摘 要：如今，人人（rén）都在说
比特币。别担心，这篇文章不会（huì）像其他文章那（nà）样（yàng）教你投资比特币赚钱，而是（shì）会帮助你理解比特币的底层技术（shù）
区块链，以及在未来几十年区块链将如何发挥作（zuò）用。
本文（wén）由（yóu）格密链社区的群友任芳翻（fān）译，致远博士校订。
历史回顾
2008年（nián）10月31日，一位所谓名叫（jiào）中本（běn）聪人发表了一份白皮书，构造了一种能够直（zhí）接将电子现金从发送人（rén）支付给接收（shōu）人（rén）的（de）新方法，这（zhè）种新（xīn）方（fāng）法不需要任（rèn）何
金（jīn）融（róng）中介（jiè）机（jī）构参（cān）与。这篇论文给这个概念起了个名（míng）字——比特币。由于比特币使用了一些密码学的技术，这（zhè）种（zhǒng）新（xīn）的货币交换方式被（bèi）称为
加密货币。
比特币的唯（wéi）一目（mù）标是用于（yú）交（jiāo）易支付，但研究（jiū）人员意（yì）识到，它（tā）的底层（céng）技术可以被用来构建其他安全可靠的应用，从而（ér）彻（chè）底改（gǎi）变当前系统的工作方式。“区块链”就（jiù）是这个底层技术的名字。这么多专业词（cí）汇?让我们简化一下!
什么是区（qū）块链？——以停车（chē）为例
假设你住的城市有一个很（hěn）大的中央（yāng）停车场，一次可以停（tíng）放200辆（liàng）车(假设（shè）这个停车（chē）场只有（yǒu）一（yī）层（céng）)。停（tíng）车场有一个大门（mén），大门是锁着的，只有当汽（qì）车进出（chū）时才会打开。现在让我们从（cóng）不同的角度来分析这个停车场：
•价格: 这个停（tíng）车场是由某个公司（sī）修建，而且（qiě）所（suǒ）有的（de）维护（hù）费用都由这个公司（sī）承担，所以停车费会很（hěn）高（gāo）。
•安全: 如（rú）果（guǒ）小偷进入停车场（chǎng），他们（men）会很容易（yì）接近所有汽车(拿走轮胎，偷走燃料，损（sǔn）坏（huài）刹（shā）车，干任何坏事（shì）!)
•限制（zhì）: 如果你所在城市的（de）汽车从200辆增加到300辆呢?停车（chē）场无法容纳所有汽车，其他公司将（jiāng）不得不修建一（yī）个新（xīn）的停车场（chǎng）。
•信任（rèn）: 车主相信停车场，运营（yíng）停车场的公司负责保障车辆的安全。
•中心化：由于所有汽车都停在一个中央停车场内，我们（men）可以认（rèn）为这是一种中心化的停车（chē）方式。
现在，让我们改变一下当前的场景（jǐng）。假设在你的城市里有（yǒu）200座房子（zǐ），每座房子（zǐ）都有两个车库。简单起见，我们（men）假（jiǎ）设每（měi）个房主（zhǔ）有且只有一辆车。据（jù）此（cǐ），每座房子的两个车（chē）库中都有一（yī）个空车库。
现（xiàn）在，假设这个城市（shì）的（de）人们决（jué）定把额外的车库出租给（gěi）任何需（xū）要停（tíng）车的人。这种提供停车位的模式（shì）可以解决200辆或者200多辆车的停（tíng）车问题（tí）(人们会不断（duàn）进城出城)，而不需要为整个城市建（jiàn）立任何大的中（zhōng）央停车场。让（ràng）我们分析这个新（xīn）的场景（jǐng）——
•价格（gé）: 人们的第二个车库并不是专门（mén）为了出租而建，维护成本很低（dī）。跟中心化的停车方式比，停（tíng）车（chē）费较低。
•安全: 每辆车都被锁（suǒ）在不同的车库里（lǐ），小偷要接触到全部汽（qì）车（chē）必须撬开所有车库，因而这（zhè）种停车方式（shì）相对安（ān）全。(区块链安全性有点不同，但为（wéi）了简单起见，让我（wǒ）们（men）暂时这样考虑!)
