与比特币连接的区块链

区块链是一种特殊的数据存储结构或协议，可以解决安全性、稳定性等问题；而比特币是一种使用区块链技术实现的数字货币系统，比特币是目前唯一成熟的区块链应用，比特币是目前唯一一种成熟的区块链应用，两者容易混淆的原因之一。2017年比特币迎来了爆发式增长，比特币的价格曾一度突破20000美元大关。在相关行业，越来越多的人开始关注区块链，并尝试扩展其应用领域。但是，目前区块链应用场景仅限于金融货币领域。

区块结构

区块的结构并不复杂，它包含了一些字段，整体来看结构类似于双向链表中的节点。

非集中式与对点网络

“去中心化”是区块链的核心思想，也是与其它分布式产品的最大区别，去中心化保证了公平和安全。点对点网络就是一种去中心化框架下的因特网，只要有一台计算机就可以加入点对点网络成为一个节点，每个节点可以拥有整个区块链的信息(目前达到了数百GB)，而且还在不断地更新和同步。每个数据块的写入将被广播到整个网络。点对点网络中各点具有相同的权利义务，对等关系，CPU作为算力单位每一点都可以参与投票、计算、打包数据，并有权同步块信息。

资料不可修改性

根据区块的基本结构得出结论：内容一旦写进就不可修改。通过Hash=SHA256(区域块)可以得到第一个区块，所以每个区块的Hash是唯一的。而且区域块中包含了MerkleRoot字段，体内的交易数据存储在默克尔树的叶子节点中，所以MerkleRoot可以视为这个块中所有交易数据的唯一签名。根据上述事实，无论是修改交易数据还是修改分块信息，都将导致的Hash字段更改，因为除了第一个最后一个块以外的所有节点都有PreviousBlock、NextBlock(s)字段，这将导致连锁反应。对数据进行修改的代价是修改区块链中所有区块的Hash、PreviousBlock、NextBlock(s)字段。若没有超过整个网络一半以上的计算能力，也无法做到。所以可以说，数据一旦写入区块链，就会永久写入不可修改。同时还保证了数据的安全性和可信度。

协商机制

协商一致机制是区块链的最大特征，共识意味着对区块数据的认同，或将其视为投票。只有一半以上的点对点网络认为区块数据真实可靠，才能达成共识。当前存在一些主要的共识机制。

目前有几个主要的共识机制:工作量证明、权益证明、授权股权证明、拜占庭共识算法。工作量证明是比特币采用的机制。比特币中的工作量证明是所谓的开采。

因为每一个节点都要同步最新的区块链数据，所以区块产生的速度不能太快，否则大多数节点来不及同步。为此，中本聪设计了难度系数调节机制，在区块结构中保持了Nonce和Difficulty两个字段，分别代表计算次数和难度系数，区块产生的设计速度是每10min产生一次，随着计算能力的提高，这一速度可能会加快，如果区块产生的速度大于设计速度，下一个区块的难度系数就会增加。这样就能保证区块的生成时间间隔围绕10min。因此，随着时间的推移，比特币挖矿变得越来越困难。

如果两个块同时加入块链，块链就会分叉。哪个分支的长度先达到6个，哪个成为主干，确认交易，另一个分支被抛弃(选择多数节点的共识)。因此，确认一次交易需要1小时左右。

双重话费

双重费用是指将同一资产花在两个不同的交易上。比如节点A有一个比特币，几乎同时提交两个交易:向节点B支付一个比特币，向节点C支付一个比特币。在交易记录之前，这两笔交易可能是合法的，不同的节点可能会记录。如果同时产生两个，那么就根据工作量证明的共识机制进行选择。区块链不通过第三方也能解决双花问题。

隐私权保护

因为在区块链中，所有的节点都是全网唯一的SHA256签名代表，这个签名不能反向发布信息，所以即使签名在全网播出，也不能获得某个节点的信息。基于此，所有交易中的节点都相当于匿名，很好地保护了用户的隐私。但是，这也是制作恐吓软件的黑客常用的恐吓支付方式。

总结

区块链技术是分散的，结构特征可以保证数据的安全性和节点之间的公平性，利用共识机制解决双花等问题，比特币的发展也表现出对区块链价值的认识。

截至目前，区块链的应用场景仍局限于金融货币领域。判断区块链能否应用于某个领域只需要三点:不需要管理中心，不需要数据的实时性，蓑衣网小编成本低于收入。目前，虽然区块链带来的变化不足以与人工智能相比，但区块链的想法值得研究和参考。