程 涛，李连江，李佳俐

(1.哈尔滨商业大学 计算机与信息工程学院，哈尔滨 150020；2.黑龙江工程学院 经济管理学院，哈尔滨 150050)

1 区块链

1.1 区块链概述

2008年，中本聪在《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》[1]一文中对电子货币及其算法进行了详细的描述，首次将区块链这一概念呈现在大众面前.近年来，随着计算机网络技术、分布式处理技术及数据加密技术的不断成熟，区块链技术发展迅速，逐渐应用于金融、能源、征信、贸易等社会生产的多个领域[2].区块链的本质是一个去中心化的分布式数据库，所存储的数据分布在不同的存储区域，这个区域被称为“区块”，不同的区块之间通过链条连接在一起，以多点协作的方式对数据进行记录、更新和维护.在每个区块上，利用特定密码学加密算法以确保数据的安全性.根据访问限制程度不用，可将区块链分为公有链、私有链和联盟链.

1.2 区块链结构

区块链的概念起源于分布式管理，它也是一种链式结构，在这个链式结构上，由一个个“区块”充当节点，节点与节点之间的排列遵循着固定的规则和次序[3]，协同完成对同一事物的处理，具体如图1所示.

图1 区块链结构示意图Figure 1 Block chain structure diagram

在某个区块链的结构中，第一个区块被称为创世区块，对于任意一个非创世区块而言，向上链接着父区块，向下链接着子区块.每个区块主要由区块头和区块体两部分组成，其中区块头主要包含本区块的元信息，共80字节，包括父区块头哈希值、版本号、时间戳、难度、随机数、Merkle 树根等.其中，父区块头哈希值是指前一区块的哈希值，占32字节；……