•限制:随着房子数（shù）量的增加，假设每（měi）座新房子都有（yǒu）额外（wài）的车库，那么整个车库租（zū）赁（lìn）系（xì）统就会随之扩（kuò）容（róng）。
•去信任化:由于没有中心化的权威机构来控制这些分布（bù）式（shì）停车库，我们认（rèn）为，所有车库出租（zū）者（zhě）会联合（hé）制定出一定的（de）停车规则（zé）。
•分散（sàn）化: 如前所（suǒ）述，这些停车库分布在城（chéng）市的各个角（jiǎo）落（luò），我们可以将其视为分布式停车系统（tǒng）。
从停车模型（xíng）到技术模型
以上停车模型用现实中的例子展示了区（qū）块链（liàn）的基本理念。现在，让我们尝（cháng）试将停车模型（xíng）的组成部分与实际的技术模型进（jìn）行匹配（pèi）——
•大（dà）型中央停车场是类似于AWS、谷歌云等中心化系统(这些（xiē）云平（píng）台也有一定分布，但为了简单起见，我们假设它（tā）们是单个实体（tǐ）)。
•汽车是系统中的数（shù）据和应用。
•分布式停车系（xì）统是一个去中（zhōng）心化系统（tǒng）——区块链。
等等!我（wǒ）们漏掉（diào）了一些（xiē）东西。
并非（fēi）所有的去中心化系统都是区（qū）块链！！是的，区块链是一种（zhǒng）特殊的去（qù）中心化系统，具（jù）有独特属性（xìng）。什（shí）么属性（xìng）呢？我（wǒ）们来谈谈。
区块链由“区块（kuài）”组成
回顾一下我（wǒ）们的分布式停车系统，并做一个小小的（de）更改。假设当一辆车停入（rù）车库时，车库（kù）就（jiù）生成（chéng）一（yī）个特（tè）定的锁-钥（yào）匙（shí）对。 (假（jiǎ）设同一辆车每天停在同一（yī）个（gè）车库)。另外，假设我们（men）按顺序对所有（yǒu）分布（bù）式车库进行编号。50号车库的锁-钥匙对，是基（jī）于49号车库的锁-钥匙对和50号车库（kù）中汽车（chē）的特性(如颜色、重量、发动机号（hào）等)共同生成（chéng），这个过（guò）程从1号车库开始，直到（dào）200号车库甚至更多。
每个车（chē）库的锁（suǒ）-钥匙对，由车库（kù）中汽（qì）车的特（tè）性和前面（miàn）车（chē）库的锁-钥匙对共同决定。
因此，如果一个小偷试图进（jìn）入49号车库并修改车的任何特（tè）性，例如车的颜色或注册号（hào），这意味着49号车库将生成新的锁-钥匙对。而50号车（chē）库的（de）锁-钥匙对取决于（yú）49号车库的锁-钥匙（shí）对，因此（cǐ） 50号车库（kù）的锁-钥匙对也（yě）会随之改变。以此（cǐ）类（lèi）推。
现在，让我（wǒ）们做最后一个假设，计（jì）算一个锁（suǒ）-钥匙对需（xū）要花费大量的计算资源。这意味着，如（rú）果必须（xū）重新计算这些锁（suǒ）-钥匙对，实际上几乎是不（bú）可行的。从而具有防任何小偷（tōu）修（xiū）改任何车库中（zhōng）汽车的特（tè）性。
锁-钥匙对被（bèi）更改了怎么（me）办?
还记（jì）得我们说过，所有（yǒu）的（de）车库主人都遵守一些（xiē）规则吗?其中（zhōng）一个规则就（jiù）是（shì）核实车库的（de）有（yǒu）效性（xìng）。如果一个车库的锁-钥（yào）匙（shí）对是有效的，则认为（wéi）车库是有效的。如果任（rèn）何锁-钥匙（shí）对被（bèi）更改，那么后面（miàn）所（suǒ）有（yǒu）车（chē）库的锁-钥匙（shí）对将失效，因（yīn）为每一个锁-钥匙对（duì）都（dōu）是基于前一个（gè）锁-钥匙对生（shēng）成。(与生成锁-钥匙（shí）对相比，验证（zhèng）特定车库的锁-钥匙对非常迅（xùn）速（sù）)。
基于上一个锁（suǒ）-钥（yào）匙对，生成下一个锁（suǒ）-钥匙对，不断重复就形成（chéng）了（le）一条车库链。在技术界，这些车库就是“区块（kuài）”，因此得名——区块链（liàn）(由区块组成的链)。
区块链中的区块（kuài）通过哈希值连接到下一个区（qū）块，就像我们示例中的（de）锁-钥匙对一样。与车库模型类似，如果更改了一个区块中的数据（jù），那么需要重新计算后面所（suǒ）有区块的哈希值。由于计算（suàn）哈希值是一项非（fēi）常耗（hào）费资（zī）源的操作，实际上（shàng）难以（yǐ）实（shí）施（shī），因（yīn）此整（zhěng）个系统（tǒng）排（pái）除（chú）了（le）无效区（qū）块。哈希值的计算（suàn）过程被称为“挖矿”，我（wǒ）们将在本系（xì）列的下一篇文章（zhāng）对此（cǐ）进行（háng）讨论。
如何修复（fù）区块?
区块链网络上的所有计算机都（dōu）保（bǎo）留一（yī）份完整的区块（kuài）链副本。如（rú）果某台或多台计算机（jī）上的一个区块或整条区块（kuài）链被更改（gǎi），所有网络（luò）节点就会将其与自己的完整的区块（kuài）链副本进行比较。
如果（guǒ）网（wǎng）络上大多数节点(或计算机)发现更改后的链无效（xiào），则用其（qí）他节点（diǎn）的有效（xiào）链替换（huàn）更改后的链（liàn）。这使得区块链（liàn）容（róng）易受到51%的攻击。简单（dān）地说，如果网络上（shàng）超过（guò）50%的（de）节点是恶（è）意的（de）(或者说（shuō）是有一条被（bèi）更改的链)，那么整（zhěng）个（gè）网络（luò）就会（huì）妥协，接受更改（gǎi）后（hòu）的区块链（liàn）。
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