科普：和比特币密切相关的区块链技术到底是什么？

比特币（BitCoin）这一概念相信常年混迹于互联网上的我们都不陌生。有人用它短时间暴富，也有人倾家荡产购买矿机挖矿却一无所获。无论怎样，比特币背后的区块链技术，都成为了当今金融和博弈领域最前沿最热的话题之一。

今天我们暂且不谈比特币神秘的提出者中本聪，也不谈如何进行比特币交易才能获得最大的经济利润。我们今天只说说和比特币的原理密切相关，如今大火的区块链技术究竟是什么？

首先，比特币实际上是一种工作量证明。矿机通过不断地进行哈希（Hash）运算来找到一个合适的值来满足区块（Block）的要求。至于什么是哈希运算，哈希运算的发展历程和原理是什么恐怕十个这篇文章的长度也写不完。我们只需要知道通过哈希运算找到这个合适的值的概率非常低就OK。

在当前矿机的算力条件下，大概每十分钟产生一个区块，而每个区块中含有大概有25枚比特币。一旦某个矿机找到了这个区块所要求的值，就会通过网络广播给整个比特币世界，而其他矿机在验证了这个值确实是这个区块所合适的值后，就会转向下一个区块继续挖币。

那么如何才能让整个比特币网络中的所有矿工都能知道从创世区块开始的每个区块都被谁挖走了，让挖到比特币的矿工在以后的交易中有凭据可依，让没挖到的矿工输的心服口服呢？那就是建立一个所有人都能查看的公共账本。上面详细地列出所有的比特币的交易记录。这个账本不是由某个人或组织所操作和记录，而是根据一串事先设置好的代码完全自动地记录。至于如何保证记录的安全性而不会被人为地修改，这就又要用到密码学中的非对称密钥加密。原理也不复杂，就不再赘述。

这个账本实际上就是区块，每产生一个新的区块并被成功声明后，这个区块发现者的数字签名将会被记录，同时通过比特币网络复制到所有节点。因为某个区块的哈希值与其上一个区块的哈希值存在联系。这样某个区块不仅包含了本区块的信息，还间接的包含了上一个区块的信息。依次按照此方法继续记账，则最新的区块总是间接包含了所有之前的账页信息。所有这些区块组合起来就形成了区块链，这样的区块链就构成了一个便于验证（只要验证最后一个区块的哈希值就相当于验证了整个账本），不可更改（任何一个交易信息的更改，会让所有之后的区块的哈希值发生变化，这样在验证时就无法通过）的总账本。

通过上面的介绍，我们可以看出区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

比特币是区块链技术最初也是最好的一个具体应用。由于区块链技术所具有的独一无二的安全优势和信用保证，在将来的许多领域，尤其是金融和博弈领域将会有着广泛而巨大的应用。