区块链101：区块链技术是如何工作的?

正如我们的指南中所说的“区块链技术是什么?”有三种主要的技术可以组合成区块链。没有一个是新的。相反，它是他们的业务流程和应用程序。

这些技术包括:1)私有密钥加密，2)分布式网络，共享分类账和3)激励网络的交易，记录和安全。

下面是对这些技术如何协同工作以确保数字关系的解释。

加密密钥

两个人想在网上交易。

他们每个人都持有私钥和公钥。

区块链技术的主要目的是创建一个安全的数字身份引用。身份是基于私有和公共密钥的结合。

这些键的组合可以被看作是一种灵巧的同意书，创造了一个非常有用的数字签名。

反过来，这个数字签名提供了对所有权的强大控制。

身份

但对所有权的严格控制还不足以确保数字关系的安全。当身份验证被解决时，它必须与批准事务和权限(授权)的方式相结合。

对于区块链，这从一个分布式网络开始。

一个分布式网络

“如果一棵树倒在森林的思想实验中”，就可以理解分布式网络的好处和需求。

如果一棵树倒在森林里，用摄像机记录下它的下落，我们可以很确定地发现树倒了。我们有视觉证据，即使细节(为什么或如何)可能不清楚。

比特币区块链的大部分价值在于，它是一个庞大的网络，验证者就像这个类比中的摄像头一样，达成共识，他们在同一时间目睹了同一件事。他们用数学验证代替相机。

简而言之，网络的大小对于确保网络的安全非常重要。

这是比特币区块链最吸引人的品质之一——它如此之大，积累了如此多的计算能力。在撰写本文时，比特币的安全性达到了350万/秒，超过了世界上最大的1万家银行的总和。更不成熟的Ethereum，比谷歌多了约12.5 /s，比谷歌还多，而且还基本上处于测试模式。

系统的记录

当加密密钥与这个网络相结合时，出现了一种非常有用的数字交互形式。这一过程始于一个取其私钥的过程，在比特币的情况下，宣布某种形式的信息，即你正在发送一笔加密货币，并将其附加到B的公钥上。

协议

一个包含数字签名、时间戳和相关信息的块将被广播到网络中的所有节点。

网络服务协议

一个现实主义者可能会质疑森林中倒下的树，并提出以下问题:为什么会有一百万台有摄像头的电脑在等着记录一棵树倒下了呢?换句话说，你如何吸引计算能力来服务网络使其安全?

对于开放的公共区块链，这涉及到开采。采矿是对一个古老的经济学问题——公地悲剧——的一种独特的方法。

有了区块链，通过提供你的计算机处理能力来服务网络，有一种奖励可用于一台计算机。一个人的自我利益被用来帮助满足公众的需要。

使用比特币，协议的目标是消除同一时间在不同交易中使用同一比特币的可能性，这种可能性很难被检测到。

这就是比特币试图充当黄金的方式。比特币和它们的基本单位(satoshis)必须是唯一的拥有和具有价值。为了实现这一点，服务于网络的节点创建并维护每一个比特币的交易历史，通过工作来解决工作证明的数学问题。

他们基本上是用他们的CPU权力投票，表达他们关于新区块的协议或者拒绝无效的区块。当大多数矿工到达相同的解决方案时，他们会在链条上增加一个新的区块。这个块是时间戳，也可以包含数据或消息。

这是一连串的块:

对于每个区块链，类型、数量和验证可能不同。这是区块链协议的问题——或者是什么是无效事务的规则，或者是一个新块的有效创建。验证过程可以为每个区块链定制。任何必要的规则和激励都可以创建，当足够多的节点在如何验证事务时达成共识。

这是一个taster的选择，人们只是开始尝试。

我们目前正处于区块链开发阶段，许多这样的实验正在进行中。到目前为止得出的唯一结论是，我们还没有完全理解区块链协议的灵活性。

在我们的指南中，更多关于区块链技术的应用和用例是什么?“开放和许可的区块链有什么区别?”

Authored by Nolan Bauerle; images by Maria Kuznetsov