區(qū)塊鏈這個(gè)概念的火爆程度在今年可謂是達(dá)到了歷年來(lái)的巔峰，大家紛紛開(kāi)始了解區(qū)塊鏈。一步步了解后，知道區(qū)塊鏈?zhǔn)?u>比特幣的底層技術(shù)，是制造信任的機(jī)器，是個(gè)分布式賬本，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的又一大革命，是智能經(jīng)濟(jì)的未來(lái)不可缺少的技術(shù)各種各樣的解釋充斥在各大信息頭條。

但提起區(qū)塊鏈背后的核心技術(shù)時(shí)，總是令人費(fèi)解。

區(qū)塊鏈獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

區(qū)塊鏈這個(gè)名字自身就比較獨(dú)特，由區(qū)塊和鏈構(gòu)成。在形式上，類似于我們的微信朋友圈，每一條朋友圈都是一個(gè)區(qū)塊，串起來(lái)的整個(gè)朋友圈，就像一條鏈，而左邊的時(shí)間標(biāo)志就像區(qū)塊鏈里的時(shí)間戳，什么時(shí)候發(fā)的朋友圈會(huì)有記錄，不過(guò)時(shí)間戳?xí)_到幾分幾秒。需要注意的是，朋友圈按時(shí)間順序記錄和存儲(chǔ)信息的結(jié)構(gòu)僅僅是與區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)相似，并不是說(shuō)朋友圈就等同于區(qū)塊鏈了。

不同的是，朋友圈發(fā)的內(nèi)容比較紛雜，而區(qū)塊鏈里的每一個(gè)區(qū)塊內(nèi)容相對(duì)比較固定。一般都是一些數(shù)據(jù)記錄：區(qū)塊頭里面上一區(qū)塊的哈希值、該區(qū)塊的最終隨機(jī)數(shù)、區(qū)塊的體積大小、交易的具體信息，如交易雙方及其數(shù)字簽名、交易額等等。每個(gè)區(qū)塊頭包含的哈希值就像是上一個(gè)區(qū)塊所有數(shù)據(jù)的“數(shù)字指紋”，因此每個(gè)區(qū)塊之間就有了一種環(huán)環(huán)相扣的“關(guān)系”，這層關(guān)系形成了一個(gè)鏈條，讓舊的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)一旦任何一個(gè)字符被改動(dòng)，后面所有的哈希值都會(huì)發(fā)生變動(dòng)。這樣的一個(gè)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容構(gòu)成了整個(gè)區(qū)塊鏈。

分布式存儲(chǔ)

在了解了區(qū)塊鏈的大概內(nèi)容和形式之后，我們會(huì)想，既然只是這樣一種簡(jiǎn)單的方式記錄東西而已，有什么新奇的呢？其實(shí)區(qū)塊鏈最吸引人的是其分布式存儲(chǔ)的機(jī)制，即去中心化的思想。區(qū)塊鏈中每一個(gè)區(qū)塊上的信息記錄，都是由參與記賬的每一個(gè)電腦，即節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)記錄的，并背后并沒(méi)有任何企業(yè)、公司來(lái)管理。

為了防止某些惡意節(jié)點(diǎn)來(lái)搞破壞，對(duì)于采用 PoW 共識(shí)機(jī)制的區(qū)塊鏈中的新數(shù)據(jù)，需要得到大部分節(jié)點(diǎn)的一致確認(rèn)和同意，至少也需要有 51%的節(jié)點(diǎn)同意，因此某個(gè)節(jié)點(diǎn)想篡改數(shù)據(jù)是很難的。

密碼學(xué)

作為一個(gè)可以傳輸價(jià)值的區(qū)塊鏈，如果安全僅靠節(jié)點(diǎn)數(shù)取勝，當(dāng)然令人難以置信，因此區(qū)塊鏈運(yùn)用了一個(gè)殺手锏——密碼學(xué)。密碼學(xué)中的非對(duì)稱加密技術(shù)是保障安全的重要部分。對(duì)稱加密就相當(dāng)于開(kāi)門和鎖門用了同一把鑰匙，非對(duì)稱加密則相當(dāng)于開(kāi)門鎖門用了兩把不同的鑰匙，一個(gè)叫公鑰，一個(gè)叫私鑰，公鑰鎖門，只有私鑰可以開(kāi)，而用私鑰鎖門，也只有公鑰可以開(kāi)門。

這兩種密鑰一般都存儲(chǔ)在錢包里，私鑰一旦丟失，資產(chǎn)也蕩然無(wú)存。在區(qū)塊鏈中，公鑰和私鑰的形成都經(jīng)過(guò)哈希算法和橢圓曲線算法等多重轉(zhuǎn)化而成的，字符都比較長(zhǎng)和復(fù)雜，因此比較安全。

共識(shí)機(jī)制

為了保證節(jié)點(diǎn)愿意主動(dòng)去記賬，區(qū)塊鏈形成了一個(gè)重要的共識(shí)機(jī)制，這種共識(shí)機(jī)制也被稱為區(qū)塊鏈的靈魂。PoW （算法機(jī)制）是最初的一種共識(shí)機(jī)制，所有參與的節(jié)點(diǎn)通過(guò)比拼計(jì)算能力來(lái)競(jìng)爭(zhēng)記賬權(quán)，這是相對(duì)比較公平和去中心化的一種方式，但是所有人都參與，卻只能選一個(gè)節(jié)點(diǎn)，會(huì)浪費(fèi)大量資源和時(shí)間成本。

因此，后面又出現(xiàn)了 PoS（權(quán)益證明機(jī)制） 共識(shí)機(jī)制，持有數(shù)字貨幣時(shí)間越長(zhǎng)，持有的資產(chǎn)越多，就越有可能獲得記賬權(quán)和獎(jiǎng)勵(lì)，節(jié)省了時(shí)間，但有人說(shuō)這違背了去中心化的初衷，容易出現(xiàn)馬太效應(yīng)；再后來(lái)出現(xiàn)了 DPoS（委托權(quán)益證明機(jī)制），節(jié)點(diǎn)選出代表節(jié)點(diǎn)來(lái)代理驗(yàn)證和記賬，更加簡(jiǎn)單高效，但也有人說(shuō)這也在一定程度上犧牲了一些去中心化。

小結(jié)

以上就是區(qū)塊鏈的核心技術(shù)，當(dāng)然區(qū)塊鏈還運(yùn)用到了別的很多學(xué)科和技術(shù)，如數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)科等等，它們共同構(gòu)建了區(qū)塊鏈這項(xiàng)神奇的技術(shù)。