最近一年，我一直在關(guān)注基于區(qū)塊鏈技術(shù)的加密數(shù)字貨幣——比如「比特

幣」者祖、「以太坊」等立莉，并且我認為雖然「加密數(shù)字貨幣」可能因為會威脅（各

國）央行的地位而無法發(fā)揮更大的作用，但是其底層的支持技術(shù)（區(qū)塊鏈）可

能會改變互聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)（至少對于互金領(lǐng)域來說 ）七问。

所以一年來我一直在和我司的程序員小哥摸索學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈技術(shù)蜓耻，我將在之后的文

章里逐步整理和分享基于「以太坊」（Ethereum）的私有區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)智能

合約的筆記械巡。

但是我想說的是刹淌，這并不是一個給程序員小哥來看的開發(fā)文章，而是希望能夠讓

一個產(chǎn)品經(jīng)理對區(qū)塊鏈技術(shù)有所了解讥耗。因為這個系列不會特別深入的去將其中的

編程原理有勾，更多是一些基礎(chǔ)性的概念。

說到區(qū)塊鏈葛账，我們一般都會想到以「比特幣」為代表的加密數(shù)字貨幣柠衅。所以我們

就通過「比特幣」網(wǎng)絡(luò)是如何工作的來理解區(qū)塊鏈。

就目前的金融情況而言籍琳，我們?nèi)绻M行轉(zhuǎn)賬需要找到一個可以信任的第三方（比

如銀行或第三方支付公司）菲宴，由這些可信任的第三方來確保交易的有效性，但可

信任第三方的存在在一定程度上增加了交易的成本趋急。而基于加密數(shù)字貨幣可以在

交易中摒棄可信任的第三方喝峦，讓任意兩人直接的交易成為可能。

比特幣交易如何進行

有一個很著名的 Alice 與 Bob 的轉(zhuǎn)賬故事來講清楚比特幣交易的運轉(zhuǎn)過程呜达，我

就將其簡化一下谣蠢，注意斜體字部分：

1. Alice 想將一些錢（假設(shè)是1 btc）轉(zhuǎn)賬給 Bob。

2. Alice 通過基于 P2P 技術(shù)（這里的 P2P 可不是網(wǎng)絡(luò)借貸，而是點對點網(wǎng)

絡(luò)眉踱，就是快播用的那個技術(shù)）的比特幣網(wǎng)絡(luò)向 Bob 發(fā)起比特幣轉(zhuǎn)賬挤忙。這里

他們必須想網(wǎng)絡(luò)提供基于密碼學(xué)（非對稱加密算法）的加密證明（也就是密

鑰）來證明他們的身份。

3. Alice 與 Bob 的交易記錄會被記錄在一個「區(qū)塊」（「block」）中谈喳，并

且這個「區(qū)塊」會被通知給比特幣網(wǎng)絡(luò)中其它的節(jié)點進行確認册烈。

4. 在比特幣網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點通過計算一個「難計算、易驗證」的數(shù)學(xué)問題

來完成驗證婿禽。節(jié)點驗證的動機是因為轉(zhuǎn)賬手續(xù)費以及在驗證過程中新產(chǎn)生的

比特幣作為找到新塊的獎勵赏僧。在比特幣網(wǎng)絡(luò)中，塊的驗證被稱為「挖礦」扭倾。

5. 比特幣網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都將會保留之前驗證過的所有這些交易的賬本副

本（分布式記賬）：同周期內(nèi)的交易組成「區(qū)塊」淀零，按照時間順序區(qū)塊會連

成鏈，即「區(qū)塊鏈」膛壹，從而形成「交易」——>「區(qū)塊」——>「區(qū)塊鏈」

的三層結(jié)構(gòu)驾中。

6. 一旦網(wǎng)絡(luò)中有一個節(jié)點解決了之前提到的「難計算、易驗證」的數(shù)學(xué)問

題模聋，交易即被確認哀卫。新得到的確認的「區(qū)塊」就會被解決問題的節(jié)點添加到

這個區(qū)塊鏈中，并向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它節(jié)點廣播撬槽。

7. 接下來此改，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其它節(jié)點將驗證解決問題的節(jié)點的廣播（數(shù)學(xué)問題），

