区块链，一种分布式账本技术，是一种分布式数据存储技术。

链式存储结构：

区块链是一种分布式账本技术，其核心是通过去中心化的方式来存储和管理数据。

1 交易发起与验证

• 发起交易：用户在计算机上发起交易请求。这交易可以是转账、资产交换或其他类型的信息交换。
• 节点传播：交易请求会通过网络传播到多个节点。这些节点是区块链网络中的计算机，每个节点都有一份完整的区块链账本。

2 节点与区块

节点：每个节点都拥有一份完整的区块链账本。图中展示多个节点（节点1、节点2、节点n、节点101等），这些节点通过网络相互通信，确保账本的一致性。

区块：区块链中的基本数据存储单位，每个区块包含若干交易信息。区块内的交易信息包括发送者、接收者、交易金额、时间戳等具体业务信息。

块头里都有一个 hash 值，hash 值指向前一个区块，以此形成链条。

这么多区块保存在一个节点里，而又有大量的节点。

3 打包区块与工作量证明

打包区块：节点会将多个交易打包成一个区块。打包过程涉及对交易进行验证，确保交易的合法性。

工作量证明（PoW）：为防止恶意攻击，节点需完成复杂计算任务（即“挖矿”）来证明他们的工作量。这是一种共识机制，确保只有合法的区块可被添入区块链。

4 共识确认与区块链更新

共识确认：当一个节点完成工作量证明并打包好一个区块后，其他节点会验证这个区块的有效性。一旦达成共识（即多数节点认可该区块），这个区块就会被添加到区块链的末端。

区块链更新：新的区块添加到区块链末端后，会广播到所有节点，然后所有节点都会更新各自的区块链账本，确保账本的一致性。

5 读取数据

读取数据：用户可以读取区块链上的数据，这些数据是公开透明的，任何人都可以查看。例如，用户可以查询某笔交易是否成功，查看某个地址的交易记录等。

6 实际应用

• 金融领域：区块链技术被广泛应用于金融领域，如比特币、以太坊等数字货币，通过去中心化的方式进行点对点的交易，降低了交易成本和风险。
• 供应链管理：在供应链中，区块链可以记录产品从生产到销售的整个流程，确保每个环节的数据透明和不可篡改，提升供应链的效率和安全性。
• 数字身份认证：区块链技术可以用于数字身份认证，确保个人身份信息的安全和隐私，防止身份盗用和信息泄露。

7 交易信息只能新增入区块链，而无法删除吗？

A：是的，区块链的一个重要特点是其数据的不可篡改性和不可删除性。具体来说：

交易信息只能新增，无法删除

• 新增交易：一旦交易信息被打包成区块并添加到区块链中，这些信息就被永久记录在链上。新的交易会随着新的区块不断添加到区块链的末端。
• 不可删除性：区块链中的数据是不可删除的。每个区块都包含前一个区块的哈希值，这样形成链式结构。如果尝试删除或篡改某个区块中的数据，链条的完整性就会被破坏，导致整个链条失效。

不可篡改性

• 共识机制：区块链采用共识机制（如工作量证明PoW或权益证明PoS）来验证和确认交易。只有经过多数节点确认的区块才能被添加到区块链中，这使得单个节点无法轻易篡改数据。
• 加密算法：区块链使用加密算法来保护数据的完整性和安全性。每个区块包含前一个区块的哈希值，这确保了链条的连贯性。如果尝试篡改某个区块中的数据，后续所有区块的哈希值都会改变，节点会识别出不一致，从而拒绝篡改。

实际应用中的优势

• 数据透明和可追溯：由于区块链中的数据不可删除，所有交易记录都是透明和可追溯的。这在金融、供应链管理和数字身份认证等领域具有重要意义。例如，在供应链管理中，可以追溯产品的生产、运输和销售的每一个环节，确保数据的真实性和透明度。
• 安全性：不可篡改性提高了数据的安全性，防止恶意攻击和欺诈行为。在金融领域，这意味着交易记录的安全性得到了保障，用户可以放心进行点对点的交易。

综上，区块链的不可删除性和不可篡改性是其核心特点，这些特点确保了数据的完整性、安全性和透明性，广泛应用于多个实际领域。

8 传统交易模式 V.S 区块链交易模式

传统交易模式

1. 中心化：

   • 传统交易依赖于第三方机构（如银行、支付平台）来处理和验证交易。
   • 所有的交易记录都存储在第三方机构的中心化数据库中。

2. 交易流程：

   • 消费者发起交易请求，交易请求首先到达第三方机构。
   • 第三方机构验证交易的合法性和资金的充足性。
   • 第三方机构将验证通过的交易信息发送给商家。
   • 商家确认交易，商品或服务交付给消费者。

3. 问题：

   • 单点故障：如果第三方机构的系统出现故障，交易会中断。
   • 效率低下：交易处理速度可能受到第三方机构的工作时间和效率限制。
   • 透明性不足：交易记录存储在中心化数据库中，外部无法直接访问，透明性不足。
   • 安全性问题：中心化数据库容易成为黑客攻击的目标，存在数据泄露风险。

区块链交易模式

1. 去中心化：

   • 区块链交易模式不依赖于第三方机构，所有交易在去中心化的网络中进行。
   • 所有节点共同参与交易验证和记录，每个节点都存储完整的区块链账本。

2. 交易流程：

   • 消费者发起交易请求，交易请求在区块链网络中广播。
   • 多个节点参与交易的验证，确保交易的合法性和资金的充足性。
   • 经过共识机制确认的交易被打包成区块，并添加到区块链的末端。
   • 区块链网络中的每个节点都更新自己的账本，记录新的交易区块。

3. 优点：

   • 去中心化：没有单点故障，系统更加健壮。
   • 公开透明：区块链上的交易记录是公开可查的，任何人都可以查看和验证。
   • 开放共识：交易验证由多个节点共同参与，避免了单个机构的权力垄断。
   • 安全可靠：区块链使用加密技术和共识机制，确保交易记录的不可篡改性和安全性。

区块链交易模式在透明性、安全性和去中心化等方面的显著优势，而传统交易模式在效率和依赖性上存在明显的局限性。

9 区块链分类

国内主要支持：

• 联盟链，如百度的
• 私有链，如蚂蚁的

10 DApp

部署在链上的去中心化的应用。

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作者简介：魔都架构师，多家大厂后端一线研发经验，在分布式系统设计、数据平台架构和AI应用开发等领域都有丰富实践经验。

各大技术社区头部专家博主。具有丰富的引领团队经验，深厚业务架构和解决方案的积累。

负责：

• 中央/分销预订系统性能优化
• 活动&券等营销中台建设
• 交易平台及数据中台等架构和开发设计
• 车联网核心平台-物联网连接平台、大数据平台架构设计及优化
• LLM Agent应用开发
• 区块链应用开发

目前主攻市级软件项目设计、构建服务全社会的应用系统。

参考：

• 编程严选网