区块链解释图 区块链架构

一、漫画图解 什么是区块链

漫画图解：什么是区块链

什么是区块链？

区块链，英文 Blockchain，本质上是一种去中心化的分布式数据库。任何人只要架设自己的服务器，接入区块链网络，都可以成为这个庞大网络的一个节点。

区块链既然本质是数据库，里面究竟存储了什么东西呢？让我们来了解一下区块链的基本单元：区块（Block）。

一个区块分为两大部分：

1.区块头

区块头里面存储着区块的头信息，包含上一个区块的哈希值（PreHash），本区块体的哈希值（Hash），以及时间戳（TimeStamp）等等。

2.区块体

区块体存储着这个区块的详细数据（Data），这个数据包含若干行记录，可以是交易信息，也可以是其他某种信息。

刚才提及的哈希值又是什么意思呢？

想必大家都听说过MD5，MD5就是典型的哈希算法，可以把一串任意长度的明文转化成一串固定长度（128bit）的字符串，这个字符串就是哈希值。

而在我们的区块链中，采用的是一种更为复杂的哈希算法，叫做SHA256。最新的数据信息（比如交易记录）经过一系列复杂的计算，最终会通过这个哈希算法转化成了长度为256bit的哈希值字符串，也就是区块头当中的Hash，格式如下：

a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0

区块与Hash是一一对应的，Hash可以当做是区块的唯一标识。

不同的区块之间是如何进行关联的呢？依靠Hash和PreHash来关联。每一个区块的PreHash和前一个区块的Hash值是相等的。

为什么要计算区块的哈希值呢？

既然区块链是一个链状结构，就必然存在链条的头节点（第一个区块）和尾节点（最后一个区块）。一旦有人计算出区块链最新数据信息的哈希值，相当于对最新的交易记录进行打包，新的区块会被创建出来，衔接在区块链的末尾。

新区块头的Hash就是刚刚计算出的哈希值，PreHash等于上一个区块的Hash。区块体的Data存储的是打包前的交易记录，这部分数据信息已经变得不可修改。

这个计算Hash值，创建新区块的过程就叫做挖矿。

用于进行海量计算的服务器，叫做矿机。

操作计算的工作人员，叫做矿工。

计算哈希值究竟难在哪里？咱们来做一个最粗浅的解释，哈希值计算的公式如下：

Hash= SHA-256（最后一个区块的Hash+新区块基本信息+交易记录信息+随机数）

其中，交易记录信息也是一串哈希值，它的计算涉及到一个数据结构 Merkle Tree。有兴趣的小伙伴可以查阅相关资料，我们暂时不做展开介绍。

这里关键的计算难点在于随机数的生成。猥琐的区块链发明者为了增大Hash的计算难度，要求Hash结果的前72bit必须都是0，这个几率实在是太小太小。

由于（最后一个区块的Hash+新区块基本信息+交易记录信息）是固定的，所以能否获得符合要求的Hash，完全取决于随机数的值。挖矿者必须经过海量计算，反复生成随机数进行“撞大运”一般的尝试，才有可能得到正确的Hash，从而挖矿成功。

同时，区块头内还包含着一个动态的难度系数，当全世界的硬件计算能力越来越快的时候，区块链的难度系数也会水涨船高，使得全网平均每10分钟才能产生出一个新区块。

小伙伴们明白挖矿有多么难了吧？需要补充的是，不同的区块链应用在细节上是不同的，这里所描述的挖矿规则是以比特币为例。

区块链的应用

比特币（BitCoin）的概念最初由中本聪于2008年提出，而后根据这一思路设计发布了开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。

