面对如火如荼的区块链，一大批 “比特币”、“挖矿”、“账本”、“矿工”、“以太坊”等名词叫的火热，都是什么意思、有什么联系，下面来看一下吧！
什么是区块链？
区块链是一个分布式的共享账本或数据库，存储于其中的数据或信息，具有去中心化、不可篡改等特点。
将数据加密，存放在区块中，保证这些数据无法篡改，区块链系统会检验期间产生的所有数据，比如交易记录以及该区块何时被编辑或创建的记录等，并将这些数据储存在一个新的区块上。这个区块会与前一个区块连接，每个区块都必须包含前一区块的相关信息才能生效，从而形成一根链条，因此称为“区块链”。
区块链本质上是一个去中心化的数据库，传统的数据库是需要有人维护的，即中心化，区块链无需第三方参与维护。
能允许用户在无第三方中介参与的情况下进行协作，且不必彼此信任，且区块中的数据是无法篡改的。
用户若要运行和独立验证区块链的状态，必须下载特定的钱包软件。软件启动后，便会接入区块链网络中的其他计算设备，目的是上传或下载信息（例如，交易、区块）。软件将会下载一个个区块数据，检查它的真实性，然后将检验过的相关信息广播传递给其他计算设备。
于是，我们得到了由成百上千、甚至是上万个计算设备组成的区块链生态系统。这些计算设备被称为“节点”，全部运行同一个软件，并同时彼此同步更新、广播交易数据，实现了区块链的数据真实而去中心化的特性。
结构
数据是存储在一个一个的区块中，一个区块分为区块头和区块体
区块头：上一个区块的hash值和本区块的hash值、时间戳等
区块体：存储的数据，例如交易信息、比特币等
分类
区块链大致可分为：公有链、私有链、联盟链
1、公有链：所有的数据公开透明、所有人可以参与（访问、交易、验证）
缺点可能包括：绝大部分公链系统需要较高的硬件资源来保障安全性，交易的隐私性极低或根本没有隐私性可言。而这些又是区块链企业用例的重要考虑因素。
2、联盟链：参与的节点是事先选好的，数据可以公开也可以是内部的
多个组织可以分担维护区块链的责任，这些预先选定的组织将决定谁可以提交交易或访问数据。
3、私有链：参与的节点有所限制，且所有权归参与者所有 ，数据可以修改，和传统的数据库很像
私有链的整个网络由一个组织管理，该组织有完全的权限来控制允许谁参与、维护区块链网络。根据使用情况，可以显著提高参与者之间的信任和信心。私有区块链可以在企业防火墙后面运行，甚至可以在企业内部托管。
特点
优点：
1、去中心化
2、集体维护
3、高安全性
4、无需信任
缺点：
1、安全性（私钥丢失、量子破解）
2、延迟性（交易会有延迟）
3、监管（国家需要监管）
区块链如何解决拜占庭将军问题？
拜占庭将军问题：
拜占庭位于如今的土耳其的伊斯坦布尔，是东罗马帝国的首都。由于当时拜占庭罗马帝国国土辽阔，为了达到防御目的，每个军队都分隔很远，将军与将军之间只能靠信差传消息。在战争的时候，拜占庭军队内所有将军和副官必须达成一致的共识，决定是否有赢的机会才去攻打敌人的阵营。但是，在军队内有可能存有叛徒和敌军的间谍，左右将军们的决定又扰乱整体军队的秩序。在进行共识时，结果并不代表大多数人的意见。这时候，在已知有成员谋反的情况下，其余忠诚的将军在不受叛徒的影响下如何达成一致的协议，拜占庭问题就此形成。
总结一下问题：
1、如何防止叛徒冒充将军发布军令？
2、如何保证忠诚将军发布的军令是一致性的？
下面引入区块链：
将军抽象成节点、传输的军令抽象成交易信息
转成区块链中的问题：
1、如何防止恶意节点冒充诚实节点？
使用非对称加密，将用私钥加密交易信息，传播给其他诚实节点，恶意节点无法获取私钥解密，保证消息无法篡改。
2、如何保证所有节点记录的交易信息是一致的？
规定每隔一段时间打包一次交易信息（工作量最多的节点的打包的数据为准）
共识机制
什么是比特币？
比特币是区块链的一种应用。
比特币的交易信息被记录在一个去中心化的账本（区块链）上，账本中有一页（区块）一页的 交易信息，每十分钟生成一页新的账本信息（交易信息）
比特币这种新型的货币模式和传统的模式有几点不同，首先它不是有一个中央机构发行的，其次他的总量恒定 2100万枚永不超发，再者比特币所有的交易都是记录在一个公共账本当中，这样所有人都可以查看，所有人都可以参与记账，这样既保证了整个系统的公开透明，又保证了货币不会因为滥发而导致的贬值。
