一张图看懂区块链 一张图看懂区块链技术

今天给大家聊到了一张图看懂区块链，以及一张图看懂区块链技术相关的内容，在此希望可以让网友有所了解，最后记得收藏本站。

5分钟教你看懂区块链基本概念（史上最容易教程）

初入币圈，小娜深深理解新手们想要了解区块链基础概念，但是又无从下手的感觉。

小娜这段时间以来阅读了一系列科普文章，觉得用类比的方法理解会容易很多，这就帮大家整理出来啦～

银行是一个中心化账本，上面写着：

张三的A账号余额3000元，李四的B账号余额2000元......

当张三想要通过A账号转账1000元给李四的B账号时：

转自知乎江卓尔的回答

假设有这样的一个小村庄，大家不是靠银行，而是自己用账本来记录谁有多少钱，每个人都有一本账本，账本上写着：

张三的A账号余额3000元，李四的B账号余额2000元......

当张三想要通过A账号转账1000元给李四的B账号时，

当张三想要通过A账号转账1比特币给李四的B账号时，

所以说，在这个系统中，没有一个中心账本，而是每个人都有一个账本。一传十十传百，实现联动。

每个人的账本上，都有所有的交易记录。每个人账本上的交易记录都是一样的。即便你篡改了你账本上的记录，你也无法篡改村子里其他人的记录，所以你一己之力无法更改记录。这保证了交易记录的真实性。

在上面这个故事中，每个村民都是一个节点。

在现实生活中，人们在电脑上运行客户端软件，接入账本，成为记账的一员，称为一个节点。

节点连接在一起，成为一个网络。

节点我们已经知道了，那么区块又是什么呢？

区块是一段时间内的交易打成的一个包。

如下图所示，假设10个交易打一个包，那么交易1到交易10形成区块1。打包完毕后将下面10个交易打包成区块2，以此类推。

目前比特币全网平均每10分钟产生一个区块，每一个区块都链接到上一个区块，以此相连形成区块链。

为什么要把交易打包呢？

由于比特币长期积累大量的交易，两个节点逐条对照你缺了哪些交易／我缺了哪些交易，是非常困难的。

为了解决这一难题，中本聪发明了区块，把区块从1开始编号，接着是2，3，以此类推。两个节点相互连接后，只要检查双方的区块编号高度，就能方便地同步交易数据。

比如上图，赵六接到王五后，发现王五的区块高度是10，而自己只有9，则只要向王五请求区块10这个一个区块即可。

挖矿，就是竞争区块的打包权。

为什么打包权还要竞争呢？不是把一揽子交易打个包就可以了吗？

打包需要耗费一定的网络及计算资源。为了鼓励张三李四王二赵六等节点参与打包，比特币规则规定：谁打包区块，谁就将获得比特币作为酬劳。

中本聪设计比特币初始总量为2100万个。获得区块打包权的节点，最开始的奖励是每个区块50比特币，之后没经过21万个区块（约4年时间）奖励将减半一次，直到2140年左右区块奖励将变得微乎其微，此时区块奖励总和为2100万比特币。

在比特币奖励的鼓励下，张三李四王二赵六等节点纷纷踊跃争夺打包权，也就是“挖矿”。

那么如何争夺打包权呢？

为了获得打包权，节点们需要进行一种类似“扔硬币”的竞赛。系统规定了游戏规则，谁先扔出符合规定的“硬币”，谁就能获得打包权和奖励。

但是“扔硬币”获胜的诀窍是提高每秒仍硬币的次数，POW（工作量证明）共识机制简而言之就是，干的越多，收的越多。

所以人们纷纷购置矿机和计算资源，争取扔出更多的“硬币”，从而获得节点的打包权和比特币奖励。

因此POW机制非常耗费地球资源。

如上面所说，如果把这个去中心化的账本记账活动比喻为一个游戏，那么比特币就是这个游戏中的代币。

目前由于系统中的比特币还没有到达2100万个，所以系统中有存量货币和增量货币。增量部分是节点通过竞争区块打包权（也就是“挖矿”）获得的。

比特币至少有以下功能：

====或持续更新====

注：部分内容转自江卓尔知乎高赞答案《比特币基础科普与常见误解》

这篇文章是小娜读过的介绍区块链和比特币最全面的一篇，建议大家有时间认真阅读，获益颇丰哦。

图解什么是区块链

区块链这么火，都开始影响到我的生活了，不想了解也不行了的样子，今天来看看到底什么是区块链。

本文结构：

和它的名字一样，

区块链是由一组块组成的链，

块是包含信息的信息块，组成的链也就包含了信息。

区块链技术最早是在1991年由一群研究人员研发，用来给数字化文档打时间戳，使得这些文档不能被篡改。从那之后就基本上没有再发挥其他作用，直到2009年，中本聪采用区块链技术创造了数字加密货币-比特币。

