摘要：如何将数据写入区块链⑴区块链技术中数据的储存方式是怎样的简单的来说，区块链的数据储存是通过区块通过公式算法过程后被正式纳入区块链中储存，全网节点均表示接受该区...

如何将数据写入区块链

⑴ 区块链技术中数据的储存方式是怎样的

简单的来说，区块链的数据储存是通过区块通过公式算法过程后被正式纳入区块链中储存，全网节点均表示接受该区块，而表示接受的方法，就是将区块的随机散列值是为最新的区块散列值，兴趣快的制造将以该区块链为基础进行延长。

⑵ 区块链入门的教程

可是，简单易懂的入门文章却很少。区块链到底是什么，有何特别之处，很少有解释。
下面，我就来尝试，写一篇最好懂的区块链教程。毕竟它也不是很难的东西，核心概念非常简单，几句话就能说清楚。我希望读完本文，你不仅可以理解区块链，还会明白什么是挖矿、为什么挖矿越来越难等问题。
需要说明的是，我并非这方面的专家。虽然很早就关注，但是仔细地了解区块链，还是从今年初开始。文中的错误和不准确的地方，欢迎大家指正。
一、区块链的本质
区块链是什么?一句话，它是一种特殊的分布式数据库。
首先，区块链的主要作用是储存信息。任何需要保存的信息，都可以写入区块链，也可以从里面读取，所以它是数据库。
其次，任何人都可以架设服务器，加入区块链网络，成为一个节点。区块链的世界里面，没有中心节点，每个节点都是平等的，都保存着整个数据库。你可以向任何一个节点，写入/读取数据，因为所有节点最后都会同步，保证区块链一致。
二、区块链的最大特点
分布式数据库并非新发明，市场上早有此类产品。但是，区块链有一个革命性特点。
区块链没有管理员，它是彻底无中心的。其他的数据库都有管理员，但是区块链没有。如果有人想对区块链添加审核，也实现不了，因为它的设计目标就是防止出现居于中心地位的管理当局。
正是因为嫌败无法管理，区块链才能做到无法被控制。否则一旦大公司大集团控制了管理权，他们就会控制整个平台，其他使用者就都必须听命于他们了。
但是，没有了管理员，人人都可以往里面写入数据，怎么才能保证数据是可信的呢?被坏人改了怎么办?请接着往下读，这就是区块链奇妙的地方。
三、区块
区块链由一个个区块(block)组成。区块很像数据库的记录，每次写入数据，就是创建一个区块。
每个区块包含两个部分。
区块头(Head)：记录当前区块的特征值
区块体(Body)：实际数据
区块头包含了当前区块的多项特征值。
生成时间
实际数据(即区块体)的哈希
上一个区块的哈希
...
这里，你需要理解什么叫哈希(hash)，这是理解区块链必需的。
所谓哈希就是计算机可以对任意内容，计算出一个长度相同的特征值。区块链的 哈希长度是256位，这就是说，不管原始内容是什么，最后都会计算出一个256位的二进制数字。而且可以保证，只要原始内容不同，对应的哈希一定是不同的。
举例来说，字符串123的哈希是(十六进制)，转成二进制就是256位，而且只有123能得到这个哈希。(理论上，其他字符串也有可能得到这个哈希，但是概率极低，可以近似认为不可能发生。)
因此，就有两个重要的推论。
推论1：每个区块的哈希都是不一样的，可以通过哈希标识区块。
推论2：如果区块的内容变了，它的哈希一定会改变。
四、 Hash 的不可修改性
区块与哈希是一一对应的，每个区块的哈希都是针对区块头(Head)计算的。也就是说，把区块头的各项特征值，按照顺序连接在一起，组成一个很长的字符串，再对这个字符串计算哈希。
Hash = SHA256( 区块头 )
上面就是区块哈希的计算公式，SHA256是区块链的哈希算法。注意，这个公式里面只包含区块头，不包含区块体，也就是说，哈希由区块头唯一决定，
前面说过，区块头包含很多内容，其中有当前区块体的哈希，还有上一个区块的哈希。这意味着，如果当前区块体的内容变了，或者上一个区块的哈希变了，一定会引起当前区块的哈希改弯首变。
这一点对区块链有重大意义。如果有人修改了一个区块，该区块的哈希就变了。为了让后面的区块还能连到它(因为下一个区块包含上一个区块的哈希)，该人必须依次修改后面所有的区块，否则被改掉的区块就脱离区块链了。由于后面要提到的原因，哈希的计算很耗时，短时间内修改多个区块几乎不可能发生，除非有人掌握了全网51%以上的计算能力。
正是通过这种联动机制，区块链保证了自身的可靠性，数据一旦写入，就无法被篡改。这就像历史一样，发生了就是发生了，从此再无法改变。
每个区块都连着上一个区块，这也是区块链这个名字的由来。
五、采矿
由于必须保证节点之间的同步，所以新区块的添加速度芹闹颤不能太快。试想一下，你刚刚同步了一个区块，准备基于它生成下一个区块，但这时别的节点又有新区块生成，你不得不放弃做了一半的计算，再次去同步。因为每个区块的后面，只能跟着一个区块，你永远只能在最新区块的后面，生成下一个区块。所以，你别无选择，一听到信号，就必须立刻同步。
