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区块链是一种革命性的分布式账本技术。与传统的中心化系统不同，区块链将数据分布存储在多个节点上，无需中心化机构管理。数据以区块的形式存储，每个区块包含一定数量的交易记录，区块按照时间顺序用密码学方法链接在一起，形成一个不断增长的链条，这就是区块链名称的由来。
区块链的工作原理基于几个核心技术组件。哈希函数为每个数据块生成唯一的数字指纹，时间戳记录交易发生的准确时间，数字签名确保交易的真实性和不可否认性，共识机制保证网络中所有节点对交易的一致认可。当用户发起一笔交易时，交易信息会广播到整个网络，网络中的节点验证交易的有效性，然后将验证通过的交易打包成新的区块，最终通过共识机制将新区块添加到区块链上。
区块链具有四大核心特性。首先是去中心化，数据不依赖单一的中央机构，而是分布在网络中的多个节点上，每个节点都拥有完整的账本副本。其次是不可篡改性，通过密码学哈希函数，任何对数据的修改都会被立即发现，确保历史记录的完整性。第三是透明性，所有的交易记录都是公开的，任何人都可以查询和验证。最后是共识机制，网络中的节点通过特定的算法达成一致，确保所有节点对账本状态的认同。
比特币是世界上第一个成功的数字货币，基于区块链技术构建。它由神秘的中本聪在2008年提出，并于2009年正式运行。比特币具有几个重要特征：总供应量被严格限制在2100万枚，采用去中心化的发行机制，支持点对点直接交易，无需传统银行作为中介。比特币网络由矿工节点和普通用户节点组成，矿工负责验证交易和维护网络安全，而用户可以自由进行转账和接收比特币。
比特币的交易机制基于UTXO模型，即未花费交易输出模型。每个用户通过数字钱包管理自己的比特币，钱包中存储着私钥和对应的地址。当用户发起转账时，交易会被广播到整个网络，网络中的矿工节点验证交易的有效性。挖矿是比特币网络的核心机制，矿工通过解决复杂的数学难题来竞争记账权，这个过程被称为工作量证明。矿工需要不断尝试不同的随机数，直到找到满足难度要求的哈希值，成功的矿工将获得比特币奖励，同时新的区块被添加到区块链上。