原创•区块链关键概念必读系列-03

在币乎坚持写作快两周了，准备结合自己的所长，开一个专题系列——[原创·区块链关键概念系列]，将我认为接触区块链必须要了解的一些概念为大家做一个梳理，按照我自己的理解用简单的话总结一下，帮助一些还不甚清楚的人加快认知。我希望能够一直坚持，最终能够方便币友，做到这样的程度——大家如果遇到什么新的不懂的概念，直接来我的主页查一下就能够对此有一个直观的了解。

以下为分割线，今天的创作为系列第3篇——区块链层级结构（此前文章可在个人主页查找）。为了让大家更好地理解区块链层级结构，我把这个主题分为上下两个部分，今天先讲上半部分，用一个形象地故事帮助大家理解区块链中的底层数据。

数据层——区块链层级结构（上）

用比较书面、正式的语言来说，数据层主要描述区块链的物理形式，是区块链上从创世区块起始的链式结构，包含了区块链的区块数据、链式结构以及区块上的随机数、时间戳、公私钥数据等，是整个区块链技术中最底层的数据结构。

理解数据层，其中又涉及到“随机数、时间戳、公私钥数据”这三个概念，它们分别是什么呢？

这一切的故事，都得从2008年一篇名叫《比特币：一种点对点的电子现金系统》的论文的横空出世开始。这篇论文并不长，英文原版才9页，中文翻译版13页，但它宣告了比特币和区块链的诞生，在币圈的地位犹如《圣经》之于基督徒，被尊称为创世论文。所以，该文值得好好地研读一番。

“随机数、时间戳、公私钥数据”这三个概念就出自于这篇旷世论文之中，也是理解区块链永远都绕不开的基础概念。为了让大家更好的理解这三个基本概念，我把旷世论文中描述的比特币交易过程，想象成这么一个故事：

有一个叫桃源村的地方，有几十户人家，各家有各家的田，现在因为某个原因，张三的一块田要转到李四的名下。如果大家都是老实人，那这事好办，张三说一句：李四，这田归你了！李四拿去种就是了。但如果张三耍滑头怎么办？等李四辛辛苦苦种一年要收割的时候，张三又说这田是他的，那不是很悲催。

为了防备这事，李四想了个办法，他拉着张三在村子里走门串户，要张三一家家地跟人说：那块田我给李四了！这样，村子里所有人就都知道了这事，李四也就放心了，毕竟张三不能跟整个村子做对。（当然，张三可以收买村子里一半以上的人，这样张三反悔的时候，就有一半以上的人支持他，那李四还是没辙。这个在区块链技术里，叫“51%”攻击。可以看出，村子越大，张三收买的成本越高，51%攻击越不容易发生，现在比特币是最大的区块链网络，所以也是最安全的。）

后来，村子里很多人都出去打工了。再遇到这事，走门串户就行不通了，因为很多人都不在家，那就只好写信了（假设电话还没通），张三可以写个声明，然后签上自己的名字，按个手印，再寄给大家，那效果还是一样的。

有了这个故事，我们理解上面三个概念就比较容易一些了。

“随机数”其实是记录交易信息的一列数据。在这个故事里面，它就代表“张三把一块田转到了李四名下”。

“时间戳”其实是当事人确认交易的一个证明。在上面的故事，时间戳就代表“张三在交易文件（就是刚刚我们讲的随机数）上签了字，按了手印”。

“公钥”“私钥”是成对的加密信息，是为了验证交易信息和所有权属。公钥加密的信息只有私钥能解开，私钥加密的信息只有公钥能解开。交易过程中，“公钥”是每个人都知道的，就好比说这笔交易全村人都知道，桃源村村民作为一个整体，就是一把公钥。

如果某天，一个人突然出现，说这块天记到了我的名下，那么桃源村的村民（就是公钥）出来指认一下这个人，如果大家都认为这个人是李四（就是私钥），那么，公钥就与私钥成功匹配了，我们就认为，这块田确实是在这个人名下。否则，就不会承认。这就是公钥打开私钥的过程。

“私钥”只有自己知道，比如说张三得到这块田以后有一张凭证，这个凭证只属于他，也只有他自己知道。如果哪天，全体村民突然记不起来这块田属于谁了，李四只需要拿出这个凭证，与村民公认的田地核对，如果对得上（这就是私钥打开公钥的过程），大家就都承认，这块田是李四的。否则，如果与村民公认的田地对不上（私钥打不开公钥），大家就不会承认这块田属于李四。

读了本篇原创，你是否对区块链底层数据有了基本的了解呢？大家如有任何问题想交流，欢迎在评论区留言指正！