密码学基础：计算不可行性、散列函数与加密技术的核心原理与应用

区块链基础

区块链很重要。除了最初的“创世区块”外，其他每个区块都包含着其父块的散列值。比如在众多虚拟货币的网络当中，所有的区块集合在一起就形成了区块链，这个区块链涵盖了网络里的全部交易历史。就如同比特币网络一样，它的区块链记录着每一笔比特币的交易状况。

区块链中的信息极为关键。在货币系统里，它涵盖了货币余额以及未完成的交易订单等。例如，在某一数字货币钱包所对应的网络中，借助区块链能够查到该钱包的余额以及正在进行的交易等相关内容。

挖矿过程

挖矿对于区块链的运行而言是一个重要的环节。它主要是一个反复对交易进行总计并且构建区块的过程。矿工们需要不断尝试不同的随机数，一直到找到能够满足工作证明条件的随机数为止。就如同很多矿场里的矿工们那样，他们日夜不停地使用矿机进行运算。

矿工挖到有效区块后会获得奖励。如果一名矿工运气好，成功产生了一个有效区块，那么他就会得到一定数量的币，或者是区块中的所有交易费用。就像在早期的比特币挖矿中，挖到一个有效区块能获得很多比特币，这就吸引了大量的人参与其中。

软分叉现象

软分叉是由比特币协议规则改变所引发的一种情况。比特币协议规则发生改变后，旧的节点没有察觉到规则的差异，依然按照改变后的规则集来行事，并且会继续接受新节点所创造的区块。就像在比特币协议进行更新的时候，就曾经出现过这样的软分叉情况。

软分叉通常对系统的影响较为有限。旧节点和新节点在一定程度上能够继续保持区块链账本的统一性，能够维持整个网络的正常运转，不会引发过于严重的混乱。

双重花费问题

双重花费是一种不良现象。有大量挖矿能力的用户故意进行分叉操作，他们先发送交易去购买产品，在收到产品之后，又做出另一个交易，将相同数量的币发送给自己。存在一些不法分子会利用这样的漏洞来谋取利益。

双重花费存在危险性。倘若攻击者具备超过 50％的挖矿能力，那么双重花费最终能够在任何区块深度上得以成功。正因如此，多数的加密货币交易所、博彩站点以及金融服务在接受支付之前，需要等待 6 个区块被生产出来，也就是要达到“6 次确认”。

权益证明机制

权益证明属于一种共识机制。矿工在创造区块的过程中，需要创建“币权”交易，按照设定的比例把一些币发送给自身，这种行为类似利息。例如，一些运用权益证明机制的虚拟货币，持币人能够参与区块的创造并且获得收益。

权益证明机制存在优点。其一，它能够降低能源消耗。其二，它不像挖矿那样需要大量的算力以及电力。例如，与比特币的工作量证明挖矿进行对比，权益证明明显更加绿色环保。

其他相关概念

SpecialK 属于分布式存储技术方法。它具备提供单一领域特定语言的功能，能够为程序员提供熟悉且统一的 API，这样便于他们去访问分布在整个网络中的数据。比如在程序员开发相关分布式应用的时候，能在很多方面得到便利。

比特币的可替换性值得关注。所持有 的比特币，无论其交易历史怎样，都能够与刚挖出来的“原币”进行平等替换，并且签署的内容不会被记录为交易 ID 的一部分。在以太坊当中，“交易”与“消息”是不同的，合约在被发行之后不存在所有者等情况。像以太坊的一些智能合约就是按照这样的方式运行的。你觉得区块链未来还会出现哪些新的机制或概念？