《区块链入门教程》-学习区块链从[起点区块链]开始.pdf

《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）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