区块链原理？

　　区块链原理最近被很多人谈起，区块链（Blockchain）显然已经被许多人神化，好像各行各业都可以用区块链技术，不过某种程度上，它却像个黑盒子，大家都知道区块链具有许多特性跟好处，却不清楚它到底怎么做到。其实，只要你了解了区块链原理就不用这么踌躇了。

　　区块链并非单一创新技术，而是将许多跨领域技术凑在一起，包括密码学、数学、演算法与经济模型，并结合点对点网路关系，利用数学基础就能建立信任效果，成为一个不需基于彼此信任基础、也不需仰赖单一中心化机构就能够运作的分散式系统，而比特亩没顷币便是第一个采用区块链技术而打造出的一套P2P电子现金系统，用来实现一个可去中心化，并确保交易安全性、可追踪性的数位货币体系。

　　不过，区块链究竟是如何运作，其中又包含了哪些关键技术，使其被称作信任机器（Trust Machine），一笔交易到底要如何在一个彼此互不信任的P2P网路中，不经由传统的信任机构（如银行、证券交易所、第三方机构等中心化机构），就能完成交易验证？

　　要搞懂区块链运作原理，可先区分出交易（Transaction）与区块（Block）两个部分，这里我们分别从区块链中一笔交易产生到完成验证的流程，以及图解一个区块，来了解区块链的运作原理，并进一步拆解5大区块链关键技术，看它到底怎么做到大家口中的基于零信任基础、去中心化、可追踪又不可窜改。

　　从一笔交易看区块链运作流程

　　在比特币区块链中，当一笔交易经由某个节点或钱包产生时，这笔交易需要被传送给其它节点来作验证。做法是将交易资料经由数位签章加密并经由Hash函数得出一串代表此交易的唯一Hash值后，再将这个Hash值广播（Broadcast）给比特币区块链网络中的其它参与节点进行验证。

　　产生一笔新交易

　　一笔新交易产生时，会先被广播到区块链网络中的其它参与节点

　　各节点将数笔新交易放进区块

　　每个节点会将数笔未验证的交易Hash值收集到区块中，每个区块可以包含数百笔或上千笔交易

　　决定由谁来验证这些交易

　　各节点进行工作量证明的计算来决定谁可以验证交易，由最快算出结果的节点来验证交易，这就是取得共识的做法。

　　取得验证权的节点将区块广播给所有节点察迟

　　最快完成POW的节点，会将自己的区块广播给其他节点

　　各节点验证并接上新区块

　　其他节点会确认这个区块所包含的交易是否有效，确认没被重复花费且具有效数位签章后，接受该区块，此时区块才正式接上区块链，无法再窜改资料。

　　交易验证完成

　　所有节点一旦接受该区块后，先前没算完POW工作的区块会失效，各节点会重新建立一个区块，继续下一回POW计算工作。

由此可见，区块链原理并不复杂，它的广泛应用也是理所当然。有很多公司在把区块链原理应用到现实的过程中得到丰迅陆硕的成果，布比公司是国内领先的区块链服务商，在区块链技术平台方面取得多项突破，能够满足数千万级用户规模的场景，并且具备快速构建上层应用业务的能力。布比区块链平台分为基础框架层（BubiChain）和应用适配层（Bubi Application Adaptors）。

