區(qū)塊鏈這個概念的火爆程度在今年可謂是達到了歷年來的巔峰，大家紛紛開始了解區(qū)塊鏈。一步步了解后，知道區(qū)塊鏈是比特幣的底層技術，是制造信任的機器，是個分布式賬本，是繼互聯網之后的又一大革命，是智能經濟的未來不可缺少的技術各種各樣的解釋充斥在各大信息頭條。

但提起區(qū)塊鏈背后的核心技術時，總是令人費解。

區(qū)塊鏈獨特的數據結構

區(qū)塊鏈這個名字自身就比較獨特，由區(qū)塊和鏈構成。在形式上，類似于我們的微信朋友圈，每一條朋友圈都是一個區(qū)塊，串起來的整個朋友圈，就像一條鏈，而左邊的時間標志就像區(qū)塊鏈里的時間戳，什么時候發(fā)的朋友圈會有記錄，不過時間戳會精確到幾分幾秒。需要注意的是，朋友圈按時間順序記錄和存儲信息的結構僅僅是與區(qū)塊鏈的結構相似，并不是說朋友圈就等同于區(qū)塊鏈了。

不同的是，朋友圈發(fā)的內容比較紛雜，而區(qū)塊鏈里的每一個區(qū)塊內容相對比較固定。一般都是一些數據記錄：區(qū)塊頭里面上一區(qū)塊的哈希值、該區(qū)塊的最終隨機數、區(qū)塊的體積大小、交易的具體信息，如交易雙方及其數字簽名、交易額等等。每個區(qū)塊頭包含的哈希值就像是上一個區(qū)塊所有數據的“數字指紋”，因此每個區(qū)塊之間就有了一種環(huán)環(huán)相扣的“關系”，這層關系形成了一個鏈條，讓舊的區(qū)塊鏈數據一旦任何一個字符被改動，后面所有的哈希值都會發(fā)生變動。這樣的一個結構和內容構成了整個區(qū)塊鏈。

分布式存儲

在了解了區(qū)塊鏈的大概內容和形式之后，我們會想，既然只是這樣一種簡單的方式記錄東西而已，有什么新奇的呢？其實區(qū)塊鏈最吸引人的是其分布式存儲的機制，即去中心化的思想。區(qū)塊鏈中每一個區(qū)塊上的信息記錄，都是由參與記賬的每一個電腦，即節(jié)點競爭記錄的，并背后并沒有任何企業(yè)、公司來管理。

為了防止某些惡意節(jié)點來搞破壞，對于采用 PoW 共識機制的區(qū)塊鏈中的新數據，需要得到大部分節(jié)點的一致確認和同意，至少也需要有 51%的節(jié)點同意，因此某個節(jié)點想篡改數據是很難的。

密碼學

作為一個可以傳輸價值的區(qū)塊鏈，如果安全僅靠節(jié)點數取勝，當然令人難以置信，因此區(qū)塊鏈運用了一個殺手锏——密碼學。密碼學中的非對稱加密技術是保障安全的重要部分。對稱加密就相當于開門和鎖門用了同一把鑰匙，非對稱加密則相當于開門鎖門用了兩把不同的鑰匙，一個叫公鑰，一個叫私鑰，公鑰鎖門，只有私鑰可以開，而用私鑰鎖門，也只有公鑰可以開門。

這兩種密鑰一般都存儲在錢包里，私鑰一旦丟失，資產也蕩然無存。在區(qū)塊鏈中，公鑰和私鑰的形成都經過哈希算法和橢圓曲線算法等多重轉化而成的，字符都比較長和復雜，因此比較安全。

共識機制

為了保證節(jié)點愿意主動去記賬，區(qū)塊鏈形成了一個重要的共識機制，這種共識機制也被稱為區(qū)塊鏈的靈魂。PoW （算法機制）是最初的一種共識機制，所有參與的節(jié)點通過比拼計算能力來競爭記賬權，這是相對比較公平和去中心化的一種方式，但是所有人都參與，卻只能選一個節(jié)點，會浪費大量資源和時間成本。

因此，后面又出現了 PoS（權益證明機制） 共識機制，持有數字貨幣時間越長，持有的資產越多，就越有可能獲得記賬權和獎勵，節(jié)省了時間，但有人說這違背了去中心化的初衷，容易出現馬太效應；再后來出現了 DPoS（委托權益證明機制），節(jié)點選出代表節(jié)點來代理驗證和記賬，更加簡單高效，但也有人說這也在一定程度上犧牲了一些去中心化。

小結

以上就是區(qū)塊鏈的核心技術，當然區(qū)塊鏈還運用到了別的很多學科和技術，如數學、經濟學、計算機學科等等，它們共同構建了區(qū)塊鏈這項神奇的技術。