所以，区块链的发明者中本聪(这是假名，真实身份至今未知)故意让添加新区块，变得很困难。他的设计是，平均每10分钟，全网才能生成一个新区块，一小时也就六个。
这种产出速度不是通过命令达成的，而是故意设置了海量的计算。也就是说，只有通过极其大量的计算，才能得到当前区块的有效哈希，从而把新区块添加到区块链。由于计算量太大，所以快不起来。
这个过程就叫做采矿(mining)，因为计算有效哈希的难度，好比在全世界的沙子里面，找到一粒符合条件的沙子。计算哈希的机器就叫做矿机，操作矿机的人就叫做矿工。
六、难度系数
读到这里，你可能会有一个疑问，人们都说采矿很难，可是采矿不就是用计算机算出一个哈希吗，这正是计算机的强项啊，怎么会变得很难，迟迟算不出来呢?
原来不是任意一个哈希都可以，只有满足条件的哈希才会被区块链接受。这个条件特别苛刻，使得绝大部分哈希都不满足要求，必须重算。
原来，区块头包含一个难度系数(difficulty)，这个值决定了计算哈希的难度。举例来说，第100000个区块的难度系数是 14484.16236122。
区块链协议规定，使用一个常量除以难度系数，可以得到目标值(target)。显然，难度系数越大，目标值就越小。
哈希的有效性跟目标值密切相关，只有小于目标值的哈希才是有效的，否则哈希无效，必须重算。由于目标值非常小，哈希小于该值的机会极其渺茫，可能计算10亿次，才算中一次。这就是采矿如此之慢的根本原因。
前面说过，当前区块的哈希由区块头唯一决定。如果要对同一个区块反复计算哈希，就意味着，区块头必须不停地变化，否则不可能算出不一样的哈希。区块头里面所有的特征值都是固定的，为了让区块头产生变化，中本聪故意增加了一个随机项，叫做 Nonce。
Nonce 是一个随机值，矿工的作用其实就是猜出 Nonce 的值，使得区块头的哈希可以小于目标值，从而能够写入区块链。Nonce 是非常难猜的，目前只能通过穷举法一个个试错。根据协议，Nonce 是一个32位的二进制值，即最大可以到21.47亿。第 100000 个区块的 Nonce 值是274148111，可以理解成，矿工从0开始，一直计算了 2.74 亿次，才得到了一个有效的 Nonce 值，使得算出的哈希能够满足条件。
运气好的话，也许一会就找到了 Nonce。运气不好的话，可能算完了21.47亿次，都没有发现 Nonce，即当前区块体不可能算出满足条件的哈希。这时，协议允许矿工改变区块体，开始新的计算。
七、难度系数的动态调节
正如上一节所说，采矿具有随机性，没法保证正好十分钟产出一个区块，有时一分钟就算出来了，有时几个小时可能也没结果。总体来看，随着硬件设备的提升，以及矿机的数量增长，计算速度一定会越来越快。
为了将产出速率恒定在十分钟，中本聪还设计了难度系数的动态调节机制。他规定，难度系数每两周(2016个区块)调整一次。如果这两周里面，区块的平均生成速度是9分钟，就意味着比法定速度快了10%，因此接下来的难度系数就要调高10%;如果平均生成速度是11分钟，就意味着比法定速度慢了10%，因此接下来的难度系数就要调低10%。
难度系数越调越高(目标值越来越小)，导致了采矿越来越难。
八、区块链的分叉
即使区块链是可靠的，现在还有一个问题没有解决：如果两个人同时向区块链写入数据，也就是说，同时有两个区块加入，因为它们都连着前一个区块，就形成了分叉。这时应该采纳哪一个区块呢?
现在的规则是，新节点总是采用最长的那条区块链。如果区块链有分叉，将看哪个分支在分叉点后面，先达到6个新区块(称为六次确认)。按照10分钟一个区块计算，一小时就可以确认。
由于新区块的生成速度由计算能力决定，所以这条规则就是说，拥有大多数计算能力的那条分支，就是正宗的区块链。
九、总结
区块链作为无人管理的分布式数据库，从2009年开始已经运行了8年，没有出现大的问题。这证明它是可行的。
但是，为了保证数据的可靠性，区块链也有自己的代价。一是效率，数据写入区块链，最少要等待十分钟，所有节点都同步数据，则需要更多的时间;二是能耗，区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算，这是非常耗费能源的。
因此，区块链的适用场景，其实非常有限。
不存在所有成员都信任的管理当局
写入的数据不要求实时使用
挖矿的收益能够弥补本身的成本
如果无法满足上述的条件，那么传统的数据库是更好的解决方案。
目前，区块链最大的应用场景(可能也是唯一的应用场景)，就是以比特币为代表的加密货币。

