區塊鏈技術原理

區塊鏈是什麼？

「區塊鏈」技術最初是由一位化名中本聰的人為位元幣（一種數字貨幣）而設計出的一種特殊的資料庫技術，它基於密碼學中的橢圓曲線數字簽名演算法（ecdsa）來實現去中心化的p2p系統設計。但區塊鏈的作用不僅僅侷限在位元幣上。現在，人們在使用「區塊鏈」這個詞時，有的時候是指資料結構，有時是指資料庫，有時則是指資料庫技術，但無論是哪種含義，都和位元幣沒有必然的聯絡。

從資料的角度來看：區塊鏈是一種分布式資料庫（或稱為分布式共享總賬，distributedshared ledger），這裡的「分布式」不僅體現為資料的分布式儲存，也體現為資料的分布式記錄（即由系統參與者來集體維護）。簡單的說，區塊鏈能實現全球資料資訊的分布式記錄（可以由系統參與者集體記錄，而非由乙個中心化的機構集中記錄）與分布式儲存（可以儲存在所有參與記錄資料的節點中，而非集中儲存於中心化的機構節點中）。

從效果的角度來看：區塊鏈可以生成一套記錄時間先後的、不可篡改的、可信任的資料庫，這套資料庫是去中心化儲存且資料安全能夠得到有效保證的。

結論：區塊鏈是一種把區塊以鏈的方式組合在一起的資料結構，它適合儲存簡單的、有先後關係的、能在系統內驗證的資料，用密碼學保證了資料的不可篡改和不可偽造。它能夠使參與者對全網交易記錄的事件順序和當前狀態建立共識。

如今的區塊鏈技術概括起來是指通過去中心化和去信任的方式集體維護乙個可靠資料庫的技術。其實，區塊鏈技術並不是一種單一的、全新的技術，而是多種現有技術（如加密演算法、p2p檔案傳輸等）整合的結果，這些技術與資料庫巧妙地組合在一起，形成了一種新的資料記錄、傳遞、儲存與呈現的方式。簡單的說，區塊鏈技術就是一種大家共同參與記錄資訊、儲存資訊的技術。過去，人們將資料記錄、儲存的工作交給中心化的機構來完成，而區塊鏈技術則讓系統中的每乙個人都可以參與資料的記錄、儲存。區塊鏈技術在沒有**控制點的分布式對等網路下，使用分布式集體運作的方法，構建了乙個p2p的自組織網路。通過複雜的校驗機制，區塊鏈資料庫能夠保持完整性、連續性和一致性，即使部分參與人作假也無法改變區塊鏈的完整性，更無法篡改區塊鏈中的資料。

區塊鏈技術涉及的關鍵點包括：去中心化（decentralized）、去信任（trustless）、集體維護（collectively maintain）、可靠資料庫（reliabledatabase）、時間戳（time stamp）、非對稱加密（asymmetriccryptography）等。

區塊鏈技術重新定義了網路中信用的生成方式：在系統中，參與者無需了解其他人的背景資料，也不需要借助第三方機構的擔保或保證，區塊鏈技術保障了系統對價值轉移的活動進行記錄、傳輸、儲存，其最後的結果一定是可信的。

區塊鏈技術原理的**可歸納為乙個數學問題：拜占庭將軍問題。拜占庭將軍問題延伸到網際網路生活中來，其內涵可概括為：在網際網路大背景下，當需要與不熟悉的對手方進行價值交換活動時，人們如何才能防止不會被其中的惡意破壞者欺騙、迷惑從而做出錯誤的決策。進一步將拜占庭將軍問題延伸到技術領域中來，其內涵可概括為：在缺少可信任的**節點和可信任的通道的情況下，分布在網路中的各個節點應如何達成共識。區塊鏈技術解決了聞名已久的拜占庭將軍問題——它提供了一種無需信任單個節點、還能建立共識網路的方法。

區塊鏈技術的本質是一種網際網路協議。

設想一下，如果現在我們想要在網際網路世界中建立一套全球通用的資料庫，那麼我們會面臨三個亟待解決的問題，這三個問題也是設計區塊鏈技術的核心所在：

問題一：如何建立乙個嚴謹的資料庫，使得該資料庫能夠儲存下海量的資訊，同時又能在沒有中心化結構的體系下保證資料庫的完整性？

區塊鏈技術原理

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