在用户看来，比特币就是一个手机APP或电脑程序、一个比特币钱包，用户可以用来支付和接收比特币。
和传态货币的不同？
1、没有管理机构
2、必须用电子方式结算
如何获取比特币？
1、在一个比特币交易所购买比特币
2、和你附近的人兑换比特币
3、通过挖矿获取比特币
挖矿？
上面说到比特币的所有交易记录在一个账本（区块链）中，这份账本包含了每一笔处理过的交易，使得用户的电脑可以核实每一笔交易的有效性，每一笔交易的真实性由发送地址对应的私钥保护。
任何人都可以利用专门计算设备来处理、记录交易并获得比特币奖励。这一服务经常被称作“挖矿”。通过挖矿，调动了挖矿者（矿工）的积极性，还保证了交易的确认速度、交易记录的正确性及比特币网络的安全性。
UTXO模型？
unspent transaction output
点对点的现金交易系统（面额）
小明收到了1个币和0.5个币，总数为1.5个币（两条记录-两张币），现在小明想买小花的衣服，需要花0.8个币，系统自动转出1个币（对方地址），自动找回0.2个币（原来地址新建一个地址）
优点：
1、保护隐私
2、数据模型小
3、高并发处理（多个转账可以同时进行）
账户模型：支付宝、微信用的
如何交易？
如果你接触比特币够久，你一定听说过比特币是个区块链，一个区块里包含很多交易，而交易都是链在一起的。那么，具体交易的细节如何？通常的技术文档都充满了术语，即使是中本聪的白皮书也难以直接联系实际，我最近又仔细研究了一下，这里用一种简单的比喻来解释下
比方说你的钱包里有三个地址A，B，C。你在地址A有1个币，你在钱包软件里把币发送到地址B，可以在区块链上查到这笔交易，不妨叫做交易甲。然后你又做了一笔交易乙，把币从地址B发到地址C。假设手续费是0.0001个币，每次发送你都花了0.0001个币作为手续费，那交易甲被确认后地址B就是0.9999个币，而交易乙被确认后地址C里就是0.9998个币
交易甲：地址A 1BTC -> 地址B 0.9999 BTC， 手续费 0.0001
交易乙：地址B 0.9999BTC -> 地址C 0.9998 BTC，手续费 0.0001
用账簿的比喻最好理解
账簿就是区块链，账簿的每页纸就是区块，这些纸依次装订在一起形成了一整个账簿。每页纸上贴满了一条又一条的汇款单（交易）
如果仔细观察汇款单交易乙（把0.9998个币从地址B转到地址C，并付0.0001手续费），你会发现交易乙是由两大部分组成，前一部分可称为付款信息(input)，后一部分可称为收款信息(output)
按一般在银行填汇款单的习惯，付款信息里该填支出账户名（也就是地址B）和账户所有人签名（授权交易），而收款信息里应该填金额和收款方账户名（也就是地址C）。事实上，比特币交易也大致是这么写的，只有细微差别
交易甲
付款信息： 签名 + 公钥A (签名相当于盖章，是用地址A的私章（私钥）产生，而地址A的公钥可用于让其他人验证这个章是否有效 （私钥公钥加密原理到处都有）)
收款信息： 0.9999 （金额） + 地址B + 兑现条件 (这里的兑现条件注明了未来要花地址B的币需要满足何种条件，下面有详述)
交易乙
付款信息： 签名 + 公钥B
收款信息： 0.9998 + 地址C + 兑现条件
交易丙
付款信息： 签名 + 公钥C
收款信息： 0.9997 + 地址D + 兑现条件
有几点和银行汇款单不同的地方
第一，每个汇款单都是花前一个汇款单的收款地址里的币，这样所有交易就一个个链结在一起，而如果要彻底核实某笔交易丙是否有效，就要顺着这个链一直回溯到最原始的挖矿产出交易（在交易甲之前还有别的交易），这样保证了只要用户有区块链的完整拷贝（也就是目前全节点的那60G数据），就可以独立验证任何一笔交易的有效性
第二，每次汇款只能完全将支出账户里所有的币都花掉。以交易乙为例，汇款完成后原来的地址B就空了。如果只想转一半的资金到地址C，剩下的那一半就要在收款信息里另外填一个账户地址E，也就是所谓的找零地址
第三，总汇款金额小于地址B的部分就是手续费。如果地址B里有0.9999个币，汇款到地址C的金额是0.9998个币，那中间的差额0.0001就是矿工的手续费
第四，验证交易乙是否有效，是靠上一个交易即交易甲的收款信息中的兑现条件来保证的。可以有多种规则，目前最常见的两种就是提供收款地址的签名 （P2PKH）以及提供一段程序的哈希值（P2SH，这个涉及到哈希，一种防伪的手段）
