区块链结构分析

用一句话来定义区块链，它是一个安全系统，在这个基础上使用的货币就是加密货币。 如果没有区块链技术，所有的加密货币实际上就像 Cywernet 的橡子一样，只能存在于特定网站上。 然而，基于区块链的加密货币可以透明地在账本中记录交易细节，任何人都可以查看。 分布式数据存储技术，在多台计算机上复制存储，多台计算机校验记录，防止黑客攻击。

以银行为例。 电子证书、OTP卡等密码在银行集中管理，所有汇款流程操作。 因此，如果银行服务器或数据出现问题，将会引发重大事故。 为此，银行还采用双重或三重安全装置来确保汇款过程的安全。 但这些安全装置的成本很高。

区块链不在同一个地方处理这些问题，存储各种记录的副本，分散在所有计算机中，各种数据在存储前实时加密。 这是一种基于分布式计算技术的数据防伪技术，任何人都不能擅自修改，任何人都可以查看修改的结果。 该区块记录了相关区块被发现之前传输给用户的所有交易明细，同时也通过P2P方式传输给所有用户，因此交易明细不能被擅自修改或遗漏。

一个块有一个发现日期和一个到以前块的链接，这个块的集合称为区块链。 简单来说，就是一种将无数记录绑定在一起的技术。 加密货币没有铸造硬币的中央银行。 货币是通过定期寻找区块并获得补偿来产生的。 一个区块由相关加密货币使用的哈希函数（将任意长度的数据转换为固定长度数据的函数）组成，用户通过将计算机的计算能力代入相应的函数来找到哈希。 这个过程称为挖矿。

与交易记录保存在中央服务器上的传统电子货币交易不同，区块链为所有用户显示交易记录并相互比较以防止伪造。

一个区块意味着大部分交易信息的集合。 首先，如果分三个阶段来描述块结构，块是存储数据的单位，可以分为主体和块头。 正文包含交易内容，标头包含密码。 按照预定的周期产生区块，收集交易记录制作区块，验证可信度，将之前的区块链接起来形成区块链。 第一次从这里开始的块称为创世块。 即创世块指的是之前没有产生过任何块的初始块。

节点不在中心化服务器中保存和管理交易记录，而是参与交易的每个人的服务器聚集在一起维护和管理网络。 每个人的服务器，即参与者，称为节点。 因为没有中央管理员，所以分发区块的节点的作用非常重要，至少有一半的参与节点同意产生区块。 每个节点将块存储在计算机中。 即使部分节点被盗，现有内容崩溃，但大多数节点仍然有数据，可以继续保存数据。

这种区块结构，即使其中一个区块被盗，只要剩余链上的区块不识别黑客攻击，黑客企图就会被拒绝。 从这个角度来看，它在安全性方面是非常有创新性的。 到目前为止，这种安全级别还没有被盗。 还有一个，说区块链最重要的部分就是交易。 运行区块实际内容的部分是交易。 简单的说，它通常被称为交易。 区块链通过交易从一个地址转移到另一个地址。 第一代基于区块链的加密货币，如比特币，基本上由以下四个因素组成。

加密货币钱包（Wallet）

每个用户生成并保存一个私钥和一个公钥，根据公钥生成一个地址，并使用这个地址进行交易。 公钥类似于可以与不特定数量的人共享的存折帐户。 私钥类似于存折密码，只有用户才能访问。 以损失为例，黑客攻击交易所工作人员个人电脑，获取用户个人信息，冒充交易所工作人员，获取用户私钥信息后，盗取加密货币。 私钥就像存折密码一样，是重要的安全事项，绝对不能对外公开。

而且，在2013年底，彭博电视台的一位主持人向同事播放了一次比特币汇款，结果他的比特币全部被盗。 私钥泄露是因为电视台的摄像头不小心拍到了主持人的比特币钱包。

交易

是指实际发生区块链运动的交易，交易只能在指定的用户之间进行，通过每个用户的私钥签名。 交易记录以区块的形式存储，经认证过程确认后不可更改或伪造。 为了完成交易，需要工作量证明的批准，这需要一些时间。

