很有可能去年你已经听说了“区块链”这个词汇。即使我们都对它有一个模糊的概念，但事实是，我们大多数人都无法解释为什么每个人都会在创新和技术论坛上谈论它。

本文总结了理解区块链最重要的概念，你了解它是什么，并知道它是如何工作的。

什么是区块链？

在描述区块链这个概念之前，我们先搞清楚什么不是区块链。很多人误解了其本身和概念，导致了以下几种典型的误解：

区块链不是一种加密货币。

“区块链是一种技术，比特币只是其潜力的第一个主流载体” ——马克·肯尼斯伯格。

区块链不是一种编程语言区块链不是密码编码。区块链不是一种IA或机器学习技术。区块链不是Python库或框架。

如果你认为区块链对应于前面的任何一个想法，不用担心，马上你将会知道自己为什么错了。

2. 区块链是什么？

区块链是一种全新技术的名称。正如它的名字一样，它是连接在一起并分布在用户之间的事务块或事务组的序列。

“区块链是一份廉洁的经济交易数字账本，经过编程，不仅可以记录金融交易，还可以记录几乎所有有价值的交易。”

——唐和亚历克斯·泰普斯科特

最后，它作为一个不可变的事务记录工作，不需要依赖外部权威来验证数据的真实性和完整性。其通常是用于经济交易，但其实我们可以用它存储任何类型的信息。

即使我们称它为“新技术”，但其实这个概念早在1991年Scott 和 Stornetta 所在《密码学杂志》上发表的《如何为数码文件加盖时间戳》一文中被提出过。直至今日，在比特币等其他加密货币的共同推动下，它的欢迎程度te大大提升。

2009年，名为中本聪的人发表了《比特币：一个点对点电子现金系统》白皮书。2017年12月17日，比特币的价值达到历史最高纪录19783.21美元。也就是从那一刻起，区块链开始进入所有人的视野当中。

3. 区块链技术是如何运行的？

区块链技术的价值来源于其系统的分布式安全性。由于这个原因，有几个特性对于开发或使用区块链十分必要。

根据区块链的超级数据科学课程，我们描述了目前已知的区块链技术的5个关键概念:

加密哈希不可篡改的账本P2P网络达成一致协议块验证或“挖掘”

加密哈希

哈希作为一个加密功能，它能够将任何上传的数据转换为固定长度的数字字符串。哈希函数的每一个输入都会产生不同的输出，并且结果是确定性的。如果使用相同的输入，输出值也是一定的。

哈希最重要的特点之一是其转换是单向的，这就意味着无法通过反转函数来生成原始输入数据。

有许多算法可以创建不同的哈希变体。对于每一个输入，算法都生成一个完全不同的输出，并且无法预测输入的变化将如何影响输出。

区块链节点使用哈希函数创为每个事务块创建独有的标识符，并且每一个块都包含着上一个块的标识符。

不可篡改的账本

区块链的不可篡改性质和前一条性质紧密相连。由于每一个数据块都包含着上一个数据块的标识符，因此想要在不改变整个数据链条的基础上改变某个数据几乎是不可能的。正是如此，这个链条运行起来像一个不可篡改的账本。

让我们来看一个例子。我们有下面的一个链条，该链条上的每个块都被哈希所标识过并且其标识符被存入其连接着的下一个块当中。

如果匿名攻击者删除、添加或修改第一个块中的任何事务，哈希#1将改变:

哈希#1作为块2的内容的一部分被包含进来。因此，哈希#2也会发生改变，错误会传播到受到攻击的块之后链上的每个块。然后用户将声明链无效。

点对点网络

区块链不需要任何内在的或者外在的信任。区块链上所有数据分布给所有用户的性质使其不需要任何信任成为可能。每一个用户都拥有自己的事务副本和哈希块，并且他们将任何新的交易或者事务传播到整个区块链网络当中去。这样一来任何人都不能篡改链中的信息，因为它不是单个实体存储的，而是为整个网络的节点用户存储的。

一旦验证了一个事务块，它就会被添加到链中，每个用户都会更新他们的本地信息。即使攻击者修改了您的本地链，网络也不会接受来自已修改的区块链的任何块。

一致协议

但是真正的区块链是什么呢?在添加更多块之前，用户需要对链的有效性达成一致。

每当一个节点添加一个新块时，所有的用户都必须使用一个通用的协议来验证该块。节点通常通过工作证明或桩证明的方法对新块的正确性达成共识。

节点检查新块是否满足它们的Proof方法的必要条件，包括对块内所有事务的验证。如果块是有效的，它们将其视为区块链的一部分，并继续添加新的块。

当不同的用户有不同明显有效的链时，他们会放弃较短的链，选择最长的链作为主区块链。在任何一个拜占庭式故障处理(BFT)系统中，当至少2/3的节点不是恶意节点时，它们将满足一个关于正确链的协议。

区块验证或“挖掘”

这个特性对于区块链来说并不是完全必要的，正如我们在CREDITS平台的例子中看到的那样。然而，这可能是关于区块链最著名的事实之一，多亏了比特币链。

术语“挖掘”指的是在区块链中添加一个带有待处理事务的新块以满足工作证明需求的行为。有许多不同的挖掘方法，因为它们是为链定制的。

PoW方法通常要求用户创建一个对其散列代码有限制的块。由于哈希码是不可预测的，“挖掘器”必须在满足要求之前测试任何可能的组合。这些限制定义了网络的难度。

一旦一个“矿工”节点找到了PoW问题的解决方案，它们就会将这个块添加到链中，然后其他每个节点根据它们的共识协议检查PoW的有效性。如果块是合法的，他们将在自己的区块链本地副本中包含它。

结论

区块链技术在不断发展。然而，我们可以找到一些关键支柱来维持这项技术的附加值。

区块链允许用户创建一个可靠的、不可变的系统来记录任何类型的事务或信息。不需要外部或内部的权威:每个用户都依赖于技术本身，遵循预定义的规则来满足共识，并确保数据的完整性和真实性。