并達成共識侄柔，即交易成功共啃，并且各節(jié)點都已經(jīng)收到。一旦達成共識暂题，每個節(jié)

點都將更新各自的交易記錄副本移剪。

8. 這時候，區(qū)塊鏈的特性開始展現(xiàn)薪者，因為「賬本副本」會存在于網(wǎng)絡(luò)中的每

一個節(jié)點纵苛，理論上任何記錄都是

公開的、不可修改的言津。試圖偽造的交易將無法通過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點的驗證,其形成的

「區(qū)塊」將被舍棄攻人。

9. 當(dāng)完成以上所有步驟后，Alice 的比特幣賬戶余額將減少1 btc悬槽，Bob 的

余額中講增加 1 btc.

上邊說到了幾個詞語怀吻，需要解釋一下：

點對點網(wǎng)絡(luò)（P2P 網(wǎng)絡(luò)）

P2P 網(wǎng)絡(luò)并不是一個新出現(xiàn)的技術(shù)，又叫「對等網(wǎng)絡(luò)」初婆。在這個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中蓬坡，沒

有中心服務(wù)器猿棉，依托用戶群交換信息。每個參與者的地位處于平等地位屑咳，并沒有

主從之分萨赁。每個參與者既是服務(wù)的提供者（server）,也是服務(wù)的獲取這

（client）。和我們生活最貼近的就是媒體播放了兆龙。下圖為 P2P 網(wǎng)絡(luò)示意圖：

非對稱加密算法與加密證明

我們都說比特幣是匿名的位迂，但是按照上文提到「比特幣交易步驟」，還是需要去

證明他們的身份详瑞，那么是如何確保「匿名性」的呢臣缀？

在比特幣網(wǎng)絡(luò)中坝橡，身份（錢包地址）并不是和姓名或者其它的信息對應(yīng)的，身份

（錢包地址）只簡單關(guān)聯(lián)一個根據(jù)「非對稱加密算法」來隨機生成的公有/私有密

鑰(key)精置。錢包里的錢屬于掌握這個私有密鑰（key）并可以使用私有密鑰（key）

來確認交易的人计寇。使用私有密鑰（key） 來確認交易同樣不需要姓名或者其他的

信息。

一個比特幣錢包地址就是一個公鑰Key脂倦，它是一串由數(shù)字和字母組成的「亂碼」番宁，

比如1A2SH4r5z1gufQw7cj9aLunWhYRyTDbRFW

這就要說到「非對稱加密算法」，如果直接搬 Wikipedia 上的講解會比較枯燥赖阻，

我們接著舉栗子：我用化名寫了一本書蝶押，這本書非常受歡迎。現(xiàn)在有個人冒充

我火欧，自稱他是真的「張小璋」棋电，我們叫他「小璋 A」所有的東西都是他寫的。那

我應(yīng)該如何來證明呢苇侵？

這時我們就可以采用「非對稱加密算法」來幫助我們解決這個問題：在書籍出版

前我利用非對稱加密技術(shù)生成了一個密鑰對（公/私密鑰）并將公鑰聲明在書中赶盔，

任何人都可以使用公鑰來加密我書中的任意一段文字。誰能將其解密就可以證明

誰是這本書的作者谎势。因為「非對稱加密算法」公鑰用來加密强霎，但只有使用私鑰才

能夠進行解密融求。「小璋 A」無法對該段文字進行解密烘浦，而我可以。這就證明了我

是本書的作者萍鲸，卻從未透露你的個人身份谎倔。當(dāng)然，如果我丟了私鑰或者「小璋

A」通過其他手段獲得了密鑰（比如威脅我交出密鑰）這不在我們的討論范圍了猿推。

比特幣網(wǎng)絡(luò)并沒有限制每個節(jié)點生成「錢包地址」的數(shù)量片习，你可以盡情的生成足

夠過的「錢包地址」從而實現(xiàn)身份匿名的捌肴。同時只需要確保正確的密鑰來確認交

易，既可以完成比特幣網(wǎng)絡(luò)交易的驗證藕咏。

