什么是区块链

区块链技术是一种以区块为基本单位、采用密码学技术保障安全性的分布式数据库技术。在区块链系统中，每一个区块包含了一定数量的交易信息，并通过密码学算法和哈希函数与前一个区块相连，形成一个不可篡改的链条。这种设计使得区块链具有去中心化、透明、安全的特点。

区块链简单理解介绍

区块链就是通过密码学的方式形成的一个由集体维护的分布式数据库。

在去中心化的网络下，每个用户之间都可以是直接联系的，不再有任何第三方的参与，用户间的转账就像手递手付现金一样，这也是为什么比特币会被称为”电子现金“。

区块链是怎么对账的：

区块链中的每一个节点（就是一台计算机或理解为一个用户）自己都有一个账本，这个账本是实时更新的，区块链网络中发生的任何交易都会被记到你自己的账本中，没错，别人的帐你也有，但是你是不知道这个人是谁的，因为他们统一都长这个样子：

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区块链账户数据的不可篡改性：

每个人拥有同一个账本，即使你篡改了你自己的账本，让你的账上多了1亿，可是51%以上的账本中你的账户还是1分钱，那就说明你的帐上余额就是1分钱，无法抵赖。当然，如果你能控制网络51%的人在账本中帮你把一分钱变成1亿，你就能获得一亿，但基本上不可能。

区块链的几个特性：

• 去中心化，没有第三方中介，一切都由程序来完成。

• 安全性，主要体现在分布式、51%攻击，即使一个节点被攻击或宕机也不会影响网络的运行。

• 最核心的就是：去信任。一切社会行为都要建立在”信任“的基础上，这也是区块链解决的最根本的问题。

区块是什么样的数据结构：

• 区块高度：可以理解为每个区块的唯一ID，从零开始的“创世块”（即块高度为0），一段时间生成一个块，块高度加1。

• 头哈希：每一个区块都有一个唯一哈希值，依据上一个区块的头哈希+数据块哈希+随机数生成

• 父哈希：上一个高度区块的哈希值

• merkle根：区块中每一笔交易对应一个哈希，呈树状结构，生成的最终值（根），代表了该区块中的交易。

• 难度：难度不是固定不变的，会随着网络现有算力的变化而自动调节

• Nonce：挖矿所要达到的目标值

• 区块体：一定时间内所生成的交易信息，即账本。

当你按下“转账”按钮时，背后的区块链系统到底发生了什么？

• 使用私钥对这笔即将发生的交易进行签名

• 从你的客户端把你的这笔交易提交到区块链网络

• 由已经开启“挖矿”程序的计算机（称为矿机）把10分钟内的交易打包成一个数据块（相当于一个账本，其中就包含了小明的这笔交易）

• 这个数据块就是上图中的“区块主体”，而此时，这些区块主体中的交易并未生效。

• 那么如何使这些交易生效呢？每个区块中都有一个哈希值，通过不断哈希运算，不断哈希运算（可能是几亿次）最终找到一个比当前哈希小的值，就认为这个区块被确认。即为交易生效，这个过程就称为“挖矿”。

• 那谁来做这个哈希呢？全球那么多交易，如果只是一家公司的几台计算机是远远不够的。所以，比特币有“激励机制”，当一台计算机确认了一个区块，就可以奖励12.5个比特币。为了得到Money，越来越多矿工就有动力造更大更多算力的矿机来“挖矿”。越多的人参与挖矿的竞争，算力就越分散，比特币系统就越不可能被某一个人控制。这就形成了“双赢”的局面，对于矿工来说，想想你每天游山玩水，有一台机器每天帮你赚钱，源源不断地打到你的账户#滑稽脸。对于创造比特币的人来说，几乎不花钱一分钱就能常年安全稳定地运行一套这么牛X的系统，一样可以去游山玩水而不用担心系统的维护。

下图是一幅比特币交易流程图：

区块链、比特币相关概念及工作原理解释：