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區(qū)塊鏈這一概念相信不少同學(xué)都已經(jīng)聽說過，那么，到底什么是區(qū)塊鏈？區(qū)塊鏈本身具有哪些技術(shù)特點和應(yīng)用價值？這篇文章里，作者就做了分享和總結(jié)，一起來看看吧。

前言：作為HUST的MBA在讀生，分享MBA課程“管理信息系統(tǒng)”中關(guān)于「區(qū)塊鏈」技術(shù)的收獲。

一、什么是區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈本質(zhì)上是：

• 點對點傳輸，去中心化的數(shù)據(jù)庫；
• 密碼學(xué)保證不可篡改的分布式賬本。

二、區(qū)塊鏈的關(guān)鍵要素

1. 分布式存儲

Peer-to-Peer（P2P）技術(shù)，不再依賴于少數(shù)的中心化服務(wù)器；任何單一節(jié)點都無法控制或篡改整個系統(tǒng)。

2. 密碼學(xué)（非對稱加密技術(shù)+哈希算法）

將信息以更高的效率轉(zhuǎn)換為二進制，保證信息的安全；應(yīng)用Merkle根的特性防篡改。

3. 共識機制

通過多個節(jié)點交互對數(shù)據(jù),行為達成一致，具備“少數(shù)服從多數(shù)”、“人人平等”的特點。

三、區(qū)塊鏈的特點與應(yīng)用價值

1. 三大特點

• 去中心化：防篡改，數(shù)據(jù)安全；
• 不可逆：數(shù)據(jù)留痕；
• 可溯源：數(shù)據(jù)定位。

2. 應(yīng)用價值

• 數(shù)據(jù)共享：提高數(shù)據(jù)的透明度和可信度；
• 優(yōu)化業(yè)務(wù)流程：優(yōu)化和簡化交易結(jié)算、合同簽署、物流跟蹤等；
• 降低運營成本：降低系統(tǒng)維護成本；
• 提高協(xié)同效率：促進多方協(xié)同合作；
• 建立可信體系：提高系統(tǒng)安全性。

四、區(qū)塊鏈的三種類型

五、零知識證明

零知識證明（Zero-Knowledge Proof）區(qū)塊鏈應(yīng)用非對稱加密，用公鑰和私鑰可以確保區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)的安全性和有效性。

• 公鑰用于加密數(shù)據(jù)和驗證數(shù)字簽名；
• 私鑰用于解密數(shù)據(jù)和生成數(shù)字簽名。

六、區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)

每個數(shù)據(jù)區(qū)塊包含區(qū)塊頭和區(qū)塊體。

1. 區(qū)塊頭封裝

• 當(dāng)前版本號；
• 前一區(qū)塊哈希值；
• 當(dāng)前區(qū)塊PoW要求的隨機數(shù)（Nonce）；
• 時間戳；
• Merkle根信息。

2. 區(qū)塊體

• 當(dāng)前區(qū)塊經(jīng)過驗證的、 區(qū)塊創(chuàng)建過程中生成的所有交易記錄，通過 Merkle樹的哈希過程生成唯一的Merkle根并記入?yún)^(qū)塊頭。
• 每個數(shù)據(jù)塊都包含一個指向前一區(qū)塊的父哈希值，從而形成了數(shù)據(jù)塊之間的鏈條。

3. Tips：Merkle樹的特性

• 增加分支（即增加更多的數(shù)據(jù)塊）不會改變Merkle根的值。
• 改變了一個數(shù)據(jù)塊的值，對應(yīng)的哈希值也會改變，進而影響其父節(jié)點、祖父節(jié)點等的哈希值；最終導(dǎo)致Merkle根的值發(fā)生變化。

七、區(qū)塊鏈1.0與2.0的區(qū)別