区块链本质上是一个以密码学技术为基础，采用分布式的数据组织和数据维护的巨大账本系统。中本聪创立的
比特币，是
区块链技术第一个真实应用案例，比特币背后的数据结构要解决
金融交易中的两个核心问题：
第一个问题是，如何用数学算法来建立共识机制，也就是如何解决所谓的“拜占庭将军问题”。让分布的节点达成共识，在比特币中采用了工作量证明法，用一CPU 一票，通过挖矿寻找随机数竞争交易的记账权。另外，通过哈希函数进行加密，确保整个交易不可逆。
第二个问题是，非中心化方式如何解决交易不可重复性。传统的金融交易是通过中心化的银行来保证不会发生双重支付问题。区块链技术则是所有的交易都公开宣布，获得记账权在每一个区块盖上时间戳，每个时间戳将前一个时间戳纳入其随机散列值中，每一个随后的时间戳都对之前的一个时间戳进行增强，这样就形成了一个链条，解决双重支付问题。
区块链解决上述问题中的数据结构和算法体现出来了一些非常核心的理念和思想：一是交易去中心化。金融交易确认、数据传输不依赖一个中心节点，资源的分享不再依赖于中央服务器；二是分布式处理。系统中数据块由所有节点集体进行维护，每个节点分享权利和义务；三是去信任化。参与整个系统中的每个节点之间进行数据交换是公开透明的，所有的数据内容公开广播，一旦达成共识不可篡改，除非控制网络51%节点；四是，自信用。区块链系统本身产生信用，这种信用的产品不是来自第三方，而是来自程序（算法）。
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