2008年提出的区块链概念是什么_漫画：什么是区块链？

什么是区块链？

区块链，英文Blockchain，本质上是一个去中心化的分布式数据库。 任何人架设自己的服务器并接入区块链网络比特币是一种去中心化的数字货币，都可以成为这个庞大网络的一个节点。

既然区块链本质上是一个数据库，那里面到底存储了什么？ 我们先来看看区块链的基本单位：区块。

一个块分为两部分：

1.区块头

区块头存储了区块的头部信息，包括前一个区块的哈希值（PreHash）、区块体的哈希值（Hash）、时间戳（TimeStamp）等。

2.块体

区块体存储了这个区块的详细数据（Data）。 该数据包含几行记录，可以是交易信息或其他信息。

刚才说的哈希值是什么意思？

想必大家都听说过MD5，MD5是一种典型的哈希算法，可以将一串任意长度的明文转换成固定长度（128bit）的字符串，而这个字符串就是哈希值。

在我们的区块链中，使用了一种更复杂的哈希算法，称为 SHA256。 经过一系列复杂的计算，最新的数据信息（比如交易记录）会通过这种哈希算法转换成一个长度为256位的哈希值字符串，也就是区块头中的Hash。 格式如下：

a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0

区块和Hash是一一对应的，Hash可以看作是一个区块的唯一标识。

不同的块如何关联？ 依靠 Hash 和 PreHash 进行关联。 每个块的 PreHash 等于前一个块的 Hash 值。

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什么是挖矿？

为什么要计算区块的哈希值？

由于区块链是链式结构，必然存在链的头节点（第一个区块）和尾节点（最后一个区块）。 一旦有人计算出区块链中最新的数据信息的哈希值，就相当于打包了最新的交易记录，在区块链的末端会创建并连接一个新的区块。

新区块头的Hash为刚刚计算的哈希值，PreHash等于前一个区块的Hash。 区块体的Data存储的是打包前的交易记录，这部分数据信息已经变得不可修改。

这种计算哈希值并创建新块的过程称为挖矿。

用于海量计算的服务器称为矿机。

操作计算的工作人员称为矿工。

计算哈希值有什么难的？ 让我们给出最表面的解释。 哈希值计算公式如下：

Hash = SHA-256（上一个区块的Hash + 新区块的基本信息 + 交易记录信息 + 随机数）

其中，交易记录信息也是一串哈希值，其计算涉及到一个数据结构Merkle Tree。 有兴趣的小伙伴可以参考相关资料，我们暂时不做介绍。

这里的关键计算难点在于随机数的生成。 猥琐的区块链发明者为了增加Hash计算的难度，要求Hash结果的前72位必须全为0，这个概率太小了。

由于（上一个区块的Hash+新区块的基本信息+交易记录信息）是固定的，能否得到符合要求的Hash完全取决于随机数的取值。 矿工必须经过大量计算，反复生成随机数进行“桶”尝试，才能得到正确的哈希值，才能成功挖矿。

同时，区块头还包含一个动态难度系数。 当世界的硬件计算能力越来越快时，区块链的难度系数也会越来越高，使得全网平均每10分钟产生一个新区块成为可能。 片。

你们知道挖矿有多难吗？ 需要补充的是，不同的区块链应用有不同的细节，这里描述的挖矿规则以比特币为例。

区块链应用

比特币（BitCoin）的概念最早由中本聪于 2008 年提出，随后基于这一思想设计并发布了开源软件和建立在其上的 P2P 网络。 比特币是一种 P2P 形式的数字货币。 点对点传输意味着去中心化的支付系统。

什么是P2P网络？

传统货币由中央银行发行，所有个人储蓄也由银行管理。 这是一个典型的中心化系统。

另一方面，比特币部署在由全球许多对等节点组成的去中心化网络上。 每个节点都有资格记录和发行这种数字货币。

至于比特币的底层数据存储，则是基于区块链技术。 比特币的每一笔交易对应区块体数据中的一行，简单示意图如下：

每行交易记录都包含时间戳、交易详情和数字签名。

该表只是为了方便理解。 实际存储的交易明细是匿名的，只会记录付款人和收款人的钱包地址。

至于数字签名比特币是一种去中心化的数字货币，可以理解为每一单交易的防伪标识，由非对称加密算法生成。

接下来说一下比特币矿工的奖励：

比特币协议规定，挖出新区块的矿工将获得奖励，从2008年开始，奖励50个比特币，之后每4年减半一次，目前2018年奖励12.5个比特币。流通中的每一个新比特币都是这样诞生的，它的难怪人们如此渴望开采它！

区块链的优点和缺点

区块链的优势：

1.权力下放

区块链不依赖于某个中心节点。 整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护，可以对数据进行存储和验证。 这样，除非攻击者黑掉全网一半以上的节点，否则整个系统都不会被破坏。

2.信息不可篡改

块中的数据不能被篡改。 一旦数据被篡改哪怕是一点点，整个区块对应的哈希值就会发生相应的变化，不再是有效的哈希值，后续链接的区块也会被破坏。

区块链的缺点：

1、能量消耗过大

产生一个新的区块，必须使用大量的服务器资源进行大量不必要的试算，耗电量很大。

2、信息网络延迟

以比特币为例，任何交易数据都需要同步到所有其他节点，同步过程难免会受到网络传输延迟的影响，耗时较长。