區(qū)塊鏈入門教程

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1、WORD格式可編輯區(qū)塊鏈（blockchain）是眼下的大熱門，新聞媒體大量報(bào)道，宣稱它將創(chuàng)造未來(lái)。可是，簡(jiǎn)單易懂的入門文章卻很少。區(qū)塊鏈到底是什么，有何特別之處，很少有解釋。下面，我就來(lái)嘗試，寫一篇最好懂的區(qū)塊鏈教程。畢竟它也不是很難的東西，核心概念非常簡(jiǎn)單，幾句話就能說(shuō)清楚。我希望讀完本文，你不僅可以理解區(qū)塊鏈，還會(huì)明白什么是挖礦、為什么挖礦越來(lái)越難等問(wèn)題。需要說(shuō)明的是，我并非這方面的專家。雖然很早就關(guān)注，但是仔細(xì)地了解區(qū)塊鏈，還是從今年初開(kāi)始。文中的錯(cuò)誤和不準(zhǔn)確的地方，歡迎大家指正。一、區(qū)塊鏈的本質(zhì)區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?/p>

2、？一句話，它是一種特殊的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯首先，區(qū)塊鏈的主要作用是儲(chǔ)存信息。任何需要保存的信息，都可以寫入?yún)^(qū)塊鏈，也可以從里面讀取，所以它是數(shù)據(jù)庫(kù)。其次，任何人都可以架設(shè)服務(wù)器，加入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，成為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。區(qū)塊鏈的世界里面，沒(méi)有中心節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是平等的，都保存著整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。你可以向任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，寫入/讀取數(shù)據(jù)，因?yàn)樗泄?jié)點(diǎn)最后都會(huì)同步，保證區(qū)塊鏈一致。二、區(qū)塊鏈的最大特點(diǎn)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)并非新發(fā)明，市場(chǎng)上早有此類產(chǎn)品。但是，區(qū)塊鏈有一個(gè)革命性特點(diǎn)。區(qū)塊鏈沒(méi)有管理員，它是徹底無(wú)中心的。其

3、他的數(shù)據(jù)庫(kù)都有管理員，但是區(qū)塊鏈沒(méi)有。如果有人想對(duì)區(qū)塊鏈添加審核，也實(shí)現(xiàn)不了，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)目標(biāo)就是防止出現(xiàn)居于中心地位的管理當(dāng)局。正是因?yàn)闊o(wú)法管理，區(qū)塊鏈才能做到無(wú)法被控制。否則一旦大公司大集團(tuán)控制了管理權(quán)，他們就會(huì)控制整個(gè)平臺(tái)，其他使用者就都必須聽(tīng)命于他們了。但是，沒(méi)有了管理員，人人都可以往里面寫入數(shù)據(jù)，怎么才能保證數(shù)據(jù)是可信的呢？被壞人改了怎么辦？請(qǐng)接著往下讀，這就是區(qū)塊鏈奇妙的地方。專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯三、區(qū)塊區(qū)塊鏈由一個(gè)個(gè)區(qū)塊（block）組成。區(qū)塊很像數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄，每次寫入數(shù)據(jù)，就是創(chuàng)建一個(gè)區(qū)

4、塊。每個(gè)區(qū)塊包含兩個(gè)部分?！^(qū)塊頭（Head）：記錄當(dāng)前區(qū)塊的特征值·區(qū)塊體（Body）：實(shí)際數(shù)據(jù)區(qū)塊頭包含了當(dāng)前區(qū)塊的多項(xiàng)特征值?！ど蓵r(shí)間·實(shí)際數(shù)據(jù)（即區(qū)塊體）的哈?！ど弦粋€(gè)區(qū)塊的哈?！?..這里，你需要理解什么叫哈希（hash），這是理解區(qū)塊鏈必需的。專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯所謂"哈希"就是計(jì)算機(jī)可以對(duì)任意內(nèi)容，計(jì)算出一個(gè)長(zhǎng)度相同的特征值。區(qū)塊鏈的哈希長(zhǎng)度是256位，這就是說(shuō)，不管原始內(nèi)容是什么，最后都會(huì)計(jì)算出一個(gè)256位的二進(jìn)制數(shù)字。而且可以保證，只要原始內(nèi)容不同，對(duì)應(yīng)的哈希一定是不同的。舉例來(lái)說(shuō)，

