简单易懂的区块链基本常识

什么是去中心化？

去中心化(Decentralisation)，由数学家中本聪提出引用到金融行业。在日常生活中，银行作为一个权威度高，可信任的机构监管着客户的交易信息和个人信息。而去中心化的概念，就是去掉扮演着核心角色的银行，从而实现一个peer-to-peer 人人平等，点对点的电子货币系统。举一个简单的例子来大致说明下去中心化的交易系统，A，B，C，D四个室友，生活中少不了互相借钱或者AA消费等一些财务记录，于是他们协商通过人手一本账簿，每个人都同时记录大家之间的每一笔交易记录，以这样的方式回避掉了银行的存在。但是这样的记账方式存在许多安全隐患，例如捏造错误转账信息，于是就有了区块链技术的诞生。

什么是区块链？

区块链技术，从2017年迈向2018年，已经成为了互联网界‘新贵’词汇。区块链快速的发展也衍生了许多不同版本的区块链技术，但是大致的核心思想基本保持一致，顾名思义，区块链，就是将许多的区块(Block)通过一条链(Chain)被串联起来，从而以这样的数学方式解决了交易系统的得信任问题。区块主要负责储存一段时间内的交易信息，链的设计主要是为了保证历史交易信息不可被篡改。

Hash技术被运用到区块链中作为链式的基础。Hash是一种数学可以理解为映射关系，Hash有很多具体的算法，用Sha-256来说明下，Sha-256算法是把一串字符转换成一组256位的2进制数字。这个Hash的特点是容易正向计算，但是很难反向推证。除此之外，区块的链式基Hash的层层叠加，例如：Hash是算法可以直接调用，计算结果是hash值，H0= Hash(A) ，H1 = Hash(B H0)，H2 = Hash(C H1)，从而实现了不可篡改。因为一旦中间的某一hash值被修改，那么后面的所有区块信息都会产生错误。

区块链中的信息传递如何得到安全保护呢？

非对称性加密法被运用到区块链中，确保信息传递的过程中安全。RSA是比较有代表性的非对称性加密法。为了更好地了解非对称性加密，我们说下什么是对称性加密，A拥有一串数字‘1234’，通过加上2加密变成了‘3456’并发给了B，当B接收到消息的时候，通过减2解密，得到A发送的原始的消息。‘2’在这个过程中被称为密钥，通俗的来说，加密和解密过程中使用一样的密钥（单钥），这样的就叫做对称性加密。在非对称性加密中，存在一对公钥和私钥，私钥个人保存，公钥可以通过私钥计算得出并公开给所有人。交易信息可以通过私钥加密，然后使用公钥解密同时验证了交易信息的发送者的真伪性。回到刚刚的例子，A转账给B三块钱，那么这条消息就会被用A的私钥加密，然后发送这条消息给B，C，D，后三者可以使用A的公钥解密转账信息并确认这条信息是由A发出的，因为只有A的公钥才能解开由A的私钥加密的信息。

POW（Proof of Work）算法，防止坏人机制

上面说到，信息的传递得到了保证，但是还有一个问题可能会被忽略掉，如果A，B，C，D中A是坏人，明明账户上只有3块钱，但是却发消息分别转账给B，C每人3块钱。像这样的情况，在区块链中POW机制有效的遏制了这种情况的发生。POW只是一种比较广泛运用的算法，我们可以以后再了解。POW简单的来说，就是网络节点上的矿工的一场数学寄竞赛，竞赛的题目满足验证答案时间远远小于计算时间。解决数学问题的过程就称之为挖矿。这里暂时不对算法做详细的介绍（设计太多数学公式以及计算机专业知识，例如比特币的POW是找一组满足条件的随机数），但是可以简单的想象成数独游戏，因为数独的验证时间远远小于计算时间。每当有新的交易记录发生的时候，网络上的矿工就开始根据上一个区块的交易信息，加上当前新的交易信息，生成一个数独游戏，然后第一个找到解的矿工，通知所有网络上的矿工，通过大家的认证后，新的交易信息则给认证并添加到新的一个区块中。所以回到A是坏人的例子中，A对于B，C的两条交易记录，矿工们可能接受到第一条，也可能是第二条信息，于是所有人都开始解自己的数独。如果A对B的转账记录生成的数独先被某个矿工解出来并广播通知所有矿工，通过认真转账有效后，这个交易消息则被添加到新的区块并附在链上。

到这里，区块链的主要技术基本介绍完毕，只是每个实际的区块链，例如比特币，以太坊，Hcash都会有很多细节不同，当然本文也省略了很多实际的交易细节，希望今后有机会与大家一起探讨。