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我们以比特币交易为例，看看区块链是如何运作的

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在全网广播每一笔交易。要让全网识别它是有效的，必须广播到每个节点

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矿工节点收到交易信息后，必须取出账本记录这笔交易

一经记录，不可撤销，不可随意销毁。

矿工节点通过电脑上运行的比特币软件确认交易。

为了鼓励矿工的服务，对于他们记录和确认的交易，

该系统为矿工提供 25 个比特币作为奖励。 （奖励数量由系统设定每4年减半）

奖励只有一个，就看谁记录的快。

为了减少这种情况，系统会出一道十分钟的算术题，

谁能以最快的速度解决价值，谁就可以获得记录和入账的权利，并赢得奖励。

顺便在这里给大家看一道计算题，据说是从徐汇区的幼儿园到小学。

放心比特币钱包使用了非对称加密技术，你试试看，反正我第一次做错了。

……好吧，我无力反驳。

说吧，再说吧。

前面提到的区块链中使用的算法并不是一个简单的计算问题，而是使用了Hash算法。

Hash Hashing是密码学中的经典技术，可以用来验证是否有人篡改了数据内容。

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获得记账权的矿工将交易向全网广播，账本公开，其他矿工对这些账户进行核对确认。达到6次以上确认后，交易记录成功

矿工在记录的时候，也会给交易打上时间戳，形成完整的时间链。

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当其他矿工确认账本记录无误时，确认记录合法，矿工进入下一轮记账权争夺战

矿工的每条记录都是一个区块（block），会被打上时间戳，每一个新产生的区块都按照严格的时间线顺序推进。

形成一条不可逆的链条，所以称为区块链。

而且，每个区块都包含前一个区块的哈希值，保证区块之间是按时间顺序连接的，没有被篡改过。

这时候，我们看一下区块链最初的定义就可以理解：区块链是一个分布式数据库，是一系列使用密码学相互关联的数据块。 每个数据块都包含一个网络交易信息，用于验证其信息的有效性并生成下一个块。

如果两个人同时上传，虽然概率很小，但是万一发生了，我们看最后的区块链哪个长，短的就失效了。 这就是区块链中的“双花问题”（同样的钱被花了两次）。 对于虚假交易，除非你说服全网51%以上的矿工更改某个账户，否则你的篡改是无效的。

网络中的参与者越多，伪造的可能性就越低。

这也是集体维护监督的优越性，将造假成本最大化。

说服 51% 的人是假的仍然非常困难。

好吧，我们总结一下，区块链主要有以下几个核心内容：

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分散的

这是区块链的一个颠覆性特征。 没有中央机构或中央服务器，所有交易都发生在安装在每个人的电脑或手机上的客户端应用程序中。

实现点对点的直接交互，不仅节省了资源，还让交易变得自主、简单，消除了被中心化代理人控制的风险。

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开放性

区块链可以理解为公共会计的技术解决方案。 系统完全公开透明。 账本对所有人开放，实现数据共享，任何人都可以查账。 打开效果是这样的：

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不可撤销、不变和加密的安全性

区块链采用单向哈希算法，每一个新生成的区块按照严格的时间线性顺序推进。 时间的不可逆性和不可逆转性，使得任何企图侵入和篡改区块链中数据信息的行为都容易被追踪，从而导致被其他节点排斥，造假成本高，可以限制相关的违法行为。

下面特地为一些细节把控，提供七道强迫症的基本识字题，仔细阅读！

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区块链是数据库？

事实上，如果我们把整个区块链的底层架构看成是一个数据库，我们可以说对也可以说错。 “对”的一点是，区块链技术本身就是一个基于互联网技术的新兴概念。 那么互联网是如何建立起来的呢？ 通俗地说，其实就是各种数据的整合，我们可以在网上搜索任何需要的数据信息。 区块链技术针对数据集成更加优化。 重点在于字面意思——“区块链”二字。 任何数据经过不同节点验证后，以打包的形式永久保存在区块链系统中，这就是“块”； 再与时间戳的“链式结构”联系起来，这就是“链”。 所以，在区块链上，其实就是所有数据的验证、传输、存储的过程。

