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【转载请注明来源】的可靠性如何保证，以及数据库服务如何不下原创内容，盗版必究。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。线。因此，你不能把它跟普通的某个有名字数未经授权，禁止复制转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】据库拿来类比，甚至，你可以在某一个具体的【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。区块链实现时，使用其他的数据库来帮助存储【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【版权所有，侵权必究】和检索数据。

数据关系加密化【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net

在我们普通的数据库中，无论是关系型还是非本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【原创内容，转载请注明出处】关系型，我们的不同记录之间可能存在关系，【未经授权禁止转载】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。也可能不存在关系，但在区块链中，一条数据【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【转载请注明来源】一定和另外一条数据存在联系，即使在现实的本文版权归作者所有，未经授权不得转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。业务逻辑上没有联系，但是它总是存在于链上【原创不易，请尊重版权】未经授权，禁止复制转载。，无法脱离链而存在，总有一条路径从一个数【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【本文首发于唐霜的博客】据出发到达另外一个数据，不信往下读。

“区块”表达了区块链里面数据关系的最终呈未经授权，禁止复制转载。未经授权，禁止复制转载。现形式，一条记录，无论它是什么信息，最终原创内容，盗版必究。【作者：唐霜】它（或它的检索信息）都要被放置在一个区块【作者：唐霜】原创内容，盗版必究。中。而区块与区块之间，是一个“链表”的数【本文受版权保护】【版权所有，侵权必究】据关系，会编程的人都知道什么是链表，就是【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。后一个数据中存在指向前一个数据的索引键。【作者：唐霜】原创内容，盗版必究。因此，区块链上的任何两个数据永远可以通过转载请注明出处：www.tangshuang.net著作权归作者所有，禁止商业用途转载。这些索引键最终连在一起，数据无法逃离这个【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【作者：唐霜】逻辑。

但是“区块链”这三个字无法阐述这样的数据【原创内容，转载请注明出处】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。结构和普通数据库结构之间的不同，因为上面【本文首发于唐霜的博客】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。描述的的这种链表数据结构，用普通的数据库【版权所有，侵权必究】【作者：唐霜】也可以构建出来，只要你想要的话。

真正的价值在于，区块链用密码学的原理，现【版权所有，侵权必究】转载请注明出处：www.tangshuang.net有的加密技术，把这些索引关系进行了层层加【原创内容，转载请注明出处】【原创不易，请尊重版权】密，以至于在保存的数据中，这些索引键并没转载请注明出处：www.tangshuang.net【版权所有，侵权必究】有那么明显，而是需要通过各种计算才能得到【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net。比如区块在保存一堆交易信息时，采用了m【作者：唐霜】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。erkle树的方式进行保存，父节点是两个【版权所有，侵权必究】转载请注明出处：www.tangshuang.net子节点的double hash得到的结果【本文首发于唐霜的博客】【原创不易，请尊重版权】，而merkle算法确保了交易信息不能被著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【转载请注明来源】篡改。

我们这里还不需要知道具体的加密都有什么用【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】，我们需要了解的是，区块链里面到处是加密【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文首发于唐霜的博客】，这是一个显著的特点。

数据不可篡改【作者：唐霜】

区块链上的数据是不可篡改的，大家都这样说著作权归作者所有，禁止商业用途转载。原创内容，盗版必究。。但其实，数据是可以改的，只是说改了以后转载请注明出处：www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。就你自己认，而且被修改数据所在区块之后的原创内容，盗版必究。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。所有区块都会失效。区块链网络有一个同步逻未经授权，禁止复制转载。【原创内容，转载请注明出处】辑，整个区块链网络总是保持所有节点使用最【版权所有，侵权必究】原创内容，盗版必究。长的链，那么你修改完之后，一联网同步，修【作者：唐霜】【原创内容，转载请注明出处】改的东西又会被覆盖。这是不可篡改的一个方【作者：唐霜】原创内容，盗版必究。面。

更有意思的是，区块链通过加密校验，保证了未经授权，禁止复制转载。【本文受版权保护】数据存取需要经过严格的验证，而这些验证几转载请注明出处：www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】乎又是不可伪造的，所以也很难篡改。加密并【版权所有，侵权必究】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net不代表不可篡改，但不可篡改是通过加密以及【作者：唐霜】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】经济学原理搭配实现的。这还有点玄学的味道著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【原创内容，转载请注明出处】，一个纯技术实现的东西，还要靠理论来维持原创内容，盗版必究。本文作者：唐霜，转载请注明出处。。但事实就是这样。这就是传说中的挖矿。

挖矿过程其实是矿工争取创建一个区块的过程【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【转载请注明来源】，一旦挖到矿，也就代表这个矿工有资格创建【转载请注明来源】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net新区块。怎么算挖到矿呢？通过一系列复杂的【原创内容，转载请注明出处】【本文首发于唐霜的博客】加密算法，从0开始到∞，找到一个满足难度本文作者：唐霜，转载请注明出处。未经授权，禁止复制转载。的hash值，得到这个值，就是挖到矿。这转载请注明出处：www.tangshuang.net【原创内容，转载请注明出处】个算法过程被称为“共识机制”，也就是通过【作者：唐霜】本文作者：唐霜，转载请注明出处。什么形式来决定谁拥有记账权，共识机制有很著作权归作者所有，禁止商业用途转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。多种，区块链采用哪种共识机制最佳，完全是【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【本文首发于唐霜的博客】由区块链的实际目的结合经济学道理来选择。

挖完矿没完，拿比特币来说，接下来矿工要把【转载请注明来源】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net被广播到网络中的交易打包到这个区块里，一本文版权归作者所有，未经授权不得转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net笔交易是不是合法的呢？发起这笔交易的人是原创内容，盗版必究。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net不是伪造了一笔交易？要确保一笔交易的合法【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。性，必须从已经存在的前面的区块里面去找到本文作者：唐霜，转载请注明出处。原创内容，盗版必究。这笔交易的来源的真实性，而如何验证交易真【原创不易，请尊重版权】转载请注明出处：www.tangshuang.net实性呢？在前面的区块里，保存着交易来源的【版权所有，侵权必究】转载请注明出处：www.tangshuang.netmerkle root hash，只要找【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文版权归作者所有，未经授权不得转载。出这个交易所在的区块，再做一次merkl著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.nete校验，就可以判定交易是否是合法的。得到未经授权，禁止复制转载。【作者：唐霜】merkle root hash是通过区原创内容，盗版必究。原创内容，盗版必究。块内的所有交易不断加密得到的，因此，只要原创内容，盗版必究。【未经授权禁止转载】交易是假的，就得不到这个merkle r【版权所有，侵权必究】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】oot hash。加密在这里又帮助实现了原创内容，盗版必究。未经授权，禁止复制转载。数据的可靠性。