⑶ 区块链应用什么技术来实现此功能

区块链应用了以下的技术来实现
第一种是共识机制，常用的共识机制主要有PoW、PoS、DPoS、PBFT、PAXOS等。由于区块链系统中没有一个中心，因此需要有一个预设的规则来指导各方节点在数据处理上达成一致，所有的数据交互都要按照严格的规则和共识进行；
第二种是密码学技术，密码学技术是区块链的核心技术之一，目前的区块链应用中采用了很多现代密码学的经典算法，主要包括：哈希算法、对称加密、非对称加密、数字签名等。
第三种是分布式存储，区块链是一种点对点网络上的分布式账本，每个参与的节点都将独立完整地存储写入区块数据信息。分布式存储区别于传统中心化存储的优势主要体现在两个方面：每个节点上备份数据信息，避免了由于单点故障导致的数据丢失；每个节点上的数据都独立存储，有效规避了恶意篡改历史数据。
智能合约：智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，只要一方达成了协议预先设定的目标，合约将会自动执行交易，这些交易可追踪且不可逆转。具有透明可信、自动执行、强制履约的优点。区块链技术有许多独特的特点，使它成为一项独特的发明，并赋予它无限的视野去探索。

⑷ 一条数据是如何完成上链的

区块链处理的流程大致分为三个阶段：
分别是上链前处理阶段、链上处理阶段和智能合约处理阶段。

上链前处理阶段

业务数据上链前需要将业务数据处理，并且对信息进行签名。这些过程可以通过对应的工具，比如序列化工具和各种椭圆曲线的签名工具来完成，不过更多的时候是通过将各种工具集成的SDK来完成，以太坊的web3就是比较典型的上链前处理的开发工具。

上链处理阶段

处理完成的数据发送到区块链节点后，就形成了一笔区块链交易并进入上链处理的阶段，链上处理大体可分为交易广播和区块共识流程。

智能合约处理阶段

上链处理完成后，业务数据已经记录在链上了，对于单纯存证的业务来说，将业务信息写入区块已经完成了这笔业务处理，只需记录存证业务的交易哈希并在取的时候通过交易哈希查询即可。但是大部分业务场景都需要进行一定的逻辑处理，因此通过智能合约处理是必须的。智能合约处理包括合约逻辑处理以及修改状态梅克尔树等流程。

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⑸ 区块链技术如何运用到实际场景中

区块链分为公有链和私有链，但其实，用公有链和许可链的概念来区分更合适。

公共链所有人都可加入，为了吸引更多的人加入，其本身也有一定的激励机制。这个激励机制建立在区块链的共识算法之上，采用比特币等做为记账单位。为了让激励更有效，通常又采取锚定法币等方式令记账单位有价值。随着时间的推移，就积累起了一定的公信力，在公有链上可以做存证、支付等业务。

许可链包括一般所说的私有链和联盟链。

用“专有链”来表述指称“私有链”更为恰当。专有链通常在一个大公司或大集团内部使用。在多对多的汇报体系及对账体系之中，管理成本很高，采用区块链技术，实现了信息共享和更有效的监督，就能大大降低成本、提高效率。

