区块链（初探）

1.区块链定义

区块链是一个去中心化的分布式账本系统，是基于密码学原理而不基于信用，不需要第三方中介的参与，由分布式网络中的所有节点共同维护的系统。

2.公钥和私钥

公钥和私钥是现代密码学分支非对称性加密里面的名词，公钥和私钥成对出现，公开的密钥叫公钥、只有自己知道的叫私钥。

通常都是用公钥加密数据，用私钥来解密数据；用私钥加密数据（数字签名），用公钥来验证数字签名。

3.原理

（1）分布式系统中的一个节点进行一笔交易时，将产生一个账单：
Previous tx：你花的任何一笔钱都应该是曾经有人转给你的，需要出示那个账单的id。

scriptSig: 你的私钥，用于对这笔交易进行签名。
Value：要发给对方的数量。
scriptPubKey：对方的公钥，只有他可以用这个公钥对应的私钥打开。

（2）在分布式的p2p网络中，这个账单信息将会发送到整个分布式网络，从而所有的节点都能知道新的交易的产生了。这些节点会对交易信息的数目和签名进行校验，确定是你发送的并且你有足够多的资产，那么就会将该交易信息纳入一个区块中。

（3）工作量证明是区块链中的共识机制之一，这个过程通常称之为挖矿。由于一个节点在自己的区块找到一个工作量证明后，它就可以得到一定的报酬，因为他付出了劳动（计算机的计算和消耗的电费），这个劳动报酬通常是电子货币。

这就导致了所有节点都尝试在自己的区块中找到一个具有足够难度的工作量证明，找到之后会通知全网。

（4）当且仅当包含在该区块中的所有交易都是有效的，而且之前未存在过，其他节点才会认同该区块的有效性。而表示认同的方法是，跟随在该区块的末尾，创造新的区块以延长该链条。

（5）回到第三步，如果两个节点同时广播自己找到了工作量证明，由于时间上的差异，这样就会出现分支情况，各自周边的节点都会在率先收到的新区块基础上工作，同时他们会保留另外一个链条，以防后者变成最长的链条。这个僵局的打破要等到下一个工作量证明被发现，从而其中的一条链条被证实为是较长的一条，这个时候那些节点都会转换阵营，都会跑到较长的链条上工作。这说明了节点始终都把最长的链条视为正确的链条，并持续工作和延长它。

（6）账本的安全性，基于账本是所有人共同维护、公开透明的，所以在账本上做手脚是不可能的，因为大家都看着呢！

4.工作量证明的弊端

从上面可以看出，工作量证明的计算有很大一部分会被抛弃，造成严重资源浪费。

在以太坊中，引入了一种共识机制叫做权益证明。这种机制不需要大量的计算，而是通过保证金（数字货币、资产等具备价值属性的物品）来证明，保证金越多，获得记账权的概率越大，自然收益也就越多，收益是抵押资本的利息和交易服务费。