除了这些，区块链里面的加密比比皆是，这些本文作者：唐霜，转载请注明出处。【作者：唐霜】加密规则和算法，使得整个区块链遵循一种规【原创不易，请尊重版权】【本文首发于唐霜的博客】律，让篡改数据的成本特别高，以至于参与的【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】人对篡改数据都没有兴趣，甚至忌惮。这又是【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文受版权保护】玄学的地方。

点对点网络让数据永不下线原创内容，盗版必究。

如果区块链没有p2p网络，仅仅是按照前面【本文首发于唐霜的博客】【版权所有，侵权必究】的描述，有加密体系，有链式特征，然后运行【版权所有，侵权必究】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】在某一台（组）服务器上，按照我们现在中心【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【本文受版权保护】化的模式运行，看上去也挺好玩的。但是发明【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【原创内容，转载请注明出处】者想玩的更大些，加密体系让数据不可篡改，转载请注明出处：www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。但是我直接抛颗原子弹把你机房炸掉，不是不未经授权，禁止复制转载。【原创内容，转载请注明出处】可篡改，是直接玩儿完了。

为了防止被原子弹炸掉机房，发明者设计了点【本文首发于唐霜的博客】【本文首发于唐霜的博客】对点的网络（客户端和客户端直接通信，不经原创内容，盗版必究。未经授权，禁止复制转载。过某一台特定的服务器）到区块链里面。简单著作权归作者所有，禁止商业用途转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。说就是在这个点对点网络里面，所有人的电脑【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。里保管着一模一样的一个数据结构（其实就是转载请注明出处：www.tangshuang.net本文版权归作者所有，未经授权不得转载。一个完整的“区块”“链”），他们相互通过转载请注明出处：www.tangshuang.net【转载请注明来源】网络连接，进行同步，当矿工创建了新的区块【原创内容，转载请注明出处】本文作者：唐霜，转载请注明出处。，其他人就会把这个区块同步到自己保管的数【转载请注明来源】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】据结构中。因此，无论这个网络上哪一个节点转载请注明出处：www.tangshuang.net本文版权归作者所有，未经授权不得转载。被炸，其他节点都还活着，新加入的小伙伴就【原创内容，转载请注明出处】【本文受版权保护】可以从这些节点里同步数据到自己的电脑。想【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【未经授权禁止转载】要让区块链数据消失，那把地球炸了吧。

而这种加入点对点网络的设计，就叫“去中心本文作者：唐霜，转载请注明出处。【未经授权禁止转载】化”，只要网络上还有一个节点活着，区块链【作者：唐霜】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】的数据就不会消失。
转载请注明出处：www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。 更让政客们害怕的是，这些保存的数据，节著作权归作者所有，禁止商业用途转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。点上的用户可以随便看，无所谓，完全公开。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【原创不易，请尊重版权】节点用户既然把数据同步过来了，你就可以随【本文受版权保护】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。便用，就是你的数据了，想怎么用就怎么用。未经授权，禁止复制转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】试想一下，哪天淘宝说我要把自己的数据区块未经授权，禁止复制转载。【作者：唐霜】链化……目不忍视……

核心技术概念本文版权归作者所有，未经授权不得转载。

前面仅仅阐述的是区块链之所以是区块链的基【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net础。本节要讲的是，现在已经有区块链在你面本文作者：唐霜，转载请注明出处。【作者：唐霜】前了，我们需要去剖析区块链里面所使用的具【转载请注明来源】【作者：唐霜】体技术点或架构。

区块原创内容，盗版必究。

前面已经提到区块了。那么到底什么是区块呢【未经授权禁止转载】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net？区块是区块链的主要数据存储结构，一个区转载请注明出处：www.tangshuang.net【本文受版权保护】块包含区块头和区块体两个部分。而区块头则【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。是区块的重头戏。

区块链中的一个区块结构示意图（注：漏掉了【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【作者：唐霜】version信息）

【作者：唐霜】【原创不易，请尊重版权】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【转载请注明来源】

对于一个区块而言，它就是一个特殊的数据结著作权归作者所有，禁止商业用途转载。原创内容，盗版必究。构。它的区块头包含了一些固定信息：版本（本文版权归作者所有，未经授权不得转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net客户端版本，每次升级客户端软件，这个信息【作者：唐霜】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。就会不一样），块高度（其实就是表示这是链本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。中的第几个区块），块哈希（这个区块的ha【原创不易，请尊重版权】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。sh值，是挖矿得到的），上一个块的块哈希【转载请注明来源】本文作者：唐霜，转载请注明出处。（这个字段是重点中的重点，是形成链表结构【本文首发于唐霜的博客】【未经授权禁止转载】的关键），时间戳（区块创建时间），难度和著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【转载请注明来源】Nonce（这两个字段和挖矿有关，后文讲【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】挖矿的时候详细讲），merkle roo未经授权，禁止复制转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。t（区块体的merkle根hash值，后【原创不易，请尊重版权】【版权所有，侵权必究】文会简单介绍merkle树，详细会在其他转载请注明出处：www.tangshuang.net【作者：唐霜】文章讲）。除了这些字段，如果做一个自己的本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【版权所有，侵权必究】区块链，还可以添加一些其他信息到区块头中著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【未经授权禁止转载】。

区块体是保存具体内容的位置，在比特币的区转载请注明出处：www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。块链中，区块体保存的是一段时间的交易信息【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。。在其他区块链中，这里可不一定保存的是交本文作者：唐霜，转载请注明出处。【版权所有，侵权必究】易信息，可能是其他信息，总之区块体是保存未经授权，禁止复制转载。【转载请注明来源】该区块链用来做什么业务的具体业务信息。

