区块链（Blockchain）是一种很早就被学界提出但近几年才被比特币带火的一个概念。比特币是基于区块链技术的一种实现，比特币是一种加密货币，或者叫数字货币也可以。我们先以比特币入手谈谈比特币是怎么利用区块链技术的。
假设06年世界杯决赛期间，两个互相不认识的足球迷碰到了，意大利打法国，法国球迷说我们法兰西有齐达内肯定赢你们意大利，意大利球迷不服气说我们意大利是战无不胜的，不信咱俩赌100欧元。现实世界里，怎么办呢？
我之前讲过我们搞计算机的，90%以上的时间都在处理异常情况，如果人类都很讲信用的话，那这个世界可能就不是现在这样了。秦国当年许给楚怀王那600里地就不是6里了，说不定统一中国的就是楚国了呢也说不定。如果把钱交到第三方手里，万一第三方也跑了怎么办？把钱私吞了。所以现实的陌生世界单靠一颗善良的心是靠不住的，必须有手段稳稳地保证这个承诺，法律契约等。如今很通用的做法是第三方要找权威机构，比如政府，银行等，要么找个有头有脸的人或组织，归根结底还是找个有公信力的机构或人。但一般情况下这个第三方肯定会“雁过拔毛”，收取一定比例的手续费。
那么到底还有没有办法来解决这个难题呢？这就是比特币最初设计的一个初衷，解决两个陌生人之间的信任问题。
加密算法+多人记账
首先说加密算法，这里又要我之前提过的非对称加密，即公钥私钥。每个人都可以有一对或多对公钥私钥，但一个公钥只能有对应的私钥，反之亦然。其原理就是两个非常大的质数（p和q）相乘得一个数字（n），如果要根据公钥破解私钥的话理论上必须暴力破解，算出这个数字是由哪两个大质数相乘得来的。目前世界上没有公布可以破解1024位以上的私钥，所以采用1024或者2048甚至更长的私钥是非常安全的。
那么有了公钥私钥，我作为个人就可以用私钥加密，然后发布公钥，任何人都可以用我的公钥解密来确定这就是我本人发布的东西。同理别人给我的转账我也可以用他的公钥解密，从而判断这个就是某人的身份，这也叫数字签名。原理都是一样的，都是加密算法，利用数学欧拉公式，质数相乘等原理得到的。这是个非常伟大的算法，叫RSA，由3个数学家提出，我们普通人只要理解到公钥私钥的概念和用处就好了。
之前传统模式里，银行或者政府机构都有自己单独的账本，比如张三转给了李四100块，那账本里怎么记？张三的账户里扣除100，李四的账户里增加100，对吧？
多人账本也是一样的道理，只不过从之前的中心化机构变成了分布式，去中心化的多个机构甚至个人。好比李白给杜甫转了100两银子，以前是财政部记账，区块链里则是唐太宗，杨玉环，张小静，贺知章等多个人一起记账，记到李太白转给了杜子美100两银子，以此为证，后面附有李白的印章。这样一来，有了多个账本，想要篡改那就难于登天了，李白可以放心的转给杜甫并且不担心他会篡改金额或者抵赖。
这样做就可以解决开始提到的球迷打赌的问题，但还有个问题，别人为什么要帮我们记账？
答案是有报酬，这符合人性，不然谁肯帮忙记一笔跟自己没关系的账呢？
但最终记账的人有且只有一个，不然就要乱套了。
有好处的前提下，如何保证哪一个人来记账呢？这里要涉及到一个数学知识，每个要记账的人，其实也就是所谓的矿工他在记账钱必须要解一个数学问题，这个数学问题没有取巧的办法，只能通过把数字带入公式里硬算，算法就是一个Hash（哈希）算法，类似于算一串数字出来，矿工只可以猜，除此之外别无他法。而且目前比特币里这个猜到的概率是万亿分之一，大概一台普通计算机要持续不断的猜一年才可以猜出来这个数字。
但世界上有成千上万台计算机，它们如果一起算的话速度会快很多，因为从概率上讲肯定会有一个计算机算出来，现实情况也确实如此。看个比特币真实的例子。
除此之外，还可以看到Miner（挖矿人）是谁，这个块里包含了多少比交易（NumberofTransactions）。
如果这个矿工是个别有用心的人，他在算出来后，私自篡改转账记录和金额怎么办？
A.篡改交易记录/金额
前面我们介绍了公私钥加密技术，矿工本身理论上是没有发款人或收款人的私钥的，所以他篡改过的交易记录在用正确的公钥解密的时候会出错，最终被认定为非法（这里作者本人不太确定是在什么时间点做的鉴定，但确定这个记录是可以被证伪的）。
B.删除交易记录
