简单来说，区块链就是一个去中心化的信任机制。区块链技术是一种全民参与记账的方式。所有系统的背后都有一个数据库，可以把数据库看成一个大账本，目前是各自记各自的账。但是在区块链系统中，每个人都可以来进行记账，系统会选择记账最快最好的人，把他记录的内容写到账本，并将者账本内容发给系统内所有人备份。
区块链的官方定义是：一个分布式账本，一种通过去中心化、去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。
这种全民记账的方式的最大好处就是安全。首先没有中央大账本，所以无法被摧毁。其次，无法作弊，因为账本不是一台电脑可以控制的。由于没有中心化的中介机构存在，让所有的东西都通过预先设定的程序自动运行，不仅能够大大降低成本，也能提高效率。而由于每个人都有相同的账本，能确保账本记录过程是公开透明的。
区块链最重要的贡献是解决了中介信用问题。以前，两个互不认识的人要合作很难，必须依赖第三方，像转账必须要通过银行。但通过区块链技术，比特币在没有任何中介机构参与的情况下，人类第一次实现了双方可以互信的转账行为。
区块链技术是比特币的底层技术，比特币在没有任何中心化机构运营和管理的情况下，多年运行非常稳定，没有出现过任何问题，所以有人注意到了它的底层技术，把比特币技术抽象提取出来，称之为区块链技术，或者分布式账本技术。
哪些行业可以运用区块链技术呢？区块链的主要优势是无需中介参与，过程高效透明且成本很低，数据高度安全。所以在这三个方面有任一需求的行业都有机会使用区块链技术。例如在金融行业目前由于防止单点故障和系统性风险，需要进行层层审计来控制金融风险，但也由此造成高昂的内部成本。在这种情况下，区块链技术能够通过防篡改和高透明的方式让整个金融系统极大地降低成本。
区块链和云计算有什么关系呢？云计算通常定义为通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源，但是提供云计算平台的往往是一个中心化机构。而区块链组成的网络一般是没有特定的机构，所以区块链更接近分布式计算系统的定义，属于分布式计算的一种。
以btc为例：“区块链”，顾名思义，就是由一个个区块依次连接起来组成的链条，可以类比为一条无限长度的直线铁链，每个铁环就是一个区块。那么区块的内容应该是什么呢？区块狭义上是有两种的，一个是普通区块，一个就是创世区块。创世区块就是一项区块链项目中的第一个区块，由于个人水平有限，对创世区块没有做过详细研究，但是根据我的了解，创世区块应该是具备与普通区块相似结构的，但会肯定会加入一些创始人想说的东西，并且在有些项目中可能会多一条记录，就是coin的发行量，例如swtc的6000亿数目就是写在创世区块之中的，一旦发行，无法修改。
一个普通区块中到底有什么？
区块头
1.index：就是从0-n依次产生的数字，可以称之为链高度。
2.hash：一个长度为256位随机数，是这个区块的唯一编号。
3.previous hash：上一个区块的hash，一个普通区块有且仅有一个previous hash，这就是区块链之所以称为链的原因，就是这么一环套一环链接而成的。
4.tempstamp：用于记录该区块诞生的时间。
5.difficulty：直观体现创造该区块的难度。
6.nonce：随机数，用于产生下一个区块。
区块体
7.data：存储的交易记录。只有这个存在中。
为什么产生新区快？
之前说了，一个区块记录的就是一份账单，账单中存储着若干条交易记录，是买卖双方具体活动的最有力的证明，例如我们在淘宝上的购买记录，就是我们的消费账单。人们每天的消费记录是不断增长的，不可能永远放在一个区块里，那么跟现在的中心化存储机制还有什么区别？所以，随着买卖记录的不断增加，就需要不断产生新的区块来存储这些数据。
怎么产生新的区块？
我相信，最近除了区块链这个名词如雷贯耳以外，“挖矿”应该也没少听吧。挖矿实际上就是由那些矿工来生成新的区块的过程。在btc项目中，btc矿工挖矿成功（其实就是成功的创建了一个区块）就可以获得一定数量的被btc奖励，所以btc数量是在一定范围内慢慢增加的。在一般允许挖矿的区块链项目（也存在限制coin数量不允许挖矿的区块链项目）中，矿工的数量一般会大于6个，一般超过6个矿工认可的新区块就可以加入到区块链中。到此为止，有人会说：哇！btc这么值钱，挖矿不是很爽？其实不然，如果区块无限制的快速增加，会引起很大的问题，根据中本聪的设定，目前全网每10分钟只能产生一个新区块。而且这10分钟不是靠自己掐表算的，生成新的区块是需要大量的运算的，这10分钟是人家预先设计好的，让计算量大到全网10分钟一般只能产生一个。
区块的工作流程：
