比特幣的底層邏輯(一文搞懂區塊鏈的底層邏輯)

區塊鏈問世已經蠻長時間了，大家都搞清楚其為何物了嗎？如果還有疑問的話，別擔心，今天老蔡以講故事的形式幫大家徹底搞明白區塊鏈。區塊鏈說白了就是區塊 + 鏈，那我們就拆開來講，什么是區塊，什么是鏈。

要理解這兩個概念，我們首先假定，你現在生活在一個落后的小村莊里，該村莊不存在任何實體貨幣，所有的物與物的交易都是靠大家記賬來完成的。小明是靠賣豬肉為生的，有一天老王找小明買價值100塊的豬肉，要記錄該事件，小明和老王就都用廣播的方式請眾位鄉親作見證，大家證明老王的賬戶減少100塊，而小明的賬戶增加了100塊。好記性不如爛筆頭，眾位鄉親都各自拿出自己的賬本記下了這一條交易信息。后來大家發現隨時都要記賬，是一件很麻煩的事，且大部分的賬目與自身無關，因此大家就推舉由村長來暫時充當記賬先生。

此后，該村的所有交易就都由村長記錄，每天的賬目會定時公布供鄉親們核對。若大家對賬目確認無誤，就拿出各自的筆記本抄錄一份帶回家，并且寫上當天的日期保存起來。這樣一來，該村每天都會產生一個賬本，且這些賬本都是獨立保存于鄉親們手中的分布式賬本。我們將每個賬本看作是一個區塊，每個區塊打包了一天的N條賬目。當然，區塊打包的間隔時間是可以改變的，比如10分鐘、半小時打包一次并生成一個區塊都是可以的。將相鄰時間的賬本區塊連接起來就形成了區塊鏈。相鄰區塊必須保證上一個區塊的結算余額和當前區塊的初始余額是一致的，這樣才能保證個人在當前區塊的開支是有理有據的，不會出現超支的情況。這個約束條件很好理解，對區塊鏈來說也至關重要。

上述記賬工作由村長來做，他付出了那么多，也需要生活吧，于是鄉親們決定每完成一筆交易就給村長支付一筆報酬，稱之為交易的手續費。由于每天有太多筆交易需要記賬，大家都很眼紅村長的收入，都想搶著做記賬賺錢。在一番討論之后，大家決定用拋硬幣的方式來決定誰來做當天的記賬先生，規定每人拋硬幣20次，誰拋出來的正面多，就由誰來做當天的記賬先生。大家一致認同這個規則，最終達成共識。這種拋硬幣選舉記賬先生的機制，為大家共同認可，稱之為區塊鏈中的共識機制。

再就前面提到的獨立保存于鄉親們手中的分布式賬本，試想下如果有人想要篡改該賬本呢？不言而喻，其難度是極大的，這就意味著篡改者要將每個人手中的賬本都改一遍。我們知道在現實世界中，賬本往往由少數人掌管，是一種集中式的管理；而在該小村莊，由于每個人都有一個每天都同步的相同賬本，并無單一核心，這就是去中心化的優勢所在。

至此，我們來歸納下區塊鏈的一些底層邏輯。每個村民都有打包賬目的權利，實際由誰來打包通過共識機制選舉出，并且選出的打包者可獲得相應手續費；由于賬本分布式保存且相鄰區塊結轉余額的強制一致性，使得區塊鏈的去中心化架構具備了賬目可靠、公開透明、篡改難度極大的特點。至于區塊鏈更深層次的技術細節，比如：密碼學范疇的公、私密鑰、哈希算法、共識機制算法、包括智能合約等等，就留給感興趣的讀者您去繼續探索吧。