区块链的概念。区块链应用了分布式数据存储技术，采用点对点传输数据，在数据信任方面采用共识机制，同时应用加密算法保障数据的安全。
区块链就是一种链式数据结构，数据被划分为许多个区块，按照时间的先后连接起来，进而采用加密算法保障更新数据、生成数据、传输数据，同时保障了数据和访问安全，通过自动化脚本、采用智能合约操作数据。
区块链系统不同操作者建立的信任是分布式的信任，并依托于大量的计算，产生凭据，并且计算量越大信任越强。
区块都有区块头，区块头后面则连接有交易数据，区块头和交易数据以及其它区块紧密有序相连，组成了区块链的基本结构。首区块在最底部，其它区块则基于时间戳顺序进行堆叠，各个区块都和前一个区块紧密相连。
区块链Hash运算值同区块一一对应，经过Hash加密的区块头信息标识唯一可识别区块，通过对区块头的Hash运算可以得到指针，其指针指向父区块。每个区块的区块头都有上一个区块的信息，也就是说Hash值包括自身以及上一个区块链的Hash。因此，我们就可以追溯到每一个区块的链条，保证区块链信息的完整安全可验证。
假如修改一个区块块头，那么所有的子块的块头也要相应修改，其计算量极为巨大。这种级联效应确保了块不会被修改，因为每个块都需要大量的计算。除非有强大的设计力量迫使重新计算块的所有后续块。
因此，工作负载确保了块的安全性。一个很长的区块链使得修改区块历史几乎是不可能的。我们可以将区块链的这一优势应用于股票交易信息的安全性，这为公平、安全的交易提供了基础保障。
区块是包含许多事务信息的容器，其结构通常包括块大小、块头、事务数量和事务等。在这里，使用工作负荷证明机制的共识。这个机制的共识标题通常有以下结构:第一个是前一个块上的指针。
第二个是难度值、时间戳和随机数。第三个是事务数据的假想根，它与工作量证明机制的共识有关。区块标识符是通过分割块头获得的数字指纹。我们只使用块头来执行操作。块头的哈希值可以是唯一的，并且可以清楚地标识块。
每个节点通过简单地切碎块头独立地获得块的切碎值。区块链节点间的共识是自发的共识机制，这种自发性不是选举产生的，也没有固定的时间。可以说，共识是许多独立的节点是根据简单的规则自发形成的。
共识包括几个步骤:首先，整个网络中的每个节点独立检查每个事务。其次，通过完成负载证明算法的计算，事务被独立地打包成块。第三，当有多个链时，每个节点将独立选择。在负载证明机制下，选择累积负载最大的块链。
总而言之，区块链是一种技术解决方案，其工作原理是使用密码学来记录数据并生成数字签名，以验证其真实性和有效性。前后连接的数据块来形成一个主渠道，系统的所有节点，即用户账户的账，共同管理，以确保数据不会被篡改或伪造，并进行分散维修效果很好。
区块链机制及技术。区块链主要基于共识机制，分布式网络分散系统的问题之一是在许多节点上达成共识，然而区块链的架构分散，难以协调的节点问题随之而来的是决策问题，因而需要建立一个共识机制，也就是针对不同的节点，基于一种算法，建立统一信息交互的权利体系。
在这个系统中，使用数学工具，非信任成员之间建立了相互信任，并达成了共识。工作证明机制是目前主要共识机制之一，其它的还有证明权益的权益证明机制、证明算力贡献的授权股份证明机制、解决拜占庭问题的容错共识机制等。
（1）工作量证明机制。核心就是在信息传播过程中，引入工作量，工作量就是节点在解答复杂数学问题的算力，也就是传统所说的挖矿，这样来确保共识安全可信。每个节点都解决了一个数学问题，这个问题很难解，但很容易验证。比特币系统的账户权利和奖励可以简单地理解为工作报酬。