假设一个场景，张三要在北京4环买一个两室一厅的房子，但张三不想出这钱还想白占房子，想到了一种偷鸡摸狗的办法就是篡改交易记录。理论上，在张三付款后，这个记录产生但并未确认，记录需要等到一个解出谜题的矿工来做，假设这个矿工是他自己人，他让矿工把这条记录抹掉，没有问题。但做法有几种：
众所周知比特币挖矿需要很长一段时间，因为要做提到很麻烦的数学题，现在这个周期大概是10分钟所有，这是基于全世界几十万矿机同时满负荷工作的前提下。也就是说每十分钟有上万笔交易会被统一确认并放到一个不可改变的区块里，并且这几十万台矿机同时更新自己本地的记录。
2.1如果这笔交易刚生成，房东看到了，然后下一秒就把产权过户给张三，那么张三如果想篡改这个付款记录他必须满足几个条件：
成功的难度取决于在篡改的记录之后有多少块被确认过的区块。如果只有一个，那么太简单了，因为区块链算法默认矿工在发布新的区块时，采用第一个收到且较长的区块。所以这次修改后就一劳永逸，因为所有的账本都会背同步，但也有一个问题，就是这次同步会被记录，如果房东查不到账，张三最终还是会被抓起来的。如果有很多个，比如张三转账完后，房东在确认转账后1小时才做的产权过户，那么张三就必须篡改之前差不多6块左右的区块信息，这个很麻烦，因为每一个区块都会指向上一个区块，并且每个区块都会有一个摘要（Hash），这是当前区块所有交易记录的汇总。所以如果试图修改一个很久前的区块，那么后面的区块的摘要都会变掉，这就是哈希树（MerkleTree）。其他节点是可以报告区块链被篡改的信息的。这就要涉及到最重要的一点，经常有人提到的51%算力，就是说如果张三拥有了超过50%的账本都承认这次修改，那么其他节点按照算法设计也会承认这次修改。不过，先不谈世界上基本没人可以同时做到以上两点，就算做到了，如果有人对此有疑问，依然可以把系统强制修复，之前以太坊就出过类似的问题，结局是以太坊篡改了整个区块，追回了被盗取的财产。以太坊分叉事件。
以上只是粗浅的介绍了应用区块链技术实现的比特币的特征，它可以很好的实现公开，公正，中立和平等。世界上任意两个陌生人可以依赖比特币或者其他区块链技术实现互相信任。
比特币的运行机制及与区块链的联系佚名
每一笔比特币交易，都会被区块链网络中的节点记录下来，以此增强交易公信力，保护交易双方利益。但如果所有节点都参与记录的话，容易因为网络延迟等因素造成账本信息不一致，也难以避免记账人会篡改交易信息。
因此比特币采用工作量证明（ProofofWork）共识机制，让所有节点通过解决工作量证明难题的方式参与竞争，竞争成功的节点拥有新区块的记账权，并能够将记录的信息广播出去。其他节点接收后将根据此消息进行数据同步，确保账本一致。这种竞争记账权的过程，叫做挖矿，参与挖矿的节点，叫做矿工。矿工挖矿成功后可以获得区块奖励，即一定数额的比特币，还可以收取该区块上的交易手续费。在利益的驱使下，节点会积极参与挖矿并维护交易记录的真实有效。
比特币的发行只有一种方式，即区块奖励，也就是说比特币是通过挖矿产生的。不过，比特币并不能通过挖矿无限产生，其算法规定了每产生210100个区块（约四年），比特币的区块链奖励就要减半一次。由于比特币的发行总量恒定为2100万个，预计会在2140年挖完。这个规定确保了比特币不会由于人为增发而发生严重的通货膨胀，可以保护比特币的价值。
比特币的运行以区块链技术为依托，比特币与区块链有着密不可分的关系。比特币是一种资产，而区块链就是为这种资产设定好运行规则的底层技术，从而保证每一笔交易顺利进行。这就好比视频文件与播放器之间的关系，视频的播放必须要通过播放器的底层技术处理才能实现。区块链技术的诞生源于比特币概念的提出，可以说区块链技术是比特币催化下的产物。目前，区块链技术不止运用于比特币等加密货币，在各个领域都有广泛的应用，但比特币仍旧是区块链技术上最早、最成功的应用。
区块链的分类
目前区块链分为三类，其中混合区块链和私有区块链可视为:广义私有链，公共区块链公共区块链。意味着世界上任何个人或团体都可以发送交易，交易可以由区块链有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公共区块链是目前最早的区块链，也是使用最广泛的区块链。每个比特币系列的虚拟数字货币都以公共的区块链为基础，世界上只有一个区块链对应这种货币。
