區塊鏈這么火，可是你很快就會發現，想要入門區塊鏈編程，尤其是想要從零開始學習區塊鏈編程，根本都找不到突破口！

那么，要掌握區塊鏈開發技術，應該學習哪些知識，應該學習哪些編程語言，才能快速入門區塊鏈編程？

區塊鏈是什么

區塊鏈是什么？一句話，它是一種特殊的分布式數據庫技術的實現。

首先，區塊鏈的主要作用是儲存信息。任何需要保存的信息，都可以寫入區塊鏈，也可以從里面讀取，所以它是數據庫。

其次，任何人都可以架設服務器，加入區塊鏈網絡，成為一個節點。區塊鏈的世界里面，沒有中心節點，每個節點都是平等的，都保存著整個數據庫。你可以向任何一個節點，寫入/讀取數據，因為所有節點最后都會同步，保證區塊鏈一致。

分布式數據庫并非新發明，市場上早有此類產品。但是，區塊鏈有一個革命性特點。

區塊鏈沒有管理員，它是徹底無中心的。其他的數據庫都有管理員，但是區塊鏈沒有。如果有人想對區塊鏈添加審核，也實現不了，因為它的設計目標就是防止出現居于中心地位的管理當局。

正是因為無法管理，區塊鏈才能做到無法被控制。否則一旦大公司大集團控制了管理權，他們就會控制整個平臺，其他使用者就都必須聽命于他們了。

但是，沒有了管理員，人人都可以往里面寫入數據，怎么才能保證數據是可信的呢？被壞人改了怎么辦？請接著往下讀，這就是區塊鏈奇妙的地方。

那么，什么是區塊？

區塊鏈由一個個區塊（block）組成。區塊很像數據庫的記錄，每次寫入數據，就是創建一個區塊。

每個區塊包含兩個部分。

• 區塊頭（Head）：記錄當前區塊的特征值
• 區塊體（Body）：實際數據

區塊頭包含了當前區塊的多項特征值。

• 生成時間
• 實際數據（即區塊體）的哈希
• 上一個區塊的哈希
• …

這里，你需要理解什么叫哈希（hash），這是理解區塊鏈必需的。

什么是哈希？

所謂”哈希”就是計算機可以對任意內容，計算出一個長度相同的特征值。區塊鏈的 哈希長度是256位，這就是說，不管原始內容是什么，最后都會計算出一個256位的二進制數字。而且可以保證，只要原始內容不同，對應的哈希一定是不同的。

舉例來說，字符串123的哈希是a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0（十六進制），轉成二進制就是256位，而且只有123能得到這個哈希。（理論上，其他字符串也有可能得到這個哈希，但是概率極低，可以近似認為不可能發生。）

因此，就有兩個重要的推論。

• 推論1：每個區塊的哈希都是不一樣的，可以通過哈希標識區塊。
• 推論2：如果區塊的內容變了，它的哈希一定會改變。

為什么叫區塊鏈？

區塊與哈希是一一對應的，每個區塊的哈希都是針對”區塊頭”（Head）計算的。也就是說，把區塊頭的各項特征值，按照順序連接在一起，組成一個很長的字符串，再對這個字符串計算哈希。

Hash = SHA256( 區塊頭 )

• 1

上面就是區塊哈希的計算公式，SHA256是區塊鏈的哈希算法。注意，這個公式里面只包含區塊頭，不包含區塊體，也就是說，哈希由區塊頭唯一決定，

前面說過，區塊頭包含很多內容，其中有當前區塊體的哈希，還有上一個區塊的哈希。這意味著，如果當前區塊體的內容變了，或者上一個區塊的哈希變了，一定會引起當前區塊的哈希改變。

這一點對區塊鏈有重大意義。如果有人修改了一個區塊，該區塊的哈希就變了。為了讓后面的區塊還能連到它（因為下一個區塊包含上一個區塊的哈希），該人必須依次修改后面所有的區塊，否則被改掉的區塊就脫離區塊鏈了。由于后面要提到的原因，哈希的計算很耗時，短時間內修改多個區塊幾乎不可能發生，除非有人掌握了全網51%以上的計算能力。

正是通過這種聯動機制，區塊鏈保證了自身的可靠性，數據一旦寫入，就無法被篡改。這就像歷史一樣，發生了就是發生了，從此再無法改變。

每個區塊都連著上一個區塊，這也是”區塊鏈”這個名字的由來。

區塊鏈適合的應用場景

我們都知道，在技術上不存在銀彈，區塊鏈也不是。

區塊鏈作為無人管理的分布式數據庫，從2009年開始已經運行了8年，沒有出現大的問題。這證明它是可行的。

但是，為了保證數據的可靠性，區塊鏈也有自己的代價。一是效率，數據寫入區塊鏈，最少要等待十分鐘，所有節點都同步數據，則需要更多的時間；二是能耗，區塊的生成需要礦工進行無數無意義的計算，這是非常耗費能源的。

因此，區塊鏈有它自己的適用場景：

• 不存在所有成員都信任的管理當局
• 寫入的數據不要求實時使用
• 挖礦的收益能夠彌補本身的成本

如果無法滿足上述的條件，那么傳統的數據庫是更好的解決方案。

區塊鏈平臺選擇

如果你要學習區塊鏈的開發，首先需要選擇合適的區塊鏈平臺。目前區塊鏈有1.0和2.0之說。

區塊鏈 1.0

主要由數字貨幣和支付行為組成。特征包括：

• 以區塊為單位的鏈狀數據塊結構；
• 共享賬本；
• 非對稱加密；
• 源代碼開源

區塊鏈1.0主要具備的是去中心化的數字貨幣和支付平臺的功能 ; 目標是為了去中心化，典型代表就是比特幣（Bitcoin）。區塊鏈1.0對開發者并不是很友好。

區塊鏈 2.0

主要特點是支持智能合約和去中心化應用開發。

• 智能合約：區塊鏈系統中的應用，是已編碼的可自動運行的業務邏輯，通常有自己的代幣和專用開發語言；
• 去中心化應用：即DApp，包含用戶界面 的應用，包括但不限于各種加密貨幣，如以太錢包；虛擬機，用于執行智能合約編譯后 的代碼，虛擬機是圖靈完備的。智能合約開始在區塊鏈上應用，用機器合約指令代替 人工操作，讓一切變得更加透明，沒人有人為操作，干擾。比如以太坊上的ICO，就大大降低了融資成本。

因此，區塊鏈2.0是對開發者友好的區塊鏈平臺。以太坊是區塊鏈2.0的典型代表。

區塊鏈開發語言選擇

開發語言的選擇取決于你要做什么事情。

如果你要自己實現一個區塊鏈平臺，那選擇什么開發語言都可以，比如：java、c/c++、python、nodejs、go…

如果你要對已有的區塊鏈平臺進行底層改造，那就看這個平臺的主流開發語言是什么。例如以太坊的底層協議實現最流行的版本是采用go語言，那么你可以學習go。

如果你要基于已有的區塊鏈進行應用開發，那么就要看這個平臺的約束。例如以太坊上智能合約的主流開發語言是solidity，去中心化應用的開發語言是nodejs和html/javascript/css。

因此，對于希望學習區塊鏈開發技術的工程師而言，從以太坊應用開發入手是最佳的區塊鏈開發入門方式，如果你已經有web開發基礎，只需要先理解智能合約的概念和作用，然后學習solidity來開發以太坊區塊鏈的智能合約，結合web前端，就可以快速開發出一個基于區塊鏈的去中心化應用了！

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