在部分区块链实现中，一个区块还可以有区块【作者：唐霜】转载请注明出处：www.tangshuang.net尾，用来保存一些区块创建结束之后的信息，【作者：唐霜】原创内容，盗版必究。这些信息可能是区块头和区块体已经创建完以原创内容，盗版必究。【本文首发于唐霜的博客】后，附加上去的，比如区块的长度、容量等信原创内容，盗版必究。原创内容，盗版必究。息。

这就是一个区块。而一个区块头中的prev原创内容，盗版必究。转载请注明出处：www.tangshuang.netiousHash字段，保存的是上一个区块【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【未经授权禁止转载】的hash值，因此，通过这个区块就知道了未经授权，禁止复制转载。【未经授权禁止转载】上一个区块是哪个，上一个区块又能知道上上【原创不易，请尊重版权】未经授权，禁止复制转载。个区块，直到可以追溯回整个链条的第一个区本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【转载请注明来源】块。这就是区块链。

区块是如何构成链的的示意图本文作者：唐霜，转载请注明出处。

【作者：唐霜】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【本文受版权保护】

就像上图一样，后面一个区块总是指向前一个【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】区块。一旦一个区块生成，并且后面有区块指本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【未经授权禁止转载】向它，那它就不能被修改，因为一旦修改，所【原创不易，请尊重版权】【版权所有，侵权必究】有的hash都需要重新计算。但是我们知道【未经授权禁止转载】【版权所有，侵权必究】，hash算法的特点是，想要得到这个ha【作者：唐霜】转载请注明出处：www.tangshuang.netsh必须用原始内容进行一遍hash算法，【作者：唐霜】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net所以，如果给的内容和原始内容不同，是得不【未经授权禁止转载】原创内容，盗版必究。到这个hash的，所以，中间某个区块链被本文作者：唐霜，转载请注明出处。原创内容，盗版必究。修改而得到的hash，不可能被后面的区块本文作者：唐霜，转载请注明出处。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net指向，区块链就会断掉。断掉的区块链加入到著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【作者：唐霜】网络中，要么不被认可，别的节点不会把你当著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【版权所有，侵权必究】作合法节点，要么你要再同步一遍，从网络中【转载请注明来源】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net重新复制最长的链到你的本机覆盖原来的链。

但是你可能会有两个疑问：1.这个bloc【未经授权禁止转载】【版权所有，侵权必究】kHash又不是内容的hash，怎么确保本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【原创不易，请尊重版权】区块体内的信息不被修改呢？要是我不改bl【本文受版权保护】【原创内容，转载请注明出处】ockHash，只改内容，那不是可以瞒天原创内容，盗版必究。本文作者：唐霜，转载请注明出处。过海？2.如果有两个区块同时指向了一个区【转载请注明来源】转载请注明出处：www.tangshuang.net块，而这两个区块的区块体不一样，这该怎么本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【未经授权禁止转载】办？

第一个问题，我们需要通过后面的挖矿和me未经授权，禁止复制转载。【作者：唐霜】rkle tree两部分结合，知道这个原【转载请注明来源】原创内容，盗版必究。理。第二个问题，实际上，这种情况非常常见未经授权，禁止复制转载。【本文首发于唐霜的博客】，挖矿成功的概率其实是100%，关键在于【原创不易，请尊重版权】【转载请注明来源】哪一位矿工先挖到矿，一般当矿工挖到矿之后转载请注明出处：www.tangshuang.net本文版权归作者所有，未经授权不得转载。，会向全网广播，其他没有挖到矿的矿工就会著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net停止。但是由于网络延时等情况，可能在短时未经授权，禁止复制转载。【原创不易，请尊重版权】间内多个矿工一起挖到矿，他们都创建了新的【版权所有，侵权必究】转载请注明出处：www.tangshuang.net区块，并且广播到了网络中。这种情况叫“分【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。叉”。

当分叉发生的时候，有两种办法。但都是顺其【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】转载请注明出处：www.tangshuang.net自然，不人工干预。后面挖新块的矿工，会自原创内容，盗版必究。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。己决定把哪一个分支最后的块作为自己的前一未经授权，禁止复制转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】个块。如果在比较短的块数内，一条链明显长本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。于另外一条链，那么长的链会被保留，短的会【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【作者：唐霜】被抛弃，挖短链的矿工算是白干了一场。所有原创内容，盗版必究。转载请注明出处：www.tangshuang.net的网络节点在同步的时候，都会选择当前最长本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文受版权保护】的链进行同步，后面挖矿的矿工创建新块的时【本文首发于唐霜的博客】【作者：唐霜】候也是选择最长的链。

但是还有一种情况，就是短链的矿工不依不饶本文作者：唐霜，转载请注明出处。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】，或者短时间内两条链无法分出胜负，甚至最【本文受版权保护】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。后每条链都有了很多块跟在后面。一帮人的转【原创内容，转载请注明出处】未经授权，禁止复制转载。账总不能有两个账单吧，如果两个账单最后发未经授权，禁止复制转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。现还不一样就麻烦了。所以遇到这种情况，矿未经授权，禁止复制转载。【转载请注明来源】工们会决定分家。也就是一个区块链变成了两未经授权，禁止复制转载。【作者：唐霜】个链，其中一条链把前面的所有链复制出来，本文作者：唐霜，转载请注明出处。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net成为独立的链，从此这两条链再无瓜葛，虽然未经授权，禁止复制转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】前面的区块都是一摸一样的，但是后面井水不【版权所有，侵权必究】原创内容，盗版必究。犯河水。这种情况叫“硬分叉”，BitCo【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】未经授权，禁止复制转载。in Cash就是这样诞生的。新产生的链【版权所有，侵权必究】【转载请注明来源】继承了前面的区块，但是后面的区块完全是挖转载请注明出处：www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。这条链的矿工决定的。硬分叉的好处是，对于【转载请注明来源】原创内容，盗版必究。原来的用户而言，突然之间，自己的一份资产本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【本文受版权保护】变成了两份😂

