在區(qū)塊鏈中，當筆交易經由某個節(jié)點或錢包產生時，這筆交易要被傳送給其它節(jié)點來驗證。做法是將交易資料經由數(shù)位簽章加密并經由 Hash 函數(shù)得出一串代表此交易的唯一 Hash 值后，再將這個 Hash 值廣播給區(qū)塊鏈網絡中的其它參與節(jié)點進行驗證。

有三種主要技術結合起來創(chuàng)建區(qū)塊鏈。它們都不是什么新技術，相反它們的編排和應用是新的，分別是：私鑰密碼術；帶有共享分類帳的分布式網絡；激勵服務網絡交易，記錄保存和安全。

以下是對這些技術如何協(xié)同工作以確保數(shù)字關系的解釋。

加密密鑰

兩個人希望通過互聯(lián)網進行交易。他們每個人都擁有一個私鑰和一個公鑰。這個區(qū)塊鏈技術組件的主要目的是創(chuàng)建一個安全的數(shù)字身份參考。身份是基于擁有私人和公共密鑰的組合。

這些密鑰的組合可以被視為一種靈巧的同意形式，創(chuàng)建一個非常有用的數(shù)字簽名。反過來，這個數(shù)字簽名提供了對所有權的強有力控制。

身份

但強有力的控制權并不足以保證數(shù)字關系。在認證解決的同時，它必須與批準交易和許可的手段（授權）相結合。對于區(qū)塊鏈，這從分布式網絡開始。

分布式網絡

“如果一棵樹落在森林里”思想實驗中，可以理解分布式網絡的好處和需要。

如果一棵樹落在一片森林里，用相機記錄下它的秋天，我們可以肯定地看到樹倒下了。我們有視覺證據(jù)，即使詳情（為什么或如何）可能不清楚。

比特幣區(qū)塊鏈的很大一部分價值在于它是一個大型網絡，在這個網絡中，驗證者（如類比相機）達成了共識，即他們同時目睹了同一件事。他們不使用相機，而是使用數(shù)學驗證。

簡而言之，網絡的大小對于保護網絡非常重要。

這是比特幣區(qū)塊鏈最具吸引力的特質之一，它是如此之大，并積累了如此之多的計算能力。在撰寫本文時，比特幣有 350 萬 TH / s 的保證金，超過全球 10,000 家最大的銀行總和。以太坊仍然比較不成熟，它的安全性約為 12.5 TH / s，超過谷歌，而且只有兩年歷史，而且基本處于測試模式。

記錄系統(tǒng)

當密鑰與這個網絡結合在一起時，出現(xiàn)了一種超級有用的數(shù)字交互形式。這個過程開始于 A 拿走他們的私鑰，發(fā)布某種類型的消息 – 比特幣的情況下，你發(fā)送一筆加密貨幣 – 并將其附加到 B 的公鑰上。

協(xié)議

包含數(shù)字簽名，時間戳和相關信息的數(shù)據(jù)塊將廣播到網絡中的所有節(jié)點。

網絡服務協(xié)議

一個現(xiàn)實主義者可能會質疑森林中倒下的樹，并提出以下問題:為什么會有一百萬臺有攝像頭的電腦在等著記錄一棵樹倒下了呢?換句話說，你如何吸引計算能力來服務網絡使其安全?

對于開放的公共區(qū)塊鏈，這涉及到開采。采礦是對一個古老的經濟學問題——公地悲劇——的一種獨特的方法。

有了區(qū)塊鏈，通過提供你的計算機處理能力來服務網絡，有一種獎勵可用于一臺計算機。一個人的自我利益被用來幫助滿足公眾的需要。

使用比特幣，協(xié)議的目標是消除同一時間在不同交易中使用同一比特幣的可能性，這種可能性很難被檢測到。

這就是比特幣試圖充當黃金的方式。比特幣和它們的基本單位(satoshis)必須是唯一的擁有和具有價值。為了實現(xiàn)這一點，服務于網絡的節(jié)點創(chuàng)建并維護每一個比特幣的交易歷史，通過工作來解決工作證明的數(shù)學問題。

他們基本上是用他們的 CPU 權力投票，表達他們關于新區(qū)塊的協(xié)議或者拒絕無效的區(qū)塊。當大多數(shù)礦工到達相同的解決方案時，他們會在鏈條上增加一個新的區(qū)塊。這個塊是時間戳，也可以包含數(shù)據(jù)或消息。

一連串的區(qū)塊

對于每個區(qū)塊鏈，類型、數(shù)量和驗證可能不同。這是區(qū)塊鏈協(xié)議的問題——或者是什么是無效事務的規(guī)則，或者是一個新塊的有效創(chuàng)建。驗證過程可以為每個區(qū)塊鏈定制。任何必要的規(guī)則和激勵都可以創(chuàng)建，當足夠多的節(jié)點在如何驗證事務時達成共識。

這是一個 taster 的選擇，人們只是開始嘗試。我們目前正處于區(qū)塊鏈開發(fā)階段，許多這樣的實驗正在進行中。到目前為止得出的唯一結論是，我們還沒有完全理解區(qū)塊鏈協(xié)議的靈活性。