1. 沒有被移花接木。步驟一和步驟二的結(jié)合就是為了生成這樣一份有且僅針對這條小紙條有效的簽名。
2. 第三步：小 A 將「明文的小紙條」、剛剛加密成功的「數(shù)字簽名」，以及自己那把可以公布于眾的「公鑰」打包一起發(fā)給小 B。
3. 第四步：當(dāng)小 B 收這三樣?xùn)|西，首先會將明文的小紙條進(jìn)行 Hash()處理，得到一個字符串，我們將其命名為“字符串 1”。然后，小 B 使用小 A 公布的公鑰，對發(fā)過來的數(shù)字簽名進(jìn)行解密，得到另外一個“字符串 2”。通過比對“字符串 1”和“字符串 2”的一致性，便可充分證明：小 B 接受到的小紙條就是小 A 發(fā)出來的小紙條，這張小紙條在中途沒有被其他人所篡改；且這張小紙條確實是由小 A 所編輯。

可以看得出來，加解密的過程幾乎是一環(huán)套一環(huán)，中途任何環(huán)節(jié)被篡改，結(jié)果都是大相徑庭。借助這一連串的機制，其實已經(jīng)能夠很好的在公開、匿名、彼此不信任的分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中解決數(shù)字交易過程中可能遇到的很多問題。這個環(huán)節(jié)可能確實有點難理解，現(xiàn)在，我需要你停下來，靜下心，花上幾分鐘閉目慢慢回味其中設(shè)計精湛的地方。

掌握了這部分知識以后，我們在這里回答一下前面沒有解釋清楚的問題，「節(jié)點對區(qū)塊的檢驗」檢驗的到底是什么？實際上就是：

• 檢驗區(qū)塊內(nèi)的交易記錄簽名是否準(zhǔn)確（是否被篡改）
• 檢驗區(qū)塊內(nèi)的交易記錄輸入值是否“有效”（是否使用過）
• 檢驗區(qū)塊內(nèi)的交易記錄輸入值的數(shù)字之和是否大于等于輸出值的數(shù)字
• …

# 重回“區(qū)塊”和“區(qū)塊鏈”的世界

好了，對小紙條和交易記錄的研究我們點到為止，其實信息量已經(jīng)是巨大的了，讓我們合上蓋子，重回較大實體、繼續(xù)聊聊“區(qū)塊”和“區(qū)塊鏈”的話題。還記得，咱們在一開始講到關(guān)于區(qū)塊的特征嗎？區(qū)塊創(chuàng)造后被埋在地下，需要經(jīng)過節(jié)點們馬不停蹄的挖采、而且是憑運氣的挖采才有可能獲得——不僅僅如此，事實上他還有其他很多神奇的地方，比如說：

1. 憑空產(chǎn)生的區(qū)塊在剛剛創(chuàng)建的時候會形成一股強大的黑洞效應(yīng)，它會嘗試將這段時間全世界各個節(jié)點上產(chǎn)生的所有小紙條（交易記錄）統(tǒng)統(tǒng)吸進(jìn)來；在合上區(qū)塊蓋子之前，同時會在區(qū)塊內(nèi)放上一些數(shù)字貨幣以及其他一些東西。
2. 區(qū)塊擁有一個唯一的 ID，但它只會在這個區(qū)塊被節(jié)點成功從地下挖出來之后創(chuàng)建。這個 ID 至少會跟「區(qū)塊內(nèi)所有小紙條的集合」、「即將與之相連的上一個區(qū)塊 ID」以及「挖礦節(jié)點的運氣值」等因素相關(guān)。既然前面我們已經(jīng)簡單了解了“Hash()函數(shù)”這個東西，這里不妨透露給大家：“區(qū)塊 ID = Hash(‘區(qū)塊內(nèi)所有小紙條的集合’+’即將與之相連的上一個區(qū)塊 ID’+‘挖礦節(jié)點的運氣值’+’…’)” ；基于先前掌握的知識，然后你應(yīng)該知道區(qū)塊內(nèi)任意一張小紙條的信息稍微做改動、或者節(jié)點挖礦運氣好一點壞一點等等，當(dāng)前區(qū)塊的 ID 都會 “ biu~ ”的發(fā)生改變。

