以太坊学习笔记（1）（区块链简介）区块链

写在开始：心血来潮想了解一下 “区块链以太坊” 相关的技术，然后借阅了《以太坊技术详解与实战》一书，写些学习笔记。

目录
一、区块链
- 1. 数据结构
- 2. 网络结构

一、区块链

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。
区块链是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。
——《百度百科》

区块链是一种分布式、去中心化的计算与存储结构。
现如今，信息通过信息互联网进行点对点传递，那么价值比如电子资产就需要一个价值互联网来脱离第三方直接进行点对点转移。但是不同于信息，价值的转移涉及所有权变更。比如A把资产转给B，A的账户中会扣除这部分资产，而B的账户中则会添加。因此在价值转移过程中，需要一份账本来记录资产的变更。该帐本一方面必须做到安全稳定可靠，另一方面需要有一定的覆盖性及可用性。所以区块链也被定义成去中心的分布式记账系统，该系统节点无需互相信任，通过统一的共识机制共同维护一份账本。

【以太坊学习笔记（1）（区块链简介）】第一个问题：如何保证数据记录的可信度。
区块链的解决办法是假设互相不信任，因此每个节点都有一份完整的数据记录。当一个新节点加入网络需要同步数据时，它会从其他节点同步交易历史，然后重新计算验证。比如A转移资产100到B，A和B中都会有一条交易记录{A-100，B+100}。而这时候C加入了，它也会同步{A-100，B+100}这条记录。
第二个问题：为什么这么多记账节点愿意按照一致性协议记账。
上面那个例子，在A获得记账权时，为什么A自己不偷偷的记录{A-90，B+100}而增加自己利益呢。因为区块链有一个巧妙的记账奖励机制，诚实的记账节点会得到相应奖赏，且该奖赏远大于恶意篡改带来的收益。A如果篡改记录{A-90，B+100}可以赚10，而它诚实记录就能拿到1000的奖励。
第三个问题：如何公平地选取记账节点。
区块链提供了共识机制，即一致性协议。以“工作量证明”机制（Proof of Work，PoW）为例，它采用“猜散列值”这个公平、依靠消耗算力的方式，也就是常听到的“挖矿”。各节点谁先算出给定要求的散列值，谁就大概率争夺到记账权。

1. 数据结构区块链（Blockchain），字面意思就是“链接起来的区块”。那么什么是区块（Block），就是系统中打包后的每次交易（Transaction），而一个个区块按照密码学算法链接在一起，并包含了用于验证有效链接于上一个区块的数学凭证。该数据结构能很容易地验证数据是否篡改，追踪交易历史，保证系统安全。

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2. 网络结构区块链系统中各节点组成一个P2P网络（如下图右上部分），每个节点分别执行、验证和记录每次交易，每个节点在本地都存有完整的区块链数据。
下图是一个简单的交易示例。A要给B转账，他需要创建一条交易，声明转账付款人、收款人以及转账金额。之后A在这条交易上添加自己的数字签名，并将交易发布到区块链网络上。这条交易被记账节点验证后打包广播，并通过共识机制达成全网一致。B在确认看到交易被记录，且该交易后面还有若干区块被陆续记录后（通常6~12块，区块获得6次以上的“确认”时被认为是不可撤销的），就可以认为自己已经收到A的转账。