从技术角度简析什么是区块链

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什么是区块链，很多人每天都泡在区块链里，大概有很少的人能够很好的解释清楚什么是区块链。还有人认为比特币就是区块链，把两者之间画上了等号。BUT，并不是这样，比特币只是区块链的一个成功应用，运用了区块链的相关技术而已。

那什么是区块链，用大白话，就是把产生的数据打包成块，然后按产生顺序链接起来，就是区块链。最初是来自于比特币白皮书中的概念，一开始也没有称之为区块链或者区块链技术。只是阐述了一种数字储存在一个叫block的结构中，也就是区块。持续不断的数据存储在一个一个的区块中，区块每隔一段时间就会产生，用一个类似指针的特有标记将区块链节起来。区块链=区块+链的数据储存结构。如下图：

那区块链中都包含哪些信息，主要是区块头和区块体，区块头中有区块哈希（连接前后区块），区块时间戳，梅克尔根等。区块体中主要是区块事务数据，不一定都是交易数据。

区块链都包含哪些技术，这些技术起到了什么样的作用，保证了区块链这个系统的正常运转。主要有：共识算法、密码技术、脚本系统、网络服务、账户模型等。我们将区块链看成一个数据库系统。数据库自然是要存储数据，数据存储在区块链这种格式账本中，区块之间用哈希值相连，哈希值是使用密码技术，而区块链是一种分布式系统，通过共识算法保持数据一致；不同的节点之间需要数据同步，接收新的区块及广播新的数据，就需要网络服务；为了表征数据的所有者就需要账户模型；脚本系统用来转换区块链中的数据所有权的转换和更新。区块链虽然可以简单的理解成一个数据库，但是其结构设计还是比较特别，后续深入学习中，可以进一步理解其中的精髓奥秘。

区块链系统的工作流程，从数据流通的角度来看，是如下流程：

以上图为例，Alice向Bob转账，就是一种发起的操作，这个操作数据会被打包进区块，然后广播到其他的节点进行确认，最终全网达到共识。通过这里，我们可以知道，区块链系统必须是以一个网络形态存在才有价值；不能是一个单机系统，节点不能由一个组织机构或者个人控制，中心化的区块链系统部署不是一个真正的区块链系统。所以我个人认为私有链的价值并不是很大，联盟链也是欠佳，但并不是说没有一点实用性。

接下来主要讲述共识算法和脚步系统。共识算法也可以理解成网络共识，怎样来确保分布式系统中的数据的一致性。目前主要的共识算法有：poW，工作量证明，通过算力来获取记账权；poS，权益证明，通过是拥有币的天数来决定记账权，DPOS，委托权益证明，持币者通过投票选举委托见证人来共同维护网络，获取记账权；还有一些其他的共识算法，pool验证池，poC、PoR、dBFT机制等。共识机制的目的就是为了保持节点之间的数据一致，其本质上就是为了筛选出一个拥有记账权的记账者。某个节点的算法需要得到其他节点的验证，但不需要交互验证。

脚本系统，是区块链系统的关键。因为在区块链系统中，每一笔数据都是有所有权的，所有权通过账户的私钥进行控制，这些数据在转发过程中，可以有各种逻辑，简单的像比特币就是一种交易事务的确权，复杂的像以太坊是支持自定义的各种复杂逻辑的。这些负责逻辑定义和执行的模块，就称之为脚本系统。脚本系统可以称为是区块链系统的发动机，正是靠着它的驱动能力，可以在区块链系统上转移各种带所有权的数据，而且能编写自定义的转换逻辑。脚本系统赋予了区块链系统更多的魔力和可能，让区块链系统有了更多的变化和可能性，包括智能合约，目前智能合约都是在以太钫上开发的脚本。

总结：区块链是一个数据库系统，是一个技术合集，需要由各种技术提供相互支撑，包括共识算法、分布式系统、密码学、博弈论、网络服务、脚本系统等等。其中脚本系统为区块链长出各种样式的果子提供了可能。有兴趣的币友可以学习智能合约和Dapp的开发，以及区块链系统中的架构设计等。