如果你完全看懂了，那你对比特币交易的功能理解，就接近于core程序员的水平了，以后碰到很多名词如scriptSig （签名+公钥） 和scriptPubKey（兑现规则）之类你就很容易知道那都是汇款单上的哪个部分了
闪电网络？
闪电网络是构建在比特币网络上的第二层支付协议，用来解决比特币网络堵塞问题，其理念是，在区块链之外开通一条“绿色通道”，将大量高频的、小额的交易在区块链外进行。
如此，交易双方可在这条“绿色通道”上进行多次、高频、双向地、点对点的交易，可实现瞬间确认的微支付，而且双方若无直接的点对点支付通道，只要闪电网络中存在一条连通双方的、由多个支付通道构成的支付路径，那么也可以利用这条支付路径实现交易。
闪电网络能够提高加密货币每秒的交易数量，同时保持较低的转账费用。
什么是以太坊？
以太坊（Ethereum) 类似于区块链版的安卓、iOS系统，一个区块链APP平台，是一个为去中心化应用（DApp）而生的全球开源平台。
就是区块链的一个实际的应用，升级版的区块链。
以太坊是去中心化的、可以运行可转移计算和数据的自洽经济系统，一个去中心化的区块链平台，用于构建去中心化应用程序（DApp），以太币（Ether）是该平台所使用的加密货币。
以太坊可以轻松创建智能合约，自行执行代码，开发人员可以利用这些代码来处理各种应用程序。
以太坊几乎可以用于任何类型的交易或协议，其成本比传统的替代方案要低，例如银行卡支付，PayPal 和投票等，并且全程采用去中心化、去信任（无需中介）、安全有效并且抗审查的形式。
通过以太坊，用户可以创建任何去中心化应用程序（即DApp）和智能合约。
用户只需要通过互联网就能够以去信任化的方式访问应用程序、产品和服务。每一个人都可以与以太坊网络进行交互，亲自参与到这种数字经济形式中，而不需要第三方。
人们可以使用智能合约来为项目众筹资金、公司可以在区块链上运用智能合约进行股票发行、银行等金融机构可以用它来管理贷款收发、保险公司可以用它来实现自动理赔等等等等，甚至任何现实金融交易都可以被改造到区块链上进行，这些都是区块链的功劳。
以太坊没有中心服务器，所以在以太坊上运行的APP不存在崩溃、死机的可能,数据也不会泄露，甚至不能被关闭
和比特币的区别？
以太坊节点存储着每个智能合约的最新状态，对于每个以太坊应用程序，网络都需要跟踪“状态”或所有这些应用程序的当前信息，包括每个用户的余额、所有智能合约代码以及它们的存储位置等。
以太坊也采用POW机制，通过矿工挖矿来产生新的以太坊。不同的是，以太坊是一个可以编程的区块链，它允许任何人在上面创建去中心化的APP、编写智能合约和发行属于自己的数字货币。
相比比特币，以太坊添加了新的功能：包括虚拟机(EVM, Etheruem Virtual Machine)、账户系统，在其上可以运行智能合约。
以太坊用户可以将以太坊储存在以太坊钱包中，也可以与以太坊网络上的智能合约进行交互。钱包是一种应用程序，可以便捷地保存和传送 ETH，同时可以通过钱包与以太坊上构建的应用程序进行交互。
以太坊网络中发生的每笔交易都需要一定数量的gas，gas是用于度量处理交易所需计算能力的单位。帮助验证信息真实下要付出算力成本处理交易并将其打包在区块中，理应获得相应的补偿，在以太坊系统中，这就要通过在每次交易中设定gas价格来完成，gas以Gwei（1 ETH = 1,000,000,000 Gwei）作为单位。
举个例子：用户将ETH从一个帐户发送到另一个帐户需要花费21,000 gas，如果将gas价格定为1 Gwei，则此交易花费0.000021 ETH。
什么是智能合约？
根据区块链可编程的特点，人们可以将合同变成代码的形式放到区块链上，并在约定的条件下自动执行， 这就是所谓的智能合约。
简单地认为，智能合约就是一种“ 程序”， 只是这种“ 程序”处理的是人与人之间的权利和义务的约定。
当满足某些条件时，它则执行特定任务。因此，智能合约系统通常遵循“if ... then ...”语句，但是，即便智能合约成为一种主流的技术，但智能合约既不是法定的也不是智能化的，它们只是在分布式系统（区块链）上运行的一段代码。
参考：链节点