“错误”的一点是，区块链技术不仅仅是一个简单的数据库。 可以理解，数据库只是区块链技术最基本功能的体现，它还包括其他很多优点。 区块链其实更像是一个“分布式账本”。 在这个账本上我们可以完成任何交易的“线性列表”。 而且，这份名单“不可更改、公开透明、永久有效”。 而为这份名单提供真实性和可靠性的验证，就是分散点对点网络中的每个节点。

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只有一个区块链存在？

这种认识显然是错误的。 它将区块链视为一种具体的表现形式，就像我们在生活中看到的一个苹果或一串葡萄。 但是，忽略了最后两个字“技术”。 一言以蔽之，就是“区块链技术”。 我们可以从“互联网技术”前身的历史来类比。 你能说互联网只有一个吗？ 互联网是我们看不见摸不着的底层技术架构。 区块链技术也是如此。 作为一种底层技术架构，它并没有以特定的表现形式出现在人们面前。 我们常说的某个基于区块链技术开发的项目，其实更容易理解。

另外，在讨论完区块链技术是一种底层技术架构之后，我们来分析一下区块链是否只有一条。 事实上，区块链分为公有链、私有链、联盟链等版本。 根据不同企业和公司的需求，我们可以基于区块链技术开源不同的区块链架构，一般针对特定的解决方案定制区块链。 众所周知的比特币和以太坊实际上运行在不同的区块链上。 因此，这样的说法无论是在本质上还是在表现上都是不恰当的。 下面一起来了解一下公链、私有链、联盟链的含义。

公有链：任何节点对任何人开放比特币钱包使用了非对称加密技术，每个人都可以参与这条区块链参与计算，任何人都可以下载并获取完整的区块链数据（全账本）。

私有链：在一些区块链应用场景中，并不期望这个系统中的任何人都可以参与，任何人都可以查看所有数据，只有授权的节点才能参与和查看所有数据。

联盟链：是指各个参与节点的权限完全平等，大家无需完全相互信任即可实现数据的可信交换。

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比特币是区块链？

其实在很多人眼里，比特币就是区块链。 这是一个很普遍的误解，包括我身边的很多朋友。 因此，纠正这种对区块链技术的误解是非常必要的。 事实上，就目前公众的认知而言，比特币比区块链技术更出名，所以很多人将两者混淆。

其实这也不无道理，因为比特币的底层技术架构是由区块链技术提供的。 可以理解，比特币是迄今为止最成功的基于区块链技术的项目。 因为比特币已经被验证和开发。 随着比特币在全球范围内引起热烈追捧，区块链技术逐渐崭露头角，并得到业界的认可和支持。

比特币可以看作是一种数字货币体系或投资产品，而区块链技术是一种底层技术。 区块链技术让比特币通过“点对点交易”、“分布式账本”、“非对称加密技术”完成运作。 比特币链上记录的所有交易信息，都可以打包存储在“区块”中，并与之前的“区块”相连，形成比特币链结构。 重复使用带有时间戳的“链”，将所有区块包含在一个完整、透明和永久的结构中，这就是比特币的运作方式。

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区块链是免费的吗？

事实上，单纯就一项技术而言，我们很难给它一个准确的表征。 还是以互联网技术为例。 在您眼里，您认为互联网技术是免费的吗？ 也许有人会说，是的，互联网技术必须是免费的。 我们大多数人都免费在线浏览网页、搜索信息和下载文件。 其实不然，因为在我们看不到的背后，已经有很多利益链条在运作。 而且，可以肯定地说，互联网是当今社会收入最高的领域之一。 我们认识的很多世界首富和中国首富都是在互联网领域起家的。

因此，区块链技术也是如此。 虽然我们把它看成一种技术，但它确实是免费的，可以为很多行业带来一个底层架构。 但是开发、运维、测试都需要大量的财力。 或许区块链技术是免费的，但是当我们使用基于区块链技术的各种项目时，它就不会免费了。 区块链技术的发展需要有人付出代价。

