你們肯定想不到這種干貨題我都能強(qiáng)勢(shì)卻又和諧圓潤地融入自拍屠列！

最近在研究區(qū)塊鏈和比特幣的相關(guān)技術(shù)啦逆，看到這道題就想著寫點(diǎn)東西供大家參考。

如果哪里有說的不對(duì)的地方還希望前輩們多多指教笛洛。

前方多圖多圖多圖

通俗一點(diǎn)地說夏志，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)收錄所有歷史交易 的總帳，每個(gè)區(qū)塊中包含若干筆交易

記錄撞蜂。如果說區(qū)塊鏈?zhǔn)琴~本盲镶，那么區(qū)塊就是賬本的每一頁。交易的細(xì)節(jié)都被記錄在一

個(gè)網(wǎng)絡(luò)里任何人都可以看得到的公開賬簿上蝌诡。

區(qū)塊就是很多交易數(shù)據(jù)的集合溉贿，它被標(biāo)記上時(shí)間戳和之前一個(gè)區(qū)塊的獨(dú)特標(biāo)記。有效

的區(qū)塊獲得全網(wǎng)絡(luò)的共識(shí)認(rèn)可以后會(huì)被追加到主區(qū)塊鏈中浦旱。區(qū)塊鏈?zhǔn)怯邪灰仔畔?/p>

的區(qū)塊從后向前有序鏈接起來的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)宇色。

在這里，我用比特幣相關(guān)知識(shí)舉個(gè)栗子解釋一下颁湖。

在比特幣領(lǐng)域中宣蠕，存在“礦工”這樣一個(gè)概念。礦工是指通過不斷重復(fù)哈希運(yùn)算來產(chǎn)

生工作量的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)甥捺。（每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是路由抢蚀，區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫，挖礦镰禾，錢包服務(wù)的

功能集合）

礦工們需要競爭完成一種基于加密哈希算法的數(shù)學(xué)難題皿曲，答案存在于新的區(qū)塊中，誰

優(yōu)先解出這個(gè)答案吴侦，誰就能在p2p網(wǎng)絡(luò)中廣播聲明自己已經(jīng)獲得這個(gè)區(qū)塊屋休，其他的曠工

就會(huì)意識(shí)到在這局里已經(jīng)輸了，就會(huì)立馬開始下一個(gè)區(qū)塊的挖掘工作备韧。每個(gè)礦工在他

的區(qū)塊中都有一筆特殊的交易劫樟，他們會(huì)將新生成的比特幣（當(dāng)前每塊25個(gè)比特幣，

2016年也就是今年減半）作為報(bào)酬织堂，然后支付到自己的比特幣地址中叠艳。一旦這個(gè)區(qū)塊

被認(rèn)可被驗(yàn)證，也就是被添加到區(qū)塊鏈中捧挺，他的這筆報(bào)酬就可以變?yōu)榭捎每上M(fèi)的狀

態(tài)虑绵。

在比特幣體系中，平均每十分鐘就可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的區(qū)塊闽烙， 在完全去中心化的比特幣

網(wǎng)絡(luò)中（即不受任何第三方控制）翅睛，每個(gè)完整節(jié)點(diǎn)中獨(dú)立自動(dòng)發(fā)生難度調(diào)整，讓新區(qū)

塊的產(chǎn)出速率維持在平均每十分鐘一個(gè)黑竞。

一個(gè)block產(chǎn)生的產(chǎn)生時(shí)間=難度值x2的32次方/hashrate

（hashrate是每秒運(yùn)算的hash數(shù)量）

難度值difficulty=最大目標(biāo)值/當(dāng)前目標(biāo)值

我來擬人化地解釋一下捕发。

單身汪們要找女票，國民岳母說我有好多女兒很魂，這樣吧我給你們出點(diǎn)題目扎酷，解出一個(gè)