什么是「區(qū)塊」

上文提到：區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)是由「交易」——>「區(qū)塊」——>「區(qū)塊鏈」的三層結(jié)構(gòu)

組成状知，每個添加到「區(qū)塊鏈」上的「區(qū)塊」都永久記錄了交易的數(shù)據(jù)。

每個區(qū)塊鏈都會包含以下內(nèi)容：

上一個區(qū)塊鏈的 hash 散列孽查，既可以實現(xiàn)區(qū)塊的鏈連接也也可以防止篡

改饥悴。畢竟理論上不同內(nèi)容但是出現(xiàn)同一 hash 散列值的可能性比外星人明天

入侵地球還要小。

隨機數(shù)盲再，即之前提到的「難計算西设、易驗證」的數(shù)學(xué)問題的解。這個隨機

數(shù)可以用來其它節(jié)點對交易進行驗證答朋，同時這個隨機數(shù)對于每一個區(qū)塊來說

都是獨一無二的贷揽。

交易記錄和時間戳。

顯然梦碗，如果沒有「隨機數(shù)」或者「隨機數(shù)」被其它節(jié)點驗證是錯誤的禽绪，新的區(qū)塊

將不會被提交到「鏈」上，因此「挖礦」的過程本質(zhì)上是在「求數(shù)學(xué)解」的過

程洪规，目前這個過程一般為10分鐘印屁。

共識機制及分布式記賬

先說「共識機制」，在比特幣網(wǎng)絡(luò)中采用的是 PoW 算法（即工作量證明）斩例，簡單

來說就是多勞多得雄人。節(jié)點（礦工）通過依賴專門的機器（礦機）來進行數(shù)學(xué)運算

獲得記賬權(quán)。誰解決了那個「難計算念赶、易驗證」的數(shù)學(xué)問題柠衍，誰就可以得到網(wǎng)絡(luò)

上新產(chǎn)生的比特幣和 Alice 在轉(zhuǎn)賬過程中要付出的交易費用。同時晶乔，獲得記賬權(quán)

的節(jié)點會向網(wǎng)絡(luò)中其它的節(jié)點宣布新的區(qū)塊鏈（舊的區(qū)塊鏈加上新的區(qū)塊）的主

張珍坊，網(wǎng)絡(luò)上其它的節(jié)點通過檢查這個主張（驗證隨機數(shù)）來確認其有效性。

確認完成后（比如7個節(jié)點確認正罢，或者10個節(jié)點確認）阵漏，這個主張將會被同步到該

網(wǎng)絡(luò)中所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，同時翻具，該區(qū)塊鏈上的所有交易都可以追溯到第一個

「創(chuàng)世」區(qū)塊履怯。因此交易是不可篡改的（任何試圖篡改交易的行為會被整個網(wǎng)絡(luò)

上的節(jié)點檢測到并被因為驗證失敗而被拋棄）。這也意味著區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)操作

與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫操作不一樣：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫我們講的是「增刪改查」裆泳，但在區(qū)塊鏈上

只有「增查」兩項叹洲，一旦數(shù)據(jù)記錄你將無法編輯（改）或者刪除這條數(shù)據(jù)。

好了工禾，文字寫的也不少了运提，基本上包含了區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)知識蝗柔，如果你想更深入的

了解，我推薦你讀一下中本聰關(guān)于比特幣機制的論文民泵。（如果你讀到這里了癣丧，就

不要問我中本聰是誰……O(∩_∩)O~）