五分鐘帶你看懂什么是區(qū)塊鏈

如今區(qū)塊鏈技術非常流行。那么讓我們看到這幾個問題：

· 區(qū)塊鏈究竟是什么?

· 工作原理是什么? 

· 解決什么問題?

· 有什么用途？

附有中文字幕的視頻如下：

五分鐘帶你看懂什么是區(qū)塊鏈

針對不方便打開視頻的小伙伴，CDA字幕組也貼心的整理了文字版本，如下：

區(qū)塊鏈是什么

顧名思義，區(qū)塊鏈是一連串包含信息的信息塊。這項技術最早在1991年由研究人員研發(fā)。最早用于給數(shù)字化文檔打時間戳，從而使這些文檔不被倒填日期或篡改，就像公證人一樣。

然而這項技術基本沒被用過。直到2009年，中本聰利用區(qū)塊鏈技術創(chuàng)造了數(shù)字加密貨幣——比特幣。

如今區(qū)塊鏈相當于對所有人完全公開的分布式賬本。它具有有趣的屬性，一旦數(shù)據(jù)被記錄到區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)就很難被改變。

區(qū)塊鏈的工作原理

那么區(qū)塊鏈的工作原理是什么呢?

讓我們仔細看看區(qū)塊(block)。每個區(qū)塊包含了數(shù)據(jù)，該區(qū)塊的哈希值以及前一個區(qū)塊的哈希值。

區(qū)塊中保存的數(shù)據(jù)與區(qū)塊鏈的類型有關。例如，比特幣區(qū)塊鏈保存了相關交易信息。包括賣家、買家以及比特幣的數(shù)量，同時區(qū)塊還包含了哈希值。

哈希值

你可以把哈希值比作指紋。它標識區(qū)塊以及所含的內容，并且總是唯一的，就像指紋一樣。一旦某個區(qū)塊被創(chuàng)建，對應的哈希值就被計算出來。

改變區(qū)塊中某些內容會使哈希值改變。換而言之，當你想檢測區(qū)塊中改變時哈希值就很有用。如果區(qū)塊的指紋改變了，這就不再是之前的區(qū)塊了。

區(qū)塊中第三個元素是前一個區(qū)塊的哈希值。這個元素構成一系列區(qū)塊，并且這項技術使區(qū)塊鏈十分的安全。

舉個例子，假設有包含3個區(qū)塊的區(qū)塊鏈。可以看到，每個區(qū)塊包含了自身的哈希值，以及前一個區(qū)塊的哈希值。因此區(qū)塊3指向區(qū)塊2，區(qū)塊2指向區(qū)塊1。

區(qū)塊1有點特殊，它不能指向前一個區(qū)塊，因為它是第一個區(qū)塊，我們將其稱為"創(chuàng)世區(qū)塊"(genesis block)。

現(xiàn)在假設你篡改了第二個區(qū)塊，這將導致其哈希值改變。依次，這將導致區(qū)塊3以及后面的區(qū)塊無效。因為其存儲的前一區(qū)塊的哈希值將不再有效，因此改變一個區(qū)塊會使后面的所有區(qū)塊無效。

但是，僅僅使用哈希值不足以防止篡改。如今計算機運算速度非?？?，每秒能夠計算成千上萬的哈希值。你可以篡改一個區(qū)塊，并且重新計算其他區(qū)塊的哈希值，從而再次使區(qū)塊鏈變得有效。

工作量證明

因此為了減少這種風險，區(qū)塊鏈還采用了一種技術稱為"工作量證明”。這是一種減慢新區(qū)塊創(chuàng)建的機制。對于比特幣來說，約需要10分鐘來計算所需的工作量證明，并且在當中添加一個新的區(qū)塊。

該機制讓篡改區(qū)塊鏈變得困難。因為一旦篡改了一個區(qū)塊，則需要重新計算所有后續(xù)區(qū)塊的工作量證明。因此區(qū)塊鏈的安全性來自于哈希值以及工作量證明機制。

分布式

區(qū)塊鏈還有一種保護安全性的方法，那就是分布式。不采用中心化實體管理區(qū)塊鏈，區(qū)塊鏈采用的是P2P網(wǎng)絡，并且每個人都可以加入。

當有人加入該網(wǎng)絡時，將獲得整個區(qū)塊鏈的副本。節(jié)點能夠以此驗證所有區(qū)塊是井然有序的。

那么當有人創(chuàng)建一個新的區(qū)塊時，會發(fā)生什么呢?

這個新的區(qū)塊會被發(fā)送給網(wǎng)絡上的所有人。每個節(jié)點再驗證這個區(qū)塊以確保沒有被篡改過。如果所有的內容都被檢驗正確后，那么每個節(jié)點就會把該新區(qū)塊加到自己的區(qū)塊鏈上。網(wǎng)絡上的所有節(jié)點達成了"共識”。

它們認同網(wǎng)絡中哪些區(qū)塊是有效的，哪些是無效的。被篡改過的區(qū)塊將被網(wǎng)絡上的其他節(jié)點拒絕。

因此要成功篡改區(qū)塊鏈，你需要篡改區(qū)塊鏈上的所有區(qū)塊，重新完成每個區(qū)塊的工作量證明，并且控制超過50%的P2P網(wǎng)絡。只有這樣，篡改的區(qū)塊才會被所有人承認，這基本上是不可能的。

區(qū)塊鏈也在不斷發(fā)展，最近的一項改進稱為"智能合約”。智能合約是存儲在區(qū)塊鏈上的簡單程序，在特定條件下可以自動進行比特幣交易。

區(qū)塊鏈的應用領域

區(qū)塊鏈技術的產(chǎn)生吸引了很多人的注意。很快，人們意識到這可以用到其他方面：比如存儲醫(yī)療記錄、創(chuàng)建數(shù)字化公證，甚至用來收稅。

現(xiàn)在你知道了何為區(qū)塊鏈，基本的工作原理，以及它能解決哪些問題。