简单的说，区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。其核心就是分布式数据，随之带来的结果就去“去中心化”。区块链技术可以应用于我们生活中的很多场景，接下来我们就来看看区块链技术的解析吧！
1.技术是把双刃剑。当你还在用手机打游戏的时候别人已经用手机月赚钱啦！想试试佳尓武舞衣捂巴领益漆事让你的手机不再是玩具！
就像核能是一种物理技术一样，区块链在技术层面上谈，区块链是一种底层技术。
核能可以用作原子弹，也可以用作核能发电，同样，区块链可以用作产业与生活要素的管理，有可能使得社会更稳定，也可能被坏人利用为最快捷的犯罪手段。
2.离开使用层面谈技术价值都是搅浑水
作为底层技术的区块链有其运用的层面和谈法。目前，有的人在商业模式有的在硬件上谈论区块链，有的人则在权力分配的形式上谈论区块链。市场上逐渐清晰的是，区块链被用于技术组合和商业模式的设计，从硬件到软件到商业模式到金融的设计等诸多方面。但是不是每一个区块链都能发币，也不是每一个区块链都应该发币。
3.技术去中心化，应用未必
区块链的技术是去中心化，但是在上层应用上可以去中心化，也可以不去中心化。如果运用到不能去中心化的事情、产业和项目上，那就不是去中心化的；如果用于可以大家普遍参与，拥有平等权限的事情上，那就可以去中心化。
包括区块链上的币，如果国家做法定数字货币，区块链的币也是可以中心化。支持比特币运作的区块链是去中心化的，但是联盟链通常由一个和多个企业作为核心控制联盟，这又成了中心化。
技术本身与技术能支持什么样的商业和什么样的政治生态完全是两码事。
4. 是什么样的人去用什么样的工具
区块链作为一个强大的工具，其强大之处不仅是因为技术，而且是因为很多有才华的人投入了这个领域，导致这个技术的能量被放大。至于区块链的能量到底是造福于社会还是割韭菜？让世界更加动荡还是让社会更加和谐美好，都是有可能的。
正向而言，因此更多善良的人进来并达成更多的共识，国家层面有更多的立法、限制和规范，最终可以实现用这个技术给更多的人机会；负面而言，更多贪婪而不计道德的人会进来切分财富，甚至可能一些国家和地区的人还会用这一新技术实现犯罪和恐怖主义都是有可能。
5.区块链推动平民的全球化
区块链之下，全球连接的空间更紧密，6度空间在未来会变成5度乃至4度，区块链可以激发各种社群的成长。兴趣小组全球化会成为必然，未来世界会有各种各样的国际社群和峰会。
6.区块链造就共创的便利化
例如，以前国际歌星和普通人之间的链接是要通过好几道壁垒，包括，唱片公司，代理、销售渠道等。区薯桥块链时代，国际歌星把歌发在区块链技术下，每个人都有可能成为国际歌星的合伙人，可能给国际歌星写歌，也可以购买Token 获得发行收益的分红权等，享受唱片发行、下载的收益。
7.信任会变得便捷且低成本
人工智能大数据和区块链的综衫手合作用，可以解决事实层面的争执。区块链不许篡改的特性，让几百甚至上万台机器保持同样的数据，并进行加密。基础的事实会值得信赖。在此基础上，与之相配套的有合约的有授权的相关信息都无法更改。由机器取代人工系统，打破人工操作的漏洞、作弊乃至腐败的可能，让每个人的信息都能确认到真实可信。
在此基础上，如果商业系统信任度好，大家在执行设计好的系统的过程中，人与人之间信任就会增强。
8．交互引发创意，创意产生收益

区块链是全方位的账本，有一些交流当下只是想法和创意，但是也许是未来某项事业甚至产业的起点，在以往的会计制度里，未必有价值。但是在区块链技术之下，可以将现在没看到的价值也记录下来，如果因此引发产品，创意的人可以收益。人类的各种活动都可能有价值有创造性、值得记录。
由此延伸出，比较好的区块链的应用，是可以记录创意相关模式，生意机会的介绍等内容，把有价值的东西放在一个数塌猛生态中，区块链可以创立新的合作的方式。
9.未来会有更多的法律配套
区块链的世界不是无序的世界。技术会为人所用，人是理性的。
记录可以解决各种事实纠纷，也会引起更多的授权的权限、专利与创意的版权管理等诸多问题。未来会有更多的法律配套，既做到规范管理服务消费与生活，又要规避相关的风险与问题，避免和打击犯罪。

区块链的具体概念
区块链的英文叫做 Blockchain，用比较官方的话来说，区块链是一种集分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术于一体的新型应用模式。
简单来说，它就是一个分布式记账的应用模型，通过去中心化、去信任的方式集中维护一个可靠的数据库。你可以把它理解为：我们每个人都有一个小的账本（小的数据库），会记录下来我们所有的数据。通过网络将所有人的小数据库连接到一起，形成一个分布式的大数据库，由每个人共同来维护、更新、分享数据。
那问题来了，为什么要用这样的记账方式呢？我们以支付宝交易为例来说明传统交易模式和去中心化交易模式之间的区别。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。
在这个过程中，虽然你是在和卖家交易，但其实这笔交易还牵扯到了第三方平台（支付宝）。你和卖家的交易都围绕支付宝来展开，并且都要向支付宝提供多余的信息，于是就有了一个中心化的数据库来管理这部分数据，一旦这个第三方平台出了问题，比如：发生系统崩溃、木马攻击和数据篡改等情况，都可能造成这笔交易的失败，严重时甚至会发生资金丢失及信息泄露等情况。
而使用区块链技术的交易模式，则不再需要通过任何第三方平台做信用背书，买家和卖家可直接点对点地进行交易。交易发生后，系统会直接将交易信息发布到区块链的P2P网络中，在所有节点确认信息无误之后，就会将这笔交易记录在节点的账本之中。
因为信息会记录在每个节点的数据库里，导致所有发生过的交易信息都不可篡改，只能附加。记录清单只能通过彼此相互连接的方式不断扩大，安全地存储在多个相互关联的系统中。
这样既可以防止当数据都储存于同一平台，由于平台发生机器宕机、系统崩溃、木马攻击等问题导致交易失败与数据丢失的情况发生，同时也可以避免陆型赋予中心化机构过大的权利，导致机构作恶事件的发生。
所以说，区块链的实质是一种以实现去中心化为目的，集合了多种计算机技术的应用模型。

