最近比特币大跌，外面有不少人传言“比特币是个大骗子，看！现在要归零了吧？”如果小K君是比特币的话，估计一定要说一句“总有刁民想害朕”。要知道比特币在短短的十年里，至少被人“杀死”了130次，结果每一次都狠狠打了那些人的脸，它的价格从最初的0.003美元，一直涨到去年的20000美元。

而比特币的蓬勃发展，一定离不开其背后区块链技术的支持。所以，今天小K君就来给大家科普一下，区块链到底是什么？具体小K君将从两个方面为大家解答：

区块链的概念是什么？

区块链具体包含了哪些技术？

下面，让我们一起走进区块链的世界，揭开它的神秘面纱。

区块链的具体概念

区块链的英文叫做 Blockchain，用比较官方的话来说，区块链是一种集分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术于一体的新型应用模式。

简单来说，它就是一个分布式记账的应用模型，通过去中心化、去信任的方式集中维护一个可靠的数据库。你可以把它理解为：我们每个人都有一个小的账本（小的数据库），会记录下来我们所有的数据。通过网络将所有人的小数据库连接到一起，形成一个分布式的大数据库，由每个人共同来维护、更新、分享数据。

那问题来了，为什么要用这样的记账方式呢？我们以支付宝交易为例来说明传统交易模式和去中心化交易模式之间的区别。传统的交易方式是买家在淘宝平台购买商品，然后将购买商品的钱打到支付宝这个中介平台，待卖方发货以及买方确认收到货之后，再由买方通知支付宝将钱打到卖方账户。

在这个过程中，虽然你是在和卖家交易，但其实这笔交易还牵扯到了第三方平台（支付宝）。你和卖家的交易都围绕支付宝来展开，并且都要向支付宝提供多余的信息，于是就有了一个中心化的数据库来管理这部分数据，一旦这个第三方平台出了问题，比如：发生系统崩溃、木马攻击和数据篡改等情况，都可能造成这笔交易的失败，严重时甚至会发生资金丢失及信息泄露等情况。

而使用区块链技术的交易模式，则不再需要通过任何第三方平台做信用背书，买家和卖家可直接点对点地进行交易。交易发生后，系统会直接将交易信息发布到区块链的P2P网络中，在所有节点确认信息无误之后，就会将这笔交易记录在节点的账本之中。

因为信息会记录在每个节点的数据库里，导致所有发生过的交易信息都不可篡改，只能附加。记录清单只能通过彼此相互连接的方式不断扩大，安全地存储在多个相互关联的系统中。

这样既可以防止当数据都储存于同一平台，由于平台发生机器宕机、系统崩溃、木马攻击等问题导致交易失败与数据丢失的情况发生，同时也可以避免赋予中心化机构过大的权利，导致机构作恶事件的发生。

区块链包含的技术原理

在了解区块链的具体概念之后，下面我们就要说一说区块链这个应用模型到底集合了哪些计算机技术？

其实一个应用模型在明确大方向的前提下，具体需要解决的不外乎四个问题：数据的存储、数据的安全、数据的信任、数据的功能。针对这四个部分，区块链集合了以下几种核心技术，下面小K君就来简单地说下，这些技术究竟是什么？其原理又是什么？

分布式账本主要是起到数据的存储功能。交易记账由分布在不同地区的多个节点共同完成。节点就是参与记账的人或者组织，理论上只要你拥有足够的算力，即有记账能力，就可以成为节点。每一个节点记录的都是完整的账目，因此它们都具备监督交易的合法性，同时也可以共同为其作证。

不同于传统的中心化记账方案，分布式账本中，没有任何一个节点可以单独成功记录账目，必须全网所有节点都确认了这个账目才能生效，这样就避免了单一记账人被控制或者被贿赂而出现记假账的情况发生。另一方面，由于记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。

密码学主要对数据安全进行保障。区块链中大体用到了三种密码学技术：哈希算法、Merkle树、公钥密码算法。

哈希算法是一种单向密码体制，是一个从明文到密文的不可逆的映射，只有加密过程，没有解密过程。哈希算法可以生成无数的字符串，只有按照顺序破解出所有的哈希值才有机会破获我们的信息。这个计算密码的工作量非常庞大且繁琐，密码有可能被破译，但是破译成本太大，被成功破译的几率很小。在区块链网络中，只有成功破获超过51%的节点才可能篡改信息，所以在区块链中篡改信息会难上加难。

Merkle树一般用来进行完整性验证处理。在处理完整性验证的应用场景中，Merkle树会大大减少数据的传输量及计算的复杂度。利用Merkle树我们可以快速地检索区块链上的信息，同时可以检查信息是否被修改。

公钥密码算法也叫作非对称加密算法。在区块链上我们会有一对密钥，将其中的一个公开，就是公钥，另一个自己保留，就是私钥。一般情况下，发送方利用公钥对信息进行加密，接收方利用私钥对信息进行解密完成通信。这就保证了存储在区块链上的交易信息是公开的，但是账户身份信息是高度加密的，只有在数据拥有者授权的情况下才能访问，从而保证了数据的安全和个人的隐私。

共识机制起到信任的功能。简单来说就是解决所有记账节点之间怎么达成共识，去认定一个记录的有效性问题。比较常见的共识机制有三种：工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）以及委托权益证明（DPoS)。

工作量证明：即通过评估你的工作量来决定你获得记账权的概率，你的工作量越多，越容易获得记账权，每次记账成功都会获得一定数量的代币作为奖励。权益证明：以手中所持有的币的数量来决定获得记账的概率，也就是谁的币多，谁来记账。而委托权益证明则是类似于董事会投票，通过系统会投票选出代表来行使记账的权利。

最终共识机制都是选出一个节点去执行数据更新的任务，并且让其它节点也相信本次更新是可信任的。

所以，区块链主要集合了分布式账本、密码学、共识机制、智能合约这四种底层技术。它们分别解决了数据的存储、安全、信任、功能等问题，共同构建了区块链的核心技术基础。

总结

区块链是一种实现分布式记账的新型应用模型，它以实现去中心化为目的，集合了分布式账本、共识机制、密码学以及智能合约等多种计算机技术。

通过这样的方式，一方面可以有效地规避数据都由中心化机构保存所带来的风险；另一方面，也可以解决由于中心化机构权力过大而带来的监管难题。

以上就是本次科普的全部内容，关于区块链的四大核心技术，小K君会在之后的科普中，有更详细的介绍。

最后，小K君想对大家说一句话：在区块链革命中，最大的风险就是不学习、不参与。与其观望，不如行动，愿我们都能在区块链的潮流里，有所感悟，有所收获。