从架构师角度看区块链-什么是区块链

进入2018年，区块链和比特币的热度盛霄直上，作为“古典互联网”的一员，虽然并不认可比特币的理念，但作为其底层技术的区块链，还是有非常值得研究的地方。

一、区块链，是构筑比特币的基础技术，区块链实际上是一个去中心化的链式分布式数据库，使用密码学产生，里面的数据无法被篡改。区块生成的奖励，最初4年是50比特币，但每生成210000个区块，奖励金额会减半，目前是25个比特币。当前的速度，平均每10分钟生成1个区块。1个区块只有1M存储空间，只够写入2000笔比特币交易。

区块链有3个特征

1、历史生成的区块是无法改变的

2、只能在最新的区块后面生成新的区块

3、新区块的必须满足一定条件才有效

二、区块链目前主要分为三种：

1、公共区块链：典型应用有比特币和以太坊

2、联盟（行业）区块链：典型应用包括Hyperledger

3、私有区块链

三、区块分为区块头和区块体两部分。

区块头80个字节，包括：

1、上一区块的哈希值，32字节

2、时间戳，4字节（10分钟一个维度）

3、随机数，4字节

区块体包括10分钟内选定的交易记录，如果10分钟内产生了2个合法帐本，则采用少数服从多数的原则，只采用多数的那个，也就是说，区块链最快10分钟产生一个帐本。

第一笔交易是用于奖励矿工的特殊交易，由矿工自己添加进区块。

四、区块链是6层模型，从下到上分别为：

1、数据层：区块定义、加密算法、时间戳

2、网络层：P2P、多播通信

3、共识层：Paxos、Pos、Pow

4、激励层

5、合约层

6、应用层：帐本、直播、短视频、购物、广告

五、区块链的工作流程

1、将新的数据记录向全网进行广播

2、接收节点对收到的数据记录信息进行检索

3、全网所有接收节点对区块执行共识算法

4、区块通过共识算法过程后，被纳入区块链中存储，全网节点均表示接收该区块，而表示接收的方法，就是将该区块的随机散列值视为最新的散列值

六、区块链包含了哪些技术

1、P2P

2、加密算法和签名，非对称加密-区块链使用的是ECDSA，specp256k1，相当于DSA和非对称加密ECC的结合。哈希-区块链使用SHA256，

3、梅克尔树，Merkle，相当于对区块中所有交易记录进行一个快照，区块中交易记录的任意改动都可以通过Merkle根哈希而察觉，主要用于简单支付验证，

4、工作量证明机制-共识算法（Pow），用于确认你是否做过一定量工作的证明。

下一章，我将介绍区块链的几种共识算法和关于挖矿的内容