堵塞

区块链是连接在一起的区块链，记录发生在世界各地的交易。 顾名思义，它相当于一个交易记录组。 通过blockchain.info可以轻松确认区块和区块链信息。 每笔交易都有自己的交易号，记录了从哪个地址发送到哪个地址的金额。 每个块根据交易历史顺序连接。 每个区块都有与前一个区块相关联的信息，因此很容易判断是否被操作过。 确认过程后，已被操纵的块从网络中消失。

矿工

为了防止包含交易的区块出现双重支出问题，工作量证明协议用于链接区块主体。 区块链网络通过这台矿机维护，矿机获得区块链作为补偿。 但是现在越来越多的新链被上传到已有的稳定区块链上，所以有很多区块链没有新的挖矿（mining）。 本白皮书中介绍的 MP 币也标榜这种做法。

除了这些，以下术语通常用于基于区块链的加密货币。

P2P网络（点对点网络）

允许所有节点在同一层内进行通信而无需中央服务器的通信网络。

散列

将字符串转换为更短的值或键。 哈希可以用来确认信息是否被篡改。

SHA256（安全哈希算法）

将特定值或字符串转换为 256 位（32 字节）值的函数。 它是不可逆的，同时只要输入值稍有变化，结果值就会相差很大，因此常用于加密领域。

节点

构成通信网络的终端设备或通信处理设备的基本单元。

分布式计算

一种连接多台计算机并相互协作以提高计算性能和效率的技术。

私钥

一个字符串，可以访问相当于加密货币地址的公钥。 因为它充当密码，所以不能向公众公开。 类似于存折密码。

公钥

加密货币地址字符串。 它作为一个帐户，可以向其他人披露。 类似于存折的帐户。

批准（确认）

为了确认加密货币是否是伪造的，加密货币网络的每个节点通过工作量证明或权益证明过程来验证区块链的合法性。

双花

是指同一笔钱在一次交易中使用两次以上的情况。 极有可能发生在非面对面的网上交易中。 双花问题是证明加密货币可信度的一个非常重要的项目。

51%规则

是一种验证区块链是否被伪造的方法。 加密货币的每个节点经常会用自己持有的区块链与其他节点持有的区块链进行比较是否相同，以验证是否是伪造的。 如果与半数以上的人持有的区块链相同，则视为原件，继续保留。 如果不同，则认为是伪造的，丢弃后，将一半以上人持有的区块链复制保存。

工作证明

它是一种故意让所有想要连接到计算机系统的个人执行耗时工作以保护系统免受试图攻击系统的恶意连接器的手段。 工作量证明过程减慢了新块信息传输到网络的时间，并防止被操纵的区块链在网络上快速传播。 比特币自动生成需要 10 分钟回答的问题，第一个回答问题的参与者有权将自己的区块链接到现有区块链以创建新的区块链。

通过这个过程，区块链平均每 10 分钟更新一次，每个节点在 10 分钟内获得可验证的区块时间。 同时，每 10 分钟回答一次问题的参与者将拥有一定数量的新比特币作为补偿。 早期的矿工使用普通 PC 可以在 10 分钟内找到答案，但现在由于要挖矿的竞争者增加，问题的难度逐渐增加，需要更快的计算速度。 也有一些专业矿工，显卡和GPU混用，进行快速处理操作，开厂。 综上所述，存在消耗计算资源和电力资源等问题。

股权证明

持币多的批准者可以优先出块。 前提是持有大量货币的参与者不会破坏系统的信任，以保护他们的货币价值。 因此，权益证明方式不消耗计算机资源，而是通过自己的权益产生区块。 即根据自身持有的权益和权益产生的日期确定。 用于生成块的质押日期已初始化。 基本结构与Proof of Work无异，但哈希运算的难度会根据币量的多少而降低，因此与Proof of Work相比，具有资源消耗相对较少的优势。

比特币 (BTC)

世界上第一个基于 P2P 的加密货币，由中本聪于 2009 年创建。简称 BTC。 新的比特币是通过向第一个节点支付比特币来发行的，通过工作量证明来制作区块。 最大发行量为2100万枚BTC，截至2017年6月已发行约1700万枚BTC，平均每批10分钟，审批12次，完成交易至少需要两个小时. 在实际交易中，由于服务器速度慢等原因，通常需要更长时间。

