区块链怎么形成的 用例子说明区块打包和链式结构

导读： 我们的生活以及工作之中，正越来越多地渗透着区块链技术，然而不少人对于它的理解，依旧停留在“比特币的底层技术”这个模糊不清的概念之上。事实上呢...

我们的生活以及工作之中，正越来越多地渗透着区块链技术，然而不少人对于它的理解，依旧停留在“比特币的底层技术”这个模糊不清的概念之上。事实上呢，区块链的核心是一种去中心化的分布式账本，它的形成过程，可不是一下子就完成的，而是经由一连串具体的技术步骤以及机制，共同搭建而成的。本文会借助几个实际的例子，助力你清晰地弄明白区块链是怎么一步一步“长成”的。

区块链如何通过时间戳记录交易

假设，张三借助银行给李四进行了一百元的转账操作。在传统的中心化体系当中，银行系统于自身的数据库之内记下了“张三减一百，李四加其一”，并且打上了一个时间方面的标记。区块链的实现原理与之相类似，然而记录方不再是单一的银行 。

比如说，于比特币网络里，在张三打算给李四送去0.1枚比特币之际，他会把这笔交易信息广播至全网，涵盖交易双方地址、金额以及当下的时间戳。网络当中数量众多的节点（计算机）会接收到这个消息；时间戳的存在有着至关重要的意义，它保证了交易的先后顺序无法被篡改，就像邮戳那般，证实了这笔交易在某个特定时间点被提出来，为后续所有步骤打下了基础，。

交易如何被打包进一个区块

全网于同一时间段里会产生成千上万笔交易，这些交易不会即刻被永久记录，网络里存在特殊节点即矿工，矿工把那些尚未确认的交易收集起来，进而形成一个待处理的“交易池”，矿工的工作之一是从池中挑选一批交易，比如近十分钟内的约2000笔，然后进行打包。

进行打包之时，并非属于简单的集合情形，对于矿工而言，针对此数据包也就是区块，要去计算一个具备复杂性的密码学谜题 。这般过程通俗称呼为“挖矿” 。就拿比特币当作例子来说明白，矿工需要持续不断地去调整一个名为“随机数”的数值，一直到整个区块数据经过哈希运算之后，能够获取一个契合特定规则像是以多个零开头的哈希值 。首个成功计算得出结果的矿工，便获取了打包这个区块的权利 。

新区块如何链接到已有链条上

将从一个矿工成功挖出新区块开始说起，之后他会马上实施把这个区块广播给全网其他节点的行为。在这个新区块的数据结构当中，存在着一个极为关键重要意义显著的字段，它被叫做“前一区块哈希值”。这个值，确切来讲便是那个前一个区块的如同身份证明般的“身份证”，也就是其哈希值。

比如，当下区块链里的最后那个区块是第10000号区块。新出现的第10001号区块，它的“前一区块哈希值”字段会填入第10000号区块的哈希值。借由这种指向先前区块的办法，新区块就被“链”到了旧区块的后边，构成了逻辑层面的链条。任何尝试去修改历史区块中交易的举动，都会致使该区块以及其后所有区块的哈希值产生变化，进而被网络轻易辨别并拒绝。

共识机制如何确保记账权分配

区块链网络具备去中心化特性，不存在管理者去决定记账人选，那么，为何要相信某一矿工所打包的区块具备有效性呢？这便需要共识机制。存在不同的区块链项目采用各异的共识算法，最为常见的是比特币所运用的工作量证明。

对于工作量证明机制而言，赢得记账权所依靠的是算力竞争，也就是所谓的“多劳多得”。矿工要投入巨大的电力成本以及硬件成本去开展哈希计算。这般经济方面的投入，让矿工更倾向于诚实地记账，原因在于要是打包虚假交易，其所产生的区块将不会被其他节点接受，如此一来前期投入的算力成本便白白地浪费掉了。还有一种常见的机制是权益证明，记账权是依据持有代币的数量以及时间来进行分配的，这类似于“股份投票制”。

分布式节点如何验证和存储区块

新设区域被传播之后，网络里的全部节点都会各自对其予以验证，它们会核查区域内的每一笔交易签名是不是有效，格式是不是符合规定，以及矿工的工作量证明是不是真实且有效，更为关键的是，它们会核查区域头部中“前一区域哈希数值”是不是指向当下普遍认可的最长链条的末尾。

比如，当一个节点接收到新区块致使，它会去调取自身本地所存储的整个区块链副本，进而开展上述那一系列校验操作。唯有超过半数以上的节点验证得以通过，这个新区块才会被各个分别添加至本地的链上。这就意味着，全球存在成千上万个备份会同时进行更新哩，不存在任何一个中心服务器能够拥有绝对控制权，数据的安全性以及抗毁性是极高的。

智能合约如何扩展区块链功能

区块链并非仅仅能够记录单纯的转账，借由引入智能合约这一方式，它能够去执行繁杂的逻辑。智能合约是书写于区块链之上的一段代码，一旦预设条件被触发，便会自行执行。

存在一个经典例子，它是去中心化金融里的自动借贷，用户能够把加密货币存进一个智能合约当作抵押品，合约代码清晰明确地规定，当抵押物的价值下降到低于借款额的某个比例之时，合约会自动在市场上拍卖抵押物用来偿还债务，整个过程不需要银行或者任何第三方进行介入，完全是由代码在区块链上自动且透明地执行，这展现了区块链到底是怎样从单纯的账本演变成一个可编程的信任基础平台 。

依托上述实例，可知区块链的构建是个紧密相连、由诸多参与者一同维系的进程，从一笔带有时间戳的交易起始，历经被打包、连接、共识验证、分布式存储后，直至借助智能合约达成复杂功能，其间每一步都无法或缺，你对区块链的哪一具体应用场景最为感兴趣，又或者觉得它在哪个行业最能施展其不可篡改、去中心化的核心价值？欢迎于评论区呈上你的见解，要是感觉此文有所助益，同样请点赞并分享给更多友人 。