15、区块链技术：原理、应用与挑战

区块链技术：原理、应用与挑战

1. 区块链技术基础

1.1 区块链基本概念

区块链本质上是一个链表，包含一系列带有时间戳的不可变数据块，这些数据块通过前一个块的哈希值连接在一起。它由一群称为节点的计算机管理，每个节点都维护着区块链的一个副本。每个数据块都是安全、不可篡改的，并通过其哈希值与前一个块相连。

区块链建立在点对点（P2P）网络的概念之上。P2P网络由通过互联网连接的计算机（即“对等节点”）组成，文件可以在对等节点之间直接共享，无需中央服务器。每个对等节点既充当文件服务器，也充当客户端，从而提供了一个去中心化、分布式、共享且不可变的数据库账本，消除了对合法中央监管机构的需求。

1.2 重要术语解释

术语	解释
块（Block）	区块链由不同的块组成，每个块包含数据、随机数（Nonce）、当前块的哈希值、前一个块的哈希值和时间戳。
矿工（Miners）	负责创建新块并将其添加到区块链中。他们使用特殊软件解决极其复杂的数学问题，以找到一个能生成可接受哈希值的随机数。
随机数（Nonce）	通常是一个32位的整数，在挖掘块时随机生成。哈希函数将数据和随机数作为输入，随机数在挖掘过程中作为可变参数随机更改，以达到符合规则的哈希值。