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　　可是，简单易懂入门文章却极少。区块链到底是什么，有何尤其之处，极少有解释。

　　下面，我就来尝试，写一篇最好懂区块链教程。毕竟它也不是极难东西，关键概念非常简单，几句话就能说清楚。我希望读完本文，你不但能够了解区块链，还会明白什么是挖矿、为何挖矿越来越难等问题。

　　需要说明是，我并非这方面教授。即使很早就关注，不过仔细地了解区块链，还是从今年初开始。文中错误和不准确地方，欢迎大家指正。

　　首先，区块链主要作用是储存信息。任何需要保留信息，都能够写入区块链，也能够从里面读取，所以它是数据库。

　　其次，任何人都能够架设服务器，加入区块链网络，成为一个节点。区块链世界里面，没有中心节点，每个节点都是平等，都保留着整个数据库。你能够向任何一个节点，写入/读取数据，因为全部节点最终都会同时，确保区块链一致。

　　分布式数据库并非新创造，市场上早有这类产品。不过，区块链有一个革命性特点。

　　区块链没有管理员，它是彻底无中心。其余数据库都有管理员，不过区块链没有。假如有些人想对区块链添加审核，也实现不了，因为它设计目标就是预防出现居于中心地位管理当局。

　　正是因为无法管理，区块链才能做到无法被控制。不然一旦大企业大集团控制了管理权，他们就会控制整个平台，其余使用者就都必须听命于他们了。

　　不过，没有了管理员，人人都能够往里面写入数据，怎么才能确保数据是可信呢？被坏人改了怎么办？请接着往下读，这就是区块链奇妙地方。

　　区块链由一个个区块（block）组成。区块很像数据库统计，每次写入数据，就是创建一个区块。

　　所谓哈希就是计算机能够对任意内容，计算出一个长度相同特征值。区块链 哈希长度是256位，这就是说，不论原始内容是什么，最终都会计算出一个256位二进制数字。而且能够确保，只要原始内容不一样，对应哈希一定是不一样。

　　举例来说，字符串123哈希是a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0（十六进制），转成二进制就是256位，而且只有123能得到这个哈希。（理论上，其余字符串也有可能得到这个哈希，不过概率极低，能够近似认为不可能发生。）

　　区块与哈希是一一对应，每个区块哈希都是针对区块头（Head）计算。也就是说，把区块头各项特征值，按照次序连接在一起，组成一个很长字符串，再对这个字符串计算哈希。

　　上面就是区块哈希计算公式，SHA256是区块链哈希算法。注意，这个公式里面只包含区块头，不包含区块体，也就是说，哈希由区块头唯一决定，

　　前面说过，区块头包含很多内容，其中有当前区块体哈希，还有上一个区块哈希。这意味着，假如当前区块体内容变了，或者上一个区块哈希变了，一定会引发当前区块哈希改变。

　　这一点对区块链有重大意义。假如有些人修改了一个区块，该区块哈希就变了。为了让后面区块还能连到它（因为下一个区块包含上一个区块哈希），该人必须依次修改后面全部区块，不然被改掉区块就脱离区块链了。因为后面要提到原因，哈希计算很耗时，短时间内修改多个区块几乎不可能发生，除非有些人掌握了全网51%以上计算能力。

　　正是经过这种联动机制，区块链确保了本身可靠性，数据一旦写入，就无法被篡改。这就像历史一样，发生了就是发生了，从此再无法改变。

　　每个区块都连着上一个区块，这也是区块链这个名字由来。

　　因为必须确保节点之间同时，所以新区块添加速度不能太快。试想一下，你刚才同时了一个区块，准备基于它生成下一个区块，但这时别节点又有新区块生成，你不得不放弃做了二分之一计算，再次去同时。因为每个区块后面，只能跟着一个区块，你永远只能在最新区块后面，生成下一个区块。所以，你别无选择，一听到信号，就必须立刻同时。

　　所以，区块链创造者中本聪（这是假名，真实身份至今未知）有意让添加新区块，变得很困难。他设计是，平均每10分钟，全网才能生成一个新区块，一小时也就六个。

　　这种产出速度不是经过命令达成，而是有意设置了海量计算。也就是说，只有经过极其大量计算，才能得到当前区块有效哈希，从而把新区块添加到区块链。因为计算量太大，所以快不起来。

　　这个过程就叫做采矿（mining），因为计算有效哈希难度，好比在全世界沙子里面，找到一粒符合条件沙子。计算哈希机器就叫做矿机，操作矿机人就叫做矿工。

　　读到这里，你可能会有一个疑问，人们都说采矿极难，可是采矿不就是用计算机算出一个哈希吗，这正是计算机强项啊，怎么会变得极难，迟迟算不出来呢？

　　原来不是任意一个哈希都能够，只有满足条件哈希才会被区块链接收。这个条件尤其苛刻，使得绝大部分哈希都不满足要求，必须重算。

　　原来，区块头包含一个难度系数（difficulty），这个值决定了计算哈希难度。举例来说，第100000个区块难度系数是 。

　　区块链协议要求，使用一个常量除以难度系数，能够得到目标值（target）。显然，难度系数越大，目标值就越小。

　　哈希有效性跟目标值亲密相关，只有小于目标值哈希才是有效，不然哈希无效，必须重算。因为目标值非常小，哈希小于该值机会极其渺茫，可能计算10亿次，才算中一次。这就是采矿如此之慢根本原因。

　　前面说过，当前区块哈希由区块头唯一决定。假如要对同一个区块重复计算哈希，就意味着，区块头必须不停地改变，不然不可能算出不一样哈希。区块头里面全部特征值都是固定，为了让区块头产生改变，中本聪有意增加了一个随机项，叫做 Nonce。