區塊鍊是一種採用分佈式賬本技術（DLT）的數據存儲和檢索系統。比特幣作為點對點交易提供了區塊鏈的第一次迭代。它是一個分類帳或數據庫，其中早期的記錄不能更改。區塊鏈上的數據是不可更改的。數據分佈在多台計算機上，而不是存儲在單個服務器或計算機上。節點是這些計算機的名稱。它幾乎很難被破解，因為它是不可變的，並且保存在多台機器上。它消除了單點故障的可能性。
雖然區塊鏈被歸類為數據庫，但它在存儲和處理數據的方式上與傳統數據庫有很大不同。區塊鏈將數據存儲在以數字方式鏈接在一起的塊中，而不是像傳統數據庫那樣存儲行、列、表和文件。
股票分類帳
在區塊鏈分類帳中，是一個僅附加在網絡上共享的分佈式數據庫。數據是不可變的，不能改變，交易記錄一次。
智能合約
智能合約是運行在區塊鍊網絡之上的程序。它就像普通編程術語中的一個類
控制區塊鏈如何工作的三個基本概念。
鏈接共識複製
鏈接
如上圖所示，每個區塊都包含交易和區塊哈希碼。一個固定長度的哈希輸出是從一個區塊中的交易生成的，並添加到區塊頭中。每個後續的有效塊都必須包含前一個塊頭的哈希輸出。每個有效塊都通過前一個塊頭的哈希鏈接到它之前的塊。結果，通過將每個塊連接到前面的塊來形成一個塊鏈（區塊鏈）。
共識
無需許可的區塊鏈可在數百萬台服務器上大規模運行，並且是去中心化的。這是一組規則，用於確定網絡各個節點進行的交易的合法性。為了確保所有交易都是有效的並且所有參與者都同意共識，這些可公開訪問的分類賬需要高效、實時的基礎設施。區塊鏈中廣泛遵循三種類型的機制。
工作量證明（PoW） 股權證明（PoS） 經過時間證明(PoET)
工作證明
PoW 共識被多種加密貨幣使用，尤其是比特幣。哈希值用於識別篡改； 當一串值被傳遞給散列函數時，它會生成一個散列值。即使字符串的小值發生變化，哈希也變得無法識別。無論數據量如何，Hash 的長度都將保持不變。 Hash 是一種單向函數，這意味著它不能用於取回原始數據。
礦工競爭解決PoW 數學難題（解決方案是適當的哈希），確認和生產區塊，並因其努力獲得獎勵。這種方法消除了對第三方的要求。
工作量證明要求計算機隨機執行散列函數，直到它生成具有三個前導零的輸出。考慮一個哈希值為000hdyrfebchtykeysh8eddcaf078f12c69a439dde34dkg78e2v5g8hdgty56ew、100 個交易和100 個比特幣的區塊。早期區塊的哈希碼也將包含在區塊中。如果我們對任何交易進行微小的更改，哈希碼就會發生變化，隨後的區塊將拒絕接受它們。
股權證明
股權證明是某些加密貨幣使用的下一個共識機制。要成為驗證者，用戶必須投入或提交足夠的硬幣。在以太坊中，它是32 ETH。在現實世界的場景中，很多人競爭，驗證者被隨機分配生產區塊，並負責對其他驗證者創建的區塊進行認證。
用戶的權益也用於激勵積極的驗證者活動。例如，如果用戶下線（無法驗證），他們可能會失去部分份額，或者如果他們故意勾結，則會失去全部投資。
經過時間的證明
許可區塊鏈採用經過時間證明。在網絡中的每個節點上，將運行一個計時器。這個隨機生成的驗證器確保每個人都有機會賺錢。
在區塊鍊網絡上，該算法使用隨機生成的經過時間來決定挖礦權和區塊獲勝者。 PoET 算法通過在安全環境中運行可信賴的代碼來確保外部參與者可驗證彩票結果，從而提高透明度。
當一個節點試圖加入網絡時，它必須進行特定的驗證。英特爾的Software Guard Extension (SGX) 技術最初於2015 年推出，用於執行此驗證。它為一段代碼生成證明並保護它免受外部訪問。
結論
除了數字貨幣，區塊鏈還被用於現實世界的各個行業。區塊鏈正在各個領域進行測試，包括供應鏈、醫療保健、數字身份等等。了解基本原理是使用和開發新技術的第一步。
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