基于上述 1、2 點，如果閱讀足夠仔細(xì)的同學(xué)可能會有些頭大。在文章開頭為了更好的描述，我在設(shè)計簡化區(qū)塊鏈系統(tǒng)的時候故意模棱兩可了幾個概念，這也許已經(jīng)誤導(dǎo)到了部分同學(xué)。這里不得不停下來和你一起修正下之前在你大腦中已經(jīng)構(gòu)建的區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缬^。我們前面講道，“在節(jié)點的視野里，大概每十分鐘會憑空產(chǎn)生一個建立在自己平行宇宙世界的神奇區(qū)塊”。如何正確去理解這句話呢？——擁有上帝之眼的你，可以這么拆解問題、看待問題：

1. 同一個周期內(nèi)，全網(wǎng)并不是產(chǎn)生唯一的一個區(qū)塊等待挖掘；每個節(jié)點事實上都在周期性的創(chuàng)造區(qū)塊和挖出區(qū)塊；只是在某一個節(jié)點的視野里，它不能感知到另外一個節(jié)點上區(qū)塊的產(chǎn)生。為何這里要特別強調(diào)“在某一個節(jié)點的視野里”，就是因為我們剛剛講到，從區(qū)塊的視角來說，區(qū)塊的憑空產(chǎn)生，是基于即將與之相連的上一個區(qū)塊 ID；而從節(jié)點的視角來看，區(qū)塊的憑空產(chǎn)生是基于當(dāng)前節(jié)點區(qū)塊鏈末尾的那個區(qū)塊 ID 產(chǎn)生的。
2. 全網(wǎng)會盡力控制在一個周期內(nèi)只有一個節(jié)點能夠成功挖出區(qū)塊，但是不能夠完全避免多個節(jié)點同時挖出區(qū)塊的可能性；如何盡力控制？比如說，當(dāng)大伙挖礦的熱情高漲、工作效率提高，區(qū)塊會被埋在更深更廣的地方等。簡而言之，通過提高工作難度，來維持這個平衡。另外，值得注意的：產(chǎn)生區(qū)塊、挖出區(qū)塊、校驗區(qū)塊，他們的時間周期近乎相同。

挖礦，本質(zhì)是通過與或運算，去碰撞一個出一個滿足規(guī)則的隨機數(shù)。這個部分要細(xì)講的話，估計又可以寫出兩三千字來。我覺得到目前為止，并不影響主軸知識點的講解，這一塊會作為后續(xù)知識結(jié)構(gòu)的完善被撰寫（計劃 1 月 24 日前完成）。感興趣的同學(xué)可以 Google 百度查閱下什么叫“挖礦”、“工作量證明 POW”等。

分叉

現(xiàn)在，我們終于對“區(qū)塊”這個概念有了更全面的認(rèn)識，文章開頭講的故事就可以繼續(xù)展開來絮叨絮叨：

假如幾乎同一時間，「中國上海浦東新區(qū)張衡路」上的節(jié)點和「美國紐約曼哈頓第五大道」上的節(jié)點異口同聲喊出來：“我挖到區(qū)塊了！里面的小紙條都是有效的！獎勵歸我！”。其他節(jié)點也幾乎同時參與了對這兩個區(qū)塊的校驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這倆都沒毛病，各節(jié)點也開始犯困，因為在他們的視野里他們并不清楚最后哪一個區(qū)塊應(yīng)該會被主鏈接納。算了！都連在自己區(qū)塊鏈尾巴上吧，這時尷尬了，區(qū)塊鏈硬生生的被分叉了！

你肯定在想，那還得了，這種情況繼續(xù)下去，每個節(jié)點的區(qū)塊以及他們整理維護的小紙條都將變得不一樣，這已經(jīng)嚴(yán)重違背了區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缋锏谝淮笞罨驹瓌t——所有節(jié)點共同維護同一份數(shù)據(jù)。所以，為了解決這個問題，區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缫肓艘粭l新的規(guī)則——擁有最多區(qū)塊的支鏈將是真正被認(rèn)可有價值的，較短的支鏈將會被直接 Kill 掉。