POW算法可以最大限度地解决整个分散场景中的共识问题:生成的计算节点越多，欺诈风险越低，因此可以用组信任和会计权利来代替工作量。然而，这个方法的数学问题解决进程没有影响区块链的本职工作，即大量计算能力的共识的过程中被浪费了，这也会导致能耗巨大。矿工计算机也会导致计算机部件价格的波动。
（2）权益证明机制。权益证明机制就是系统权益，是对工作量证明机制的改进，权益越大那么成为记账节点的概率越大，好处是保留了工作量证明的优势，但是对于潜在的安全问题语义解决，虽然节点仍然对新的区块进行验证，但是奖励和资金量成正比，如果某节点采取在多个主链上的恶意行为，那么系统会收回其所在链上的资金。
年8月，桑尼.金提出了P0W的应用方案。它的目的是利用其机制发行一种新的货币并确保网络的运行，公平的证据取代了P0W的权力证据。系统中某一金额货币的最多节点获得开票权，开票权可以简单地理解为资本配置。
（3）授权股份证明机制。授权股份证明机制也是在工作量证明机制基础上的，能够进一步解决不公平现象，授权股份证明机制同董事会的决议类似，普通节点基于其算力可以进入董事会。
从而对于区块链的活动能否进行参与决策，每个节点都可以自由选择进入哪个决策组，并取得记账资格，同时还要对其它节点的决策负责，如果未能遵守契约完成共识，那么这个节点就会退出董事会。
（4）拜占庭容错共识机制。拜占庭容错共识机制解决了拜占庭将军问题，而且解决了低效算法的拜占庭容错和减少这种算法的复杂性，这使得它可以实际使用。
PBFT算法的主要目标是在可靠但可能出现节点故障的通信中达成共识，并具有明确的故障容忍度。PBFT机制简单，共识有效性高。它适用于具有基本信任的场景。目前，它广泛应用于联盟和私人频道。例如，Hyperledger采用了这种协商一致机制。区块链技术主要包括非对称加密、分布式网络、默克尔树和Hash等技术。
（1）分布式网络。区块链网络其实就是分布式网络，同传统网络最大的不同就是没有中心节点，每个节点都同其它地位平等的节点相连而形成扁平拓扑网络。每个节点都可以参与新事务的发布，产生新块，对信息真实性的炎症，发现新节点，建立共识等。区块链传播事务信息，并为每个传播生成一个新的块。
发起事务的节点将信息传播到相邻的节点，相邻的节点将在验证信息后重新传播信息，并将其传播到整个网络的节点。如果一个节点认为信息有问题，它将停止下一次广播。事实上只要超过50%的节点接收并检查信息，整个区块链就认为信息是真实的。
（2）非对称加密。对称加密以及非对称加密都归属于加密算法，因为加密密钥和解密密钥不同而形成非对称加密，如果相同就是对称加密。如果每个节点都知道公钥，那么私钥就非常重要了，必须要保密。
其他用户不能使用公钥来获得相应的私钥。在加密过程中，在使用公钥加密或私钥加密后，只能解锁相应的密钥，也只能从公钥加密中解密公钥。
为了简化存储内容和提高业务效率，一般不会存储所有的区块链数据，但储存数据的散列值由散列函数，即转换为字符串组成的固定长度数据链和信件。区块链通常使用SHA哈希函数将任何数据长度转换为位二进制数。
哈希函数的输入值是不能由输出而反向推出的，它是单向的，可以对数据进行初始化。输入数据是不同的，输出值也不同，从而完整性能够得到快速检查。哈希功能也是防撞的，避免了不同条目的相同输出，满足了块链记录的要求。
在特定的记录中，以比特币为例，一个区块记录一个事务和其交易时间。
结语
为了方便和存贮区块数据，Merkle树在区块链中被采用，默克尔树就是一个类似树的数据结构，父节点就是子节点Hash运算结果，最顶端节点就是默克尔树根，数据块或哈希存储在区块头中，这样块头得到了大幅“瘦身”，并且通过块头还可也检验完整和安全性，从而能够提高区块链效率。