一、区块链的基础介绍
早在十年前，区块链仅仅是被人们理解是比特币的底层技术之一，是一种不可纂改的链式数据结构。经过这些年的迅速发展，区块链被越来越多的人熟知，从一开始的听都没听过，到现在的人人熟知，它也从单纯的数据结构，演变成分布式账本的一系列技术的总称。它整合了加密、共识机制、点对点的网络技术。这些年来，区块链的非账本类应用逐渐开始兴起，大家都开始将区块链描述为分布式的数据库，认为它是价值传递网络，它逐渐被赋予了更多更多的内涵。
我们从技术层面来讲的话，区块链是一种分布式数据库，旨在维护各个相互不信任的节点中数据库的一致性，并且是不能够被篡改的。我们的信用和记录会被保存到区块链上面，每一个新的区块当中，都存有上一个区块的数字指纹、该区块的信用和记录，以及生成新的区块时间戳。这样一来的话，区块链就会持续的增长，并且很难被篡改，一旦修改区块链上的任何一个区块信息，那么后续区块的数字指纹也就全部失效了。
链式的数据结构使得区块的历史很难被篡改，而且在各个互不信任的节点之间，保持数据的一致性，则需要共识机制的完成。共识机制是网络预先设定的规则，以此来判断每一笔记录及每一个区块的真实性，只有那些被判断为真实的区块，才会被记录到区块链中；相反的话，如果不能通过共识机制的新区块，则会被网络所抛弃，区块里记录的信息也就不会再被网络所认可。目前咱们常见的共识机制，包括PoW（工作量证明）、PoS（权益证明）、PBFT（实用拜占庭容错）等。
比特币、以太坊、比特现金以及绝大部分加密数字货币，都是使用的PoW工作量证明。我们维护比特币账本的节点，被称之为矿工，矿工每次在记录一个新的区块时候，会得到一定的比特币作为奖励。因此呢，矿工们则会为自己的利益，尽可能的去争夺新的区块记账权力，并获得全网的认可。工作量证明要求新区块的哈希值，必须拥有一定的数量前导0。矿工们把交易信息不断的与一个新的随机数进行哈希运算，计算得到区块的哈希值。一旦这个哈希值拥有要求数目的前导0，这个区块就是合法的，矿工们会把它向全网广播确认。而其他的矿工收到这一新的区块，会去检查这一区块的合法性，如果合法的话，新的区块会写入到该矿工自己的账本之中。
与要求证明人执行一定量的计算工作不同，PoS权益证明要求证明人，提供一定数量的加密货币所有权即可。权益证明机制的运作方式是，当创造一个新区块时，矿工需要创建一个“币权”交易，交易会按照预先设定的比例，把一些币发送给矿工。权益证明机制，根据每个节点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例，降低节点的挖矿难度。这种共识机制可以加快共识，也因矿工不再继续竞争算力，网络能耗会大大降低。但也有专家指出，PoS权益证明牺牲部分网络去中心化的程度。
目前，PoW和PoS是加密数字货币的主流算法，其他几个常见的共识机制有DPoS和PBFT，限于篇幅，这里不再进一步展开了。
二、区块链的发展历程
1976年是奠定区块链的密码学基础的一年，这一年Whitfield Diffie与Martin Hellman首次提出Diffie-Hellman算法，并且证明了非对称加密是可行的。与对称算法不同，非对称算法会拥有两个密钥——公开密钥和私有密钥。公开密钥和私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的公开密钥才能解密；如果用私有的密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。这是后来比特币加密算法的核心之一，我们使用比特币钱包生成私钥和地址时，通过椭圆曲线加密算法，生成一对公钥和私钥。有了私钥我们可以对一笔转账签名，而公钥则可以验证这一笔交易是由这个比特币钱包的所有者签名过的，这是合法的。将公钥通过哈希运算，可以计算出我们的钱包地址。
一、区块链的基础介绍
早在十年前，区块链仅仅是被人们理解是比特币的底层技术之一，是一种不可纂改的链式数据结构。经过这些年的迅速发展，区块链被越来越多的人熟知，从一开始的听都没听过，到现在的人人熟知，它也从单纯的数据结构，演变成分布式账本的一系列技术的总称。它整合了加密、共识机制、点对点的网络技术。这些年来，区块链的非账本类应用逐渐开始兴起，大家都开始将区块链描述为分布式的数据库，认为它是价值传递网络，它逐渐被赋予了更多更多的内涵。
我们从技术层面来讲的话，区块链是一种分布式数据库，旨在维护各个相互不信任的节点中数据库的一致性，并且是不能够被篡改的。我们的信用和记录会被保存到区块链上面，每一个新的区块当中，都存有上一个区块的数字指纹、该区块的信用和记录，以及生成新的区块时间戳。这样一来的话，区块链就会持续的增长，并且很难被篡改，一旦修改区块链上的任何一个区块信息，那么后续区块的数字指纹也就全部失效了。
链式的数据结构使得区块的历史很难被篡改，而且在各个互不信任的节点之间，保持数据的一致性，则需要共识机制的完成。共识机制是网络预先设定的规则，以此来判断每一笔记录及每一个区块的真实性，只有那些被判断为真实的区块，才会被记录到区块链中；相反的话，如果不能通过共识机制的新区块，则会被网络所抛弃，区块里记录的信息也就不会再被网络所认可。目前咱们常见的共识机制，包括PoW（工作量证明）、PoS（权益证明）、PBFT（实用拜占庭容错）等。
比特币、以太坊、比特现金以及绝大部分加密数字货币，都是使用的PoW工作量证明。我们维护比特币账本的节点，被称之为矿工，矿工每次在记录一个新的区块时候，会得到一定的比特币作为奖励。因此呢，矿工们则会为自己的利益，尽可能的去争夺新的区块记账权力，并获得全网的认可。工作量证明要求新区块的哈希值，必须拥有一定的数量前导0。矿工们把交易信息不断的与一个新的随机数进行哈希运算，计算得到区块的哈希值。一旦这个哈希值拥有要求数目的前导0，这个区块就是合法的，矿工们会把它向全网广播确认。而其他的矿工收到这一新的区块，会去检查这一区块的合法性，如果合法的话，新的区块会写入到该矿工自己的账本之中。
与要求证明人执行一定量的计算工作不同，PoS权益证明要求证明人，提供一定数量的加密货币所有权即可。权益证明机制的运作方式是，当创造一个新区块时，矿工需要创建一个“币权”交易，交易会按照预先设定的比例，把一些币发送给矿工。权益证明机制，根据每个节点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例，降低节点的挖矿难度。这种共识机制可以加快共识，也因矿工不再继续竞争算力，网络能耗会大大降低。但也有专家指出，PoS权益证明牺牲部分网络去中心化的程度。
目前，PoW和PoS是加密数字货币的主流算法，其他几个常见的共识机制有DPoS和PBFT，限于篇幅，这里不再进一步展开了。
二、区块链的发展历程
1976年是奠定区块链的密码学基础的一年，这一年Whitfield Diffie与Martin Hellman首次提出Diffie-Hellman算法，并且证明了非对称加密是可行的。与对称算法不同，非对称算法会拥有两个密钥——公开密钥和私有密钥。公开密钥和私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的公开密钥才能解密；如果用私有的密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。这是后来比特币加密算法的核心之一，我们使用比特币钱包生成私钥和地址时，通过椭圆曲线加密算法，生成一对公钥和私钥。有了私钥我们可以对一笔转账签名，而公钥则可以验证这一笔交易是由这个比特币钱包的所有者签名过的，这是合法的。将公钥通过哈希运算，可以计算出我们的钱包地址。
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