至于区块体，真的是根据区块链应用的业务需【版权所有，侵权必究】【本文受版权保护】求来设计。比如比特币，就被设计为交易模型【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【版权所有，侵权必究】，所有区块体里面的交易记录放在一起，就是【原创内容，转载请注明出处】【转载请注明来源】一个长长的账单，每一分钱的来龙去脉写的一【原创内容，转载请注明出处】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net清二楚，如果当初红十字会用区块链来捐款，转载请注明出处：www.tangshuang.net【原创不易，请尊重版权】那就不会有那么大的风波。但是其他区块链应未经授权，禁止复制转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。用不一定是交易模型，比如用于记录医疗信息未经授权，禁止复制转载。原创内容，盗版必究。的区块链，用于记录用户位置的区块链……所本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文首发于唐霜的博客】以，对于区块链技术本身而言，点到这里即止【转载请注明来源】【原创内容，转载请注明出处】，再往下说就是比特币特有的技术了。

挖矿和共识机制【未经授权禁止转载】

前面已经多次说了挖矿。简单说挖矿过程就是本文版权归作者所有，未经授权不得转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。一堆矿工在抢创建一个新区块的权利的过程。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】在加密货币的世界里，抢到这个权利，就会在【原创不易，请尊重版权】【原创不易，请尊重版权】这个区块的最前面加上一笔转账给自己的交易原创内容，盗版必究。本文作者：唐霜，转载请注明出处。，而这个交易的钱是凭空而来的，所以又叫“【本文受版权保护】【版权所有，侵权必究】挖矿奖励”，而且数额还不少，所以矿工才挤转载请注明出处：www.tangshuang.net【本文受版权保护】破脑袋抢这一个记账权。但是在其他非币区块【本文受版权保护】【原创内容，转载请注明出处】链应用里，假如没有这个奖励，怎么激励矿工转载请注明出处：www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】挖矿呢？这也是区块链领域里一个玄而又玄的【未经授权禁止转载】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】话题，至今没有答案。

那么挖矿挖矿，到底是怎么一个技术上的算法【本文首发于唐霜的博客】未经授权，禁止复制转载。过程呢？

在矿机程序里，规定了如何得到一个hash【原创内容，转载请注明出处】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。，而这个规定，就被称为共识机制，所有矿工著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【原创内容，转载请注明出处】按照这个共识机制去进行某个算法，看谁先得原创内容，盗版必究。未经授权，禁止复制转载。到一个符合条件的结果，而这个结果又可以被【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】转载请注明出处：www.tangshuang.net轻而易举的验证是符合条件的（验证是否符合【原创内容，转载请注明出处】【原创内容，转载请注明出处】共识机制）。不同的区块链，共识机制不同，【原创内容，转载请注明出处】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】目前比较知名的是PoW和PoS，以及在这【转载请注明来源】本文作者：唐霜，转载请注明出处。两者基础上衍生出来的其他共识机制。

为了能够把挖矿过程讲清楚，我们只拿比特币【本文首发于唐霜的博客】转载请注明出处：www.tangshuang.net遵循的PoW来进行演示。

SHA256(SHA256(versio【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】未经授权，禁止复制转载。n + prevHash + merkl著作权归作者所有，禁止商业用途转载。转载请注明出处：www.tangshuang.neteRoot + time + curre【版权所有，侵权必究】【本文受版权保护】ntDifficulty + nonce著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【未经授权禁止转载】 )) < TARGET

【本文首发于唐霜的博客】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【本文首发于唐霜的博客】转载请注明出处：www.tangshuang.net

矿机执行上面公式，只要满足上面这个公式（【原创内容，转载请注明出处】未经授权，禁止复制转载。执行结果为真），就算挖到矿。现在对这个公【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net式进行解释。