一条区块链，就是一个对所有人完全公开的分布式账本，它有一个很有趣的属性： 一旦某些数据被记录到一条区块链中后，那么数据就很难再被改变。

来看一下 一个区块（block）的组成：

每一个区块包含了 一些数据，这个区块的哈希值，以及前一个区块的哈希值 。

区块中所保存的数据与区块链的类型有关，例如，比特币区块链中的区块保存了相关的交易信息，包括卖家，买家，以及交易比特币的数量。

每个区块包含了一个哈希值，哈希值用来标识一个区块和它所包含的所有内容，并且它是独一无二的，就像指纹一样。一旦某个区块被创建，它的哈希值就相对应的被计算出来了。如果改变区块中的某些内容会使得哈希值改变， 如果一个区块的指纹改变了，那它就再也不是之前的区块了 。

区块中包含的第三个元素是前一个区块的哈希值，这个元素使得区块之间可以形成链接，并且能够使得区块链十分的安全。

假设我们有一条区块链包含3个区块

每个区块包含了一个自己的哈希值以及前一个区块的哈希值

3号区块指向2号区块，2号区块又指向1号区块

1号区块有点特殊，它不能指向前一个区块，因为它是第一个

我们把1号区块叫做 创世区块 。

现在假设我们篡改了第二个区块

这将导致第二个区块的哈希值改变

接下来这就会导致3号区块以及3号区块连接的所有的后续区块变得非法

因为现在它们存储的前一个区块号的都变得非法

所以 单独改变一个块，将连带性地致使后面的所有内容都变成无效 。

但要 防止篡改，只有哈希是不够的

因为现在的计算机运算速度已经足够强大，并且能够每秒计算成千上万的哈希值

这样你完全可以篡改一个区块并且重新计算其他的区块的哈希值，使得你的区块再次变得合法。

所以 为了减少这种风险，区块链还采用了一种技术，叫做工作证明

这是一种减缓新区块创建过程的机制

在比特币区块链中，大概需要花费10分钟来完成所要求的工作证明，并且添加一个新的区块到区块链中

这个机制使得区块链的篡改更加困难

因为 一旦篡改了一个区块，就需要重新计算所有后续的区块的工作量证明 。

所以 区块链技术的安全性主要来自于哈希值以及工作量证明机制 。

区块链还有一种机制来 保护自身的安全性，那就是分布式

相对于用一个中心化的实体来管理区块链网络，区块链采用的是一种 peer-to-peer网络，并且所有人都可以加入

当有人加入这个网络时， 他就会得到整个区块链的复制

这个人就可以以此来验证是否所有的区块还是合法未篡改的，也就是不同的节点也可以借此互相验证。

当某人创建了一个新的区块时，

这个新的区块会被发送给网络上的所有人。

每个人再验证这个区块以确保这个区块没有被篡改过

如果所有的东西都被检验正确之后，那么每个人才能把这块新的区块加到自己的区块链上

我们可以称之为， 网络上的所有人达成了“共识” 。

区块链网络中的所有节点都达成共识

他们认同网络中哪些区块是合法的，哪些是不合法的

那些被篡改过的区块将会被网络上的其他用户拒绝

所以， 要成功篡改一个区块链，你需要篡改区块链上的所有区块

重新完成每个区块的工作量证明，并且控制区块链网络中超过50%的用户

只有这样，你篡改的区块才会被所有人承认

可以说， 这基本上是不可能做得到的！

区块链技术本身也在不断地发展

例如后来的一个技术改进，叫做智能合约

智能合约 是一些存放在区块链上的简单的程序

它能基于合约内所记载的条件自动执行， 只要条件成立，依照合约自动完成交易

例如在特定条件下可以实现自动化比特币交易。

学习资料：

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。

区块链是什么通俗解释，一张图看懂区块链

区块链 是什么通俗解释，一张图看懂区块链

区块链是最近一个比较火热的话题，很多人都在讨论区块链的问题，最近国内也有一些公司开始用区块链的技术开发了一些产品，区块链是用于 比特币 的一种底层技术，这正式因为比特币的大火让很多人关注到了比特币，但有很多人对于区块链是什么还并不了解，下面就给我来解释一下区块链。

比特币是很多人比较关注的数字货币，而比特币的底层技术就是区块链，区块链是一种计算机技术，是一种新型的应用模式。区块链就好比是一个大的数据库账本，在这个大的账本上记录了所有的交易情况，而记录这个账本的人跟传统的记账有很大区别，传统记账通常是由专门的记账方进行操作，例如淘宝、天猫是阿里巴巴进行记账的，微信交易是由腾讯记账的，而区块链是由全民参与记账，每个参与记账的人入手都有一个账本。

举例来给大家说明，例如A想找B借款1万元，B想将钱借给A，但是又担心A 借钱 后赖账不还，因此在借钱时会找第三方的公证人，由公证人帮忙B将这笔账给记下来，这种就是传统的记账方式，靠第三方来获取信任，记账的账本是在第三方手中的，这种记账方式存在第三方篡改账本的可能性，而去中心话的意思就是在借款时不需要公证人，不需要依靠第三方来获取信任，去中心化的形势就好比B给A借钱时，B拿着大喇叭喊”A找我借了一万元钱，你们帮我记下账“这个时候，大家都会拿着自己手上的账本将这笔账给记录下来，每个人都有一个账本，可以避免账本被篡改的可能。

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