今天和大家分享的主題是《區(qū)塊鏈是如何做到交易數(shù)據(jù)防篡改的》？這個話題屬于數(shù)據(jù)安全領域的問題，如果完全展開來說，涉及到的面非常廣；那我們依然按照之前的原則，一次只講一個核心點，掰開了揉爛了說；在講解的過程中呢，我會結(jié)合一小部分代碼，但我會盡量講的淺顯直白一些，讓大家不僅感到到區(qū)塊鏈防篡改的特性，也展示一下它到底是如何實現(xiàn)的，是不是真的如他一直宣稱的那樣實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的防篡改？下面就讓我們開始；

在這之前，讓我們先回憶下在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)或移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，大家是怎么存數(shù)據(jù)的？

通常的做法是，使用關系型數(shù)據(jù)庫，例如mysql、oracle，建一條數(shù)據(jù)記錄，將我們的各種屬性值存在里面，現(xiàn)在我們挑一個大家最敏感的字段，賬戶余額來聊；

現(xiàn)在給大家舉兩個可怕的例子，第一個是：如果有人在后臺程序里，留了后門，可以直接注入一段腳本代碼，操作數(shù)據(jù)庫，修改賬戶余額，然后進行非法提現(xiàn)或者商品買賣；第二個，公司里有的同學有數(shù)據(jù)庫權(quán)限，可以直接登進數(shù)據(jù)，然后直接update操作，把賬戶余額改掉；這兩個例子，是不是非常刺激？

如果，是使用區(qū)塊鏈系統(tǒng)，來存儲數(shù)據(jù)資源，就不會出現(xiàn)這種情況。即使出現(xiàn)了這種情況，也會被區(qū)塊鏈系統(tǒng)自動檢測到，然后把這筆被篡改的記錄從鏈上踢掉，然后從其他的存儲節(jié)點，把健康的交易數(shù)據(jù)同步過來；

下面我們看下，區(qū)塊鏈是如何做到的？我們還是以比特幣系統(tǒng)為例來說。

在這之前，先給大家介紹下比特幣系統(tǒng)的賬戶模型；在比特幣里，它是沒有用戶資產(chǎn)記錄這樣的概念，不會像在mysql里那樣，用一條數(shù)據(jù)存儲記錄表達；它的資產(chǎn)，是通過把所有的交易記錄串聯(lián)聚合之后，得到的；而且，區(qū)塊鏈系統(tǒng)明確表達了，賬戶里的資產(chǎn)來源，你可以一直向上追溯，一直追到創(chuàng)世塊，也就是挖礦時的所得；

例如，你收到了小張50元的轉(zhuǎn)賬；小張轉(zhuǎn)給你的50元里，有20元是來自小李的，30元是來自小王的，小李的20元有3元是來自小劉的，17元是來自小孟的。..。..，這個資金的流動傳遞會在鏈上完整的表達出來；下面看下區(qū)塊鏈系統(tǒng)是如何做的：

所謂資金流轉(zhuǎn)就是一次交易，因此比特幣系統(tǒng)，設計了一個非常核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，大家看下下面這張截圖：

MsgTx就是表達一次交易，這個交易結(jié)構(gòu)體里，有個切片字段TxIn，完整的定義是緊挨著MsgTx的下一個結(jié)構(gòu)體。這個結(jié)構(gòu)體里，有個PreviousOutPoint，它表示的意思，就是這筆輸入的來源地址；這樣一筆交易信息，會先封到一個block結(jié)構(gòu)體里，然后經(jīng)過驗證存到數(shù)據(jù)庫里；前一個交易記錄里，同樣也會有一個PreviousOutPoint繼續(xù)向前指；這樣是不是就比較清楚每筆資金的具體從哪里來的了，如果你比較感興趣，可以在數(shù)據(jù)庫里一直向上追溯，直到創(chuàng)世塊；

下面來看下防篡改；就以上面小張賬戶的50元說起；在這里要把P2P網(wǎng)絡提一下，這是區(qū)塊鏈的運轉(zhuǎn)起來的基礎；區(qū)塊鏈系統(tǒng)是一個完全松散自治的P2P網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡，每時每刻都會有節(jié)點加入，有節(jié)點離開；而且沒有中心節(jié)點來管理，每一個節(jié)點都靠算法來維護自身的數(shù)據(jù)塊信息；

現(xiàn)在來看小張的賬戶；如果小張想把自己的50元賬戶，改成50萬；他要做的第一件事情是控制全網(wǎng)51%以上的節(jié)點，這個從概率上來推算基本是不可能的，可以認為失敗是必然的（概率上的極大似然估計法）；假設一個人的運氣非常好，他真的控制了全網(wǎng)51%的節(jié)點；下面有另外一個更嚴峻的挑戰(zhàn)：拿到用戶的私鑰；上面我們說了，小張要把這50改成50萬，需要把小張之前的小李的，小王的，小劉的，小孟的。..總之和這50元相關的所有的人的私鑰都竊取到，然后把數(shù)據(jù)篡改掉，才能騙過區(qū)塊鏈系統(tǒng)；

這里面有兩個問題：1 為什么需要改這么多人的數(shù)據(jù)？這是由于，前面說了，區(qū)塊鏈系統(tǒng)會記錄每筆自己的詳細來源，在交易驗證的時候，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不對，會不斷向前回溯驗證的； 2 為什么要私鑰？這個我們需要配合交易的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來說，還是看下面這張圖的最后一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)TxOut，

該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示，用戶的交易輸出，例如小張50元的來源是小李的20，小王的30，那這20和30分別對應的是小李的交易輸出；大家注意了，這個TxOut里有個PkScript字段，專業(yè)的說法是鎖定腳本；意思是，如果想花掉這筆錢，或者動這筆錢，需要有相應的解鎖腳本和鎖定腳本做匹配；否則就會失敗，就會被系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)；這個鎖定腳本，通常是用戶的公鑰，解鎖腳本是用戶的私鑰；簡單理解，就是非對稱加密驗證的意思；所以說，如果用戶想篡改資金額度，不僅要控制全網(wǎng)51%以上的節(jié)點，還要竊取很多相關人的密鑰，其難度可想而知；

說到這里，我認為基本上是說清楚了，區(qū)塊鏈是如何做到數(shù)據(jù)防篡改的了；雖然我盡量想著白話一點，這個過程中，還是不可避免的摻進了一些專業(yè)術(shù)語