关于区块链技术的学习笔记（一）

本文是三个月前在公众号上写的文章，文章内容大多来自陈皓老师的专栏《左耳听风》，想了想更应该放到极客时间这里。本文是一篇学习笔记，仅供交流参考。

上个月筹备着买电脑，去各大商城看了圈，发现装有 RTX3060/3070 显卡的笔记本电脑都要比指导价贵了一千五到两千块钱，而且大多你还抢不到货。至于原因，一方面是芯片自身的产能危机，甚至一些汽车厂商为此不得已暂停生产一段时间；另一方面则是比特币价格大涨，很多所谓矿老板用这些高端显卡去挖矿谋取利润，一时间一卡难求，到处都缺货。以前总是听说挖矿、比特币之类的，但具体怎么回事我也说不出个所以然来，最近正好在陈皓老师的专栏（左耳听风）上看到了他写的关于区块链技术的介绍，据此整理了一份学习笔记，供日后参考。

比特币

说区块链必然要谈比特币，这是一种数字货币，号称有以下几个特性：

1.去中心化。这意味着没有中心服务器，整个系统直接由用户端的电脑构成。技术难度上非常大，需要有人来跟你一起玩。

2.数据防篡改。所有交易记录全量保存，并公开给所有人，而且还被加密和校验，篡改的成本会非常大。

3.固定的发行量。不会像中央银行那样印钞票，以免造成通货膨胀。

理论上讲，整个系统不需要那些有钱有权的大组织，不需要银行、中介机构、支付宝等中间机构，人们可以通过一个不受任何人控制的 P2P 金融系统进行完全自由和可信的交易。当然，对此持相反观点的人认为目前都在疯狂地炒作概念，没有实质的价值，从目前区块链的应用来看，也没有颠覆什么。

去中心化的比特币交易处理流程如下:

·首先，需要交易的用户把交易传到网络中

·然后，网络上有些机器叫记账节点，它们通过比拼计算力的方式竞争记账权力，这也叫挖矿

·获得记账权的结点，会把待记账的交易进行计算打包并向全网广播。收到新的记账包的结点会对其进行验证，通过后加入自己的区块。

整个比特币的世界是没有服务器的，完全是靠大家用自己的电脑拼出来的一个分布式系统，这种去中心化的网络要正常运行，得有一个前提假设：网络中任何结点都是不能信任的，他们中的任何一个都可能作恶。所以在设计的时候，任何人都可以拿到所有的数据，因而数据要能很容易被验证合法且无修改，而且也要很难被别人修改。基于这个设计，比特币使用了两个技术：区块链和工作量证明共识机制。

区块链

区块链也叫 blockchain，会有一个一个的区块，区块中包含一组交易信息，每个区块都有自己的 ID，它们通过记录前一个区块的 ID 来形成一条链，如图所示：

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简单来说，每个块的 ID 通过内容来生成，所以内容有任何变化，这个 ID 值都会不一样。此外生成 ID 的内容中还包含上一个块的 ID，所以只要上一个块的内容变了，自身 ID 也变了，后面指向这个块的 ID 也得跟着改变，从而导致了修改成本的提升。所以越旧的区块修改难度越大（因为要改很多区块），所以越安全。