最簡區塊鏈概論
區塊鏈概念
區塊鏈簡而言之，即包含各種信息的區塊鏈條。
它是一種對任何人都完全開放的open ledger分散式賬本：在下圖的例子中，每個人都可以看到錢在哪裡、誰有多少錢、交易信息，每個人會參與決定信息是否合法有效，每個人都會有整個賬本備份信息。
這項技術於1991年被一個科研組織首次提出，其最初被用以是給電子文檔標記時間，以便於追溯信息或者防止非法篡改。
但是，這項技術一直遭到忽視，直到2009年一個自稱中本聰的神秘個人或組織使用區塊鏈技術創造了電子加密貨幣——比特幣，它才從將近二十年的沉默中以席捲全球的姿態爆發出來。
區塊鏈基本構成和安全原理
區塊鏈的核心特性是:記錄於其中的數據可以被查看、添加但是很難被改變，這得益於Cryptography加密演算法。
一個區塊鏈最為核心的構成包括三個要素：一是信息數據；二是Hash（區塊鏈的加密演算法，一般翻譯做「散列」，也有直接音譯為「哈希」，就是把任意長度的pre-image預映射輸入，通過散列演算法，變換成固定長度的輸出，該輸出就是散列值。這種轉換本質是一種壓縮映射，也就是，散列值的空間通常遠小於輸入的空間，簡單的說就是一種將任意長度的消息壓縮到某一固定長度的消息摘要的函數，具體解釋見下文）；三是前一個區塊的hash。
第一，被存儲在一個區塊的數據信息取決於區塊鏈的性質（如貨幣交易信息、健康信息、社交信息、媒體信息等），以比特幣區塊鏈為例，其存儲了諸如發出方、接收方和交易額等細節性信息。
第二，關於hash，可以將其比喻為指紋，每一個區塊都有唯一的hash，它標記了一個區塊及其所有的內容，一旦一個區塊被創立，它的唯一的hash值便被計算出來，對區塊的任何修改，也都將導致其hash值得改變。
第三，一個區塊鏈里的所有區塊都有前一個區塊的hash值（除了第一個區塊之外，因為其前面沒有區塊，它被稱為Genesis Block創始區塊），應該注意的是這一機制是保證一個區塊鏈安全的關鍵技所在。下面，我們以一個區塊鏈的前三個區塊為例：
如圖所見，每一個區塊都擁有一個hash值和上一個區塊的hash值（除第一個區塊之外），所以第三個區塊指向第二個區塊，第二個指向第一個。
假設非法篡改了第二個區塊，這也會導致其hash值發生改變，同時也將使第三個區塊及其以下所有的區塊無效，因為它們原本存儲的前一個區塊hash值都變得無效了，類似於滑坡效應。由此可見，改變一個區塊將會導致其以下所有的區塊無效。但是hash機制，並不足以預防非法篡改的發生，因為現在計算機的運行速度太快，能夠在數秒之內計算成千上萬的hash值，黑客們可以非法篡改一個區塊的同時，重賦予其它區塊的相應hash值，以整個區塊鏈看起來重新合法。
鑒於此，現代區塊鏈技術發展出另一項機制——proof-of-work工作證明機制。其基本原理即在添加新的區塊時，需要計算合法的工作證明，以減緩新區塊創建速度。
重新回到比特幣的例子：通常要花費10分鐘來計算需要的合法工作證明以使用它在區塊鏈中添加新的區塊。這一機制使得非法篡改區塊變得越來越難，因為黑客如果篡改了一個區塊，那麼他將需要重新計算其他所有的區塊工作證明，這將花費極大的時間。
應該值得注意的是，區塊鏈還有一種方式使其安全性得以提升，即分散機制或者去中心化——將第三方去掉（節約時間、提高效率、節省費用）。
具體而言，區塊鏈不是使用一個中心實體來對其進行管理，而是使用peer-to-peer network點對點網路，任何人都可以參與進來。當有人加入這個網路時，他得到了整個鏈條的完整拷貝。每一個用戶節點可以根據這種分散式記賬的機制來檢查監督一切是否仍然正常。
