历史
Stuart Haber & W. S. Stornetta : How to time-stamp a digital document
既然我们始终要去信任某个人或者机构来确保数字文档的准确性，那就去信任每一个人，也就是说，让世界上的每一个人都是数字文档记录的见证者。能够让所有的数字记录在被创造的时候就传输到每一个用户那里，这样就没有人可以篡改这个记录。
Satoshi Nakamoto: Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System
正式提出区块链的概念
技术定义
简单来说，区块链是一个提供了拜占庭容错、并保证了最终一致性的分布式数据库；
从数据结构上看，它是基于时间序列的链式数据块结构；
从节点拓扑上看，它所有的节点互为冗余备份；从操作上看，它提供了基于密码学的公私钥管理体系来管理账户。
七个特征
- 区块链的存储基于分布式数据库
- 数据库是区块链的数据载体，区块链是交易的业务逻辑载体
- 区块链按照时间序列化区块数据，整个网络有一个最终确定状态
- 区块链只对添加有效，对其他操作无效
- 交易基于非对称加密的公私钥加密验证
- 区块链网络要求拜占庭将军容错
- 共识算法能够解决双花问题，double spent
技术组成
P2P
P2P 网络协议是所有区块链的最底层模块，负责交易数据的网络传输和广播、节点发现和维护。
初次连接到其他节点会被要求按照握手协议来确认状态，在握手之后开始请求 Peer 节点的地址数据以及区块数据。
分布式存储区块链，每个节点加入后，都会获得当前区块链的完全拷贝
新加入的区块会广播到所有节点，新加入的区块数据量很少
所有人都能判断这个区块有没有被篡改，最终达成共识（投票权），最后才会被加入到区块链当中，所以需要获得50%以上的投票权才能篡改
所以想要篡改，成本高于收益，所以不如挖矿
分布式一致性算法
一致性是指在某个分布式系统中，任意节点的提案能够在约定的协议下被其他所有节点所认可，也就是所有节点对外呈现的信息一致，而不是对信息的内容认可
加密签名算法
挖矿算法，生成地址算法，公私钥密码算法
从技术上看，我们先从生成私钥开始，其次从私钥生成公钥，最后从公钥生成地址，以上每一步都是不可逆过程，也就是说无法从地址推导出公钥，从公钥推导到私钥。
账户与加密模型
作为底层的存储设施，多以轻量级嵌入式数据库为主，由于并不涉及区块链的账本特性，这些存储技术与其他场合下的使用并没有什么不同
区块链的账本特性，通常分为 UTXO 结构以及基于 Account-Balance 结构的账本结构，我们也称为账本模型。UTXO 是“unspent transaction input/output”的缩写，翻译过来就是指“未花费的交易输入输出”。
数据结构
最简单的block存什么：
- 数据：一系列交易，第一笔交易一般是挖矿奖励
- 前一个区块的哈希值（第一个区块叫做祖先Genesis区块，这个字段为空）
- 哈希值（由存储的数据以及前一个区块的哈希值进行计算）作为一个区块的指纹，校验数据会不会被更改
区块链
区块链接起来后，就组成了区块链（区块构成的有序链表），如果篡改了任何一个区块的数据，那么这个区块的哈希值就不正确了，这样下一个区块和当前区块的链接关系就被破坏掉了
也就是说
如果需要篡改一个区块的数据，就需要篡改一个区块以及他之后的所有区块的哈希值，这个其实也不难
如果只修改最后一个区块呢？？
分布式的节点也不会接受
区块链怎样防止数据被篡改？
工作量证明机制Proof of work
工作量=经验
证明工作量=升级
激励促使大家诚信来获得收益而不是作弊来获得收益，因为诚实获得的激励的概率更大，成本更小
Merkel Hash是什么
保证了本区块的所有交易，把一系列数据的哈希根据一个简单算法变成一个汇总的哈希
如果不好直接合并，那就复制同层次的一份
修改任意一个交易哪怕一个字节，或者交换两个交易的顺序，都会导致Merkle Hash验证失败，也就会导致这个区块本身是无效的，所以，Merkle Hash记录在区块头部，它的作用就是保证交易记录永远无法修改。
Merkle树也就是哈希树，叶子结点为数据记录，非叶子结点就是对影子节点串联字符串的哈希值，对于交易记录的任何一点改变都能够体现在树根的值上
Block Hash
通过计算区块头部hash得到的，没有记录到区块头部
如果一个恶意的攻击者修改了一个区块中的某个交易，那么Merkle Hash验证就不会通过。所以，他只能重新计算Merkle Hash，然后把区块头的Merkle Hash也修改了。这时，我们就会发现，这个区块本身的Block Hash就变了，所以，下一个区块指向它的链接就断掉了。
由于比特币区块的哈希必须满足一个难度值，因此，攻击者必须先重新计算这个区块的Block Hash，然后，再把后续所有区块全部重新计算并且伪造出来，才能够修改整个区块链。
在后面的挖矿中，我们会看到，修改一个区块的成本就已经非常非常高了，要修改后续所有区块，这个攻击者必须掌握全网51%以上的算力才行，所以，修改区块链的难度是非常非常大的，并且，由于正常的区块链在不断增长，同样一个区块，修改它的难度会随着时间的推移而不断增加。