区块链入门

Bitcoin基础概念

区块链 = 区块 + 链

区块（Block）

首先需要了解一下区块的头部字段值含义：

• Prev Hash: 前一个块的 $Hash$值， 如果是创世块，则为 00000....00000
• Merkle Hash: 将一系列交易数据通过简单的算法变成一个汇总的 $Hash$
• Block Hash: 区块哈希，一个区块的哈希没有记录在头部，而是对头部哈希，作为下一个块的Prev Hash值
• Nonce : 搭配POW，矿工通过不断猜测其值来使头部$Hash$值（两次SHA256）的前缀达到几个$0$

链（Chain）

可以发现，cur_block通过头部的prev hash来找到上一区块，进而找到第一个区块，我们把第一个区块称作创世块

如果攻击者想修改账本，例如如下图：

如果要篡改2号块的信息，那么他需要修改3号块的prev hash，但是这又会导致 3号块的block hash改变，因此他又需要修改4号块的prev hash，以此类推…. 也就是他需要修改被篡改块的后继所有区块，但是由于采用**工作量证明(POW)**的方式来进行进行记账，这意味他需要掌握全网51%的算力才行。

交易

在比特币的世界中，假如 A 向 B 交易 2个比特币，那么中间的两个问题：

• 怎么确定A有没有 2个比特币？ 这个好验证，大家一直查帐本呀，造不了假
• 怎么确定这个是A发的？ 这就需要使用类似证书的公钥+私钥来解决了

私钥SK自己保存，通过私钥生成公钥PK（银行卡号），注意这个过程不可逆转。

即 ： 公钥—– X —–>私钥 ； 私钥 ———-–> 公钥

A发送消息的时候，用私钥对信息进行签名，然后将公钥和签名消息发送给别人，那么接收方可以用公钥对信息解密验证，如果验证成功，那么就是成立的，大家也都认同这个转账消息。

挖矿原理

那么交易信息谁来记录呢？也就是谁来记账呢，也就是谁来打包新的区块并且接到前一个区块呢？

总不能白白干事吧，官方宣布：谁能记一笔账谁就有一笔奖金（bitcoin）~ ， 这时候大家都踊跃报名成为记账者，那么产生有竞争，那么就必须挑选一名幸运儿记账了，怎么挑选呢？比特币使用了工作量证明(POW)，具体原理：

• 用户打包好最近比特世界的交易记录，做成一个区块
• 不断尝试修改区块头部的Nonce字段，使得整个头部的哈希值前缀有X个0（X是官方规定的）
• 谁先尝试出来，那么就说明算力运气好。（这也解释了为什么会出现显卡难潮）

POW被称作共识机制，当然也有PoS共识机制，为了避免浪费计算机资源，通过保证金来对赌一个合法的块成为新区块，恶意参与者会没收其保证金，进而损失经济经济利益。这种全网1/3的资源才能左右最终结果

以太坊

待更新……

参考资料

1. 廖雪峰的官方网站
2. 区块链技术指南