区块链,简单来说,就是一个特殊的数据库,其存储单元为一个个区块。这些区块记录了一段时间内所有节点间的交流,并通过随机散列(又称哈希)连接在一起。每个新区块包含前一区块的哈希值,形成连续的数据链,即区块链。尽管表面看似普通的网络代码,但实际上,区块链代表着一种全新的网络思维和运营模式。
随机散列与哈希函数区块链中,各区块之间的连接依赖于随机散列。这是一种数学概念,涉及到密码学中的哈希函数。通常,我们可以通过已知项推算出未知项;但哈希函数则相反,我们很难根据输出推算出输入值。这种特性为数据提供了安全保障。区块链中采用的随机散列组合,是哈希函数的一种变形,增加了随机值,使新区块无法轻易得到符合要求的哈希值。唯一的解决方案就是无限穷举,尝试各种可能性,直到找到正确的哈希值。
比特币与挖矿让我们以比特币为例,了解一下挖矿的过程。实际上,挖矿就是无限穷举。矿工们在接受到区块网络上广播的数据块后,利用自己的计算能力进行无限穷举。计算能力是指计算机能够执行的任务量。比如,一台计算机总能力为100分,而你在用它娱乐时占用了70%,那么剩余的30%就是计算能力,可用于进行区块哈希值头部运算。第一个找到正确哈希值的矿工就能获得打包区块的权利,同时其他节点也会进行备份。这样的技术原理确保了网络的安全性。即使某个节点试图篡改数据,只要大多数节点未发生变化,该篡改行为就会立即被区块链驳回,从而保护整个网络的共识性和安全性。
区块链的功能及其解决问题的方法,都是基于其技术原理。未来我们将看到更多的领域应用区块链,解决更多的问题。