一、区块链独特的数据结构

区块链这个名字自身就比较独特，由区块和链构成。区块链里的每一个区块内容相对比较固定。一般都是一些数据记录：区块头里面上一区块的哈希值、该区块的最终随机数、区块的体积大小、交易的具体信息，如交易双方及其数字签名、交易额等等。

每个区块头包含的哈希值就像是上一个区块所有数据的“数字指纹”，因此每个区块之间就有了一种环环相扣的“关系”，这层关系形成了一个链条，让旧的区块链数据一旦任何一个字符被改动，后面所有的哈希值都会发生变动。这样的一个结构和内容构成了整个区块链。

二、分布式存储

分布式存储的机制，即去中心化的思想。区块链中每一个区块上的信息记录，都是由参与记账的每一个电脑，即节点竞争记录的，并背后并没有任何企业、公司来管理。

为了防止某些恶意节点来搞破坏，对于采用 PoW 共识机制的区块链中的新数据，需要得到大部分节点的一致确认和同意，至少也需要有 51%的节点同意，因此某个节点想篡改数据是很难的。

三、密码学

作为一个可以传输价值的区块链，如果安全仅靠节点数取胜，当然令人难以置信，因此区块链运用了一个*手锏——密码学。

区块链使用的是非对称加密算法。非对称加密，即加密一条信息实际上不是用单个密钥，而是用公钥和私钥两个密钥，它们可以保证在分布式网络中点对点信息传递的安全。

公钥是全网公开可见的，所有人都可以用自己的公钥加密一段信息，生成一个哈希值，来保障信息的完整性、真实性，并保证信息传递双方在不用信任的网络上安全地传输密钥。

私钥是不公开的。信息拥有者要高度保护私钥的安全，因为被公钥加密过的信息只有拥有对应私钥的人才能解密。具体来说，这种非对称密钥的工作原理是，在区块链的信息传递过程中，信息发送方使用私钥对信息签名、使用信息接收方的公钥对信息加密；信息接收方使用对方公钥验证信息发送方的身份、使用私钥对加密信息解密。公私钥加密与解密的成对出现保障了信息的完整性、一致性、安全性和不可篡改性。

除了非对称加密算法之外，在密码学技术里，还有非对称的数字签名技术、保证数据唯一性的哈希技术、保护信息传递双方敏感信息的隐私保护技术和包括防攻击、身份认证、授权等在内的安全技术。基于密码学产生的安全技术，是区块链的核心安全技术。

四、共识机制

在一个分布式的网络里，没有一个中心化的机构，怎么能够形成共识呢？PoW （算法机制）是最初的一种共识机制，所有参与的节点通过比拼计算能力来竞争记账权，这是相对比较公平和去中心化的一种方式，但是所有人都参与，却只能选一个节点，会浪费大量资源和时间成本。

因此，后面又出现了 PoS（权益证明机制） 共识机制，持有数字货币时间越长，持有的资产越多，就越有可能获得记账权和奖励，节省了时间，但有人说这违背了去中心化的初衷，容易出现马太效应；再后来出现了 DPoS（委托权益证明机制）,节点选出代表节点来代理验证和记账，更加简单高效，但也有人说这也在一定程度上牺牲了一些去中心化。

以上就是区块链的核心技术，当然区块链还运用到了别的很多学科和技术，如数学、经济学、计算机学科等等，它们共同构建了区块链这项神奇的技术。