1. 矿机会做一个double sha256的【原创不易，请尊重版权】【作者：唐霜】运算，运算的参数其实全部是块头里面的信息【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有，侵权必究】，但是因为这个时候区块还没有生成，所以这【本文受版权保护】未经授权，禁止复制转载。些信息是暂时保存的，如果抢到记账权，就把原创内容，盗版必究。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】这些信息记录进去，因此，当你觉得一个区块【本文受版权保护】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】的hash是否是作弊算出来的时候，用区块著作权归作者所有，禁止商业用途转载。原创内容，盗版必究。头里面的信息自己去算一遍，看看是不是能得本文作者：唐霜，转载请注明出处。【转载请注明来源】到相同的hash就可以了，从一点上讲，挖【未经授权禁止转载】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。矿也是不能作弊的，必须老老实实不停算
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2. version是当前运行矿机的客户端软件【未经授权禁止转载】转载请注明出处：www.tangshuang.net版本，每次版本升级，可能对一些参数会有影本文作者：唐霜，转载请注明出处。原创内容，盗版必究。响，比如区块大小从1M扩容到2M，但是对未经授权，禁止复制转载。原创内容，盗版必究。于挖矿算法而言是不变的
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3. prevHash是前一个区块的hash值
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4. merkleRoot是当前矿机内存里暂存【转载请注明来源】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】的交易的merkle算法得到的根hash原创内容，盗版必究。【作者：唐霜】，merkle会在下文讲
【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。原创内容，盗版必究。
5. time是当前时间戳【原创不易，请尊重版权】
著作权归作者所有，禁止商业用途转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【作者：唐霜】
6. currentDifficulty是当前本文作者：唐霜，转载请注明出处。原创内容，盗版必究。难度，这个当前难度是由一个公式算出来的，【版权所有，侵权必究】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。这个公式是 currentDifficulty = diff_1_target/TARGET 这个公式里面的diff_1_targe未经授权，禁止复制转载。转载请注明出处：www.tangshuang.nett可以认为是一个常量，在比特币客户端里面转载请注明出处：www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net是不变的，值为0x1d00ffff。当然转载请注明出处：www.tangshuang.net本文作者：唐霜，转载请注明出处。，其实它也有可能变，但怎么变都差不多这个未经授权，禁止复制转载。【未经授权禁止转载】值，我们还是把它当作常量。而TARGET未经授权，禁止复制转载。未经授权，禁止复制转载。我们在下面会讲到。
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7. nonce是一个正整数，nonce的值就【原创不易，请尊重版权】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net算矿机要找的值。当矿机开始执行doubl本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【原创内容，转载请注明出处】e sha256算法时，nonce为0，著作权归作者所有，禁止商业用途转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。如果执行完一次，无法满足上面那个公式，那著作权归作者所有，禁止商业用途转载。未经授权，禁止复制转载。么nonce就自加1，再执行一遍算法，如未经授权，禁止复制转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net果不满足公式，继续加1再执行，就是这样一【作者：唐霜】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。直加上去，直到找到一个nonce满足上面【原创不易，请尊重版权】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net的公式，就算挖到矿。所以，这个nonce本文作者：唐霜，转载请注明出处。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】每一次挖矿都可能不一样，它是完全随机出现【转载请注明来源】原创内容，盗版必究。的，到底是多少完全看运气。但不管怎样，你原创内容，盗版必究。【版权所有，侵权必究】看每个区块里面但nonce值，就知道矿机本文作者：唐霜，转载请注明出处。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。做了多少次运算，也就知道挖到矿有多难了。
【未经授权禁止转载】【原创不易，请尊重版权】【本文受版权保护】本文作者：唐霜，转载请注明出处。
8. TARGET是用以对比的目标值，它是一个【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【原创内容，转载请注明出处】特定值，比特币的发明者希望10分钟产生一【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【转载请注明来源】个区块，所以最初设计的TARGET就是为【本文受版权保护】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net了让currentDifficulty能著作权归作者所有，禁止商业用途转载。原创内容，盗版必究。够到一个合适的值，保证10分钟一个块。但【未经授权禁止转载】本文作者：唐霜，转载请注明出处。是实际情况并不可能保证10分钟一定出一个【未经授权禁止转载】【本文受版权保护】块，如果算力下降，时间就会加长，这时就应未经授权，禁止复制转载。【未经授权禁止转载】该调整一下难度，使出块时间尽可能恢复在1原创内容，盗版必究。未经授权，禁止复制转载。0分钟左右。所以2016个区块（2周）T原创内容，盗版必究。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.netARGET就会调整一次，而如果真实的情况【作者：唐霜】【本文首发于唐霜的博客】是产生2016个区块的时间超过2周，那么本文作者：唐霜，转载请注明出处。原创内容，盗版必究。TARGET就会适当增加，从而使curr【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。entDifficulty减小，下面20【本文受版权保护】【本文受版权保护】16个区块的难度就会降低一些。相反，则提著作权归作者所有，禁止商业用途转载。未经授权，禁止复制转载。高难度。这个调整算法本文就不展开了。所以【版权所有，侵权必究】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.netTARGET是一个2016次不变，但总体本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【本文受版权保护】而言一直在变的值，它的目标就是让产生一个【本文首发于唐霜的博客】转载请注明出处：www.tangshuang.net区块的时间大概在10分钟左右。
【作者：唐霜】【作者：唐霜】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【原创不易，请尊重版权】

这就算比特币的挖矿，矿工们每天看着自己的未经授权，禁止复制转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】机器，反复不断的执行这个公式，寻找那个n著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【本文受版权保护】once，日复一日，年复一年。

当矿机找到nonce之后，就夺得了记账权未经授权，禁止复制转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】，就可以把内存中的交易信息调出来，打包到转载请注明出处：www.tangshuang.net【作者：唐霜】区块体中。而merkle root是通过原创内容，盗版必究。【未经授权禁止转载】交易记录计算得到的，所以不可能矿工在打包【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】本文作者：唐霜，转载请注明出处。时又去做手脚，一旦他伪造了某一条交易，打【本文受版权保护】【本文受版权保护】包进区块体的交易就不能得到他挖矿时使用的未经授权，禁止复制转载。【作者：唐霜】那个merkle root，也就无法得到原创内容，盗版必究。未经授权，禁止复制转载。挖矿时找到的那个hash。

当然了，实际上比特币挖矿可能还要麻烦一些【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【未经授权禁止转载】，比如说还有nonce溢出、矿池……

Merkle Tree未经授权，禁止复制转载。

前面说了好多次Merkle，它到底是什么本文作者：唐霜，转载请注明出处。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。？Merkle Tree是一种数据结构，未经授权，禁止复制转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。比特币里面就是一棵二叉树，也就是每个父节【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】点有两个子节点那种。我之前写过一篇文章《区块链如何运用merkle tree验证本文作者：唐霜，转载请注明出处。原创内容，盗版必究。交易真实性》里面详细讲了一些Merkle Tree原创内容，盗版必究。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。的原理以及问题。这里主要还是做一个科普，未经授权，禁止复制转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net不深入讲。

区块头里面的Merkle Root是怎么【本文受版权保护】转载请注明出处：www.tangshuang.net来的呢？它是通过对区块体内的记录做Mer著作权归作者所有，禁止商业用途转载。原创内容，盗版必究。kle算法得到的。以比特币为例，一个区块【版权所有，侵权必究】【原创不易，请尊重版权】里面包含n个交易，我们把这些交易两两分组【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net，每两个一组，得到n/2组，如果有单数，【原创内容，转载请注明出处】未经授权，禁止复制转载。那么最后一个交易复制一份凑数。先对每个交【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】易做hash提取，这样就得到来n个has著作权归作者所有，禁止商业用途转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。h，然后对每组的hash做double 【原创不易，请尊重版权】转载请注明出处：www.tangshuang.nethash运算：

parentHash = sha256(【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【原创不易，请尊重版权】sha256( hash1 + hash【未经授权禁止转载】【版权所有，侵权必究】2 ))

【未经授权禁止转载】原创内容，盗版必究。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】

也就是把这个组里的两个hash连起来，再未经授权，禁止复制转载。【未经授权禁止转载】计算得到一个新hash，这个新hash就【原创不易，请尊重版权】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。算这两个hash的父节点。得到所有组的父【版权所有，侵权必究】【本文受版权保护】节点之后，按照同样的逻辑，得到父父节点，【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】原创内容，盗版必究。如此一直下去，最后得到一个根节点，这个根【原创不易，请尊重版权】【本文首发于唐霜的博客】节点就是merkle root。

merkle算法大致是这样，但它不仅限于【原创内容，转载请注明出处】未经授权，禁止复制转载。区块链领域，在其他任何验证领域都可能用到【原创内容，转载请注明出处】【原创内容，转载请注明出处】，而且也不一定是这里讲的必须两个得到一个【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】本文作者：唐霜，转载请注明出处。的算法，也可以是任意个得到一个的算法，总【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】之merkle是一种对多个记录进行运算得转载请注明出处：www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net到一个根hash的算法。

