区块链是一个去中心化的数字账本，安全地在计算机网络中以透明、不变和抗篡改的方式存储记录。每个“区块”包含数据，区块按时间顺序链接在一起形成“链”。
区块链是一个分布式数据库或账本，分布在计算机网络的节点之间。它们因在加密货币系统中发挥关键作用而广为人知，维护交易的安全和去中心化记录，但它们并不限于加密货币的使用。区块链可以用于使任何行业的数据不可变——这意味着它无法被更改。
由于区块无法更改，因此唯一需要信任的是用户或程序输入数据的点。这减少了对可信第三方的需求，例如审计师或其他人类，这些人增加了成本并可能会犯错。
自2009年比特币推出以来，区块链的应用随着各种加密货币、去中心化金融（DeFi）应用、非同质化代币（NFT）和智能合约的创建而迅速增长。
关键要点：
*区块链是一种共享数据库，与典型数据库的不同之处在于它存储信息的方式；区块链通过加密将数据存储在链接在一起的区块中。
*区块链上可以存储不同类型的信息，但最常见的用法是作为交易账本。
*在比特币的情况下，区块链是去中心化的，因此没有单一的个人或团体拥有控制权——相反，所有用户共同保留控制权。
*去中心化的区块链是不可变的，这意味着输入的数据是不可逆转的。对于比特币，交易被永久记录并可供任何人查看。
区块链是如何工作的？
你可能熟悉电子表格或数据库。区块链在某种程度上类似，因为它是一个信息输入和存储的数据库。传统数据库或电子表格与区块链之间的主要区别在于数据的结构和访问方式。
区块链由称为脚本的程序组成，执行你通常会在数据库中进行的任务：输入和访问信息，以及将其保存和存储在某个地方。区块链是分布式的，这意味着多个副本保存在许多机器上，它们必须全部匹配才能被视为有效。
比特币区块链收集交易信息并将其输入到一个称为区块的4MB文件中（不同的区块链有不同大小的区块）。一旦区块满了，区块数据通过加密哈希函数运行，生成一个称为区块头哈希的十六进制数字。
然后将哈希值输入到下一个区块头中，并与该区块头中的其他信息进行加密，从而创建一个区块链，因此得名“区块链”。
交易过程
交易遵循特定的过程，依赖于区块链。例如，在比特币的区块链上，如果你使用加密货币钱包发起交易——该应用程序提供了区块链的接口——它会启动一系列事件。
在比特币中，你的交易被发送到内存池，在那里存储和排队，直到矿工提取它。一旦它被输入到一个区块中，并且该区块填满交易，它就关闭，挖矿开始。
网络中的每个节点以这种方式提出自己的区块，因为它们选择的交易不同。每个节点都在自己的区块上工作，试图找到难度目标的解决方案，使用“随机数”，即一次性使用的数字。
随机数值是区块头中的一个可变字段，其值在每次挖矿尝试中逐渐增加。如果生成的哈希不等于或小于目标哈希，则在随机数上加1，生成一个新的哈希，依此类推。随机数每约45亿次尝试（耗时不到一秒）就会重置，并使用另一个称为额外随机数的值作为额外计数器。这将持续，直到矿工生成有效哈希，赢得比赛并获得奖励。
事实：*生成这些哈希直到找到特定值就是你听说过的“工作量证明”——它“证明”矿工做了工作。验证哈希所需的庞大工作量是比特币网络消耗如此多计算能力和能源的原因。
一旦一个区块关闭，交易就完成了。然而，直到另外五个区块被验证，该区块才被认为是确认的。确认需要网络大约一个小时的时间来完成，因为每个区块的平均时间不到10分钟（第一个包含你交易的区块和后面五个区块相乘得到60分钟）。
并非所有区块链都遵循这个过程。例如，以太坊网络随机从所有质押以太的用户中选择一个验证者来验证区块，然后由网络确认。这比比特币的过程要快得多，且能源消耗更少。
区块链去中心化
区块链允许数据库中的数据分布在多个网络节点——运行区块链软件的计算机或设备——的不同位置。这创造了冗余并维护了数据的完整性。例如，如果有人试图在一个节点上更改记录，其他节点将通过比较区块哈希防止这种情况发生。这样，没有单个节点可以更改链中的信息。
由于这种分布——以及工作完成的加密证明——区块链数据，例如交易历史，变得不可逆转。这样的记录可以是交易列表，但私有区块链也可以包含各种其他信息，如法律合同、州身份证明或公司的库存。大多数区块链不会直接“存储”这些项目；它们可能会通过哈希算法发送，并通过代币在区块链上表示。