我們大伙都知道挖礦的過程存在巨大的工作量（如果沒有任何難度，把區(qū)塊扔在人群中，必然同一時間發(fā)現(xiàn)區(qū)塊的節(jié)點數(shù)量將大大增加，也就會產(chǎn)生無數(shù)的支鏈，通過這個例子，你大概也就能夠明白，區(qū)塊鏈?zhǔn)澜鐬槭裁葱枰O(shè)置工作難度了吧），并且在計算機的硅基世界里，不可能出現(xiàn)所謂 “同時” 的概念，哪怕納秒的差別，那也總是會有先后順序。所以理論上，“分叉”的這種僵局很快會在下一個區(qū)塊被挖掘出來（以及校驗區(qū)塊）的時候被打破，實在不行下下個，或者下下下個……總之機制可以讓整個分叉的區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缪杆俜€(wěn)定下來。

“分叉”這種僵局在確認(rèn)下一個區(qū)塊（以及校驗小紙條）的時候被打破，從而整個區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缪杆俜€(wěn)定下來

就上圖而言，所有基于張衡路節(jié)點挖礦獲得的區(qū)塊以及后續(xù)區(qū)塊的那條分支被視為有價值，最終會全部保留了下來；其他節(jié)點會統(tǒng)一效仿那個擁有更長分支鏈的節(jié)點所做的決策。另外，值得一提的是，同一時間，較短分支上的區(qū)塊會立即丟棄，而里面的小紙條也會隨之釋放出來，被重新標(biāo)記上“未確認(rèn)”。

“雙花”與“51% 攻擊”

你可能已經(jīng)開始困惑或者有點興奮，末尾幾個區(qū)塊的排序在修復(fù)過程中，因為時間差肯定會產(chǎn)生一些模棱兩可的地方，這往往會給數(shù)據(jù)安全埋下一顆雷。一個最簡單的假設(shè)——我記錄的一張小紙條很不巧地被歸在了一條較短的支鏈上，這條支鏈在競爭過程中理所當(dāng)然輸?shù)袅吮荣?，區(qū)塊被丟棄、小紙條被無情的貼上“未確認(rèn)”的標(biāo)簽。在等待下次區(qū)塊重新確認(rèn)的過程中，這個時間差內(nèi)，我，好像、似乎可以做點什么壞事 ?(¯﹃¯?) ，就比如說“雙花”（雙花，花兩次，雙重支付的意思）

你腦海中也許很快浮過的這樣的構(gòu)想，可不可能通過下面這種方法觸發(fā)雙花問題的產(chǎn)生，從而讓我不勞而獲：

1. 假設(shè)有一個名叫 X-Man 的壞家伙，他控制了一個計算機節(jié)點，這個節(jié)點擁有比地球上任何一個節(jié)點算力都強大的計算機集群。
2. 首先，X-Man 事先創(chuàng)造了一條獨立的（不去廣而告之）、含有比較多區(qū)塊的鏈條。其中一個區(qū)塊里放著“X-Man 轉(zhuǎn)賬給 X-Man 1000 元”的紙條。
3. 接著，X-Man 跟張三購買了一部手機，他在小紙條上記錄下“X-Man 轉(zhuǎn)賬給張三 1000 元”；這條信息被三次確認(rèn)后（即三個區(qū)塊被真實挖出、校驗和連接），然后，張三把手機給了 X-Man。
4. X-Man 拿到手機之后，按下機房的開關(guān)，試圖將先前已經(jīng)創(chuàng)造的區(qū)塊鏈條連接在自己這個節(jié)點區(qū)塊鏈的末尾。
5. 大功告成，X-Man 擁有了一條更長的區(qū)塊鏈條，那些較短、存放著“X-Man 轉(zhuǎn)賬給張三 1000 元”的區(qū)塊鏈，以及在區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缋锬莿t真實轉(zhuǎn)賬行為被一同成功銷毀。（?）

事實真的如此嗎？在這里我可以很負(fù)責(zé)任的說，too young too simple，區(qū)塊鏈?zhǔn)?/p>