区块链包含的技术原理
在了解区块链的具体概念之后，下面我们就要说一说区块链这个应用模型到底集合了哪些计算机技术？
其实一个应用模型在明确大方向的前提下，具体需要解决的不外乎四个问题：数据的存储、数据的安全、数据的信任、数据的功能。针对这四个部分，区块链集合了以下几种核心技术，下面小K君就来简单地说下，这些技术究竟是什么？其原理又是什么？
分布式账本主要是起到数据的存储功能。交易记账由分布在不同地区的多个节点共同完成。节点就是参与记账的人或者组织，理论上只要你拥有足够的算力，即有记账能力，就可以成为节点。每一个节点记录的都是完整的账目，因此它们都具备监督交易的合法性，同时也可以共同为其作证。饥笑
不同于传统的中心化记账方案，分布式账本中，没有任何一个节点可以单独成功记录账目，必须全网所有节点都确认了这个账目才能生效，这样就避免了单一记账人被控制或早肢猜者被贿赂而出现记假账的情况发生。另一方面，由于记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。
密码学主要对数据安全进行保障。区块链中大体用到了三种密码学技术：哈希算法、Merkle树、公钥密码算法。
哈希算法是一种单向密码体制，是一个从明文到密文的不可逆的映射，只有加密过程，没有解密过程。哈希算法可以生成无数的字符串，只有按照顺序破解出所有的哈希值才有机会破获我们的信息。这个计算密码的工作量非常庞大且繁琐，密码有可能被破译，但是破译成本太大，被成功破译的几率很小。在区块链网络中，只有成功破获超过51%的节点才可能篡改信息，所以在区块链中篡改信息会难上加难。
Merkle树一般用来进行完整性验证处理。在处理完整性验证的应用场景中，Merkle树会大大减少数据的传输量及计算的复杂度。利用Merkle树我们可以快速地检索区块链上的信息，同时可以检查信息是否被修改。
公钥密码算法也叫作非对称加密算法。在区块链上我们会有一对密钥，将其中的一个公开，就是公钥，另一个自己保留，就是私钥。一般情况下，发送方利用公钥对信息进行加密，接收方利用私钥对信息进行解密完成通信。这就保证了存储在区块链上的交易信息是公开的，但是账户身份信息是高度加密的，只有在数据拥有者授权的情况下才能访问，从而保证了数据的安全和个人的隐私。
共识机制起到信任的功能。简单来说就是解决所有记账节点之间怎么达成共识，去认定一个记录的有效性问题。比较常见的共识机制有三种：工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）以及委托权益证明（DPoS)。
工作量证明：即通过评估你的工作量来决定你获得记账权的概率，你的工作量越多，越容易获得记账权，每次记账成功都会获得一定数量的代币作为奖励。权益证明：以手中所持有的币的数量来决定获得记账的概率，也就是谁的币多，谁来记账。而委托权益证明则是类似于董事会投票，通过系统会投票选出代表来行使记账的权利。
最终共识机制都是选出一个节点去执行数据更新的任务，并且让其它节点也相信本次更新是可信任的。
智能合约是一种扩展区块链功能的技术。智能合约是尼克·萨博提出，并且由以太坊引入到区块链当中，跟比特币相比，扩展了区块链的功能。它基于可信的、不可篡改的数据，自动执行一些预先定义好的规则和条款。通过把中心化的仲裁机构换成了一段程序，来保证我们的行为按照这段程序进行，从而达到公平与效率的最佳值。简单来说，就是一切规则通过代码写好后，由机器去执行。
所以，区块链主要集合了分布式账本、密码学、共识机制、智能合约这四种底层技术。它们分别解决了数据的存储、安全、信任、功能等问题，共同构建了区块链的核心技术基础。

总结
区块链是一种实现分布式记账的新型应用模型，它以实现去中心化为目的，集合了分布式账本、共识机制、密码学以及智能合约等多种计算机技术。
通过这样的方式，一方面可以有效地规避数据都由中心化机构保存所带来的风险；另一方面，也可以解决由于中心化机构权力过大而带来的监管难题。
以上就是本次科普的全部内容，关于区块链的四大核心技术，我会在之后的科普中，有更详细的介绍。

区块链是一种技术,但它不是一种单一的技术,而是由多种技术整合的结果,包括密码学、数学、经济学、网络科学等。你可以把它看做是一个分布式共享记账技术,也可以看做是一个数锋拆据库,只不过这个数据库是由在这个链上的所有节点共同维护,每个节点银盯枣都有一份账本,因为所有节点的账本一致,不同节点之间可以互相信任,对数据没有疑问,所以大家都说区块链从技术上实现了信任。详细的专业技术可以咨询一些专业的技术公司，例：金博科技，则没专注开发区块链相关产品，专业研发团队和完善的售后服务，可以电话咨询。