比特币挖矿（BTC Mining）

它指的是比特币节点之间为实现工作量证明而进行的竞争。 为了诱导实施工作量证明的能力，向成功实施工作量证明的第一个节点支付比特币作为补偿，这与开采黄金非常相似，因此产生了这个概念。

比特币现金 (BCH/BCC)

一种加密货币，于 2017 年 8 月 1 日从比特币中分叉出来。简称为 BCH 或 BCC。 2017 年 5 月，世界各地的比特币开发商和矿工决定确定区块大小，以吸收增加的比特币交易量。 然而，由于一些开发人员认为这可能会导致挖矿收入减少，比特币被拆分为比特币和比特币现金。

另类硬币

除比特币之外的所有加密货币的总称。 以太坊是最典型的替代货币，从比特币中分离出来的比特币现金也是一种替代货币。

以太坊 (ETH)

2015年7月，Vitalik Buterin开发的代表性加密货币总市值排名第二。 它是一个去中心化的计算平台，体现了交易记录和智能合约功能。 着眼于记录货币交易以外的合同等辅助信息的能力，利用全世界无数用户拥有的计算机资源，形成分布式网络btc区块数据结构，记录SNS、电子邮件、电子信息等各种信息的系统。投票是使用这个平台发明的。

以太坊支持C++、JAVA、PYTHON、GO等主流编程语言。 以太坊拥有“图灵完备”的扩展语言，可以轻松方便地编写智能合约。 所谓图灵完备，是指可以编程到数学模拟的图灵机级别。

这意味着它旨在编辑在普通计算机上实现的所有程序，并且顾名思义具有无限的可扩展性。 以太坊还使用加密货币“Either”。 以太坊充当中介，使各种虚拟资产之间能够进行有效交换，并用作支付交易费用的货币。 交易历史在 P2P 网络上以区块的形式累积，智能合约代码和执行历史也被记录下来。 以太坊每 12 秒产生一个区块。

莱特币 (LTC)

2011 年 10 月，曾在谷歌工作的 Charles Lee 开发的一种加密货币。 它是基于比特币开发的，所有技术都与比特币相同。 与比特币最大的不同在于，它比平均 10 分钟挖出一个比特币区块快 4 倍，每 2.5 分钟产生一个区块。 而且最大发行量也达到了8400万，是比特币发行量的四倍。 可以看作是体现了开发者追求轻量级比特币的理念。

瑞波币（瑞波币）

瑞波币是仅次于比特币和以太坊的市值第三大加密货币。 与其他货币不同，它基于汇款系统，因此其结构也不同。 结算速度比其他货币快，扩容性能非常好。

EOS

基于以太坊发行的代币，用于免费接受 EOS 软件开发基金捐赠。 截至2018年5月，总市值排名第五。 EOS软件由Block.one于2016年开发，采用Delegated Proof-of-Stake方式，交易速度比以太坊更快。

而且，它还具有用户无需支付手续费而由开发商支付的特点。 截至 2018 年 4 月，以太坊每秒可以处理 20 笔交易，而 EOS 平均可以处理 3000 笔交易。 ICO 以以太坊区块链上的平价销售形式进行。 原计划于2018年6月2日将服务器转移到自己的主网btc区块数据结构，但在2018年5月30日被中国互联网安全公司奇虎360发现，其安全性存在致命缺陷。

代币

加密货币和代币通常意味着同一件事。 通常，当它具有独立的区块链网络时，它被称为加密货币。 比特币和以太坊是最典型的例子。 相反，如果没有独立的区块链网络，则称为代币。

例如，EOS 就是最典型的代币。 ERC20（Ethereum Request for Comment）代币，可以称为当前全球代币的标准，是指可以在基于以太坊网络区块链的DAPP（Decentralized Application）上使用的代币。

从广义上讲，它除了货币之外，还具有资产的功能。 如果将以太坊网络区块链比作 Google Electronics Market 商店，那么 DAPP 就相当于一个可以在 Google Play Store 上下载的应用程序。 名为量子链（QTUM）的加密货币最初是从ERC20开始的，以代币的形式上市，通过代币融资，在此基础上建立了一个独立的网络（这称为主网启动）。 之后，它将通过货币互换从量子链代币转换为量子链货币。