5、字符串123的哈希是a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0（十六進(jìn)制），轉(zhuǎn)成二進(jìn)制就是256位，而且只有123能得到這個(gè)哈希。（理論上，其他字符串也有可能得到這個(gè)哈希，但是概率極低，可以近似認(rèn)為不可能發(fā)生。）因此，就有兩個(gè)重要的推論?！ね普?：每個(gè)區(qū)塊的哈希都是不一樣的，可以通過(guò)哈希標(biāo)識(shí)區(qū)塊?！ね普?：如果區(qū)塊的內(nèi)容變了，它的哈希一定會(huì)改變。專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯四、Hash的不可修改性區(qū)塊與哈希是一一對(duì)應(yīng)的，每個(gè)區(qū)塊的哈希都是針對(duì)"區(qū)塊頭"（Head）計(jì)算的。也

6、就是說(shuō)，把區(qū)塊頭的各項(xiàng)特征值，按照順序連接在一起，組成一個(gè)很長(zhǎng)的字符串，再對(duì)這個(gè)字符串計(jì)算哈希。Hash=SHA256(區(qū)塊頭)上面就是區(qū)塊哈希的計(jì)算公式，SHA256是區(qū)塊鏈的哈希算法。注意，這個(gè)公式里面只包含區(qū)塊頭，不包含區(qū)塊體，也就是說(shuō)，哈希由區(qū)塊頭唯一決定，前面說(shuō)過(guò)，區(qū)塊頭包含很多內(nèi)容，其中有當(dāng)前區(qū)塊體的哈希，還有上一個(gè)區(qū)塊的哈希。這意味著，如果當(dāng)前區(qū)塊體的內(nèi)容變了，或者上一個(gè)區(qū)塊的哈希變了，一定會(huì)引起當(dāng)前區(qū)塊的哈希改變。這一點(diǎn)對(duì)區(qū)塊鏈有重大意義。如果有人修改了一個(gè)區(qū)塊，該區(qū)塊的哈希就變了。為了讓后面的區(qū)塊還

7、能連到它（因?yàn)橄乱粋€(gè)區(qū)塊包含上一個(gè)區(qū)塊的哈希），該人必須依次修改后面所有的區(qū)塊，否則被改掉的區(qū)塊就脫離區(qū)塊鏈了。由于后面要提到的原因，哈希的計(jì)算很耗時(shí)，短時(shí)間內(nèi)修改多個(gè)區(qū)塊幾乎不可能發(fā)生，除非有人掌握了全網(wǎng)51%以上的計(jì)算能力。正是通過(guò)這種聯(lián)動(dòng)機(jī)制，區(qū)塊鏈保證了自身的可靠性，數(shù)據(jù)一旦寫入，就無(wú)法被篡改。這就像歷史一樣，發(fā)生了就是發(fā)生了，從此再無(wú)法改變。每個(gè)區(qū)塊都連著上一個(gè)區(qū)塊，這也是"區(qū)塊鏈"這個(gè)名字的由來(lái)。專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯五、采礦由于必須保證節(jié)點(diǎn)之間的同步，所以新區(qū)塊的添加速度不能太快。試想一下，

8、你剛剛同步了一個(gè)區(qū)塊，準(zhǔn)備基于它生成下一個(gè)區(qū)塊，但這時(shí)別的節(jié)點(diǎn)又有新區(qū)塊生成，你不得不放棄做了一半的計(jì)算，再次去同步。因?yàn)槊總€(gè)區(qū)塊的后面，只能跟著一個(gè)區(qū)塊，你永遠(yuǎn)只能在最新區(qū)塊的后面，生成下一個(gè)區(qū)塊。所以，你別無(wú)選擇，一聽(tīng)到信號(hào)，就必須立刻同步。所以，區(qū)塊鏈的發(fā)明者中本聰（這是假名，真實(shí)身份至今未知）故意讓添加新區(qū)塊，變得很困難。他的設(shè)計(jì)是，平