什么是P2P网络呢？

传统的货币都是由中央银行统一发行，所有的个人储蓄也是由银行统一管理，这是典型的中心化系统。

而比特币则是部署在一个全世界众多对等节点组成的去中心化网络之上。每一个节点都有资格对这种数字货币进行记录和发行。

至于比特币底层的数据存储，正是基于了区块链技术。比特币的每一笔交易，都对应了区块体数据中的一行，简单的示意如下：

交易记录的每一行都包含时间戳、交易明细、数字签名。

表格中只是为了方便理解。实际存储的交易明细是匿名的，只会记录支付方和收款方的钱包地址。

至于数字签名呢，可以理解为每一条单笔交易的防伪标识，由非对称加密算法所生成。

接下来说一说比特币矿工的奖励：

比特币协议规定，挖到新区块的矿工将获得奖励，从2008年起是50个比特币，然后每4年减半，目前2018年是12.5个比特币。流通中新增的比特币都是这样诞生的，也难怪大家对挖掘比特币的工作如此趋之若鹜！

区块链的优势和劣势

区块链的优势：

1.去中心化

区块链不依赖于某个中心节点，整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护，都可以进行数据的存储和检验。这样一来，除非攻击者黑掉全网半数以上的节点，否则整个系统是不会遭到破坏的。

2.信息不可篡改

区块内的数据是无法被篡改的。一旦数据遭到篡改哪怕一丁点，整个区块对应的哈希值就会随之改变，不再是一个有效的哈希值，后面链接的区块也会随之断裂。

区块链的劣势：

1.过度消耗能源

想要生成一个新的区块，必须要大量服务器资源进行大量无谓的尝试性计算，严重耗费电能。

2.信息的网络延迟

以比特币为例，任何一笔交易数据都需要同步到其他所有节点，同步过程中难免会受到网络传输延迟的影响，带来较长的耗时。

几点补充：

1.本漫画部分内容参考了阮一峰的博文《区块链入门教程》，感谢这位大神的科普。

2.由于篇幅有限，关于Merkle Tree和非对称加密的知识暂时没有展开细讲，有兴趣的小伙伴们可以查阅资料进行更深一步的学习。

二、什么叫区块链解耦(简单易懂的区块链解说)

简单来说什么是区块链?区块链是信息技术领域的一个术语。本质上，它是一个共享数据库。其中存储的数据或信息具有“不可伪造性”、“全过程追溯性”、“可追溯性”、“公开透明性”和“集体维护性”等特征。基于这些特点，区块链科技奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的“合作”机制，具有广阔的应用前景。

2019年1月10日，国家互联网信息办公室发布《区块链信息服务管理规定》。区块链进入大众视野，成为社会焦点。从科技角度来看，区块链涉及数学、密码学、互联网、计算机编程等诸多科技问题。

拓展资料：

从应用的角度来看，简而言之，区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不篡改、全程留痕、可追溯、集体维护、公开透明的特点。这些特点确保了区块链的“诚实”和“透明”，并为在区块链建立信任奠定了基础。区块链丰富的应用场景基本是基于区块链能够解决信息不对称问题，实现多主体之间的合作信任和协同行动。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制和加密算法等计算机技术的新应用模式。区块链是比特币的一个重要概念。本质上，它是一个分散的数据库。同时，作为比特币的底层技术，它是一系列与密码方法相关联的数据块。每个数据块包含一批比特币网络交易的信息，以验证其信息的有效性(防伪)并生成下一个数据块[8]。事实上，区块链这个词并没有出现在最初的英文比特币白皮书中，而是区块链。在最早的比特币白皮书[9]的中文翻译中，区块链被翻译成了区块链语。这是汉语“区块链”一词出现的最早时间。

什么是区块链技术？区块链是什么通俗解释区块链自从10月底以来，就一直处于风口浪尖。

什么是区块链技术

虽然说区块链问世已经有十几年了，但是很多人对于这个技术还不是很了解。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。从应用视角来看，区块链是一个分布式账本。

那么，为什么区块链叫区块链呢？

因为区块链本身就是一串区块链接而成，在这些区块上，都写满了交易记录，区块很像数据库的记录，每次写入数据，就是创建一个区块。而随着信息交流的扩大，一个区块与一个区块相继续，形成的结果就叫区块链。

