五分钟带你看懂什么是区块链

翻译/校对: Mika

本文为 CDA 数据分析师原创作品，转载需授权

如今区块链技术非常流行。那么让我们看到这几个问题：

· 区块链究竟是什么?

· 工作原理是什么?

· 解决什么问题?

· 有什么用途？

附有中文字幕的视频如下：

五分钟带你看懂什么是区块链

针对不方便打开视频的小伙伴，CDA字幕组也贴心的整理了文字版本，如下：

区块链是什么

顾名思义，区块链是一连串包含信息的信息块。这项技术最早在1991年由研究人员研发。最早用于给数字化文档打时间戳，从而使这些文档不被倒填日期或篡改，就像公证人一样。

然而这项技术基本没被用过。直到2009年，中本聪利用区块链技术创造了数字加密货币——比特币。

如今区块链相当于对所有人完全公开的分布式账本。它具有有趣的属性，一旦数据被记录到区块链中数据就很难被改变。

区块链的工作原理

那么区块链的工作原理是什么呢?

让我们仔细看看区块(block)。每个区块包含了数据，该区块的哈希值以及前一个区块的哈希值。

区块中保存的数据与区块链的类型有关。例如，比特币区块链保存了相关交易信息。包括卖家、买家以及比特币的数量，同时区块还包含了哈希值。

哈希值

你可以把哈希值比作指纹。它标识区块以及所含的内容，并且总是唯一的，就像指纹一样。一旦某个区块被创建，对应的哈希值就被计算出来。

改变区块中某些内容会使哈希值改变。换而言之，当你想检测区块中改变时哈希值就很有用。如果区块的指纹改变了，这就不再是之前的区块了。

区块中第三个元素是前一个区块的哈希值。这个元素构成一系列区块，并且这项技术使区块链十分的安全。

举个例子，假设有包含3个区块的区块链。可以看到，每个区块包含了自身的哈希值，以及前一个区块的哈希值。因此区块3指向区块2，区块2指向区块1。

区块1有点特殊，它不能指向前一个区块，因为它是第一个区块，我们将其称为"创世区块"(genesis block)。

现在假设你篡改了第二个区块，这将导致其哈希值改变。依次，这将导致区块3以及后面的区块无效。因为其存储的前一区块的哈希值将不再有效，因此改变一个区块会使后面的所有区块无效。

但是，仅仅使用哈希值不足以防止篡改。如今计算机运算速度非常快，每秒能够计算成千上万的哈希值。你可以篡改一个区块，并且重新计算其他区块的哈希值，从而再次使区块链变得有效。

工作量证明

因此为了减少这种风险，区块链还采用了一种技术称为"工作量证明”。这是一种减慢新区块创建的机制。对于比特币来说，约需要10分钟来计算所需的工作量证明，并且在当中添加一个新的区块。

该机制让篡改区块链变得困难。因为一旦篡改了一个区块，则需要重新计算所有后续区块的工作量证明。因此区块链的安全性来自于哈希值以及工作量证明机制。

分布式

区块链还有一种保护安全性的方法，那就是分布式。不采用中心化实体管理区块链，区块链采用的是P2P网络，并且每个人都可以加入。

当有人加入该网络时，将获得整个区块链的副本。节点能够以此验证所有区块是井然有序的。

那么当有人创建一个新的区块时，会发生什么呢?

这个新的区块会被发送给网络上的所有人。每个节点再验证这个区块以确保没有被篡改过。如果所有的内容都被检验正确后，那么每个节点就会把该新区块加到自己的区块链上。网络上的所有节点达成了"共识”。

它们认同网络中哪些区块是有效的，哪些是无效的。被篡改过的区块将被网络上的其他节点拒绝。

因此要成功篡改区块链，你需要篡改区块链上的所有区块，重新完成每个区块的工作量证明，并且控制超过50%的P2P网络。只有这样，篡改的区块才会被所有人承认，这基本上是不可能的。

区块链也在不断发展，最近的一项改进称为"智能合约”。智能合约是存储在区块链上的简单程序，在特定条件下可以自动进行比特币交易。

区块链的应用领域

区块链技术的产生吸引了很多人的注意。很快，人们意识到这可以用到其他方面：比如存储医疗记录、创建数字化公证，甚至用来收税。

现在你知道了何为区块链，基本的工作原理，以及它能解决哪些问题。

感谢收看。