1.如果A要和B达成一笔交易，比如A转给B一个btc，B给A打10w的RMB。A首先将自己的btc来源信息、交易人等发送给B，同时还要拷贝一份发到全网。什么？这样还有隐私可言吗？当然，聪明的中本聪当然不会犯这么低级的错误。在区块链中，每个交易个体（也可以理解为每个网络节点）都会有一对公钥和私钥，公钥相当于一个“收款地址”，而私钥是一个表明自己身份的256位的数字，目前一般是用sha265来生成的，这样，别人并不知道交易的双方是谁。
发送报文时，发送方用一个哈希函数从报文文本中生成报文摘要，然后用自己的私钥对摘要进行加密，加密后的摘要将作为报文的数字签名和报文一起发送给接收方，接收方首先用与发送方一样的哈希函数从接收到的原始报文中计算出报文摘要，接着再用发送方的公钥来对报文附加的数字签名进行解密，如果这两个摘要相同、那么接收方就能确认该数字签名是发送方的。
2.那么此时，这笔交易是否就完成了呢？如果这就算完成了，那跟A直接用包裹装10w现金快递给B有什么区别呢？此时，全网的矿工都会得到这个交易记录，那么全网的矿工都会为了若干奖励开始创建区块的工作，矿工会利用hash函数生成一个256位的唯一编号赋予这个区块，但是这个编号并不是简简单单随便生成的。编号是根据区块的具体内容如交易内容、nonce等唯一确定的，换句话说，两块内容相同的区块所对应的编号一定是唯一的。可是你会问：这又怎么了？并不难啊。错！中本聪为了控制区块的生成时间，使区块的生成速率满足全网的每10分钟一个的标准，制定了严格的区块生成校验规则，也就是说，能不能生成一个成功的区块要看你的编号是否符合这个规则。例如：生成编号中的前n位必须为‘0’。
由于区块的交易内容是无法修改的，因此矿工们只能通过修改nonce去不断尝试这个函数，直到生成了一个成功的区块为止。如果当区块平均生成时间变快或者变慢，那么系统会对区块校验规则进行相应的调整，从而使平均的生成时间能够控制在规定范围。
如果一个矿工完成了一个区块，会立刻告知其他矿工，如果其他矿工此时没有完成新的区块生成，则会停下手头的工作，对区块进行验证，需要确认的信息主要有如下几点：
1）.区块的编号有效；这个只要将区块放入哈希函数中，看产生的编号是否和该区块中的编号一致即可。
2）.区块的前一个区块有效；之前提过，区块是一个串联的，每一个普通区块都会记载前一个区块的编号，这需要其他矿工对比当前的区块链的最后一个区块，看是否相同。
3）.交易清单有效；就是说要验证A到底有没有这一个btc可以给B。在区块链的交易信息中，会记录交易中所有btc的前世今生，区块链可以做到追本溯源，因此每一个btc在哪里，为什么在这里都可以一目了然，所以这点也没问题。
当验证完一个全新的区块后，全网就会认为这个区块有效，会将它添加到现有的区块链末端，同时结束针对该区块的挖矿工作，投入到下一个挖矿周期中。
3.但是不难想象，这样的机制是存在冲突的隐患的，就是这么巧，两个矿工同时制作了一个正确的区块，那么此时不必二选一，可以将原来线性的区块链改成树状：
但是这样会导致未来在A、B后都会增加相应的区块，那么谁长谁将作为主链延伸下去，另一个也许会渐渐被遗忘，除非哪天它变得更长。
优缺点
世界上没有一样东西可以称为完美无瑕的，要知道区块链一样，虽然它被扣上了可以颠覆未来的帽子，但是仍然存在它的局限性：
1.时效性。很容易发现，区块链中存在很多的验证、传递环节，这就会导致其时效性较差。
2、能耗，这点也是显而易见的，区块链需要大量无用计算来控制区块的生成时间。所以区块链不适用于高时效的网络中。
至于区块链的优点，诸如安全、去中心化等等在网络上已经描述的非常清楚，这里就不再赘述。接下来我用一段python代码来简单实现一个挖矿的流程。
代码实例
1.首先将定义块将是什么样子。在区块链中，每个块都存储一个时间戳和一个索引。在SnakeCoin中，需要把两者都存储起来。为了确保整个区块链的完整性，每个块都有一个自动识别散列。与比特币一样，每个块的散列将是块索引、时间戳、数据和前块哈希的加密哈希。数据可以是你想要的任何东西。
2.下面将创建一个函数简单地返回一个起源块以便产生第一个区块。这个块是索引0，它具有任意的数据值和“前一个哈希”参数中的任意值。
3.现在已经创建好了起源块，接下来需要一个函数，以便在区块链中生成后续的块。这个函数将把链中的前一个块作为参数，创建要生成的块的数据，并使用适当的数据返回新块。当新的块哈希信息来自前面的块时，区块链的完整性会随着每个新块而增加。如果不这样做，外部组织就更容易“改变过去”，用全新的方式取代已有的链条。这一系列的散列可以作为加密的证据，有助于确保一旦将块添加到区块链，它就不能被替换或删除。
4.大部分的工作已经完成，现在可以创建区块链了。在这次的示例中，区块链本身是一个简单的Python列表。列表的第一个元素是起源块。当然，还需要添加后续的块，因为SnakeCoin是最小的区块链，这里只添加20个新的块。可以用for循环来生成新块。
