區塊鏈（blockchain）之所以使用這個名字，是形象地把對每一個交易信息數據的載體比喻成一個區塊（block），下一個區塊對上一個區塊驗證，所有區塊按照產生的先后順序相互連接起來，是為區塊鏈。上一個區塊的信息數據傳遞給下一個區塊，是通過哈希（Hash）算法完成的。哈希算法也叫“安全散列函數”，又稱信息摘要。文章摘要是對文章內容的概括總結，看了文章摘要，我們就能大致了解文章的主要內容。哈希算法也有這樣的功能，它可以把任意的信息集，用非常簡單的信息予以描述。它是一個特別的數學函數：給定輸入很容易得到輸出，但是從輸出計算回輸入不可行。
區塊鏈使用哈希算法把交易生成數據摘要，當前區塊里面包含上一個區塊的哈希值，后面一個區塊又包含當前區塊的哈希值，以此類推，一個個包含哈希值的區塊串連起來，形成一條區塊鏈。在一個區塊鏈系統中，除創世區塊以外，其他區塊都有一個標頭（Header）。區塊標頭包含的是本區塊以及前一個區塊的相關指示信息，包括：一個區塊的版本號、時間戳、難度目標、前一個區塊的哈希值、隨機字符串，等等。哈希算法是區塊鏈的底層技術，其上述特性賦予了區塊鏈技術的可靠性。
共識算法即共識機制（Consensus）
非對稱加密算法與哈希算法的一并運用，構成了區塊鏈系統最為重要的因素――共識算法，也稱共識機制。區塊鏈如果想達到去中心化的目的，必須通過共識算法實現。因為區塊鏈上記錄的數據對所有人可見，而且很難否認和回溯性修改，所以彼此不認識并因此不信任的群體可以依賴這個新的數據結構來協調他們的活動。最初的區塊鏈都是公共區塊鏈，參與者在無中心化的情況下分布式存在。而在分布式存儲的計算機系統中，實現參與者之間的信任是非常困難的。
區塊鏈解決這一問題的方案，是為發送信息加入成本，降低信息傳遞的速率，并加入一個隨機數以保證這一段時間內只有一個參與者（礦工）可以進行傳播。它加入的成本就是“工作量”，區塊鏈的每一個參與者必須完成一個隨機哈希算法的計算工作量才能向各城邦傳播消息。如前所述，區塊鏈系統的各個節點進行分布式記賬，通過哈希算法保證了每個交易區塊信息傳遞的連續性與真實性，又通過非對稱加密技術保證了信息傳遞的正確性與所有節點一致性。于是，各個節點對區塊鏈系統內的所有信息與數據達成一致認識，而按照同一套協作策略行動，是為形成共識機制。
區塊鏈的類型不同，其共識算法亦不同。因為參與者越分散，越沒有權威的中心化機構存在，共識機制的形成越難。區塊鏈系統的中心化程度越高，共識算法越簡單，中心化程度越低，共識算法越復雜。因此，對于區塊鏈的主要三種類型來說，公有鏈的共識算法最為復雜，相對而言，效率最低，資源消耗最大；私有鏈的共識算法最為簡單，效率最高，資源消耗最??；聯盟鏈居中。
一般來說，公有鏈的共識算法為工作量證明（Proof of Work，POW）、權益證明（Proof of Stake，POS），比特幣和以太坊分別采用上述兩種共識算法。這種共識算法下的數字貨幣是工作量證明的表現形式。而對于不需要數字“代幣”的聯盟鏈或者私有鏈而言，共識算法大多采用較為傳統的一致性算法，如拜占庭容錯（PBFT）、Paxos與RAFT，等等。
區塊鏈算法――信任機器
區塊鏈通過自己的算法邏輯，使得陌生參與者在沒有任何第三方介入的前提下，實現了相互信任、達成交易。在這一過程中，交易當事人之間的信息不對稱、代理成本與機會主義等影響交易安全的不確定性因素并未消除，只是通過不依賴人主觀意志的算法，使得參與者均認可系統內客觀交易數據的真實性。從某種意義上說，這保障了交易的絕對安全。這一切并非人與人之間或者機構與機構之間等任何傳統意義上的信任關系和信用機制，而是參與者對區塊鏈技術的信任。因此，《經濟學人》2015年十月號刊文稱：區塊鏈是信任機器，可以讓相互并不信任的人們進行協作，而不必經過任何中心化機構。
二、區塊鏈算法的決策自動化
作為一種計算機技術，區塊鏈之所以能夠去中心化，一方面是其獨有的算法機制使得所有參與者集體協作，保證了信息的共享性與真實性；另一方面系統的運行必須脫離任何人或者機構的控制，才能保障信息的客觀真實、全網一致與不可篡改。區塊鏈算法既是決策自動化的體現，也決策自動化的執行機制。參與者之間的權利義務必須在事前寫入特定的計算機程序，以充分保障所有參與者的權益。區塊鏈的這一特性，為智能合約（Smart Contract）在社會生活各個領域的廣泛運用提供了最佳技術支持。
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