本篇作为“以太坊工作原理”专题的第一篇,从区块链的结构和核心特性出发,讲解区块、链式结构、数据不可篡改原理、与传统数据库的区别,并阐述区块链作为“信任机器”的技术本质,为后续深入以太坊打下概念基础。
区块链(Blockchain)是一种将数据按时间顺序分块记录,并通过加密链接形成链式结构的分布式账本技术。
它具有以下几个核心特性:
简单来说,它是一个由“区块”组成的“链式结构”,每个区块记录着一定数量的交易,并通过加密方式与前一个区块连接。
| 模块 | 说明 |
|---|---|
| 📦 区块(Block) | 每个区块包含: |
| • 区块头(Block Header):包含上一个区块的哈希、时间戳、难度、状态根等。 | |
| • 交易列表(Transactions):本区块打包的交易记录 | |
| 🔗 链结构(Chain) | 通过哈希指针将区块按时间顺序链接成链 |
| 🧮 共识算法 | 用于节点之间就新区块达成一致(如 PoW、PoS) |
| 🗂 状态机 | 每个交易执行会引发全局状态更新 |
| 🧾 交易池 | 暂存未上链的交易,由节点打包入块 |

| 特性 | 区块链 | 传统数据库 |
|---|---|---|
| 数据结构 | 链式结构,带哈希 | 表格或文档结构 |
| 权限控制 | 公有或私有,透明性高 | 访问控制集中 |
| 可篡改性 | 极难篡改,基于共识机制 | 易被管理员修改 |
| 信任机制 | 算法驱动,无需中心信任 | 依赖中央机构 |
| 写入方式 | 附加式(Append-only) | 可读写修改删除 |