区块链技术是如何运作的？

如果说 《什么是加密货币？入门指南》 已经为你讲解了基础知识，那么这部分将真正解释“如何运作”。区块链是使加密货币成为可能的技术，一旦你理解了它，许多关于加密货币的神秘之处就不再那么神秘了。

这不是编程教程，而是用通俗易懂的语言讲解区块链的本质，交易如何从“发送”到“永久记录”，以及为什么整个系统难以作弊。.

区块链究竟是什么？

区块链是一个数字记录簿，可以同时在数千台计算机上共享，其中可以添加条目，但永远不能编辑或删除。.

与银行保存账户余额的方式不同，该系统并非由一家中央公司保存“官方”副本，而是网络上的每台计算机（称为节点）都保存着一份完全相同的副本。新条目以批次形式添加，称为区块，每个区块都通过加密技术链接到前一个区块，从而形成一条链。.

这个名称就是由此而来，也是篡改旧记录如此困难的原因：更改一个数据块，它后面的每个数据块的链接都会失效。.

积木内部究竟是什么？

区块链上的每个区块通常包含几个关键部分：

• 交易数据：该区块中记录的实际转账列表。
• 时间戳：区块创建时间
• 前一个区块的哈希值：它是前一个区块的唯一数字指纹，正是它将各个区块物理地“链接”在一起。
• Nonce：矿工在寻找有效新区块时反复调整的一个数字，主要与工作量证明网络相关，稍后会详细介绍。
• 区块自身的哈希值：当前区块中所有内容的指纹，在区块最终确定后生成。

“前一个区块哈希值”这个细节至关重要。因为每个区块的哈希值都依赖于它前面的区块，而前一个区块的哈希值又依赖于更早之前的区块，所以要修改任何历史交易，就需要重新计算账本上所有后续区块的哈希值，其速度要比网络其他部分添加新区块的速度快得多。.

实际上，你越往前追溯到区块链的更早部分，难度就越呈指数级增长，这正是区块链之所以被称为“防篡改”而不是绝对防篡改的原因。.

交易是如何实际添加到区块链中的

以下是幕后故事的完整版本：

1. 例如，您可以从您的钱包发起交易，向其他人发送加密货币。.
2. 该交易会被广播到网络，并进入待处理、未确认交易池。.
3. 网络参与者（在工作量证明系统中是矿工，在权益证明系统中是验证者）从该交易池中选择交易，打包成一个新区块。.
4. 网络需要就新区块的有效性达成一致，这个过程称为共识。而达成共识的具体方式取决于区块链的共识机制，下文将对此进行详细介绍。.
5. 一旦达成共识，新区块就会被添加到链中并广播到每个节点，每个节点都会更新自己的账本副本。.
6. 交易现已确认。大多数区块链建议等待几个新区块堆叠到交易顶部后再将其视为最终完成，因为新区块存在被重新排列的概率。.

从广播到确认，整个过程通常需要几秒钟到大约十分钟，具体取决于区块链。如果您想从买方的角度而不是网络的角度了解整个过程，《 如何购买您的第一笔加密货币（分步指南）》 文将逐步介绍发送第一笔交易的实际流程。

网络如何就有效内容达成一致？

这是容易让人犯错的部分，值得放慢速度仔细阅读。.

区块链没有中央权威机构来判定“这笔交易是否合法”。相反，网络需要一种方法，让成千上万台独立的计算机在彼此互不信任的情况下，就同一信息达成共识。这就是共识机制的作用。以下是两种最常见的方法：

能源差异并非只是理论上的。根据以太坊基金会自身的数据，当以太坊在 2022 年从工作量证明 (PoW) 切换到权益证明 (PoS) 时，其能源消耗下降了 99.9% 以上，这大致相当于为一个小国家供电和为几千户家庭供电之间的差异。

关于区块链的常见误解

在继续之前，有几件事需要澄清：

“区块链和比特币是一回事。” 比特币运行在区块链上，但它只是成千上万个区块链中的一种。 《比特币与山寨币：有什么区别？》 一文介绍了其他区块链之间的区别。

“区块链交易完全匿名。” 不完全如此。大多数公共区块链都采用伪匿名方式：你的钱包地址对所有人可见，但除非你自行关联（例如通过验证身份的交易所），否则它不会自动与你的真实身份关联。

“区块链总是慢而且贵。” 这完全取决于网络及其共识机制。有些网络只需几秒就能处理交易，费用仅为几分之一美分；而另一些网络在高需求时期则会变慢且费用更高。 《Layer 1 vs Layer 2 Blockchains Explained》一文 深入探讨了新型网络是如何解决这个问题的。

“区块链只对加密货币有用。” 加密货币是区块链最著名的应用案例，但并非唯一。这种防篡改的记录技术正在供应链追踪、医疗记录和投票系统等领域进行测试。

如果本文中的任何词汇让你感到陌生，《 每个初学者都应该知道的常用加密货币术语》 是一个很好的词汇表，可以收藏起来。

常见问题解答 | 区块链技术如何运作

理解这些内容并不需要计算机科学学位。其核心思想比听起来要简单得多：一个由多台计算机共同维护的共享记录，而不是由一家公司单独维护。.