而可以想象，对参与算法的任何一个交易做小本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。小的改动，都会导致得到的merkle r【转载请注明来源】转载请注明出处：www.tangshuang.netoot不一样，所以区块里面只需要保存me【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】未经授权，禁止复制转载。rkle root就可以了。这就算密码学【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】原创内容，盗版必究。的力量。

确认原创内容，盗版必究。

在区块链网络中，我们经常会听到一个词“确【原创不易，请尊重版权】未经授权，禁止复制转载。认”。确认一笔交易，究竟是什么意思呢？简【本文受版权保护】转载请注明出处：www.tangshuang.net单的说，“确认一笔交易”就是指在整个网络著作权归作者所有，禁止商业用途转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。中，该交易所在的区块被加入到最长的链中。本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文作者：唐霜，转载请注明出处。而我们经常听到的“6个确认”是指，在最长【未经授权禁止转载】【原创不易，请尊重版权】的链中，这笔交易所在的区块及其之后产生的【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【本文受版权保护】区块的总数大于等于6.

那么：转载请注明出处：www.tangshuang.net

• 谁有资格进行交易的确认？转载请注明出处：www.tangshuang.net
【作者：唐霜】【转载请注明来源】【未经授权禁止转载】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。
• 确认交易的技术流程是什么？原创内容，盗版必究。
【作者：唐霜】【本文受版权保护】本文作者：唐霜，转载请注明出处。【原创内容，转载请注明出处】

实际上，挖矿夺得记帐权，并且成功向网络广转载请注明出处：www.tangshuang.net【转载请注明来源】播挖到的区块，并且被其他节点接受，就算是本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【原创内容，转载请注明出处】对这个块内所有交易的一次确认。

1. 一个交易发起，并且向整个网络广播【转载请注明来源】
【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net
2. 网络中的矿工接收到这个交易请求，并且把它【原创内容，转载请注明出处】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net放到自己准备挖矿的交易序列中
【本文受版权保护】未经授权，禁止复制转载。【未经授权禁止转载】原创内容，盗版必究。
3. 矿工开始挖矿，利用merkle算法得到m【原创不易，请尊重版权】原创内容，盗版必究。erkle root hash，该roo【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。t hash实际包含了这个交易
转载请注明出处：www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。原创内容，盗版必究。
4. 挖矿成功，并且在期间没有接收到网络上其他【转载请注明来源】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。矿工挖矿成功的消息，于是将该区块加入到自本文作者：唐霜，转载请注明出处。未经授权，禁止复制转载。己区块链尾
【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【本文首发于唐霜的博客】【原创内容，转载请注明出处】
5. 向整个网络广播新挖到的块【原创不易，请尊重版权】
【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【原创不易，请尊重版权】【转载请注明来源】【版权所有，侵权必究】【版权所有，侵权必究】
6. 网络上的另外一个节点接收到这个矿工广播的【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【版权所有，侵权必究】新区块
【作者：唐霜】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。
7. 该节点对该新块进行验证 本文版权归作者所有，未经授权不得转载。
   1. 验证该块中的每一个交易的合法性，怎么才算【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文受版权保护】合法呢？除了对交易两边账号的合法性进行校【原创不易，请尊重版权】【版权所有，侵权必究】验，主要还是对交易的输入输出的合法性进行本文作者：唐霜，转载请注明出处。未经授权，禁止复制转载。校验，交易的输入其实就是另外一个交易的输【未经授权禁止转载】【本文首发于唐霜的博客】出，通过这篇文章【转载请注明来源】的方法去校验输入交易的合法性，输出则必须【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【原创内容，转载请注明出处】在合理数值范围内。
   本文作者：唐霜，转载请注明出处。【作者：唐霜】【本文受版权保护】
   2. 对该块的个个hash进行重新计算，校验每本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【转载请注明来源】一个值是否吻合
   本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【作者：唐霜】本文作者：唐霜，转载请注明出处。
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8. 校验通过之后，将该块加入到自己的链尾，发【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。出确认消息
【转载请注明来源】【作者：唐霜】未经授权，禁止复制转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。未经授权，禁止复制转载。
9. 另外一个完成了6-8的节点接收到该确认消【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】原创内容，盗版必究。息之后，和自己的链尾块进行对比，如果没有【转载请注明来源】未经授权，禁止复制转载。问题，就结束整个确认过程
【原创内容，转载请注明出处】【版权所有，侵权必究】【版权所有，侵权必究】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。原创内容，盗版必究。

完成上述步骤之后，一个区块就在网络中被固【转载请注明来源】转载请注明出处：www.tangshuang.net定了下来，后续新加入的节点，都必须接受这【原创不易，请尊重版权】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。个区块及其所在的链。

由于本文没有涉及到区块链的网络技术，所以本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【版权所有，侵权必究】这里不便深入本文中提到的各个广播、消息的本文作者：唐霜，转载请注明出处。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net具体细节。

区块链适合什么不适合什么？【作者：唐霜】

区块链数据的特征主要有两点：1.公开透明【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】转载请注明出处：www.tangshuang.net，任何节点对数据有完全的权利去查看；2.本文作者：唐霜，转载请注明出处。未经授权，禁止复制转载。难以伪造或篡改。因此，区块链非常适合两类【原创内容，转载请注明出处】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。场景：1.证据；2.监督。如果区块链上的转载请注明出处：www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。信息得到法律认可，那么但凡拿出区块链上的【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】证据，侵权方将百口莫辩。而试想，如果将税【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【原创不易，请尊重版权】收完全迁移到区块链，每个公民的每一笔税收【未经授权禁止转载】本文作者：唐霜，转载请注明出处。，最后都用到哪里，一清二楚，这可能是令某【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net原创内容，盗版必究。些人害怕的点。

