区块链使用的技术包括，区块链使用的技术

区块链技术不同于大数据、云计算等信息技术。 它的原理比较复杂，涉及到密码学。 为了更清楚地描述区块链技术，我们先从最典型的应用例子比特币说起。 它的交易机制可以帮助您更好地理解区块链是如何工作的。 北京奇木移动科技有限公司是一家专业的区块链技术开发公司，欢迎交流合作。

作为一种没有权威机构背书的虚拟货币，要保证交易的可信度，成为公认的货币，必须解决三个主要问题：信用背书和发行、交易确认和账户管理。

(1) 比特币发行原理 比特币依靠区块链技术原理进行背书，也可以说不需要背书，因为所有信息公开、透明、不可篡改的技术特性使其不受区块链技术的约束。信用背书，保证信誉。 比特币交易系统开始运行后，不再受创始人控制，几乎没有人可以更改交易系统中的数据。 这种奇妙的运行机制是从它的分配方式说起的。

比特币是通过“挖矿”的方式发行的，比特币用户节点参与维护比特币网络的行为需要激励，激励方式就是向其发行比特币。 然而，这种激励在比特币被认可后变得非常有吸引力。 许多比特币用户节点愿意维护它，但维护行为的需求是有限的。 那么谁会被选中来进行这项维护工作呢？ 挖矿机制就是这么来的。 所谓“挖矿”，其实就是利用计算机硬件进行数学计算的行为，是比特币网络选择单一网络维护（记账）节点的一种手段。 谁在最短时间内计算出正确的结果，谁就拥有本次的记账权，记账完成后将获得比特币作为奖励。 用户需要在挖矿计算上投入大量成本，包括硬件成本、时间成本、电力成本等。比特币网络通过“挖矿”选择网络维护节点的机制称为POW（Proof of Work）机制。

了解了网络维护者的选择机制后，比特币网络维护的原理就很好理解了。 比特币网络中的每笔交易都会带来一个新的交易数据，交易方会在网络中进行广播。 其他用户收到广播后，会将交易数据记录在消息池中。 当信息池占用空间达到1M时，交易数据将被打包成一个包含验证签名（数学运算结果）的数据包，即一个区块。 区块中的验证签名是基于POW机制下的计算结果生成的，包含了对前一个区块的验证签名的验证，所以每个区块都有唯一的前一个区块，即所有区块都是有序的。 这些区块按照时间顺序依次记录在每个用户的本地存储空间中比特币系统谁在维护，形成一个链状的数据存储结构，即账本。 每产生一个新区块，由POW机制选出的网络维护节点（计费节点）进行串行操作（计费），并向所有用户节点广播，对这个新区块进行验证和添加，从而保证网络的所有节点都具有相同的数据记录。

现在我们对比特币系统的基本交易机制有了一个补充认识，即所有用户都有相同的链上数据记录，新的数据会被POW机制选择出来进行记账和广播，进行全网同步。 那么，在算力强弱决定数据由谁记录的交易机制下，如果恶意节点想要篡改某个区块的数据，就必须在短时间内重新计算被篡改的目标区块以及后续所有区块的验证签名。时间，然后将新生成的账本同步给别人。 由于比特币网络规定最长链为正确链，恶意节点在追赶现有区块高度的同时，必须让自己的篡改账本成为最长链，误导其他用户节点认为自己的新账本是正确账本。 在恶意节点进行这些计算和操作的同时，其他矿工继续将他们的账户留在原链上。 即使满足这些要求，他们的新账本也需要其他节点验证才能成功同步账本。 这几乎是不可能的，即使你在算力上有绝对优势，比特币网络中的常规挖矿也可以垄断比特币的发行权。 篡改等欺诈行为只会导致比特币系统的崩溃，进而导致比特币信用的崩溃。 这种行为的收益与付出的努力不相匹配，所以从技术以外的效用来看，比特币系统是安全不可篡改的，不需要第三方背书。

(2) 交易确认 在现实中，所有的转账交易都是由银行的核心节点确认的，因此在比特币这个依赖所有节点共同维护的系统网络中，交易确认成为了比特币交易的技术重点。

在比特币网络中，只有最终记录在主链上的交易才是有效交易。 每笔交易都需要全网确认。 验证失败的异常交易数据将被直接丢弃，验证通过的交易数据将被节点记录在信息池中，形成区块。 但是，由于网络拓扑结构复杂，每个节点新生成的区块中的交易顺序或交易集可能会有所不同。 基于挖矿的介绍，可以看出只有记账节点可以进行记账操作来确定唯一的区块。 但是，在网络延迟的情况下，可能会出现一个节点同时收到两个有效区块的情况。 此时节点的账本会呈Y字形，后续的数据会同时记录在这两个分支上，直到其中一个分支先达到一定长度，被选为主链，另一个分支将被自动丢弃。

经过反复确认和筛选，交易数据最终会出现在主链上，完成交易确认的过程。 这通常需要很长时间。 数据传输和数据验证的时间很短，挖矿计算和分叉筛选的时间很长，平均十分钟左右。 因此，交易确认时间长是比特币的劣势，导致比特币难以进行实时支付。 缩短交易确认时间成为区块链技术发展的重要方向。

(3) 账户管理 纸币是有实体的，所以不存在账户管理的问题。 谁掌握了钞票实体，自然就属于他。 然而，在电子信息时代，账户管理是一个复杂的问题。 对于银行来说，每个账户都关联着客户的身份信息，

身份验证通过后，客户作为账户的唯一对应所有者，通过银行卡、信用卡、手机银行等媒介向该账户发起支付指令，该账户的余额、交易记录等信息为一般存放在银行的多个数据库中，做好备份，以免出现意外情况。 对于比特币来说，账户与用户的真实身份无关，账户中不包含任何交易或余额信息，只有一对公钥和私钥。 公钥和私钥的概念涉及密码学知识。 这里只需要知道私钥就可以计算出公钥。 公钥不能反推私钥，但是可以验证私钥是否和自己匹配。

在比特币网络上登录和交易时，需要验证的是账户的私钥，它是用户对账户拥有所有权的唯一证明。 那么一个人可以拥有多个比特币账户，只要记住每个账户的私钥即可。 账户名，又称账户地址，是通过账户公钥计算推导得到的一串数字地址。 一旦你有了对方的账户地址，你就可以与其发起交易，或者查询其交易记录等。从这个角度来看，比特币账户的公私钥可以理解为用户名和密码，但用户名可以从密码计算中推导出来，用户名可以独立验证密码，公共账户名是根据用户名推导出来的。 从。

除了账户验证方式不同外，比特币不单独记录账户余额，每次查询账户余额都是根据之前的交易记录重新计算。 因为一个用户可以拥有无​​数个比特币账户，比特币账户的总数可能是无限的。 而如果要保存每个账户的余额，根据上面提到的比特币网络的运行原理比特币系统谁在维护，需要在每个用户节点的账本中实时记录所有账户的余额，也就是说，在每个块。 有所有经常账户余额的数据。 这会占用大量的区块空间，并且在验证区块时需要追溯验证每个账户的余额，这会大大降低区块的验证效率。 由于比特币网络中的每个节点都有相同的所有交易记录，因此只需在本地跟踪计算该账户的所有交易，即可获得其当前账户余额信息。 当然，根据节点本地的交易记录可以计算出很多信息，但这并不意味着比特币的隐私和安全性有问题，因为这些账户是完全匿名的，很难被公开通过账户交易记录锁定真人。 这种匿名信息安全也为洗钱等不法活动提供了温床，是比特币的一大社会问题。