科普：与比特币息息相关的区块链技术到底是什么？

比特币（BitCoin）的概念，对于常年上网的我们来说，相信并不陌生。 有的人用它一夜暴富，有的人破产买矿机挖矿却一无所获。 不管怎样，比特币背后的区块链技术已经成为当今金融和游戏领域最前沿、最热门的话题之一。

今天我们不谈比特币的神秘提议者中本聪，也不谈如何进行比特币交易以获得最大的经济利润。 今天我们只讲和比特币密切相关的原理。 当今如此火爆的区块链技术到底是什么？

首先，比特币实际上是一种工作量证明。 矿机通过不断地进行哈希（Hash）运算，找到一个合适的值来满足区块（Block）的要求。 至于什么是哈希运算，哈希运算的发展过程和原理是什么，恐怕十篇文章的篇幅都说不完。 我们只要知道通过哈希运算找到这个合适值的概率很低就OK了。

在目前矿机的算力条件下，大约每十分钟产生一个区块，每个区块包含约25个比特币。 一旦某个矿机找到这个区块需要的值，就会通过网络广播到整个比特币世界，其他矿机在验证这个值确实是这个区块合适的值后，才会转入下一步。 一个区块继续开采硬币。

那么整个比特币网络中的所有矿工如何才能知道从创世块开始的每个区块是谁挖的，从而使挖出比特币的矿工在以后的交易中有据可依，又如何说服没有挖出比特币的矿工呢？数字？ 那就是建立一个所有人都可以查看的公共账本。 上面详细列出了所有比特币交易记录。 这个账本不是由某个人或组织操作和记录的，而是按照一系列预先设定的代码完全自动记录的。 至于如何保证记录的安全而不被人为修改，这就需要在密码学中使用非对称密钥加密。 原理并不复杂比特币所使用的主要技术是，这里不再赘述。

这个账本实际上是一个区块。 每当一个新的区块产生并成功声明时，区块发现者的数字签名将被记录下来，并通过比特币网络复制到所有节点。 因为一个块的哈希值与前一个块的哈希值相关联。 这样一个区块不仅包含了本区块的信息，还间接包含了前一个区块的信息。 依次按照这个方法继续记账，最新的块总是间接包含了之前所有的账页信息。 所有这些区块组合起来形成一个区块链，这样一个区块链构成了一个易验证的（只要最后一个区块的哈希值被验证就相当于验证了整个账本），不可更改的（任何交易信息的变化都会发生变化）所有后续区块的哈希值比特币所使用的主要技术是，这样就不会通过验证）总账。

通过以上介绍，我们可以看出区块链技术利用区块链数据结构来验证和存储数据，利用分布式节点共识算法来产生和更新数据，利用密码学来保证数据传输和访问的安全，一种全新的分布式基础设施以及使用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操​​作数据的计算范式。

比特币是区块链技术的第一个也是最好的具体应用。 由于区块链技术独特的安全优势和信用保障，未来将在很多领域，尤其是金融和游戏领域有着广泛而巨大的应用。