区块链是什么？数据是怎么被记录并连成一条链的

一句话理解

区块链是一个多方共同维护的账本：数据被打包进一个个“区块”，新区块永远追加在旧区块后面，并用哈希值把前后串成一条链。任何对历史数据的改动，都会导致后面所有区块的哈希对不上，从而被网络里的其他节点立刻发现。

一个区块里有什么

粗略地说，一个区块分两部分。区块头记录元信息：上一个区块的哈希、本区块交易的汇总哈希、时间戳、以及共识机制要求的工作量或签名证明等；区块主体则是一批按顺序排列的交易记录。交易怎么被压缩进区块头一个字段里，靠的是默克尔树结构，详见默克尔树是什么？轻客户端如何证明交易在链上，区块头每个字段的含义见区块头里有什么？每个字段的含义。

哈希指针怎么把链“焊死”

每个区块头里都写入前一个区块哈希的完整数据摘要，任何一位数据变化都会让摘要面目全非。攻击者若要篡改第 N 个区块里的一笔交易，就必须重算第 N 个区块及其后所有区块的哈希；在 PoW 链上还得重新完成之后的全部工作量，在 PoS 链上则要伪造之后每个区块的合法签名。他只有一个选择：把自己的秘密分支造得比全网公开的主链更长、更权威，这正是共识机制要防的事，原理见共识机制是什么？PoW和PoS核心区别。

为什么“很多份拷贝”本身就是防御

区块链不存储在某个中心服务器上，而是由成千上万个节点各自保存完整或部分副本，见区块链节点是什么？全节点和轻节点区别。攻击者要篡改历史，需要同时控制过半节点并向它们持续供给伪造链，成本随节点数量上升。副本之间并不需要“实时一致”，只需要按同一套规则各自收敛到同一条最优链——这也是为什么网络某处的节点掉线几小时，账本依然完好。对外的表现是：一笔交易被越多节点接受并写进越来越深的区块，被推翻的可能性就越低——这也是“确认数”概念的由来，双花与防双花的逻辑见什么是双花攻击？区块链怎么防。

转账时，链怎么“审核”

你把一笔转账提交进网络后，它并不会直接进块：每个节点会先独立校验——签名是否有效、要花的钱是否真实存在且未被花过、金额是否平衡、脚本能否正常执行，全部通过才进入广播和排队。这“不信任提交者、只校验规则”的姿态，是它和中心化账本的根本差别：银行靠央行和清算行对账，区块链则靠每个人都能自己跑一份全节点来做交叉对账。

它和数据库哪里不同

三点划清边界：其一，中心化数据库有唯一写入者，管理员可以删改数据，区块链按共识追加，没有任何单一主体能改写已确认的历史；其二，数据库查询效率远高于区块链，所以“什么都存上链”通常是伪需求——实践中链上只存指向链下文件的哈希，原始内容仍在链下；其三，数据库的信任落在运维方身上，区块链用数学和复制冗余代替它。“不可篡改”是成本带来的效果，不是物理属性。

区块链不能做什么

第一，它不校验数据在现实世界的真伪：链上只保证“这笔转账按规则发生”，不保证附带的信息属实。第二，“不可篡改”是相对概念：深度足够才接近事实上的不可逆，浅确认区块仍可能被重组，见重组是什么？孤儿块与陈旧块怎么形成。第三，它不会自动带来公平：记账规则的制定权在协议与参与者手中。把区块链理解成“一本规则公开、所有人各存一份、撕掉一页会被所有人对出来”的公共账本，比理解成“绝对安全数据库”更准确。