區塊鏈的技術基石主要有：

• SHA256 Hash

• 公鑰加密技術

• 工作量證明機制

（1）SHA256 Hash

區塊鏈使用的核心哈希算法是 SHA256，計算後的值不能被解密回原始內容，它是單向的，而且不管原始內容有多少，其結果的長度都是固定的，例如：

可以看到，即使原始內容的差異非常小，其結果的差異卻是極大的。

SHA256 可以實現免碰撞，即不會出現輸入x≠y，但是H(x)=H(y) SHA256 會有2^256種輸出，如果我們進行2^256+1次輸入，那麼必然會產生一次碰撞，我們可以計算一下，假設一臺計算機以每秒10000次的速度進行哈希運算，要經過10^27年才能完成2^128次哈希，所以碰撞的幾率是極其小的。

（2）公鑰加密技術

這個加密技術幫助用戶創建一個公鑰和一個私鑰，公鑰是可以分享給他人的，私鑰是需要自己秘密保管的。

如果 Chandler 給 Joey 轉一些比特幣，這筆交易中會包含3部分信息：

• Joey 的比特幣地址（Joey 的公鑰）

• 交易的比特幣數量

• Chandler 的比特幣地址（Chandler 的公鑰）

所有這些數據以及加密數字簽名都會通過網絡發送進行驗證。數字簽名是Chandler的比特幣地址和他向joey發送的數量的組合的哈希值，這個數字簽名是通過私鑰加密的。

當礦工收到這個數據後，他會進行驗證，會同時做兩項工作：

1. 把所有非加密數據（交易金額、兩個人的公鑰）放入哈希算法中，得到一個哈希值（例如為 Hash1）

2. 使用 Chandler 的公鑰對數字簽名進行解密，得到一個哈希值（例如為 Hash2）

如果 Hash1 與 Hash2 相同，那麼它就是一個合法的交易。

（3）工作量證明

區塊鏈中每個人都平等的擁有賬本，那麼誰來向區塊鏈添加區塊？如何信任這個人呢？

為此，有了工作量證明 POW這個概念，可以理解為解一道複雜的題，需要付出大量的計算，做這個工作的人被稱為“礦工”。這些礦工的工作就是驗證交易並解決與創建塊相關的複雜數學難題。

每個區塊都有一個哈希值，是幾項數據的組合，包括：

1. 前一個區塊的哈希值

2. 交易數據的哈希值

3. nonce

最終的哈希值必須以指定數量的0

開頭才行。

舉個例子，給定的一個基本的字符串 Hello, world!，我們給出的工作量要求是：可以在這個字符串後面添加一個叫做nonce的整數值，對變更後的字符串進行SHA256哈希運算，如果得到的哈希結果（以16進制的形式表示）是以"0000"開頭的，則驗證通過。

為了達到這個工作量證明的目標。我們需要不停的遞增nonce值，對得到的新字符串進行SHA256哈希運算。按照這個規則，我們需要經過4251次計算才能找到恰好前4位為0的哈希散列。

誰先找到這個 nonce 誰就是獲勝的礦工，可以添加他的區塊到區塊鏈中，所有人都可以進行驗證，如果正確就更新他們的區塊鏈，繼續計算下一個區塊。