但区块链有两大缺点：1.要挖矿，还有分叉著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】风险，也就是说一个数据放到区块链上，要等【作者：唐霜】【版权所有，侵权必究】很久才能成为不可篡改的可信数据。2.分区【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【转载请注明来源】块，数据被割裂存放，这给查询带来巨大的麻【原创不易，请尊重版权】【原创不易，请尊重版权】烦，非常影响效率。所以，区块链不适合那种【原创内容，转载请注明出处】未经授权，禁止复制转载。即时性要求高的场景，无论是信息交换的即时转载请注明出处：www.tangshuang.net【转载请注明来源】性（例如聊天）还是查询的即时性（如搜索引【未经授权禁止转载】【本文受版权保护】擎）。

区块链不是万能的，某些服务明明中心化模式本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】效率更高，成本更低，却偏要为了风口搞区块未经授权，禁止复制转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。链化，那只能看韭菜长没长齐。还有一点令人未经授权，禁止复制转载。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。担心的是，由于区块链上信息的公开透明，而【作者：唐霜】【作者：唐霜】且不可删除，是否会对个人隐私造成极大的损原创内容，盗版必究。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。害，试想一下，当年给冠希哥修电脑的小哥通【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】未经授权，禁止复制转载。过区块链网络炫耀自己发现的照片……那对当【原创不易，请尊重版权】【转载请注明来源】事人的伤害……连人死了都不会消散……

区块链应用转载请注明出处：www.tangshuang.net

随着风口的来临，区块链应用此起彼伏。但目本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文首发于唐霜的博客】前比较成熟的，无非三种模式：1.比特币；【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【转载请注明来源】2.以太坊智能合约；3.比特股。其他的，【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【版权所有，侵权必究】不多说，读者自己看着办。

一个区块链应用，它的架构是怎样的呢？在区【转载请注明来源】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。块链本身之上，还需要有哪些其他的技术来支转载请注明出处：www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。撑呢？

区块链应用体系架构图（邵奇峰等《区块链技【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【版权所有，侵权必究】术：架构及进展》）

【原创不易，请尊重版权】原创内容，盗版必究。【转载请注明来源】

区块链应用，如比特币、以太坊，与区块链本著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【本文首发于唐霜的博客】身有比较大的耦合度，也就是说区块链作为数原创内容，盗版必究。【版权所有，侵权必究】据库无法较为独立的成为应用中的一个模块，本文作者：唐霜，转载请注明出处。【原创不易，请尊重版权】和我们现在流行的B/S架构稍有不同，区块【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】链应用中会把区块链拆解之后，于应用其他层【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【作者：唐霜】进行融合，最终实现应用的整体功能。

我们以比特币为例来讲一个区块链应用，比单【作者：唐霜】【原创不易，请尊重版权】纯一个区块链本身多了哪些部分。比特币是一【版权所有，侵权必究】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】个基于区块链的账单系统，它除了区块链，还本文作者：唐霜，转载请注明出处。【本文受版权保护】要包含：1.交易模型；2.身份认证体系（本文作者：唐霜，转载请注明出处。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。类似PKI）；3.智能合约。

交易模型本文版权归作者所有，未经授权不得转载。

交易模型就是区块体内保存的交易记录。之所【本文受版权保护】转载请注明出处：www.tangshuang.net以比特币里面的每一笔钱的来龙去脉都一清二【未经授权禁止转载】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。楚，就是依赖于交易模型。我们现实中银行里【未经授权禁止转载】本文作者：唐霜，转载请注明出处。面的一个账号，只会告诉你一个账号现在有多【原创内容，转载请注明出处】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。少钱，曾经花了多少钱，收入多少钱，还欠多【未经授权禁止转载】【未经授权禁止转载】少钱。但是不会告诉你“某一笔你花掉的钱，转载请注明出处：www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net来自你某一笔收入”。但比特币里面必须告诉转载请注明出处：www.tangshuang.net未经授权，禁止复制转载。你这样的逻辑，一条交易包含“输入”和“输【未经授权禁止转载】原创内容，盗版必究。出”两个部分，比如你要转10BTC，那么【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】未经授权，禁止复制转载。你的账号必须有一个或多个“输入”加起来总本文版权归作者所有，未经授权不得转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。和等于或超过10BTC，而输出就是指你要【本文受版权保护】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net把这10BTC转给谁。但是有一种情况，当著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【本文受版权保护】所有“输入”加起来为10.5BTC时怎么【原创不易，请尊重版权】转载请注明出处：www.tangshuang.net办，就像你有100块毛爷爷，去买70块的【版权所有，侵权必究】原创内容，盗版必究。东西一样，需要“找零”。所以“输出”有的本文作者：唐霜，转载请注明出处。【未经授权禁止转载】时候会有一个是转给自己的，就是“找零”。

比特币交易输入与输出示意图【本文受版权保护】

【版权所有，侵权必究】未经授权，禁止复制转载。【版权所有，侵权必究】

而实际上，输出在另外一个交易中，又是这个【原创不易，请尊重版权】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】新交易的输入。

在区块体里面，这些交易记录，以及它们的输【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net本文版权归作者所有，未经授权不得转载。入输出都被如实记录。除此之外，还要进行m【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】erkle计算，将merkle root【原创内容，转载请注明出处】【本文首发于唐霜的博客】存到区块头中。

身份认证体系【原创内容，转载请注明出处】

既然是交易，那么必然涉及到交易双方的身份【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【作者：唐霜】。比特币交易的两端是两个账号，至于到底是本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【未经授权禁止转载】谁它不管，但它通过加密算法，保证这一笔交未经授权，禁止复制转载。原创内容，盗版必究。易是哪一个账号发起的，发起交易的人要对交【本文首发于唐霜的博客】【原创不易，请尊重版权】易信息进行签名。

你可能听过非对称加密、公钥和私钥。比特币转载请注明出处：www.tangshuang.net【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】账号最关键的就是这个私钥，一旦私钥丢失，未经授权，禁止复制转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net你就无法证明自己是这个账号的主人，也就无【作者：唐霜】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。法从账号中进行转账要做的签名动作，你就不本文作者：唐霜，转载请注明出处。【作者：唐霜】能再花这个账号里面的币，也就丢失了币。