就給其中一個(gè)姑娘的微信號(hào)。

單身汪們瘋狂競爭遏匆，想破腦袋去解題法挨。只要其中一只汪解出一道題谁榜，就立馬得意洋洋

地昭告天下，示威全部單身汪凡纳，這個(gè)姑娘是我的啦窃植，你們放棄吧。其他單身汪們即使

不服也沒有辦法荐糜，惆悵懊惱也不是個(gè)事兒啊巷怜，還是麻溜地立馬去解下一道題目吧。這

只喜贏姑娘的幸運(yùn)小汪被岳母認(rèn)可后還能得到25個(gè)貨幣單位的彩禮暴氏，簡直人生贏家延塑。

岳母會(huì)通過解題的速率去調(diào)整題目的難度，有時(shí)候吧答渔，出的太難了关带，好久沒小伙子有

能力來上門提親，她一尋思沼撕，這可不行豫缨，這女兒不能砸手里啊，得把題目難度降一

點(diǎn)端朵。有時(shí)候難度太簡單好芭，不到10個(gè)時(shí)間單位就嫁出去一個(gè)，這更不行冲呢，趕緊使用難度

提升技能舍败。對(duì)了今年就是2016年，岳母的禮金還會(huì)減半敬拓。邻薯。。

乘凸。厕诡。不鬧了。营勤×橄樱回到正題。葛作。

上面所描述的其實(shí)就是“挖礦”的概念

所謂挖到礦就是要猜到一個(gè)nonce值讓該區(qū)塊的摘要值小于一個(gè)會(huì)根據(jù)難度而線性調(diào)整

的目標(biāo)值寿羞，這也是所謂的工作量證明。簡單一點(diǎn)說赂蠢，就是重復(fù)計(jì)算去塊頭額哈希值绪穆，

不斷地改變參數(shù)，直到與哈希值匹配的一個(gè)過程。

當(dāng)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)候選區(qū)塊的時(shí)候玖院，那曠工就準(zhǔn)備開始進(jìn)行挖礦菠红。礦機(jī)開始超高速運(yùn)行

SHA256算法，這些硬件會(huì)通過USB鏈接到存在于電腦上的挖礦節(jié)點(diǎn)上难菌，然后挖礦節(jié)點(diǎn)會(huì)

將區(qū)塊頭信息傳給這些硬件途乃，讓他們進(jìn)行非常高頻的nonce測(cè)試。

當(dāng)一項(xiàng)交易被區(qū)塊收錄的時(shí)候扔傅，可以被認(rèn)為是一次確認(rèn)。在此區(qū)塊之后每產(chǎn)生一個(gè)區(qū)

塊烫饼，此項(xiàng)的交易數(shù)就再加一猎塞。當(dāng)確認(rèn)數(shù)目到達(dá)六次以上的時(shí)候，通常就能認(rèn)為此項(xiàng)交

易比較安全并且不可逆轉(zhuǎn)杠纵。那么現(xiàn)在荠耽，這筆交易已經(jīng)在比特幣網(wǎng)絡(luò)上傳播開，但只有

通過驗(yàn)證且加到一個(gè)區(qū)塊中的時(shí)候比藻，這筆交易才能成為區(qū)塊鏈的一部分铝量。

新的交易不斷地涌入比特幣網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)們看這些交易的時(shí)候银亲，會(huì)將這些交易臨時(shí)放

到自己各自維護(hù)的一個(gè)臨時(shí)的交易池中慢叨，當(dāng)曠工創(chuàng)建出一個(gè)區(qū)塊以后，便可以把這些

交易從交易池中拿出放到這個(gè)新區(qū)塊中务蝠，然后通過解決一個(gè)難度很大的問題去證明這

個(gè)區(qū)塊的合法性拍谐。

下圖是我在http://blockchain.info網(wǎng)站上隨機(jī)截取的一個(gè)區(qū)塊。

一般來說馏段，個(gè)體礦工自己一個(gè)人獨(dú)立進(jìn)行挖礦在這樣一個(gè)競爭的大環(huán)境中是幾乎沒有

可以盈利的可能的轩拨。因?yàn)樗麄兊乃懔ψ屗麄兒茈y靠一己之力可以挖到區(qū)塊去平衡他所

付出的硬件設(shè)備費(fèi)用及相關(guān)的電力費(fèi)用。所以在這樣的時(shí)候院喜，他們會(huì)選擇加入礦池亡蓉。

眾多礦工組合成礦池，匯聚大家的算力喷舀，然后一起分享獎(jiǎng)勵(lì)砍濒。所以不出意外的話最后

一行中間那個(gè)大的綠箭頭后面的一串字符就是一個(gè)礦池的地址而非個(gè)人礦工的，該礦

池獲得了25個(gè)比特幣的獎(jiǎng)勵(lì)硫麻，多的后面的零頭是參與挖礦所得的礦工費(fèi)梯影。

現(xiàn)在我們點(diǎn)開那個(gè)收幣地址，看一下里面的信息庶香。

1CK6KHY6MHgYvmRQ4PAafKYDrg1ejbH1cE (二維碼自動(dòng)識(shí)別)

