3、区块链基础全解析

区块链基础全解析

1. 哈希与默克尔树验证

假设你拥有数据块 D2，同时从分布式共识中获取到根哈希值 0123。你向分布式系统请求证明记录 D2 在树中，服务器会返回哈希值 3ce9、01e3 和 0123。验证过程如下：
1. 计算 D2 的哈希值，得到 2ad5。
2. 计算 [2ad5 + 3ce9] 的哈希值，得到 23a2。
3. 计算 [01e3 + 23a2] 的哈希值，得到 0123。

由于已知分布式共识中的根哈希值，通过上述验证可以确认 2ad5 存在于树中，进而证明记录 D2 也存在。而且，能提供有效哈希值让你从 D2 追溯到已知根哈希值的系统，证明其具有权威性。若有人试图伪造验证请求，是无法提供中间哈希值的。因为你未向系统提供根哈希值，只是要求其给出证明，分布式共识无法凭空捏造证明。此外，验证过程中透露的树的信息极少，所需数据包小，便于网络传输和计算验证。若声称拥有 D4 而非 D2，用 3ce9、01e3 和 0123 无法证明，因为 D4 与 3ce9 组合的哈希值与步骤 2 中的 23a2 不同，最终得到的根哈希值也会与共识根哈希值 0123 矛盾。

2. 从开发者视角理解区块链

从软件开发者角度看，区块链就像一个巨大的默克尔树。每个新块嵌入前一个块的哈希值以及当前块操作的根哈希值，最终形成哈希块链。这种默克尔树结构无需中央服务器，每个块可来自不同物理客户端，所以区块链也是分布式系统。有人可能认为区块链更像每个块上挂着默克尔树的链表，但这种看法有误，因为很难通过块的根哈希反向推导原始数据值。不过，哈希值具有不可变性，一旦区块链形成，原则上无法逆转。

3. 比特币与以太坊区块链