區塊鏈是當今席卷全球的最新最熱門的技術。然而，許多人不知道這項新技術是什么，以及它對我們意味著什么。在最簡單的解釋中，區塊鏈是存儲和排序數據塊的集合，這使得它幾乎不可能被篡改，并且非常適合于任何行業的應用程序中的各種數據作業。雖然這項技術正在以驚人的速度被采用，但許多人仍然對到底什么是區塊鏈感到困惑。

區塊鏈101：區塊鏈中的鏈

區塊鏈的概念的核心是鏈表的概念。區塊鏈只不過是在事務發生時不斷用新的數據塊添加到其中的一個字符串。每一個新的數據都顯示了隨著時間的推移所取得的進展。正如一個物理鏈有鏈接一樣，區塊鏈也是由許多按時間順序排列的數據鏈組成的。每個鏈接都與它之前的鏈接相關。

這樣做的好處是，你可以回到一個區塊鏈的歷史中，看看它是如何從第一個區塊或“起源”區段發展起來的。要使這個模型發揮作用，鏈中的每一個環節都必須是防篡改的。這又回到了不變性的概念。俗話說的好，一條鏈條的強度和它最薄弱的環節一樣。區塊鏈的情況也是如此，好消息是區塊鏈中沒有薄弱環節。每一條數據都可以作為真理的來源來完全信賴。即使是系統管理員也不能進去手動弄亂鏈中的鏈接。

區塊鏈的數據分布

區塊鏈是基于分布式分類帳技術（DLT）的概念。根據這一點，數據是以分布式的方式存儲的——這意味著它是跨多個對等主機存儲的，而不是集中存儲的。這是數據存儲領域的一種新趨勢，已經在數據庫領域流行了好幾年，區塊鏈可能是分布式數據存儲的最先進實現。

在分布式架構中存儲數據的優點是多方面的。首先，它是安全的。如果網絡上的任何一個節點受到攻擊，那么在網絡上的其他地方就存在可以被攻擊的數據的精確副本。通過比較數據的沖突版本，您總是可以找到真理的來源。通過這種方式，它可以防止數據丟失。此外，當涉及到性能時，網絡中的單個節點可以自由地失敗，并且仍然依賴于具有相同數據的其他節點。這樣系統就可以在峰值水平上運行，因為它不依賴于任何單個節點。關鍵是讓數據片段隨機存儲在多個節點上。通過這種方式，節點總是擁有數據的完整副本，但單獨而言，沒有一個節點擁有數據的完整副本。

區塊鏈的不變性

區塊鏈數據存儲為一個分類帳。它是一個交易記錄和數據片斷，一旦被記錄就不能被改變。它作為它所記錄數據真值的來源。從這個意義上說，它遵循不變性的概念。這在計算機世界中再次得到了廣泛的采用。與其讓系統組件被不斷地修改，現代范式已經轉變為不變性。

這意味著，當添加了新數據時，它就會有自己獨特的新存儲空間，獨立于相鄰的和以前已經存在的數據存儲單元。這樣就不會有“漂移”情況發生了，由于不斷的更新，組件的問題會變得完全不同。不變性允許系統以一種容易跟蹤，并隨時間變化的方式進行更改。您總是可以返回到歷史記錄中，并查看與系統其他部分的預先存在條件分開來進行精確更新。

比特幣作為區塊鏈的證明

比特幣是區塊鏈在世界上使用最廣泛和最好的例子。它是當今最流行的加密貨幣。許多人認為，這是金融體系的未來，而另一些人則認為金融體系不會成為主流，他們正在等待有關泡沫破裂的消息。不管你對比特幣的反應如何，承認比特幣不僅是金融領域的結構性變化，而且是IT和軟件交付領域的結構性變化，都是值得的。這是因為它以區塊鏈為核心技術。區塊鏈是一場革命，它沖擊了數據管理和數據安全等核心的IT實踐。

區塊鏈中的所有事務都可以公開訪問。然而，事務的細節是加密的。公開可見的是密文。要查看事務的詳細信息，您需要一個公共訪問密鑰和一個私鑰。以安全的方式處理這些密鑰變得很重要。這方面的責任在最終用戶身上。

公開可見交易的好處是， 它們始終可以用來驗證區塊鏈的真實性和歷史記錄。任何欺詐企圖都將附加到用戶的身份上。在這種情況下， 信譽成為在比特幣和區塊鏈的世界上進行業務的先決條件。

區塊鏈的安全風險盡管有強大的數據管理模型和為端到端安全構建的體系結構，但是區塊鏈也不是沒有風險。事實上，區塊鏈最脆弱的部分是人類與系統互動的地方。用戶從連接到網絡的設備向區塊鏈添加新數據。端點安全性是區塊鏈的關鍵。

區塊鏈遭受傳統 IT 風險的黑客和管理不善的訪問數據。一個設備在錯誤的手上可以用來操縱區塊鏈。意外共享的密碼和訪問鍵可能被誤用。

一種范式轉移

區塊鏈是技術和計算領域的一個范式轉變。它集合了計算領域的許多前沿概念，如分布式和不變性。它的結構是萬無一失的。這并不意味著它是一個完美的系統——任何涉及到人類互動的系統都不可能是完美的。但有了區塊鏈，這是我們迄今為止最接近擁有最安全和高效的系統。比特幣的例子已經證明了這一點。區塊鏈在醫療保健、制造業、銀行業、零售業等領域找到應用程序只是時間問題。區塊鏈即將引發連鎖反應。每當用戶（或“礦工”）解決一個數學難題以驗證現有區塊鏈的真實性時，就會生成新的比特幣。每次在比特幣中發生交易時，都需要對交易進行驗證，以檢查其身份，并確保不會出現“重復消費”問題，即同一種貨幣同時消費兩次。

每當需要為區塊鏈解決一個謎題時，這個謎題就會附加一個難度分數。區塊鏈的歷史越長，這個謎題的難度就越大。每一個謎題大約需要10分鐘才能解決。如何解決這些問題也是至關重要的。每一個謎題都同時在許多對等設備上進行處理。這再次遵循“分布式”模型，以確保系統不存在單個用戶瓶頸，并且解決時間是恒定的。解決一個難題需要計算能力和電力。難度越大，計算能力越強，需要的時間也就越多。解決了難題的用戶將獲得一個新的比特幣作為獎勵。