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区块链作为一种颠覆性的分布式技术，其基本原理围绕数据存储、验证与协同展开，通过一系列技术设计实现了无需中介的可信交互。

分布式账本是区块链的基础架构。与传统中心化系统中数据由单一机构掌控不同，区块链的账本被复制到网络中的所有节点，每个节点都拥有完整的数据副本。这种 “多点备份” 机制确保了数据的抗攻击性 —— 即使部分节点失效或被恶意篡改，其他节点的完整数据仍能保证系统正常运行。例如，比特币网络拥有数万个全节点，任何单一节点的异常都无法影响整个网络的账本一致性。

链式数据结构赋予了区块链不可篡改的特性。数据被打包成 “区块”，每个区块包含区块头和区块体：区块体记录具体交易信息，区块头则包含时间戳、前一区块的哈希值等关键数据。哈希值如同区块的 “数字指纹”，由特定算法生成，一旦区块内容发生变化，哈希值会随之改变。由于每个区块都通过哈希值与前一区块关联，形成链式结构，修改任何一个区块都需同步修改后续所有区块，在算力去中心化的网络中，这种操作的成本极高，几乎不可能实现。

共识机制是解决分布式节点数据一致性的核心原理。在没有中心权威的情况下，网络中的节点需通过预设规则对交易的有效性达成共识。常见的共识机制包括工作量证明（PoW）和权益证明（PoS）：PoW 中，节点通过算力竞争验证交易，胜出者获得区块打包权，如比特币网络；PoS 则根据节点持有的代币数量和锁定时间分配验证权，能耗更低，如以太坊 2.0 采用的机制。无论哪种机制，其核心都是确保只有合法交易能被写入区块链。

加密技术为区块链的安全性提供保障。非对称加密算法生成公钥和私钥：公钥作为公开的 “账户地址”，用于接收交易；私钥则是用户的 “数字签名”，用于验证交易所有权。交易经私钥签名后，全网节点可通过公钥验证其合法性，既保障了身份隐私，又确保了资产归属的唯一性。