你不知道的比特币系统！

在比特币系统中，存在着三种非常重要的数据结构，即交易、区块和区块链。

交易是最重要的概念，其他一切都是为了确保交易能够在网络中产生、传播和验证，并最终添加到交易账本中。 事务的本质是数据结构。 为了便于管理交易记录比特币系统的运行过程，设计了一个称为区块的容器。 区块是一种存储大量交易信息的数据结构。 区块链是一种由后向前连接的数据结构，可以存储数据。 在比特币中，谷歌的 LevelDB 数据库用于存储区块链元数据。 块在这条链中从后向前依次链接，每个块都指向前一个块。

为了便于理解，我们用容器来类比。 我们可以将交易理解为商品，将区块理解为盒子，便于比特币系统中交易数据的管理，而区块链则是一个接一个连接的容器。 与集装箱不同的是，积木是首尾相接，而不是上下堆叠。 块在这条链中从后向前依次链接，每个块都指向前一个块。

区块链通常被视为垂直堆栈，第一个块是堆栈底部的第一个块，每个后续块都放在其他块之上。 将块一个接一个堆叠的概念可视化后，我们可以使用以下术语：“高度”表示块与第一个块之间的距离； 和“top”或“top”表示最近添加的块。

交易、区块、区块链构成了区块链世界的基本数据结构——比特币账本。 有了交易、区块和区块链的概念，如果我们只把区块链看成是一个数据库，我们就可以利用这些概念构建一个区块链系统。 我们可以使用交易数据结构来存储交易数据（支票、博客等），通过区块将交易数据打包，最后通过计算区块头哈希来连接区块。 这就是我们通常所说的区块链。

智能合约和交易都存储在区块链上。 与交易不同，智能合约将代码存储在区块链上。 由于比特币是非图灵完备的公链，不涉及智能合约，后面我们会详细介绍其他公链。

由于区块链是去中心化的比特币系统的运行过程，如何保证系统安全，防止欺诈交易，避免双重支付，双重支付是指多次花费同一个比特币，引入了区块链技术机制中最重要的概念共识。

比特币系统使用工作量证明机制（POW）。 它的工作原理有点类似于打麻将。 四名矿工自发组织在一起，通过掷骰子（与随机数碰撞）来确定谁将保留帐户。 谁获得记账权，谁就会获得相应的奖励。 矿工确认这个账户。

为了保证系统的安全性，共识机制在交易验证、交易打包成区块、区块组装成区块链以及选择哪条链的过程中发挥着重要作用，也有效地保证了系统从产生交易到整个上链过程的安全性。

至此，我们已经讲完了区块链系统的基本架构。 当然，为了保证系统中没有中心化服务器，我们还需要依赖P2P网络架构。 由于 P2P 网络本质上具有可扩展性、去中心化和开放性，因此 P2P 也是区块链技术的基石。