要講區(qū)塊鏈卻不講數(shù)字貨幣是不可能的。畢竟區(qū)塊鏈是為了滿足比特幣獨特的需求才被創(chuàng)造出來的。

比特幣的目標是能夠替代傳統(tǒng)貨幣，作為貨幣，它就必須有流通能力。簡單地說，比特幣用戶之間可以互相轉(zhuǎn)移比特幣。而為了保證比特幣的流通能夠正常的進行，比特幣軟件必須提供一些最基本的安全上的保證。比如說，如果A給了你一個比特幣，這一個比特幣就是你的了。要是A能隨隨便便把這個比特幣搶回去，那肯定不行。

如果你使用的是紙質(zhì)貨幣，A要拿回給了你的東西，就必須在物理上把它搶回去。那只要使用物理上的方法保護好這個東西就好了。但是如果你用的是支付寶怎么辦？支付寶上的轉(zhuǎn)賬無非是數(shù)字上的加加減減，并不涉及物理實體的轉(zhuǎn)移。你所需要做的無非是信任支付寶這個第三方的機構(gòu)，相信支付寶沒有和A串通好，一起坑你的錢。

但是這兩條到了比特幣身上就都行不通了。比特幣不是物理實體，同時也不存在一個所有人都信任的第三方（比特幣的設(shè)計目標就是創(chuàng)造一種用戶可以完全匿名的貨幣，自然不可能去依賴一個這樣的第三方）。那應該怎么辦呢？其實思路很簡單：如果A在大庭廣眾之下，當著一千個人的面答應把錢給你，那么就算沒有第三方的保證，A也很難抵賴。

從實現(xiàn)上來說，每當用戶使用比特幣進行了交易，關(guān)于這次交易的信息就會被廣播給所有的比特幣用戶。這樣就算有人想要抵賴，也會被抓到證據(jù)。

好了，講了這么多，好像問題都解決了，那么這里面有區(qū)塊鏈什么事呢？

我們可以從一個新生節(jié)點的角度看一下這個問題。新生節(jié)點要加入比特幣網(wǎng)絡(luò)，就必須對整個網(wǎng)絡(luò)的情況有所了解。它必須知道網(wǎng)絡(luò)中的整個交易歷史，因為只有這樣它才能知道當前其他所有節(jié)點各持有多少比特幣。而這些交易歷史所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)就是區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈是一系列區(qū)塊按照時間構(gòu)成的一個鏈條，鏈條中每一個區(qū)塊都包含數(shù)條交易記錄。

因為比特幣本身在安全上的要求（見前文），區(qū)塊鏈必須滿足一些特性。簡而言之，就是不能讓人有修改歷史的能力。假設(shè)有一個區(qū)塊鏈A-》B-》C，任何接收到這個區(qū)塊鏈的新生節(jié)點，必須能夠很方便的驗證交易A之后確實發(fā)生了交易B，交易B之后確實發(fā)生了交易C。在密碼學中，防止數(shù)據(jù)被改動有一個很方便的工具，就是hash。如果C之中包含了B的hash值（如sha256值），那么如果有任何人嘗試發(fā)送改動過的B（不妨稱為B‘）給新節(jié)點，新節(jié)點立刻就能發(fā)現(xiàn)B’的hash值和C中記錄的不符。所以只要新節(jié)點獲取到了區(qū)塊鏈中最新的一個塊，它就能往回驗證整個歷史的合法性。

那么，新節(jié)點要怎么知道最新的塊是否合法呢？答案其實是：“它并不能知道?！贝騻€比方說，要是你身邊的所有人都商量好了合起伙來騙你，你就沒辦法判斷你聽到的是不是假話。但是比特幣網(wǎng)絡(luò)存在這樣一個假設(shè)：“好人總是占大多數(shù)的”。也就是說，當新生節(jié)點向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請求，它收到的最常見的回復就是合法的回復。

我們解決掉了歷史驗證的問題，但還有另一個問題：誰有權(quán)利往區(qū)塊鏈上添加新的塊？如果有惡意節(jié)點將“A給C一個比特幣”改成了“A給B一個比特幣”，其他節(jié)點應該怎么區(qū)分？答案和之前一樣：“它并不能區(qū)分。”但是不要忘了，我們假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的好人是占大多數(shù)的。在大家的計算能力差不多的情況下，這等同于假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中的好人們擁有更多的計算力資源。也就是說，如果我們把“往區(qū)塊鏈上增加區(qū)塊”這件事變成一件需要大量計算的工作，那么擁有更多計算力資源的好人們就能搶在壞人之前加入新區(qū)塊。

而這個計算量巨大的工作，仍然是hash。所有的節(jié)點會達成一個共識：“只接受hash值前幾位符合條件的區(qū)塊”（比如只接收hash值第一位是0的區(qū)塊）。節(jié)點可以通過改動區(qū)塊中的padding來湊hash值。只要hash算法是安全的，節(jié)點就沒辦法高效的湊對hash值，只能暴力嘗試所有的padding來碰運氣。運氣好湊上了的節(jié)點，還可以在區(qū)塊中增加一條給自己一個比特幣的交易記錄作為對自己的獎勵。這個策略還很適合于控制新區(qū)塊出現(xiàn)的速度（比特幣需要在計算力變動的情況下維持勻速增長），只要增強對hash值的要求（比如原先要求第一位是0，現(xiàn)在要求頭兩位都是0），就能減慢區(qū)塊鏈增長的速度。