分布式账本技术

这是区块链的底层数据结构基础，打破传统中心化数据库架构。数据以区块形式按时间顺序串联，每个区块包含前一区块的哈希值，形成不可篡改的链式结构。如比特币区块链中，节点通过 P2P 网络同步账本数据，确保全网副本一致性，解决传统中心化系统的单点故障问题。

共识机制

共识机制是区块链实现去中心化信任的关键，常见类型包括：

• 工作量证明（PoW）：如比特币采用的机制，节点通过算力竞争解决数学难题获得记账权，消耗算力越大，获得记账权概率越高，优点是安全性高，缺点是能耗大。
• 权益证明（PoS）：以太坊 2.0 采用的机制，根据节点持有的代币数量和时间分配记账权，持币越多、时间越长，记账概率越高，能耗较低。
• 委托权益证明（DPoS）：类似董事会投票，节点投票选出若干代表负责记账，如 EOS 采用该机制，效率高但存在权力集中风险。

密码学技术

密码学为区块链提供安全保障：

• 哈希算法：将任意长度数据映射为固定长度哈希值，如 SHA-256 算法，常用于区块头哈希计算，确保数据完整性，微小数据变化会导致哈希值大幅改变。
• 非对称加密：使用公钥和私钥对，公钥加密的信息仅私钥可解密，如比特币交易中，用户用私钥签名交易，他人用公钥验证，保证交易合法性和不可否认性。
• 数字签名：基于非对称加密，用于验证消息来源和完整性，确保交易由合法用户发起。

智能合约

智能合约是区块链上自动执行的程序，代码即法律。以太坊是智能合约的典型应用平台，开发者可通过 Solidity 语言编写合约，实现条件触发的自动执行逻辑。如去中心化金融（DeFi）中的借贷合约，当借款人逾期时自动清算抵押资产。

P2P 网络协议

区块链通过 P2P 网络实现节点间通信，无需中心化服务器。节点通过共识机制同步账本，新交易广播至全网，节点验证后打包进区块。如比特币网络中，节点通过 TCP/IP 协议连接，采用 ossip 协议传播交易和区块信息，保证网络去中心化和抗攻击性。

激励机制

激励机制维持区块链网络运转，常见如 PoW 中的区块奖励，矿工记账成功可获得新发行代币和交易手续费；PoS 中的质押奖励，持币者质押代币参与共识可获得奖励。合理的激励机制吸引节点维护网络安全和稳定。