区块链到底是什么？

比特币

在谈区块链之前，请先了解比特币。 为什么我们需要先了解比特币？ 毕竟比特币是所有数字货币的鼻祖，也是最为人熟知的数字货币。 现在的数字货币再先进，也或多或少借鉴了比特币的一些技术原理。 比特币和区块链技术几乎同时出现在公众视野中。 因此，我们要想了解数字货币、区块链等相关内容，就必须从比特币开始。

从表格中可以看出，有权记录此表格的人拥有很大的权利。 主要是因为它可以发行货币。 我们现在使用的法定货币，比如美元、人民币，都是政府发行的。 银行等中心化机构用于记账。 这些机构权力很大。 一般来说，我们非常信任这些中心化机构，但各种历史事迹表明，我们的信任经常被背叛。

例如，某银行员工利用银行记账前的空白期，增加转账给自己的金额。 然而区块链和比特币的区别和联系，最关键的是政府和其他中央机构。 他们会超发货币。 一旦发行过多的货币，就会导致非常严重的通货膨胀。

通货膨胀严重的是每一个持有货币的政府、组织和个人。

所以记住一个关键点，比特币存在的根本目的和原因是在保证货币基本属性的情况下，防止中心化机构过度发行货币，建立与货币总量1:1比例的市场经济。 系统。

谁来保管这些书

记账用支付宝好还是微信好？ 显然这样更不靠谱，因为支付宝和微信肯定比我们传统的中心化机构更不靠谱。 即使我们找到了一个可信的机构来记账，我们又怎么能保证记账员不会去篡改交易记录呢？

从上图可以看出，只要对表进行了修改，就是修改了某人的资产。

另外，如果黑客攻击记账系统，因为电子货币的数据是存储在网络上或者数据库里的，一旦被攻破，黑客就可以任意修改你的资产，你的资产就不再是你的资产了。 只要利益足够大，我相信现在的黑客足以攻破世界上大部分的安全系统。

哈希函数？ 防篡改？

比特币要解决的首要问题是保证交易记录的不可篡改。

哈希函数的作用是将任意长度的字符串转换成固定长度的字符串输出，输出结果称为哈希值。 什么是字符串？ 字符串是一段文字，可以是中文、英文或数字。

通过Sha256 Xi函数的案例说明

只需一个感叹号或一个数字，输出的值就会发生很大变化。

SHA256 函数是比特币技术中使用最广泛的哈希函数。 而哈希函数还有一个特点，就是方便计算机计算，计算输出结果的过程几乎是瞬时的。

01 特色一

哈希函数的第一个特点是很难找到两个不同的X和Y。让它们的哈希值相等，也就是说两个不同的输入会有不同的输出。

通过刚才的案例可以发现，即使只有很小的差异，最终的哈希值Y的差异也会相当大。 所以你几乎可以认为用哈希函数转换不同的X会有不同的Y，当然这句话其实是有问题的。

理论上，肯定有两个不同的输入X，但它们有相同的输出Y，因为Xi函数X是无限的，而Y是有限的。 它本质上是一个大空间到小空间的映射，无限空间映射到有限空间。 必然存在多对一的情况，必然存在两个不同的X对应同一个Y。

理论上这个字符串X一定存在，但是找不到，因为hash函数没有规则，无法通过数学推导找到原因。

你想找到另一个输出为 Y 的 X。唯一的方法是从头开始尝试所有 X，直到输出为相同的 Y。这是找到那个字符串 X 的唯一方法，即使使用当前最好的超级计算机进行计算需要花费无限的时间才能找到，这只是偶然。

那么，现在电脑是找不到的，但是以后随着我们电脑的发展，是不是很容易找到呢？ 但是只要你把函数输出的值的Y值变长一点，就可以让它再也找不到了。

02 特色二

另一个特点是当Y已知时，很难找到对应的输入X，这意味着哈希函数是不可逆的。 例如，如果我知道 Y，则几乎不可能找到哪个 X 得到了 Y。

如果把X理解为一个人，那么Y的值就相当于一个指纹。

虽然理论上肯定有两个人的指纹相同，但是你根本找不到这样的两个人，或者找到的代价是巨大的。

以上就是Hash函数的特点。 事实上，它并没有那么复杂。 当然Hive函数还有其他的特点，因为比特币主要是利用了哈希函数的这两个特点。 关于哈希函数的其他特性，这里不做讨论。 让我重复一遍。

