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什么是区块链？

区块链是一种革命性的技术，可以在分布式账本上记录交易。它是比特币和以太坊等加密货币的基础，但远不止于此。从本质上讲，区块链是一个区块链，每个区块包含一个交易列表。这些区块通过加密技术进行链接和加密，形成了一个防篡改和抗篡改链。

区块链的分散性意味着它不依赖于中央控制点。相反，它使用点对点网络，每个参与者（节点）都有一份分类账副本，确保了透明度和安全性。这使得区块链成为信任问题或集中控制带来风险的情况下的理想解决方案。

区块链如何工作？

区块链的运作可分为几个关键步骤：

交易启动：用户发起交易，可能涉及加密货币、合同、记录或任何数字数据。
区块创建：交易启动后，它将与其他交易组合在一起，创建一个新区块。
验证：网络节点使用算法验证交易。在比特币等区块链中，这一过程被称为挖矿。
散列和链接：每个区块都有一个唯一的哈希值（加密指纹），并包含上一个区块的哈希值，从而将它们链接起来。
添加到账本：一旦验证通过，区块就会被添加到区块链中，交易也就完成了。

区块链为何重要？

区块链技术代表着信息收集和交流方式的范式转变。它提供了一种安全、透明的方式来记录交易和管理数据。其影响是巨大的，包括

增强安全性：区块链的去中心化和加密特性使其能够防止篡改和欺诈。
提高透明度：有了区块链，所有参与者都能看到所有交易，确保了无与伦比的透明度。
降低成本：通过消除中介，区块链降低了交易成本和复杂性。
提高效率：区块链可实现流程自动化和简化，从而加快交易速度并避免错误。

区块链的应用

区块链的潜力遍及各个领域：

加密货币：比特币和以太坊等数字货币。
智能合约：将条款直接写入代码的自动执行合同。
供应链管理：提高透明度和可追溯性。
银行和金融：实现安全高效的交易。
医疗保健：安全高效地管理医疗记录。
投票系统：确保选举过程安全、防篡改。
知识产权：保护和管理数字权利。

高级 - 什么是区块链数据结构？

区块链数据结构被解释为交易区块的反向链接记录，它是有序的。它可以保存为文件或普通数据库。每个区块都可以通过哈希值识别，哈希值是利用区块头部的 SHA256 加密哈希算法创建的。每个区块都会在区块头的 "前一个区块哈希值 "字段中提到前一个区块，也就是父区块。让我们先仔细看看每个术语。

索引--该术语表示区块在区块链中的位置。第一个区块的索引为 "0"，下一个区块的索引为 "1"，以此类推。
哈希值 - 哈希值是一种函数，有助于对数据集中的数据进行快速分类。
前一个哈希值 - 区块链数据结构中的每个区块都与其祖先相关联。这一特性增加了区块顺序的不变性。
numTx - 这是对区块中列举的交易数量的统计。
Timestamp - 保存区块创建的时间。
Nonce - 保存挖矿方法中使用的整数（32 或 64 位）。
交易 - 这是一个不同的轨迹，以数组形式保存在区块的框架中。它们保存了迄今为止在区块中执行的交易的特定版本。
梅克尔树--梅克尔树也被认为是二进制散列树，是一种数据结构，用于高效编译和验证大型数据集的正直性。

什么是数据块？

区块是一种打包数据结构。根据《比特币之书》，区块是一种容器数据结构，它将交易集中在一起，以纳入被称为区块链的公共账本中。

区块细节

区块由一个包含元数据的头和一个冗长的交易记录组成，交易记录的长度决定了区块的大小。区块头为 80 字节，普通交易至少为 400 字节。普通数据块包括 1900 多个事务。一个包含所有事务的完整区块几乎是区块头的 10,000 倍。

什么是区块头？

区块头由元数据（关于数据的数据）组成。

区块头详情

第一部分：引用前一个区块的哈希值，将该区块与区块链中的前一个区块连接起来。
第二部分：其中的元数据，如时间戳、nonce 与挖矿比赛相关。
第三部分：其中的元数据是梅克尔树根。树根是一种数据结构，用于有效编译区块中的所有交易。

区块标识符

识别区块有两种方法。它们是加密哈希值和区块高度。

区块的基本标识符是其加密哈希值。它也被称为数字指纹，是通过 SHA256 算法对区块头散列两次而建立的。由此产生的 32 字节哈希值被称为区块哈希值，但更确切地说，它是区块头哈希值，因为它是用来计算区块头的。例如，000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f 就是有史以来第一个比特币区块的哈希值。区块哈希值可以识别一个区块，任何节点都可以通过直接对区块头进行哈希运算来自主确定区块哈希值。

识别一个区块的另一种方法是看它在区块链中的位置。这就是区块高度。创建的第一个区块位于区块高度 0（零），与下一个区块哈希值 000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f 所引用的区块相同。

什么是创世区块？

区块链中的第一个区块被称为创世区块。它建立于 2009 年。它是区块链中所有区块的通用父块。换句话说，如果人们从任何一个区块开始逆时针观察区块链，那么他们最终会看到创世区块。

由于创世区块无法修改，因此每个节点永久都会从至少一个区块的区块链开始。每个节点都能识别创世区块的哈希值和结构。它还能识别其创建的固定时间，甚至能识别其单笔交易。因此，每个节点都有一个区块链的起点，一个安全的 "根"，并以此为基础建立一个可信的区块链。

区块链指南