1. 基本概念
ブロックチェーンは、データをブロックの形でつなげてチェーンを形成する分散型のデジタル台帳技術であり、その核心的な考え方は、各ブロックが前のブロックのハッシュ値（ハッシュ値）、対応するタイムスタンプ、および取引情報を含むことで、改ざん不可能なチェーンシステムを構成することです。
ブロックチェーンは、参加者間のすべての取引情報を記録する公共の台帳として比喩されることがあります。この台帳は、一連のつながった「ブロック」で構成されており、各ブロックには一定数の取引記録が含まれています。
ブロックチェーンの分散型特性は、現実の取引における銀行のような単一の管理者が存在せず、ネットワーク内の複数のノードによって共同で維持されることを意味します。この分散構造は、システムのセキュリティと攻撃耐性を高めます。
2. 運作機構
ブロックチェーンはどのようにリンクを実現するのか？
ブロック —— 立方体として理解でき、データ、ハッシュ値（封印）および前のブロックのハッシュ値を保存しています。
ハッシュ値 ——「指紋」として理解でき、前のブロックと後のブロックの両方に指紋があり、前後の 2 つのブロックの指紋が一致する場合、つまりハッシュ値が対応する場合、これらの 2 つのブロックはリンクできます。ハッシュ値が一致しない場合、ブロックはリンクできません。
ブロック
前鑑 Pre-Hash
各ブロックは、コンピュータの計算によってハッシュ値を生成し、それを次のブロックの前鑑に保存します。ハッシュ値はユニークであり、ブロックの内容が変更されるとハッシュ値も変わります。
成ブロック時間 Block Time
ブロックが形成される時間を記録します。
記録 Records
保存する必要のあるすべての情報を記載します。
取引情報であったり、その他の情報であったりします。
3. 三大コンセンサスメカニズム
コンセンサスメカニズムとは何か
コンセンサスメカニズムは、特定のノードの投票を通じて、短時間で取引の検証と確認を完了することを指します。取引において、利益が無関係な複数のノードが合意に達することができれば、ネットワーク全体も合意に達することができると考えられます。
なぜコンセンサスメカニズムが必要なのか
分散システムでは、異なるホストが非同期通信方式でネットワーククラスターを構成します。各ホストが一致した状態の合意に達することを保証するためには、ホスト間で状態の複製を行う必要があります。非同期システムでは、ホストが故障して通信できなくなったり、新しい能力が低下したり、ネットワークが混雑して遅延が発生するなど、さまざまな問題が発生する可能性があります。このような障害により、誤った情報がシステム内で伝播する可能性があります。したがって、デフォルトで信頼できない非同期ネットワーク内でフォールトトレランスプロトコルを定義し、各ホストが安全で信頼できる状態の合意に達することを保証する必要があります。したがって、ブロックチェーンを利用してインターネットに基づく分散型台帳を構築する際に解決すべき最初の問題は、異なる台帳ノード上の台帳データの一貫性と正確性をどのように実現するかです。これには、分散システムで状態の合意を実現するための既存のアルゴリズムを参考にし、ネットワーク内での記帳ノードの選択メカニズムを決定し、台帳データが全ネットワークで正確で一貫した合意を形成する方法を確保する必要があります。
Pow 作業証明
ビットコインはこのコンセンサスメカニズムを使用しています。Pow では、マイナー（コンピュータ）が大量の計算を通じて特定の条件を満たすハッシュ値を見つけるため、このプロセスは「マイニング」と呼ばれます。正しい答えを最初に見つけたマイナーは、ブロックを作成する報酬を得ることができます。簡単に言えば、働いた分だけ得られ、計算能力が強いほど、計算が早くなり、記帳権を得る確率が高くなります。
Pos 権益証明
現在、イーサリアムはこのコンセンサスメカニズムを使用しています。Pos 権益証明も、計算を通じて合理的なハッシュ値を見つける必要があります。しかし、異なるのは、Pos では権益検証者が保有する暗号通貨の数量（通常はそのブロックチェーンのローカルトークン）の比率に基づいて選ばれるため、より多くのトークンを持つ検証者がブロックを作成する報酬を得る可能性が高くなります。
DPos 株式委任証明
取締役会の投票に似ており、保有者が一定数のノードを投票し、代理で検証と記帳を行います。このアルゴリズムでは、保有者は自分の投票権を他の人に委任し、彼らが自分を代表してブロックチェーンの生成と検証作業を行うことができます。これは、あなたが投票権を専門の投資家に委任し、彼があなたを代表して会社の決定に投票することに相当します。
4. 分類
公チェーン（すべての人に開放され、誰でも参加できる）
パブリックチェーンは、世界中の誰でも読み取ることができ、誰でも取引を送信でき、取引が有効に確認され、誰でも合意プロセスに参加できるブロックチェーンを指します。合意プロセスは、どのブロックがブロックチェーンに追加されるか、現在の状態を明確にすることを決定します。パブリックチェーンは通常、「完全に分散型」と見なされます。パブリックチェーンは、ユーザーを開発者の影響から保護し、アクセスのハードルが低く、すべてのデータがデフォルトで公開される特性を持っています。パブリックチェーンには、ビットコイン、イーサリアム、ハイパーレッジャー、およびスマートコントラクトが含まれ、その祖先はビットコインブロックチェーンです。
プライベートチェーン（特定の個人または団体に開放）
ブロックチェーンは、書き込み権限が特定の組織にのみあるブロックチェーンを指します。読み取り権限は、外部に開放されるか、あるいは任意の程度で制限されています。プライベートチェーンは、取引速度が非常に速く、プライバシーをより良く保護し、取引コストが大幅に削減され、ゼロになることもあり、基本的な製品が破壊されるのを防ぐのに役立つ特性を持っています。
コンソーシアムチェーン（特定の組織団体に開放）
特定のグループのメンバーと限られた第三者にのみ対象とし、内部で複数の予選ノードを指定して記帳者とし、各ブロックの生成はすべての予選ノードによって共同で決定されます。
5. 特徴
分散型（Desentralization）
ブロックチェーン技術は、第三者の管理機関やハードウェア施設（例えば、WeChat の台帳は Tencent が記録し、Taobao の台帳は Alibaba が記録しています）に依存せず、中心的な管理がなく、自己完結型のブロックチェーン自体を除いて、分散型の計算とストレージを通じて、各ノードが情報の自己検証、伝達、管理を実現しています。分散型はブロックチェーンの最も顕著な本質的特徴です。
オープン性（Openness）
ブロックチェーン技術の基盤はオープンソースであり、取引当事者のプライベート情報が暗号化されている以外は、ブロックチェーンのデータはすべての人に開放されており、誰でも公開されたインターフェースを通じてブロックチェーンデータを照会し、関連するアプリケーションを開発できます。したがって、全体の情報は高度に透明です。
独立性（Independence）
合意に基づく規範とプロトコル（ビットコインが採用しているハッシュアルゴリズムに類似）に基づいて、ブロックチェーンシステム全体は他の第三者に依存せず、すべてのノードがシステム内で自動的かつ安全にデータを検証し、交換でき、誰の干渉も必要ありません。
セキュリティ（Security）
すべてのデータノードの 51％を掌握できない限り、ネットワークデータを恣意的に操作することはできません。これにより、ブロックチェーン自体は相対的に安全になり、主観的なデータの変更を回避できます。
匿名性（anonymity）
技術的に言えば、各ブロックノードの身元情報は公開または検証する必要がなく、情報の伝達は匿名で行うことができます。