通过一个哈希函数的简单应用帮助大家更好的理解哈希函数。

MD5 文件加密现在可能不可见，它已被破解。

MD5 码实际上是一个希腊值。 当我们从非程序官网下载一个软件的时候，如果在下载过程中被黑了，给软件加一段代码或者改一段代码。 当程序运行时，你会感染病毒。

为了防止出现这种情况，一些官网会为程序的原始文件（代码）计算一个哈希值，即MD5码，并公布在官网上。 用户下载程序时，还可以计算出原始文件（代码）。 如果不一样，说明下载的程序和官网不一样。

这是一个简单哈希函数的防篡改应用程序。 比特币使用哈希函数来防止篡改。

区块链到底是什么？

什么是块

当账本变得很长时，我们将账本拆分成子账本，每个子账本称为一个区块。 块的顺序是交易记录在分类帐中的顺序。 区块 1 记录最早的交易，区块 2 记录下一笔交易，依此类推。

前一个块称为下一个块的父块，下一个块称为前一个块的子块，即块1是块2的父块，块2是块块的子块1、实际中每个区块的记录时间是十分钟，是按照时间来划分的，所以每个区块的交易记录数量是不一样的，有的多，有的少。

可以简单理解为你的电脑每10分钟生成一本日记，每本日记记录了这10分钟内发生的所有交易。

什么是区块链

现在，在区块顶部添加一个部分，称为区块头。 区块头是父区块的哈希值。 那么当前区块由两部分组成：区块头和区块体。

例如：区块3的区块头记录了区块2的哈希值，区块2包含了区块1的哈希值和子区块的交易记录。 其实这些本身就是一些文字。 将这些文本打包在一起以计算哈希值。 这个哈希值就是整个2块的哈希值。 将这个哈希值记录在3个区块的区块头中，每个区块都这样重复，这样所有的区块就按顺序链接在一起，形成的链就成为了区块链。

这就是区块链的本质。

那么第一个区块没有父区块，它的区块头记录了什么？ 事实上，区块 1 的区块头并没有记录之前的信息，而是直接计算哈希值作为区块 2 的区块头。这个特殊的区块被称为创世区块。

你可以把区块链看成一本日记，把每一个区块看成一本日记。 日记的内容记录了自己十分钟的交易记录。 题目是之前日记的价值。 随着新日记的生成，我的日记数量不断增加，之前的日记生成后就不会再移动了。

为什么这么复杂？

之所以复杂，是为了解决比特币面临的第一个问题，如何保证交易记录不被篡改。 为什么区块链账本可以保证记录不被篡改？

假设我们现在已经有了区块链，我们可以想象一本日记里面有很多篇日记。 我们打开第998本日记，然后修改一点内容，然后保存。 别人查的时候会发现我的第999日记里的title和当前第998日记计算的Hive值不一样（也就是第999日记的title）。

还知道第998个日记被修改了，也就是第998个区块被修改了，假设修改记录的人很厉害，不仅修改了第998个区块的记录，还修改了标题第999篇日记（也就是区块头），其实这个时候还是可以发现篡改的。 因为第999篇日记的标题（区块头）修改后，第999篇日记的哈希值会和原来的不一样，会记录在第1000篇日记（区块）中，新的标题（哈希值）会有所不同区块链和比特币的区别和联系，仍然会发现篡改。 如果要避免被发现，就需要把第998本日记之后的所有信息都改掉。

直到最后一个块发生变化，也就是最新的块，我只需要提前记录最新块的哈希值，这样只要前一个块发生变化，我就能找到。

这就是区块链可以保证信息不被篡改的机制。

通过区块链的结构和哈希函数的特性，可以保证无论何时查看记录都与原始记录相同。 当然，我们只能查出它是否被篡改过，而不能查出它篡改了什么内容。 比特币实际上可以查出哪些内容被篡改过。

现在对区块链和比特币的本质有了直观的感受。

带大家看一个比特币的具体例子

该页面显示区块的信息。 块高度指示它是哪个块。 那么Time就是生成的时间。

可见出块时间不同。 每次出块的整体平均时间是10分钟，但是现在我们看到为什么出块时间不固定了，后面会继续给大家分享。

我刚才说了，除了创世块之外，每个区块都有一个区块头。 图中的Previous Block是其父块的哈希值，也就是区块头的哈希值。 上面的 Hash 就是 body 区块的哈希值。

可以感觉到，区块链和比特币的本质其实就是一个大账本，人人可见，不可更改。 如果我想知道其他账户里有多少钱，我可以根据所有交易记录来计算结果。

区块链技术最大的意义在于它能够创造信任。 区块链技术之所以有这样的受众，是因为其创造信任的功能使得区块链技术得以广泛应用。 比如云存储、智能合约等，由于区块链的特性，可以成功建立起原本难以实现的商业模式。