那么签名是怎样的一个过程？怎么证明这个交转载请注明出处：www.tangshuang.net【原创不易，请尊重版权】易是我发出的？怎么证明这钱是转给我的？

密钥、地址与钱包【原创内容，转载请注明出处】

密钥著作权归作者所有，禁止商业用途转载。 通常指的是保护比特币资产的对应于所有权【本文受版权保护】未经授权，禁止复制转载。用户的私钥，个别时候也会模糊的统称私钥和【原创内容，转载请注明出处】【版权所有，侵权必究】公钥为密钥，这里我们以狭义的私钥解释为准【作者：唐霜】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。。
【本文受版权保护】【原创不易，请尊重版权】 地址【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】 比特币的收款地址，大部分情况下是指对公本文作者：唐霜，转载请注明出处。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net钥的封装（个别时候除了公钥还有脚本）。
转载请注明出处：www.tangshuang.net【原创不易，请尊重版权】 钱包著作权归作者所有，禁止商业用途转载。 一种比特币客户端软件，是私钥的容器，通【本文受版权保护】【本文受版权保护】常通过有序文件或者简单的数据库实现。比特未经授权，禁止复制转载。【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net币钱包包含私钥和公钥数据，尽管公钥数据理【本文首发于唐霜的博客】【原创内容，转载请注明出处】论是是不需要存储的。

一般来说，用户的公钥和比特币地址可以划等【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【未经授权禁止转载】号，但实际上不是。比特币地址是一串比公钥【本文首发于唐霜的博客】【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】短很多的字符串，主要是为了方便输入。而公【原创不易，请尊重版权】【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】钥则用于各种非对称加密。

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比特币公钥到比特币地址转载请注明出处：www.tangshuang.net

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公钥和地址都是公开在比特币网络中的，只有【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【本文受版权保护】私钥是用户自己保存，不能给任何人。当一个本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【作者：唐霜】交易发起时，交易发起方用“自己的私钥”和【本文首发于唐霜的博客】【未经授权禁止转载】“接收方公钥”对交易进行签名，那么网络中【作者：唐霜】原创内容，盗版必究。的其他人就可以用发起人的公钥去验证这个交本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【本文受版权保护】易是不是他发起的，对于接收方而言，要提供【原创不易，请尊重版权】【转载请注明来源】自己的私钥进行解密运算，来证明这个交易确著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【本文首发于唐霜的博客】实是发送给自己的。而比特币客户端（钱包）【本文受版权保护】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。就是干这个加密解密和签名的事。

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智能合约【转载请注明来源】

比特币本身已经有智能合约的雏形，只是它所【版权所有，侵权必究】【未经授权禁止转载】采用的编程语言脚本能力比较弱，能实现的合转载请注明出处：www.tangshuang.net【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net约逻辑不复杂。以太坊则是在这个基础上扩展本文作者：唐霜，转载请注明出处。著作权归作者所有，禁止商业用途转载。链智能合约部分，使智能合约的编程能力大大原创内容，盗版必究。【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】增强。

在上文提到的输入和输出，输出其实就被作为原创内容，盗版必究。【未经授权禁止转载】另外一个新交易的输入。比特币的输出不单单【本文首发于唐霜的博客】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。是告诉系统要转给哪个地址多少钱，输出实际【转载请注明来源】转载请注明出处：www.tangshuang.net上是一段比特币脚本。这段脚本也经过复杂的【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net转载请注明出处：www.tangshuang.net非对称加密，要运行这段，想要得到一个输出本文版权归作者所有，未经授权不得转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。里面的钱，把这笔钱作为自己交易的输入，必著作权归作者所有，禁止商业用途转载。【未经授权禁止转载】须用自己的私钥先解密脚本，然后运行脚本，本文作者：唐霜，转载请注明出处。【未经授权禁止转载】脚本运行完，这笔钱就可以作为自己交易的输本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。入了。结合前面的知识，只有拥有对应的私钥【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net【本文首发于唐霜的博客】才能解密，所以，只有输出记录对应的比特币【本文受版权保护】【版权所有，侵权必究】地址对应的那个用户才能解密脚本，得到这些【原创不易，请尊重版权】本文作者：唐霜，转载请注明出处。钱。

在这个过程里面，“脚本”是一个关键，除了未经授权，禁止复制转载。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。上面这种最简单的转账逻辑，还可以通过一些本文作者：唐霜，转载请注明出处。本文版权归作者所有，未经授权不得转载。条件判断来实现稍微复杂一些的编程，比如只本文版权归作者所有，未经授权不得转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。有当满足某些条件的时候，解密后的脚本才能【转载请注明来源】【作者：唐霜】运行。于是，基于这种设计，比特币的脚本系【关注微信公众号：wwwtangshuangnet】本文版权归作者所有，未经授权不得转载。统可以用来实现多重签名、保证合同等功能，本文版权归作者所有，未经授权不得转载。【未经授权禁止转载】也就是智能合约的雏形。

结语【版权所有，侵权必究】

对于区块链的研究，我也是刚刚开始，必定有【访问 www.tangshuang.net 获取更多精彩内容】【版权所有】唐霜 www.tangshuang.net不少地方没有理解透，有些地方也有误解。但【版权所有，侵权必究】【本文受版权保护】对于想要了解这个领域的朋友，希望你们先了著作权归作者所有，禁止商业用途转载。原创内容，盗版必究。解区块链背后的技术原理（不必对技术细节掌未经授权，禁止复制转载。本文作者：唐霜，转载请注明出处。握透彻），读一些比较成熟的可信的材料（我【作者：唐霜】著作权归作者所有，禁止商业用途转载。一不小心发现前人已经在《计算机学报》上发转载请注明出处：www.tangshuang.net著作权归作者所有，禁止商业用途转载。表类似综述的文章了，读者可以阅读区块链技术：架构及进展【作者：唐霜】），而不是道听途说就信以为真。一旦你掌握【原创内容，转载请注明出处】【版权所有，侵权必究】了这些技术原理，就会发现，其实它的限制挺著作权归作者所有，禁止商业用途转载。转载请注明出处：www.tangshuang.net多，有美好的地方，也有没必要的地方，那些【未经授权禁止转载】【版权所有，侵权必究】莫名奇妙的项目就坑不到你了。

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