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区块链可以应用于任何领域吗？

迄今为止，区块链技术在金融领域的应用最为广泛。 众所周知的比特币、以太坊等都是区块链技术在金融领域对接的例子。 其中，高盛集团、巴克莱银行、花旗银行在区块链技术方面的动作无疑最为引人注目。 这些金融领域的巨头公司正试图在区块链热潮中占据制高点。

可以说，目前的区块链技术和金融行业显然是最适合对接的。 但这并不意味着区块链技术只能应用于金融领域。 我们可以把金融领域看作是区块链技术的一个试验点。 如果你经常看小编的文章，你会发现小编写过区块链技术项目在医疗、法律、物流等行业的落地。 据悉，现在很多来自各个领域的大公司都在抢占区块链技术这个新兴的沃土。

那么，这是否意味着区块链技术可以应用于社会的任何领域？ 我仍然不能同意这一点。 在小编的措辞中，它一直指的是大多数领域。 而这些领域大多都有这个共同点，就是基于“信任体系”的领域。 所以，这个措辞比较贴切，就是在所有需要“建立信任体系”的领域，区块链技术都有颠覆这些行业的可能，而不是所有领域。

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区块链技术真的绝对安全吗？

世界上没有什么事情是绝对安全的，很多事情都是有一定的参考依据的。 当我们一直在赞美区块链技术的安全性时，我们也需要辩证地思考。 这样的说法只是针对目前互联网上潜伏的诸多不安全因素。 区块链技术的出现不能说是“绝对”，而是相对能够改变当前互联网的一些不安全因素。

以我们常说的区块链技术的“去中心化”为例。 这里的“去中心化”真的是完全没有“中心”吗？ 绝对不是这样。 这里的“去中心化”集中在“去”字上。 在区块链技术体系中，还存在一个“共识机制”的问题，也就是我们常说的“51%攻击”。 这意味着当以算力作为竞争条件时，可以利用算力优势取消已经发生的交易。 如果在整个区块链系统中，某个节点持有超过51%的算力，那么这个节点实际上对某个区块拥有绝对的有效权利。 但在相互不认识的去中心化节点中，这其实很难发生，所以我们往往愿意相信区块链技术的安全性。

区块链技术显着特征中的“永久性”和“透明性”，在人们的潜意识中，通常认为区块链技术是刀枪不入的。 但是网络如此庞大和复杂，没有任何数据库可以保证绝对的安全。 我们只是更愿意相信相对安全的区块链技术。 事实上，黑客窃取数字货币事件的频发也从侧面验证了区块链技术并不是一个绝对安全的“保险柜”。

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区块链技术真的能改变世界吗？

是的，这个问题是肯定的。 我们人类社会的进步，始终围绕着“信任”展开。 社会上的大多数行业也是基于信任体系来维护的。 所以区块链技术能做到的就是把信任体系交给程序代码，没有任何感情去维护。 人是感情动物，总是趋利避害。 而计算机程序是“无私的”。 此外，区块链技术的不可篡改、公开透明、永久存储等特性是保障信任体系架构的基石。

由于它可以改变社会上的大部分行业，这意味着未来很大一部分经济将与区块链技术挂钩。 许多行业专家都非常看好区块链技术。 他们坚信这项技术将改变世界和全球经济，就像1990年代初出现的互联网技术一样，彻底摧毁以前的结构，建立新的社会制度。 如果说互联网技术改变了人类传递和获取信息的方式，那么区块链技术改变了人类的信任体系。 这里面所蕴含的意思，相信不用我再强调了。

区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后的下一代颠覆性核心技术。 如果说蒸汽机释放了人们的生产力，电力解决了人们的基本生活需求，互联网彻底改变了信息传递的方式，那么区块链作为构建信任的机器，可能会彻底改变整个价值的传递方式。人类社会是有传播的，当然这一切都只是猜测。 区块链要想改变未来，需要经过时间和各个应用领域的考验。

来自：机器学习研究所

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