《这就是区块链》之区块链基础（3）--什么是区块链？

阶段目标：什么是区块链？为什么区块链不可篡改？

如图所示, 本系列文章前几期将深入介绍区块链技术的基本运行机制, 通过使用最简明扼要的语言将专业知识转化为易于理解的内容. 在之前的讨论中, 我们已经介绍了哈希算法及其在密码学中的应用, 并对数字签名有了初步认识. 今天我们将深入探讨区块链的本质, 并了解它与之前提到的加密系统之间有什么样的关联与区别.

为了使我们的讨论具有明确的基础, 我们必须建立对'区块链=区块+链'这一概念的理解, 进而将对区块链的整体认识转化为解决以下两个核心问题.

1.什么是区块？

2.什么是链？

首先来看第一个问题：

1.什么是区块？

区块是一个保存数据及其数据指针（索引）的数据集合。为了便于理解这一概念，在举例说明时我们采用了比特币这一实例。必须明确指出的是，在区块链领域中所讨论的并非是比特币本身——但其实在区块链系统中运行的是各种各样的数字资产。

块中的存储结构由：块头与块体构成，这与网络数据传输格式有相似之处。
块头包含块大小以及块摘要信息，
块体则包含交易数量以及交易详情的信息。
如图所示内容较为清晰：

块中的存储结构由：块头与块体构成，
这一配置与网络数据传输格式有相似之处。
块头包含数据大小以及哈希校验码，
而块体则包含交易笔数以及详细交易记录。
如图所示内容较为清晰：

这里提一下大家耳熟能详的创世区块。它指的是区块链链条中的初始单元块，在比特币的例子中可具体说明：其哈希值为 0000 19d6689c 085ae 165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b6 （注：此处公式保留原样），在整个区块链体系中这一特定区块并不具备实际功能或意义。

我们接下来探讨区块链系统中的交易数据。对于熟悉比特币平台的读者而言，在密码学机制中每个参与者都持有自己的私钥（如上所述，在数字签名机制中）。当进行交易操作时，参与者使用自身私钥对交易数据进行签名和加密处理，并将此信息发送至网络中的所有节点。其他节点会对接的数据进行验证，并确认其未被篡改。如果验证成功，则该笔交易数据会被纳入新的区块，并整合到链式分布式账本中。为了确保每笔交易的有效性与安全性，在整个过程中都会运用哈希算法来追踪本次交易所使用的比特币来源信息。这一来源信息同样也是一笔经过验证的交易数据。

2.什么是链？

从我们之前提到的创世区块开始，在哈希算法的作用下计算出上一个新区块（即创世区块）对应的哈希值后将其存储在新区块头字段中。这样一来每个新区块都会有一个指向父区的高度引用从而形成一种层级关系因此接下来生成的就是第三个第四个这样的新区块。那么为什么要形成链状结构？这是因为区块链系统是一个动态发展的平台在每一次迭代中都会新增更多的数据这些数据会被打包成新区块并按照特定规则连接起来从而构建起一个连续不断扩展的数据链条

以比特币为例，在区块链系统中，每一个交易记录都会被即时记录到区块中。矿工节点的主要职责是通过计算工作来协助构建新区块并获得相应的奖励。当前比特币网络的最大区块容量设定为1M字节，新区块每隔10分钟便会被生成。在这一机制下存在着三个关键问题：什么是比特币挖矿？如何实现区块容量扩展？以及如何调节网络的安全性？这些议题将在后续内容中逐一进行详细阐述

今天我们了解了什么是区块链，以及区块链的不可篡改原因。

总结一下：

1.区块链由存有数据的区块通过哈希指针成链。

2.哈希函数和数字签名保证了数据的不可篡改性。

下一期我们将谈谈什么是区块链的去中心化。

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