《区块链入门教程》-学习区块链从[起点区块链]开始

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1、《区块链⼊⻔教程》作者：阮⼀峰区块链（blockchain）是眼下的⼤热⻔，新闻媒体⼤量报道，宣称它将创造未来。可是，简单易懂的⼊⻔⽂章却很少。区块链到底是什么，有何特别之处，很少有解释。下⾯，我就来尝试，写⼀篇最好懂的区块链教程。毕竟它也不是很难的东⻄，核⼼概念⾮常简单，⼏句话就能说清楚。我希望读完本⽂，你不仅可以理解区块链，还会明⽩什么是挖矿、为什么挖矿越来越难等问题。需要说明的是，我并⾮这⽅⾯的专家。虽然很早就关注，但是仔细地了解区块链，还是从今年初开始。⽂中的错误和不准确的地⽅，欢迎⼤家指正。⼀、区块链的本质区块链是什么？⼀句话，它是⼀种特殊的

2、分布式数据库。⾸先，区块链的主要作⽤是储存信息。任何需要保存的信息，都可以写⼊区块链，也可以从⾥⾯读取，所以它是数据库。其次，任何⼈都可以架设服务器，加⼊区块链⺴络，成为⼀个节点。区块链的世界⾥⾯，没有中⼼节点，每个节点都是平等的，都保存着整个数据库。你可以向任何⼀个节点，写⼊/读取数据，因为所有节点最后都会同步，保证区块链⼀致。⼆、区块链的最⼤特点分布式数据库并⾮新发明，市场上早有此类产品。但是，区块链有⼀个⾰命性特点。区块链没有管理员，它是彻底⽆中⼼的。其他的数据库都有管理员，但是区块链没有。如果有⼈想对区块链添加审核，也实现不了，因为它的设计⺫标

3、就是防⽌出现居于中⼼地位的管理当局。正是因为⽆法管理，区块链才能做到⽆法被控制。否则⼀旦⼤公司⼤集团控制了管理权，他们就会控制整个平台，其他使⽤者就都必须听命于他们了。但是，没有了管理员，⼈⼈都可以往⾥⾯写⼊数据，怎么才能保证数据是可信的呢？被坏⼈改了怎么办？请接着往下读，这就是区块链奇妙的地⽅。三、区块区块链由⼀个个区块（block）组成。区块很像数据库的记录，每次写⼊数据，就是创建⼀个区块。每个区块包含两个部分。•区块头（Head）：记录当前区块的特征值•区块体（Body）：实际数据区块头包含了当前区块的多项特征值。•⽣成时间•实际数据（即区块体）

4、的哈希•上⼀个区块的哈希这⾥，你需要理解什么叫哈希（hash），这是理解区块链必需的。所谓"哈希"就是计算机可以对任意内容，计算出⼀个⻓度相同的特征值。区块链的哈希⻓度是256位，这就是说，不管原始内容是什么，最后都会计算出⼀个256位的⼆进制数字。⽽且可以保证，只要原始内容不同，对应的哈希⼀定是不同的。举例来说，字符串123的哈希是a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0（⼗六进制），转成⼆进制就是256位，⽽且只有123能得到这个哈希。（理论上，其他字符串也有可能得到这个哈希，但是概率极低，可以近似认为不可能

5、发⽣。）因此，就有两个重要的推论。推论1：每个区块的哈希都是不⼀样的，可以通过哈希标识区块。推论2：如果区块的内容变了，它的哈希⼀定会改变。四、Hash的不可修改性区块与哈希是⼀⼀对应的，每个区块的哈希都是针对"区块头"（Head）计算的。也就是说，把区块头的各项特征值，按照顺序连接在⼀起，组成⼀个很⻓的字符串，再对这个字符串计算哈希。Hash=SHA256(区块头)上⾯就是区块哈希的计算公式，SHA256是区块链的哈希算法。注意，这个公式⾥⾯只包含区块头，不包含区块体，也就是说，哈希由区块头唯⼀决定，前⾯说过，区块头包含很多内容，其中有当前区块体的哈

6、希，还有上⼀个区块的哈希。这意味着，如果当前区块体的内容变了，或者上⼀个区块的哈希变了，⼀定会引起当前区块的哈希改变。这⼀点对区块链有重⼤意义。如果有⼈修改了⼀个区块，该区块的哈希就变了。为了让后⾯的区块还能连到它（因为下⼀个区块包含上⼀个区块的哈希），该⼈必须依次修改后⾯所有的区块，否则被改掉的区块就脱离区块链了。由于后⾯要提到的原因，哈希的计算很耗时，短时间内修改多个区块⼏乎不可能发⽣，除⾮有⼈掌握了全⺴51%以上的计算能⼒。正是通过这种联动机制，区块链保证了⾃⾝的可靠性，数据⼀旦写⼊，就⽆法被篡改。这就像历史⼀样，发⽣了就是发⽣了，从此再⽆法改变

7、。每个区块都连着上⼀个区块，这也是"区块链"这个名字的由来。五、采矿由于必须保证节点之间的同步，所以新区块的添加速度不能太快。试想⼀下，你刚刚同步了⼀个区块，准备基于它⽣成下⼀个区块，但这时别的节点⼜有新区块⽣成，你不得不放弃做了⼀半的计算，再次去同步。因为每个区块的后⾯，只能跟着⼀个区块，你永远只能在最新区块的后⾯，⽣成下⼀个区块。所以，你别⽆选择，⼀听到信号，就必须⽴刻同步。所以，区块链的发明者中本聪（这是假名，真实⾝份⾄今未知）故意让添加新区块，变得很困难。他的设计是，平均每10分钟，全⺴才能⽣成⼀个新区块，⼀⼩时也就六个。这种产出速度不是通过命

8、令达成的，⽽是故意设置了海量的计算。也就是说，只有通过极其⼤量的计算，才能得到当前区块的有效哈