2.區塊鏈三大關鍵機制：密碼學原理、數據存儲結構、共識機制
密碼學原理之一：哈希算法
哈希算法是一類加密算法的統稱，是信息領域中非常基礎也非常重要的技術。輸入任意長度的字符串，哈希算法可以產生固定大小的輸出。通俗地說，我們可以將哈希算法的輸出（也就是哈希值）理解為區塊鏈世界中的“家庭地址”。就像物理世界中我們總可以用一個特定且唯一的地址來標識一樣，我們也可以用哈希特定且唯一地標識一個區塊（如果不同區塊的哈希總是不同的，那么我們稱這類哈希函數具有“碰撞阻力”，這是對哈希函數的基本要求），而且就像我們無法從“家庭地址”倒推出房屋結構、家庭成員等內部信息一樣，我們也無法從哈希值反推出區塊的具體內容（哈希函數的隱秘性）。
密碼學原理之二：非對稱加密
非對稱加密是指加密和解密使用不同密鑰的加密算法，也稱為公私鑰加密。區塊鏈網絡中，每個節點都擁有唯一的一對私鑰和公鑰。公鑰是密鑰對中公開的部分，就像銀行的賬戶可以被公開，私鑰是非公開的部分，就像賬戶密碼。使用這個密鑰對時，如果用其中一個密鑰加密一段數據，則必須用另一個密鑰解密。
在比特幣區塊鏈中，私鑰代表了對比特幣的控制權。交易發起方用私鑰對交易（包括轉賬金額和轉賬地址）簽名并將簽名后的交易和公鑰廣播，各節點接收到交易后可以用公鑰驗證交易是否合法。在這個過程中交易發起方無須暴露自己的私鑰，從而實現保密目的。
數據存儲結構：默克爾樹
默克爾樹（Merkle Tree）實際上是一種數據結構。這種樹狀數據結構在快速歸納和檢驗大規模數據完整性方面效率很高。在比特幣網絡中，默克爾樹被用來歸納一個區塊中的所有交易，其樹根就是整個交易集合的哈希值，最底層的葉子節點是數據塊的哈希值，非葉節點是其對應子節點串聯字符串的哈希。我們只需要記住根節點哈希，只要樹中的任何一個節點被篡改，根節點哈希就不會匹配，從而可以達到校驗目的。
共識機制
共識機制是區塊鏈網絡最核心的秘密。簡單來說，共識機制是區塊鏈節點就區塊信息達成全網一致共識的機制，可以保證最新區塊被準確添加至區塊鏈、節點存儲的區塊鏈信息一致不分叉甚至可以抵御惡意攻擊。實踐中要達到這樣的效果需要滿足兩方面條件：一是選擇一個獨特的節點來產生一個區塊，二是使分布式數據記錄不可逆。
當前主流的共識機制包括：工作量證明/POW（Proof of Work）、權益證明/POS（Proof of Stake）、工作量證明與權益證明混合（POS+POW）、股份授權證明/DPOS（Delegated Proof-of-Stake）、實用拜占庭容錯（PBFT）、瑞波共識協議等。其中比特幣使用的是工作量證明機制。
工作量證明/POW
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