联盟链往往是几家企业联合构造的一个区块链，这些企业原本就有关联，或者是上下游甲乙方关系，或者是横向互联合作关系，为了降低成本，提高效率，而采用了区块链技术。

从某种程度上来讲，联盟链和专有链的本质上是一样的，都需要参与者在技术上得到许可才能加入，其中各方也是受限的，因此叫许可链。因为在原本的经济活动中就有关联，所以不再需要区块链上的激励机制，在实际应用中也不一定产生代币。

2.信息公开的区块链之上如何保护隐私？

区块链的应用中，信息是透明的、共享的，那么隐私保护问题如何解决？如何处理监督制衡与隐私保护之间的关系？

其实，区块链上信息的共享是有选择的共享，透明也是有限度的透明。并不是所有的数据都会写入区块链，只有那些需要监督和共享的数据才需写入。另外，对于已经写入区块链的数据，也并非全部透明，那些不透明的数据可能是需要得到授权才能看到。这些是通过加密手段可以实现的。

3.如何在数据高速增长的同时保证处理效率？

随着数据的增长，数据库越来越大，不但增加存储负担，随时处理效果也会受到影响，如何处理效率与数据增长之间的矛盾，是人们非常关心的问题。

而且由于区块链中有多方参与，所以有人可能会认为其处理数据的效率一定比中心化的网络要低。

其实这要视实际需求而定，在大多数情况下，区块链是可以满足效率需求的。

影响处理效率的两大环节，一是验证机制，即验证每一个打包块的真实性；二是共识算法。此二环节耗时最多。

对于许可链来说，可以采取多种办法提高效率。例如在验证机制中不用POW算法，而用验证池的算法。哪些数据写入区块链、哪些数据是透明的、哪些是被监督的，都可以与实际情况结合来定。

4.区块链的真实应用需求。

在当下的各种讨论中，人们畅想了各种各样的区块链应用需求。但其中很多并不是真实的需求。

一个区块链应用需求是否是在真实的，很容易判断，就是看区块链的应用是否解决了实际问题——能否降低成本、提高效率，而不是为了应用区块链而应用区块链。

根据客户方面的反馈，在区块链的实际应用中，最看重的就是安全可控——共识算法、分级授权、联合签名只有在可控的前提下才能应用。再进一步的要求是能够高性能处理，包括对交易的处理效率以及对存储结构的读取效率。第三是私钥与隐私管理。既要透明监督，又要有隐私保护，这当然是必须的。第四是内置的简单合约。之所以是简单合约而非智能合约，也是出于可控性方面的考虑，智能化提高，可控性势必下降。最后，可扩展性，即支持多种类型的交易与存证、支持海量数据与大规模用户，为了更好的用户体验，也一定要有快捷开发与可视化工具，这对于区块链应用的普及是很关键的。

⑹ 区块链的概念是什么

从字面理解，区块链包含了两个概念：区块、链。区块链本身是由一个个区块（Block）组成，而不同节点链接在一起构建的网络，就是区块链。区块链的主要作用是储存信息，任何需要保存的信息，都可以写入区块链，也可以从里面读取。

每个区块存储：一些有效的记录或交易；涉及该块的信息；通过每个块的散列到前一个块和下一个块的链接——可以被认为是块的指纹的唯一代码。

因此，每个块在链内具有特定且不可移动的位置，因为每个块包含来自前一块的散列的信息。整个链存储在构成区块链的每个网络节点中，因此链的精确副本存储在所有网络参与者中。

用途

从本质上讲，区块链可用于存储任何类型的信息，这些信息必须保持完整，并且比通过中间人以安全，分散和更便宜的方式保持可用。此外，由于存储的信息是加密的，因此可以保证其机密性，因为只有拥有加密密钥的人才能访问它。

在医疗保健中使用区块链。例如，健康记录可以合并并存储在区块链中。这意味着每个患者的病史都是安全的，同时，每个被授权的医生都可以使用，无论患者接受治疗的健康中心如何。甚至制药行业也可以使用这种技术来验证药品并防止伪造。

区块链对于管理数字资产和文档也非常有用。到目前为止，数字化的问题在于一切都很容易复制，但Blockchain允许您记录购买，契约，文档或任何其他类型的在线资产，而不会被伪造。