我們來看一下，當一個新的區塊被某用戶創建的時候，會發生什麼（舉個例子：當B想給C轉5美元時，與傳統方式不同的是，B會在網路上Publish公布和broadcast廣播這一個交易，這時就會有一個包含「B為了買C 的商品，想向C轉5美元」的信息的新區塊在網路上傳播，每一個用戶都能看得到，由於它是新建的，其合法性並未被確認，因此尚未被放入原有的區塊鏈中），如下圖所示：
這一個新的區塊會被發送到每個人的網路上，每個用戶都可以在他們的網路上確認這一區塊是否被篡改過，待一切檢查完畢後。在上述整個過程中，MINERS挖礦工這一個概念便凸顯出來了，其他所有的用戶節點（有可能是機器），在例子中A和D是miners，miners在此過程中要做的是：互相競爭，第一個能夠完成以下兩件事的人將會獲得記賬權（即匿名將數據塊記錄在區塊鏈上）同時得到一定的金錢回報：一是判斷出此交易是否合法可行（因為所有的賬戶都是公開的，所以判斷B是否真的有5美金轉給C很簡單）；二是計算出所需要的hash值 special key 「提取密碼」，以使得這一新數據塊與前一個數據塊相連，從而融入到整個數據鏈之中（因為尋找這個special key是隨機性的，miners需要不斷重複地進行計算）。之後計算出方案的miner會把方案發布網上，此時每個節點都會立即將這個新數據塊添加到它們自己的區塊鏈上（sychronizing the ledger）。此過程一直循環。可以看出，正式miners獲取貨幣獎勵的動機確保了賬戶的公開性和合法性。
所有這些過程使得所有用戶對此區塊是否合法達成共識。所以在此機制下，一個黑客如果想成功地篡改一個區塊鏈，他必須在篡改所有的區塊，重新計算每個區塊的工作證明，同時還要黑進並且控制區塊鏈上至少50%的點對點網路。這幾乎是mission impossible！
注意：
誰的算力高誰獲得虛擬貨幣的可能性就越大，而隨著現在挖掘的難度越來越高，就需要更加強大的顯卡和主板來只撐，並且還要耗費大量的電源。所以說挖礦並不是一件容易的事情，挖礦非常消耗資源，因為虛擬貨幣生成的計算難度非常高，而且在不斷的變化，在全球範圍內每生成2016個數據塊之後，挖掘虛擬貨幣的難度就會增加一次，每個數據塊中包含大約25個左右的比特幣，按照目前生成虛擬貨幣的難度來看，一台i5cpu處理器，需要進2200年左右才能生成一個比特幣，這個難度是非常大的，而且非常消耗資源，所以人們開發出了挖礦機，一種專門針對虛擬貨幣研發出來的，利用其硬體加速能力，10天左右的時間就會生成一個比特幣。因為單個的礦工的產出通常是十分緩慢的，為了獲得穩定的利益，就出現了礦場，將所有的礦機集中在一起，礦機越多，算力就會越強，占的比例也就越多，這樣也就能保證收益的穩定。
技術發展趨勢
區塊鏈技術也在不斷地發展演化。最近的一個發展是Smart Contract智能合同技術的發明。它是存儲在區塊鏈上的簡單程序，可用於特定條件下的貨幣自動交易。
區塊鏈的應用
區塊鏈真的會顛覆大公司么？至少沒有人確切地知道如何運作一個社區自治性的商業組織，其挑戰程度不亞於要求在一個民主化社會同時擁有集權式社會的效率。而與此同時，比特幣卻證明了P2P的商業潛力，我們不得不承認的是，它真的從理念到實際操作對傳統大公司（B2C模式）的生意產生了重大的衝擊。巴塞羅那大學金融創新中心主管Fabian Schr在給《第一財經周刊》的郵件回復中寫道：「區塊鏈有潛力改變任何依賴第三方中介交易的行業。從金融到公證服務、土地登記……基本上，只要一個機構是有中心化資料庫的，這種生意都可能被區塊鏈顛覆。」
區塊鏈技術如何影響現實：
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