拓展资料
1.工业区块链行业blockchains:组内多个预选节点指定为记账员，每个区块的生成由所有预选节点共同决定(预选节点参与共识过程)，其他接入节点可以参与交易，但不干扰核算过程(本质上，它是管理簿记，但它成为分布式簿记。多少预先选择的节点和如何确定每个块的簿记员成为区块链的主要风险点)，其他任何人都可以通过区块链的开放API进行有限的查询。私人区块链Private区块链((privateblockchains)):只有区块链的总账技术用于记账。它可以是一个公司或个人独家书面许可的区块链。这个链与其他分布式存储方案没有太大的不同。目前(2015年12月)，保守的巨头(传统金融)想要尝试私有的区块链，而公共链的应用，如比特币，已经产业化，私有链的应用产品还在探索中。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一种新的应用模式。区块链是比特币的一个重要概念。本质上，它是一个去中心化的数据库。
2.同时，作为比特币的底层技术，它是一系列与加密方法相关联的数据块。每个数据块包含一批比特币网络交易信息，验证其信息的有效性(防伪)并生成下一个区块。事实上，区块链这个词并没有出现在英文原版的比特币白皮书中，而是出现在区块链中。在最早的比特币白皮书中，区块链被翻译为区块链。这是汉语“区块链”最早出现的时间。国家互联网信息办公室于2019年1月10日发布《区块链信息服务管理条例》，自2019年2月15日起施行。从狭义上讲，区块链是一种按时间顺序组合数据块的链式数据结构，以及由密码学保证的防篡改和可伪造的分布式分类帐。广义上讲，区块链技术是一种新的分布式基础设施和计算方法，它使用区块链数据结构来验证和存储数据，使用分布式节点共识算法来生成和更新数据，使用密码学来确保数据传输和访问的安全性，采用由自动脚本代码组成的智能契约对数据进行编程和操作。
btc节点数量据Bitnodes统计，比特币区块链上的“可达节点”目前为10208个。
在比特币节点数量排行中，美国所占数量最多，为2483个，达到24.32%。中国排名第五，数量为454个。
全球一共有多少条区块链公链？全球的区块链公链有：
1、BTC：
与大多数货币不同，比特币不依靠特定货币机构发行，它依据特定算法，通过大量的计算产生，比特币经济使用整个p2p网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为，并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。
2、ETH：
Ethereum(以太坊）是一个用于分布式应用程序的全球性开源平台，是为了解决比特币网络所存在的问题应运而生的区块链系统，它为开发者提供在区块链上搭建和发布应用的平台。
以太坊可以用来编程、分散、担保和交易任何事物包括投票、域名、金融交易所，众筹、公司管理、合同和大部分的协议、知识产权，智能资产等。发行于2014年7月24日，众筹时首次发行总量大约在7200万枚ETH。
3、ICP：
DFINITY团队自2015年起就致力于区块链底层技术研究，致力于开发一种基于区块链的，安全、强大的下一代应用级区块链全球计算机。DFINITY正在构建一款全新的去中心化的公共云计算服务。
4、ADA：
Cardano以同行评审的学术研究为基础，体现了开放性和透明性精神。支持Cardano的所有研究和技术规范都是公开发布的，并且所有Cardano开发活动都向公众开放。它由一支全球专家团队设计，这些专家是各个领域的领导者，并由IOHK及其合作伙伴共同开发，IOHK负责开发技术，Cardano基金会负责监督开发和推广，而Emurgo则负责推动商业应用。
5、VET：
VET是VEN按照1VEN：100VET比例转换而来。Vechain平台是一个基于区块技术的全球账本型信息交互协作云平台。通过API与应用层对接，把现实世界中的人、事或物数字化，实现信息的互通互联。
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