藍(lán)色框的31confirmation就是說明這條交易已經(jīng)被驗(yàn)證31次甲棍，當(dāng)數(shù)目達(dá)到120次時(shí)，

就證明這條交易成立。

你也可以打開終端感猛，運(yùn)行

$curl https://blockchain.info/unspent?

active=1CK6KHY6MHgYvmRQ4PAafKYDrg1ejbH1cE

也可以進(jìn)行查詢

像這樣：

小彩蛋

我們可以認(rèn)識(shí)一下比特幣領(lǐng)域的創(chuàng)世區(qū)塊

右邊是比特幣創(chuàng)始人中本聰留下的一句話七扰。

“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for

banks” 這句話正是泰晤士報(bào)當(dāng)天的頭版文章標(biāo)題。

我們回到區(qū)塊鏈陪白。

上面我提到過颈走，每個(gè)區(qū)塊頭都會(huì)進(jìn)行SHA256哈希加密，生成一個(gè)哈希值咱士，通過這個(gè)

值立由，我們可以在區(qū)塊鏈中識(shí)別出特定區(qū)塊，并且每個(gè)區(qū)塊頭都還包含它的父區(qū)塊的哈

希值序厉。

（圖片來自《精通比特幣》）

每一個(gè)子區(qū)塊都只有一個(gè)父區(qū)塊锐膜，但一個(gè)父區(qū)塊可以暫時(shí)擁有很多子區(qū)塊，這種情況

被稱為區(qū)塊鏈分叉弛房。這種只有當(dāng)不同的礦工在同一時(shí)刻發(fā)現(xiàn)不同的區(qū)塊時(shí)才會(huì)發(fā)生道盏。

這時(shí)解決的方法就是，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)總是選擇并嘗試延長擁有最大工作量證明（最長或

者最大難度）的區(qū)塊鏈文捶。

舉個(gè)例子：

(圖片來自《精通比特幣》)

我們現(xiàn)在有一個(gè)區(qū)塊鏈-藍(lán)

(圖片來自《精通比特幣》荷逞，可愛的小姑娘來自我)

位于X地區(qū)的曠工與位于Y地區(qū)的曠工同時(shí)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)區(qū)塊。

我們假設(shè)：

曠工熊貓君A發(fā)現(xiàn)區(qū)塊-紅粹排，

礦工兔子君B發(fā)現(xiàn)區(qū)塊-綠种远。

當(dāng)熊貓君A,兔子君B節(jié)點(diǎn)分別在比特幣網(wǎng)絡(luò)廣播的時(shí)候，部分節(jié)點(diǎn)會(huì)先收到熊貓君A的

廣播顽耳，部分會(huì)先收到兔子君B的廣播院促，然后分為兩派陣營的節(jié)點(diǎn)會(huì)分別開始以他們接收

到的區(qū)塊作為父區(qū)塊，進(jìn)行深一步的挖礦活動(dòng)斧抱。（這里節(jié)點(diǎn)的地理意義指的是網(wǎng)絡(luò)拓

撲上的位置常拓，而非真實(shí)的地理位置。）

(圖片來自《精通比特幣》辉浦，可愛的小姑娘來自我)

就在大家如火如荼地緊張解題的關(guān)鍵時(shí)刻弄抬，一個(gè)接收到兔子君B所廣播的節(jié)點(diǎn)的兔子君

C，優(yōu)先發(fā)現(xiàn)了下一個(gè)區(qū)塊-粉宪郊，也就是說綠色陣營的小兔子們的區(qū)塊鏈可以進(jìn)行下一

步延伸掂恕，就會(huì)比紅色陣營的小熊貓們的長度長，紅色陣營小熊貓遺憾出局弛槐。這樣的話

分叉問題就得到了解決懊亡。

(圖片來自《精通比特幣》，可愛的小姑娘來自我)

這里我們需要提到一個(gè)名詞乎串，“共識(shí)攻擊”店枣。一個(gè)很著名的場景就是“51%攻擊”。如

果一群礦工擁有了全網(wǎng)51%的算力，那么只要他們聯(lián)合起來就可以打擊整個(gè)比特幣網(wǎng)

