区块链 - 链表结构
背景
上个章节我们简要介绍了区块链作为一种共享的、不可变的账本，有着广泛的应用前景。这一张，我们来深入探讨区块链的架构以及工作原理。在本章介中，我们着重介绍经典的比特币区块链，对于一些最新的区块链功能（比如智能合约），我们将放在后续章节介绍。
链表结构
区块链首次出现是1991年，研究人员想要创建一种工具来为数字文档添加时间戳，以便它们无法回溯或更改。2008年，该技术被中本聪改编和重新发明，创建了第一个加密货币，即基于区块链的比特币。
区块链是包含特定信息（比如交易）的区块，以某种方式在网络中连接在一起的去中心化存储。所以本质上，区块链可以被看做去中心化存储的链表（linked list）。在该链表中，区块主要存储特定信息，以及下一个节点的连接信息。
如果你理解链表数据结构，那么事情就简单多了，一般来说，比特别区块中存储的是
- 交易信息，即谁付给了谁多少比特币。
- 当前区块的哈希值
- 前一区块的哈希值
哈希就像指纹一样，唯一地标识一个区块。每个区块哈希都是由特定加密算法 (SHA 256) 生成的。在创建区块的那一刻，它会自动附加一个哈希，而区块中所做的任何更改也会影响哈希的更改。简单地说，哈希有助于检测块中的任何变化。区块中存储了前区块的哈希值，相当于创建了一个链表。例如，区块 45 指向区块 46。链中的第一个区块有点特殊，它被称为创世区块。所有已确认和验证的区块都来自创世区块。
区块链在逻辑上是自我验证的：对于已经确认的区块，更改其信息会导致其哈希值变化，从而破坏跟后续区块的连接，因为区块间的连接是通过后续区块存储前区块的哈希值实现的。我们考虑这样的例子：
区块1的T1交易记录了Damian给George转账了500个比特币。想象一下，如果这个交易记录被更改了，比如说不是500而是100个比特币，那么区块1的哈希值就会发生变化，从而区块2和区块1不能确认为相互连接。
由此，必须要求在区块1后续的所有区块均重新连接并确认，才能真正确认当前更改，即Damian给George转账了100个比特币而非500个比特币。事实上，这是非常困难的，因为基于最长链原则，在区块链发成分叉的时候：比如上面的例子，Damian给George转账100或者500，区块链会确认最长的分叉链。我们在后续章节会详细介绍。
在此，我们会发现一个问题，那就是相对较新的区块比较容易被造假，因为后续连接区块较少，而更加早期的区块相对稳定，难以造假。事实上，确实如此。所以，一般加密货币都会要求某一个区块，要在后续连接x个区块以后，才能予以最终确认。对于比特别，x为6，用时大概为1个小时。这也为比特币在一些实时交易的应用场景中带来了挑战：比如街边买咖啡，超市买菜等。
小结
区块链逻辑结构为链表结构，每一个区块存储特定信息（对比特币来说为交易信息）。每一个区块都保存迁移区块的哈希信息。任何一个更改，都会导致后续连接的区块失效。
