区块链是分布式数据库，提供拜占庭容错，保证最终的一致性；从数据结构上看，是基于时间序列的链式数据块结构；从节点拓扑来看，其所有节点都是冗余备份；在操作上，它提供了一个基于加密技术的公钥和私钥管理系统来管理帐户。
你可以理解为有100台电脑分布在世界各地。这100台电脑之间的网络是广域网，这100台电脑的主人是否相互信任。那么，我们可以采用什么样的算法(共识机制)来为它提供一个可信的环境，并使：
节点间的数据交换过程不可篡改，生成的历史不可篡改；各节点的数据将与最新数据同步，并验证最新数据的有效性；基于少数服从多数的原则，全节点维护的数据能够客观反映交换历史。
区块链的核心技术组成
P2P 网络协议
P2P网络协议是所有区块链的最底层模块，负责交易数据的网络传输和广播，节点发现和维护。
这个P2P交互协议也有自己的一套指令，这些指令体现在消息头的命令字段中。这些命令为上层提供了节点发现、节点获取、块头获取、块获取等功能。
分布式一致性算法
在经典分布式计算领域，我们有以Raft和Paxos算法族为代表的非拜占庭容错算法，以及具有拜占庭容错特性的PBFT共识算法。
从技术演进的角度，我们可以画出区块链技术对原有分布式算法进行经济扩展的示意图。
一开始计算机应用多为单点应用，为了高可用性和方便性，采用了冷容灾。后来发展到异地多活动。这些在不同地方的多活动可能采用负载均衡和路由技术。随着分布式系统技术的发展，我们已经过渡到Paxos和基于Raft的分布式系统。
在区块链领域，主要使用PoW工作量证明算法、PoS权限证明算法和DPoS代理权限证明算法。以上三种是业界主流的共识算法。这些算法不同于经典的分布式一致性算法，因为它们包含了经济博弈的概念。这里我将分别简单介绍这三种共识算法。
PoW:通常指在给定的约束条件下，解决一个特定难度的数学问题。谁能快速解决，谁就能获得记账权(分块分配)。这个求解过程往往会变成一个计算问题，所以在比拼速度的情况下，就变成了谁的计算方法更好，谁的设备性能更好。PoS:这是一个股权认证机制。它的基本概念是，生成块的难度要和你在网络中的股权(所有权比例)成正比。其实现的核心思想是：使用您的锁定令牌的硬币和一个小工作量证书来计算一个目标值。当达到目标值时，你可能会正确记账。DPoS:简单来说，就是将PoS共识算法中的记账人转化为由指定数量的节点组成的小圈子，而不是所有人都参与记账。这个圆可能是21个节点，也可能是101个节点。这个要看设计，只有这个圈子里的节点才能把记账做对。这将大大提高系统的吞吐量，因为节点越少意味着网络和节点是可控的。
加密签名算法
在区块链领域，哈希算法是应用最广泛的算法。哈希算法具有防碰撞、原始图像不可逆、问题友好等特点。
其中，问题友好性是许多PoW货币的基础。在比特币中，使用SHA256算法作为工作量证明的计算方法，也就是我们所说的挖掘算法。
从技术上讲，我们从生成私钥开始，然后从私钥生成公钥，最后从公钥生成地址。以上每一步都是不可逆的过程，也就是说，不可能从地址推导出公钥，也不可能从公钥推导出私钥。