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区块链是一种利用去中心化方式集体维护一组数据库账簿的可靠性的技术方案。区块链可以在没有可信第三方做担保的条件下,自证其信,让两个匿名陌生人能够达成信任基础,并且在此基础上交易。


  简单来说,区块链就是一个分布式账本,通过去中心化、去信任的方式集中维护一个可靠的数据库。以支付宝交易为例,传统的交易方式是买家在淘宝平台购买商品,然后将购买商品的钱打到支付宝这个中介平台,待卖方发货以及买方确认收到货之后,再由买方通知支付宝将钱打到卖方账户。但区块链技术支撑的交易模式完全不同,买家和卖家可直接进行交易,不需要通过任何中间平台做信用交易,交易后系统通过广播的形式将交易信息发布到P2P网络中,所有收到交易信息的节点或主机会在确认信息无误后记录下这笔交易。这就相当于所有的节点主机都为这边交易做了数据备份,即便某一台机器出现宕机、系统崩溃、木马攻击和数据篡改等情况也不会影响数据的记录,因为还有无数台机器作为备份。


  从数据的角度讲,区块链是一种几乎不可能被更改的分布式数据库,这种分布式不仅体现在存储架构上,也体现在分布式记录,即由系统参与者共同维护。从技术的角度讲,区块链并不是单一的技术,而是多种技术的复合体,包括分布式存储、数字签名和P2P网络架构等。


  区块链的工作原理


  区块链的数据存储方式其实就是“区块”+“链”。这就好比我们的日记本,每一页都是一张纸,纸上可以记录有用文字信息,但每一页都会有页码,记录每页文字所处的顺序。对比来说,区块就是“纸”,用来记录创建期间发生的所有价值交换活动。页码就是“链”,按照时间先后顺序将区块存储在数据库中。


  那么或许你就要问,那么多节点到底选择有谁来优先记录区块信息?其实很简单,就是谁最先完成记录就以谁为准。如图1所示,如果老张和老李要进行一笔交易,就会产生一笔账单记录,账单记录会显示付款人信息、收款人信息、交易的内容以及当前所处的链条序列。在交易完成后,区块链系统会将本次交易清单与上一账单编号的数据进行加密之后发布到全网所有的节点,也就是接入网络中的每一台主机,所有节点在收到公告账单信息后会争夺第一记账权,这一过程包括验证交易双方的信息,在得到确认之后更新账簿,以第一个完成账单记录的节点为准。因此,一旦第一个记账完成,所有节点只能接收记账信息并更新本地账簿,这就是共识机制。


  由于每笔账单交易的记录都包含上一个链条的信息,因此一旦某一条交易记录被篡改就自然会出现信息错误或上下链条信息部匹配,而且容易出现链条分叉,因此,采用区块链技术记录的数据篡改难度几乎不可能,数据的容错性极高。而且由于所有账单交易数据的公布都是以加密的方式在网络中发送,要想在网络中篡改数据就必须至少截获51%以上的节点数据并在极短的时间内破解,这种情况可以认为几乎没有可能。


  区块链技术集成了多种配套的基础和规则。它是一个分布式储存的数据块,每一个块上面都会包含一整条区块链的信息。系统中的任意多个节点,通过一串使用密码学方法相关联产生的数据块(block)。每个数据中都包含了一定时间内的系统全部信息交流的数据,并生成数据指纹用于验证其信息的有效性和链接下一个数据库块。


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