区块链，一种分布式账本技术，是一种分布式数据存储技术。

链式存储结构：

区块链是一种分布式账本技术，其核心是通过去中心化的方式来存储和管理数据。

1 交易发起与验证

• 发起交易：用户在计算机上发起交易请求。这交易可以是转账、资产交换或其他类型的信息交换。
• 节点传播：交易请求会通过网络传播到多个节点。这些节点是区块链网络中的计算机，每个节点都有一份完整的区块链账本。

2 节点与区块

节点：每个节点都拥有一份完整的区块链账本。图中展示多个节点（节点1、节点2、节点n、节点101等），这些节点通过网络相互通信，确保账本的一致性。

区块：区块链中的基本数据存储单位，每个区块包含若干交易信息。区块内的交易信息包括发送者、接收者、交易金额、时间戳等具体业务信息。

块头里都有一个 hash 值，hash 值指向前一个区块，以此形成链条。

这么多区块保存在一个节点里，而又有大量的节点。

3 打包区块与工作量证明

打包区块：节点会将多个交易打包成一个区块。打包过程涉及对交易进行验证，确保交易的合法性。

工作量证明（PoW）：为防止恶意攻击，节点需完成复杂计算任务（即“挖矿”）来证明他们的工作量。这是一种共识机制，确保只有合法的区块可被添入区块链。

4 共识确认与区块链更新

共识确认：当一个节点完成工作量证明并打包好一个区块后，其他节点会验证这个区块的有效性。一旦达成共识（即多数节点认可该区块），这个区块就会被添加到区块链的末端。

区块链更新：新的区块添加到区块链末端后，会广播到所有节点，然后所有节点都会更新各自的区块链账本，确保账本的一致性。

5 读取数据

读取数据：用户可以读取区块链上的数据，这些数据是公开透明的，任何人都可以查看。例如，用户可以查询某笔交易是否成功，查看某个地址的交易记录等。

6 实际应用

• 金融领域：区块链技术被广泛应用于金融领域，如比特币、以太坊等数字货币，通过去中心化的方式进行点对点的交易，降低了交易成本和风险。
• 供应链管理：在供应链中，区块链可以记录产品从生产到销售的整个流程，确保每个环节的数据透明和不可篡改，提升供应链的效率和安全性。
• 数字身份认证：区块链技术可以用于数字身份认证，确保个人身份信息的安全和隐私，防止身份盗用和信息泄露。

7 交易信息只能新增入区块链，而无法删除吗？

A：是的，区块链的一个重要特点是其数据的不可篡改性和不可删除性。具体来说：

交易信息只能新增，无法删除

• 新增交易：一旦交易信息被打包成区块并添加到区块链中，这些信息就被永久记录在链上。新的交易会随着新的区块不断添加到区块链的末端。
• 不可删除性：区块链中的数据是不可删除的。每个区块都包含前一个区块的哈希值，这样形成链式结构。如果尝试删除或篡改某个区块中的数据，链条的完整性就会被破坏，导致整个链条失效。

不可篡改性

• 共识机制：区块链采用共识机制（如工作量证明PoW或权益证明PoS）来验证和确认交易。只有经过多数节点确认的区块才能被添加到区块链中，这使得单个节点无法轻易篡改数据。
• 加密算法：区块链使用加密算法来保护数据的完整性和安全性。每个区块包含前一个区块的哈希值，这确保了链条的连贯性。如果尝试篡改某个区块中的数据，后续所有区块的哈希值都会改变，节点会识别出不一致，从而拒绝篡改。

实际应用中的优势

• 数据透明和可追溯：由于区块链中的数据不可删除，所有交易记录都是透明和可追溯的。这在金融、供应链管理和数字身份认证等领域具有重要意义。例如，在供应链管理中，可以追溯产品的生产、运输和销售的每一个环节，确保数据的真实性和透明度。
• 安全性：不可篡改性提高了数据的安全性，防止恶意攻击和欺诈行为。在金融领域，这意味着交易记录的安全性得到了保障，用户可以放心进行点对点的交易。

综上，区块链的不可删除性和不可篡改性是其核心特点，这些特点确保了数据的完整性、安全性和透明性，广泛应用于多个实际领域。

8 传统交易模式 V.S 区块链交易模式

传统交易模式

1. 中心化：
2. 传统交易依赖于第三方机构（如银行、支付平台）来处理和验证交易。
3. 所有的交易记录都存储在第三方机构的中心化数据库中。
4. 交易流程：
5. 消费者发起交易请求，交易请求首先到达第三方机构。
6. 第三方机构验证交易的合法性和资金的充足性。
7. 第三方机构将验证通过的交易信息发送给商家。
8. 商家确认交易，商品或服务交付给消费者。
9. 问题：
10. 单点故障：如果第三方机构的系统出现故障，交易会中断。
11. 效率低下：交易处理速度可能受到第三方机构的工作时间和效率限制。
12. 透明性不足：交易记录存储在中心化数据库中，外部无法直接访问，透明性不足。
13. 安全性问题：中心化数据库容易成为黑客攻击的目标，存在数据泄露风险。

区块链交易模式

1. 去中心化：
2. 区块链交易模式不依赖于第三方机构，所有交易在去中心化的网络中进行。
3. 所有节点共同参与交易验证和记录，每个节点都存储完整的区块链账本。
4. 交易流程：
5. 消费者发起交易请求，交易请求在区块链网络中广播。
6. 多个节点参与交易的验证，确保交易的合法性和资金的充足性。
7. 经过共识机制确认的交易被打包成区块，并添加到区块链的末端。
8. 区块链网络中的每个节点都更新自己的账本，记录新的交易区块。
9. 优点：
10. 去中心化：没有单点故障，系统更加健壮。
11. 公开透明：区块链上的交易记录是公开可查的，任何人都可以查看和验证。
12. 开放共识：交易验证由多个节点共同参与，避免了单个机构的权力垄断。
13. 安全可靠：区块链使用加密技术和共识机制，确保交易记录的不可篡改性和安全性。

区块链交易模式在透明性、安全性和去中心化等方面的显著优势，而传统交易模式在效率和依赖性上存在明显的局限性。

9 区块链分类

国内主要支持：

• 联盟链，如百度的
• 私有链，如蚂蚁的

10 DApp

部署在链上的去中心化的应用。

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作者简介：魔都架构师，多家大厂后端一线研发经验，在分布式系统设计、数据平台架构和AI应用开发等领域都有丰富实践经验。

各大技术社区头部专家博主。具有丰富的引领团队经验，深厚业务架构和解决方案的积累。

负责：

中央/分销预订系统性能优化

活动&券等营销中台建设

交易平台及数据中台等架构和开发设计

车联网核心平台-物联网连接平台、大数据平台架构设计及优化

LLM应用开发

目前主攻降低软件复杂性设计、构建高可用系统方向。

参考：

• 编程严选网