區(qū)塊鏈的基本概念和原理是什么，針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

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正文

一、區(qū)塊鏈的本質、原理

區(qū)塊鏈（Blockchain）是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術方案。

什么叫去中心化？例如公司里有服務器，所有的數(shù)據(jù)都存儲在服務器上，或者云服務器上，那么這就是一個中心化的系統(tǒng)。又例如公司賬務結算，通過銀行匯入和匯出，那么銀行就是充當中心化的這么一個角色。去中心化就是要消除中心化這么一個角色，那么有人會問，沒有了服務器這樣一種存儲數(shù)據(jù)的媒介，數(shù)據(jù)是如何存儲和交換的呢？

二、區(qū)塊鏈的運行

（1）節(jié)點

在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，節(jié)點是組成區(qū)塊鏈的基本單元。在有些區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，任何加入?yún)^(qū)塊鏈的設備，比如手機、PC、電子設備都可以是一個節(jié)點。

節(jié)點分為驗證節(jié)點和非驗證節(jié)點。驗證節(jié)點就是指參與共識的一些節(jié)點，非驗證節(jié)點就是無共識權限的節(jié)點。什么是共識？

（2）共識算法

有了節(jié)點和共識節(jié)點，那么就要有一套算法，按照這個算法去驗證交易的合法性，防止惡意交易。就好比選舉總統(tǒng)，人人都有選舉權，那么選舉候選人當總統(tǒng)就必須有一套章程，是按照票數(shù)最高的人當總統(tǒng)，還是按照州投票數(shù)最高的候選人當總統(tǒng)，這就是一套共識算法。按照這套章法選舉出來的總統(tǒng)是公正的，不可抵賴。同樣的，共識節(jié)點通過一套共識算法而產生的區(qū)塊是不可更改，不可逆的。所以區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)一旦生成和記錄，就不可以修改。這樣就可以保證數(shù)據(jù)的合法性，并且公開，透明。

共識算法的種類：PBFT、PoW、Pos等。比特幣是用的Pow(工作量證明算法)共識，通過算力計算。PBFT是拜占庭容錯算法，若區(qū)塊鏈上有3N+1個節(jié)點，那么最大的惡意節(jié)點數(shù)不能超過N個，這里設計到一個經(jīng)典的算法，拜占庭將軍問題，本篇暫不對這個問題進行講解。作者當初在學習研究時用的是noop算法，是一套“假”的共識算法。其他一些共識算法比如PoS（Proof of Stake，權益證明）、DPoS（Delegate Proof of Stake，委托權益證明）、Ripple（瑞波）等。

（3）區(qū)塊

當共識節(jié)點按照某個共識算法一致通過后，就會在區(qū)塊鏈上廣播通知所有的節(jié)點，廣播完成之后就會生成一個新的區(qū)塊，區(qū)塊鏈就是由一個一個的區(qū)塊鏈接組成的。

區(qū)塊的數(shù)據(jù)結構如上圖，包含：前一區(qū)塊的Hash，當前區(qū)塊的Hash、時間戳以及交易相關的數(shù)據(jù)。

當一個區(qū)塊生成后，就永久保存在區(qū)塊鏈中了，所有的節(jié)點都權限去訪問這個區(qū)塊的數(shù)據(jù)，這樣就做到公開化，透明化，不會因為惡意操作或者其他因素去篡改數(shù)據(jù)。達到相互之間信任的目的。

（4）鏈碼（chaincode）

鏈碼又叫智能合約，當我們在區(qū)塊鏈上發(fā)起交易或者查詢交易時，就需要一定的規(guī)則進行交易。智能合約一般是由程序員寫，寫好之后部署到區(qū)塊鏈上，相應的交易就可以按照這個智能合約進行。就好比企業(yè)之間的合同簽訂。

chaincode可以由go、nodejs等編寫。作者當初用的是go，編寫好后部署到IBM的fabric系統(tǒng)上。對外提供有query、invoke等接口。

三，區(qū)塊鏈的劃分

區(qū)塊鏈按照性質可劃分為公有鏈、私有鏈、聯(lián)盟鏈。

（1）公有鏈

在公有鏈上，任何個人都可以加入，對數(shù)據(jù)進行讀寫和交易，權限的門檻比較低。比較著名公有鏈應用比如比特幣。公有鏈有數(shù)據(jù)公開并且透明性、匿名性、訪問門檻低等特點。當公有鏈上的區(qū)塊達到一定數(shù)量時，訪問的速度會降低。這也是公有鏈的弊端。

（2）私有鏈

與公有鏈相反，私有鏈是一種非“公開”的鏈，一般用于企業(yè)內部，需要授權才能加入節(jié)點。加入的節(jié)點一般有訪問數(shù)據(jù)的權限，而寫入權限被嚴格控制。例如螞蟻金服，就是比較知名的私有鏈應用。

私有鏈有交易速度快、私密性好、交易成本低、安全性高等特點。弊端是少數(shù)節(jié)點有權限、數(shù)據(jù)容易被操控、代碼易被修改等。

（3）聯(lián)盟鏈

聯(lián)盟鏈是由不同的機構或組織共同管理的區(qū)塊鏈，只有經(jīng)過授權后才能加入和退出，每個機構或組織管理一個或幾個節(jié)點。每個機構或組織有實體機構組織。聯(lián)盟鏈適合組織機構間的交易和結算。

比較知名的有中國區(qū)塊鏈研究聯(lián)盟（CBRA）和微眾銀行等。

關于區(qū)塊鏈的基本概念和原理是什么問題的解答就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道了解更多相關知識。