絡(luò)鸯两。他們可以認(rèn)為地去制造一個(gè)分叉的區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)雙重支付闷旧，拿我們上文的例子舉

例，攻擊者在區(qū)塊-紅中進(jìn)行過了交易钧唐，結(jié)果他強(qiáng)行制造出區(qū)塊-綠忙灼，并且區(qū)塊-綠中將

原本的交易替換成另一筆交易（把原本應(yīng)該給賣家的錢打入自己同伙的錢包中），然

后在區(qū)塊綠的基礎(chǔ)上再計(jì)算一個(gè)區(qū)塊-粉钝侠，這樣包含偽造的區(qū)塊的區(qū)塊鏈就比包含真實(shí)

交易的區(qū)塊紅高出一個(gè)高度该园，此時(shí)，包含雙重支付的惡意區(qū)塊鏈將取代真實(shí)區(qū)塊鏈帅韧，

從而實(shí)現(xiàn)詐騙里初。

51%的概念并不是說攻擊者需要全網(wǎng)51%的算力才能進(jìn)行攻擊，理論上來說不到51%也是

可以實(shí)現(xiàn)攻擊的弱匪，我們只是說擁有超過51%的算力的攻擊幾乎我們就可以判定它一定會(huì)

成功。

上面都是在比特幣場景下進(jìn)行的論述

那么在哪些領(lǐng)域里也會(huì)用到區(qū)塊鏈技術(shù)呢璧亮？

1.銀行業(yè)

作為一種數(shù)字化萧诫，安全防干擾的帳戶，區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)了銀行業(yè)的核心功能：即價(jià)值的

安全儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)移中心枝嘶。也就是說帘饶，在將來的幾年內(nèi)，一波基于區(qū)塊鏈技術(shù)的公司或

將影響到銀行業(yè)群扶。

2.支付和轉(zhuǎn)賬

區(qū)塊鏈技術(shù)能夠避開繁雜的系統(tǒng)及刻，在付款人和收款人之間創(chuàng)造更直接的付款流程，

不管是境內(nèi)轉(zhuǎn)賬還是跨境轉(zhuǎn)賬竞阐，這種方式都有著低價(jià)缴饭、迅速的特點(diǎn)，而且無需中間

手續(xù)費(fèi)骆莹。

3.網(wǎng)絡(luò)安全

雖然區(qū)塊鏈的系統(tǒng)是公開的颗搂，但其核驗(yàn)、發(fā)送等數(shù)據(jù)交流過程卻采用了先進(jìn)的加密

技術(shù)幕垦。這種技術(shù)不僅確保了數(shù)據(jù)的正確來源丢氢，也確保了數(shù)據(jù)在中間過程不被人攔

截。如果區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛先改，那么其遭受黑客襲擊的概率也可能會(huì)下降疚察，

因此人們認(rèn)為區(qū)塊鏈系統(tǒng)要比傳統(tǒng)系統(tǒng)更為穩(wěn)妥。區(qū)塊鏈系統(tǒng)之所以能降低傳統(tǒng)網(wǎng)

絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)仇奶，一大原因就是它解除了對(duì)中間人的需求貌嫡。

4.選舉

大家的投票“絕不可能被我們——即程序員，學(xué)校管理員或?qū)W生修改、刪除衅枫〖尥В”

5.智能合同

智能合同實(shí)際上是在另一個(gè)物體的行動(dòng)上發(fā)揮功能的電腦程序。和普通電腦程序一

樣弦撩，智能合同也是一種“如果-然后”功能步咪，但區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)了這些“合同”的

自動(dòng)填寫，無需人工介入益楼。這種合同最終可能會(huì)取代法律行業(yè)的核心業(yè)務(wù)猾漫，即在商

業(yè)和民事領(lǐng)域起草和管理合同的業(yè)務(wù)。

6.股票交易

許多年來感凤，各個(gè)公司都在想方設(shè)法簡化股票的購買悯周、銷售和交易過程，新興的區(qū)塊

鏈技術(shù)創(chuàng)企認(rèn)為他們能夠超越以往陪竿，實(shí)現(xiàn)整個(gè)流程的自動(dòng)化禽翼，提高安全性和效率。