区块链的运行原理是什么？ 区块链解读

我们以比特币的区块链系统为例。比特币一个新区块诞生的时间系统设定为十分钟。

1.一笔交易产生以后，为了让全网承认有效，必须先广播到区块链网络中其他参与的节点（链接的计算机）；
2.每个节点要正确无误地给这十分钟的交易都盖上时间戳，并且放进这个区块；
3.如果一个节点解开了随机数那道数学题，拥有了合法区块记账权，这个节点就会向全 网公布他这 10 分钟所有盖上时间戳的交易，并由全网中其他参与的节点来核对；
4.比特币系统会给赢下合法区块记账权的节点以奖励，他广播以后，别的节点就要核对这个区块记账的准确性。别的节点其实同时也在解那道数学题，同时也在盖时间戳，只不过他们没有在那道数学题上算得更快。也就是说，这个区块他们赢不了奖励了，他们只好在下一个区块上想办法。
5.一般来说，每一笔交易，必须要经过 6 次的确认，也就是要通过 6 个的 10 分钟记账，才能在系统里被承认为是合法交易，一次的记账是不被承认的。

我们说过区块链是一个分布式的大账本，每一个区块就相当于是这个账本中的一页。目前，区块链的区块主要记录了区块头、交易详情、交易计数器和区块大小等数据。

因为区块链是由连接其中的电脑共同维护的，对于已经产生的区块，所有连接进来的电脑都有一份完整的区块链备份记录。

目前备份的特点：

1.现有备份最大的问题可能就是安全了。我们无论是自己存储，还是存在云端，重要的信息都需要加密，以免信息被泄漏出去。但我们的加密很容易被高明的黑客破解，这是现有备份的一个难题。
2.现有的备份也可能被内部的一些人更改，这种更改不容易被发现，而一旦出现更改，后期的审计追踪就会出现很大的困难。
3.如果我们的信息可以存储在很多台电脑里，那么一台电脑出了问题，还可以调用其他电脑来查看，可现实中，我们无法做到串联尽可能多的电脑。自己的有价值的信息存在别人电脑里也不安全。

区块链就可以解决这些问题。

1.区块链很重要的技术手段就是加密，存储时加密的信息不会被查看和泄漏，只有拥有 信息密钥的人，才能查看这个信息。
2.区块链中的信息是基本上不能被篡改的，这就避免了有内部人员更改的可能性。
3.区块链中的信息在存储时没有中心，所有参与进来的电脑都是一个节点，都有信息的 记录，无需刻意地将信息分布式储存，就能达到分布式储存的效果，极大避免了单一电脑损坏造成的信息丢失。
4.在区块链中存储也是很廉价的。现在我们将信息存储在云端，都会被收一定费用，这 费用也不低吧，而存在区块链中，我可以告诉你的是，它的存储价格比存在云端这种还要低 90%。

存储和恢复信息时我们需要做什么呢。

1.要存储文件的源端设定备份文件，然后加密发送文件数据，提交给区块链中所有相关 的节点；
2.各个节点接收到文件，并且进行存储；
3.如果需要恢复数据，源端发送请求，计算节点根据请求，在获得解密数据后，就能实 现数据的恢复。

刚才我已经说了，链接到区块链中的电脑端都是一个节点，所有节点组合在一起就构成一个区块链网络。在区块链网络中，每个节点都有一个分布式的数据库，用来管理交易的信息。
当一个节点发起一笔交易以后，这个节点要立即向附近的节点进行广播，附近的节点会检查你的交易是否有效，如果有效，表示他们同意这次交易。在同意的基础上，这些节点又会将这笔交易再向附近的节点进行广播，这样一传十，十传百，很快整个网络就会确认这笔交易，并且写入区块中，交易就算完成了。

签名是对我们进行交易的认可，数字签名也是一样，只不过你把签的文字变成了一串字符而已。
一个数字签名相当于是一个数字身份，交易时由转账的转出方生成，就好比银行的流水，数字签名就是用来验证这笔交易确实是由转出方发起的。

区块链中有两把钥匙，一把公钥，一把私钥。这两个钥匙是通过一种数学算法得出来的，有关联的一对钥匙。简单来说，就是私钥可以生成公钥，而公钥是无法推导出私钥的。
在区块链中，公钥是公开的钥匙，是要公开发行配送的，只要有要求谁都能取得。私钥就是私人才拥有的了，就像你的保险柜钥匙，你不可能拿给别人保管吧。
公钥和私钥是配对的，在区块链中，如果利用公钥给信息加密，就必须要用私钥才能打开，如果用私钥给信息加了密，则必须用公钥来打开，否则是不能解密的。这个系统的优势是两个用户能够安全地沟通，而不用互相交换秘密钥匙。