從架構師角度看區塊鏈-什麼是區塊鏈

進入2018年，區塊鏈和比特幣的熱度盛霄直上，作為「古典互聯網」的一員，雖然並不認可比特幣的理念，但作為其底層技術的區塊鏈，還是有非常值得研究的地方。

一、區塊鏈，是構築比特幣的基礎技術，區塊鏈實際上是一個去中心化的鏈式分散式資料庫，使用密碼學產生，裡面的數據無法被篡改。區塊生成的獎勵，最初4年是50比特幣，但每生成210000個區塊，獎勵金額會減半，目前是25個比特幣。當前的速度，平均每10分鐘生成1個區塊。1個區塊只有1M存儲空間，只夠寫入2000筆比特幣交易。

區塊鏈有3個特徵

1、歷史生成的區塊是無法改變的

2、只能在最新的區塊後面生成新的區塊

3、新區塊的必須滿足一定條件才有效

二、區塊鏈目前主要分為三種：

1、公共區塊鏈：典型應用有比特幣和以太坊

2、聯盟（行業）區塊鏈：典型應用包括Hyperledger

3、私有區塊鏈

三、區塊分為區塊頭和區塊體兩部分。

區塊頭80個位元組，包括：

1、上一區塊的哈希值，32位元組

2、時間戳，4位元組（10分鐘一個維度）

3、隨機數，4位元組

區塊體包括10分鐘內選定的交易記錄，如果10分鐘內產生了2個合法帳本，則採用少數服從多數的原則，只採用多數的那個，也就是說，區塊鏈最快10分鐘產生一個帳本。

第一筆交易是用於獎勵礦工的特殊交易，由礦工自己添加進區塊。

四、區塊鏈是6層模型，從下到上分別為：

1、數據層：區塊定義、加密演算法、時間戳

2、網路層：P2P、多播通信

3、共識層：Paxos、Pos、Pow

4、激勵層

5、合約層

6、應用層：帳本、直播、短視頻、購物、廣告

五、區塊鏈的工作流程

1、將新的數據記錄向全網進行廣播

2、接收節點對收到的數據記錄信息進行檢索

3、全網所有接收節點對區塊執行共識演算法

4、區塊通過共識演算法過程後，被納入區塊鏈中存儲，全網節點均表示接收該區塊，而表示接收的方法，就是將該區塊的隨機散列值視為最新的散列值

六、區塊鏈包含了哪些技術

1、P2P

2、加密演算法和簽名，非對稱加密-區塊鏈使用的是ECDSA，specp256k1，相當於DSA和非對稱加密ECC的結合。哈希-區塊鏈使用SHA256，

3、梅克爾樹，Merkle，相當於對區塊中所有交易記錄進行一個快照，區塊中交易記錄的任意改動都可以通過Merkle根哈希而察覺，主要用於簡單支付驗證，

4、工作量證明機制-共識演算法（Pow），用於確認你是否做過一定量工作的證明。

下一章，我將介紹區塊鏈的幾種共識演算法和關於挖礦的內容

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