区块链技术具有哪些特点呢

简单来说，区块链具有去中心化、开放性、不可篡改、匿名性等特点。

1、去中心化：

在区块链系统中，是没有一个中心的。

在区块链模式中，是分布式核算和存储，各节点自我验证、传递、管理信息，各个节点都是中心，也就是去中心化。

2、开放性：

区块链系统具有开放性的特点，数据是开放的，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用。

3、信息无法篡改：

区块链系统中，数据一旦写入，就无法撤销篡改，除非掌控全部数据节点的51%，才有可能伪造出一条不存在的记录。所以，区块链技术具备一定的安全性。

4、隐私匿名性：

区块链里面的密码学技术，能够很好地实现身份隐匿。

各节点的身份信息不需要公开或验证，信息传递可以匿名进行。只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到，从而保证了数据的安全和个人的隐私。

小李向小王借出了10000元，小李找了两个人共同的还有小白来作证明。这种记账模式，就是中心化记账模式，小白就是中心。

然而，一年之后，小李想要回这笔钱的时候，小王适口否认自己借过他钱，原来小王给小白的女朋友在他的公司介绍了一份工作。

这就是中心化记账的弊端。

小李吃一堑长一智，以后有人再找他借钱，他就在村里的微信说，我借给谁谁谁多少多少钱，这样，全村人都知道小李借给谁多少钱。

这样以后小李再要债的时候，对方就不会否认这个问题，因为村里的人脑海里已经建立了一个共识机制：你确实在小李那里借了多少多少钱。

这就是去中心化记账的优势。

因为毕竟有很多人来作证这笔交易，如果像作假的话，除非把全村一半以上的人都收买了，然而这个代价是很大的。

实际上，区块链具备的这些特点都是为了解决“信任”这个问题，区块链丰富的应用场景，也都基于区块链能解决信息不对称问题，同时区块链也有助于实现多个主体之间的协作信任与一致行动。

区块链的应用有哪些

除了数字货币，区块链的应用场景还有很多。

1、医学领域

区块链帮助实现智慧医疗，比如去医院看病，通过区块链模式，患者的就诊情况、病例、治疗情况等都清晰可见，节省大量医疗资源。

2、版权领域

区块链可以证明作品版权的真实性和唯一性，从音频、视频、图片、文字等作品的诞生到转让，都能被追踪和记录，并且形成不可篡改的信息。

3、物流领域

在物流领域应用了区块链之后，商品从生产到消费都有迹可循。

4、食品安全

区块链用于食品安全？通过区块链的可追溯性，可以轻松地从追踪他们食物的前世今生。

5、证券交易

比如传统的证券交易，需要经过多个机构的协调工作，才能完成，而区块链系统就可以独立地完成一条龙式服务可以让证券交易的时候更简单，效率更快。

不过，很多人对于区块链存在着很大的误解，其中最大的误解就是：区块链=比特币

实际上，区块链和比特币并不是一回事儿，区块链是比特币的底层技术，比特币是区块链的第一个应用。

什么是区块链？区块链有两个含义：

1、区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

2、区块链是比特币的底层技术，像一个数据库账本，记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。

狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

三、什么叫区块链

区块链是一个可以共同记账的数字账本，会记录所有曾经发生并经过系统一致认可的交易。相当于全家总动员的方式记账，你在记账，你爸爸和妈妈也在记账，他们都能看到总账，但是已经被保存的信息就无法再被篡改。

区块链具有去中心化、开放性、安全性特征。区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中心管制；区块链技术基础是开源的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人开放；只要不能掌控全部数据节点的51%，就无法肆意操控修改网络数据，保证了区块链的安全。

2008年由中本聪第一次提出了区块链的概念。随后区块链成为了电子货币比特币的核心组成部分，是作为所有交易的公共账簿。通过利用点对点网络和分布式时间戳服务器，区块链数据库能够进行自主管理。

扩展资料：

区块链的类型

1、公有区块链

世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链，各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链，世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。

2、联合（行业）区块链

行业区块链（Consortium Block Chains)：由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定（预选节点参与共识过程），其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过程(本质上还是托管记账，只是变成分布式记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点），其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。

3、私有区块链

仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。