区块链的去中心化账本有和意义？为什么要哈希运算？如何保证数据不可篡改？

1、中心化账本是什么？
在互联网的世界里，价值是用数字来呈现的。而数字文件是可以无限复制的，在互联网的世界数字具有易错、易改、易拷贝的特性，但是价值是不能复制的。为了解决这一难题发展为由一个中心化的机构(支付宝/微信支付/银联等)负责记账和记录账户余额的变化。比如，银行、支付宝、微信支付，我们在这些平台开设账户也可以进行支付或转账。支付宝或微信支付这样的中心化机构，它们在资金流转的过程中起到的是对转账双方账户余额的加减进行记录。比如我用支付宝向朋友转账1万元，那么我的账户余额就被减掉1万元，我朋友的账户余额就增加来1万元。支付宝这种记录账户资金往来和账户余额的变动情况，可以理解为支付宝就是一个大账本。这类就是中心化的集中式的账本。

2、分布式账本是什么？

我们上面提到了账本是用来记账的，中心化的账本是由某个组织来记，那么非(去)中心化的账本是由分散在比特币区块链网络中的众多节点来记账的，全网所有节点都有记账的权利。当某节点争取到记账权后，被其打包确认的交易信息会同步广播至其他节点，然后直至全网。这是分布式账本的分散式节点都有平等的获得记账的权利。分布式存储除了全网分散式的节点都有平等的记账的权利外，每个节点还可以存储比特币系统的所有信息。其中，全节点包含所有比特币区块链的区块数据，轻节点仅包括与自己相关的数据。比特币网络是完全开放的，任何服务器都可以接入、下载全部区块数据成为全节点。即便是其中的某个或某些节点受到攻击，其他节点仍然保存着全部的信息，这种分布式的存储也是分布式账本的功能之一。所以，分布式账本具有分布式记录和分布式存储的双重功能。如何理解?可以类比微信群聊，每个人都可以往群里发信息，每个人都可以接收其他人发布的信息。微信群里的每一个人就好比是一个散落的节点，微信群就好比是区块链系统网络，当其中某个人发布信息时，马上群里所有的人都能看到，这就好比是比特币网络中某个节点的信息广播扩散至比特币系统全网。发到微信群里的信息，即便是其中几个人的手机被毁了或不小心被删除了信息，还可以找其他的人获取信息，这就是分布式存储的好处。、

3、分布式账本有什么意义？
这个账本是一个不断增长的由数据块组成的链条，这个数据块组成的链条是狭义的“区块链”。比特币账本可被认为同时存储在所有的全节点中。基于分布式账本与去中心网络，比特币系统实现了去中心化的价值表示和价值转移。对比而言，对于中心化在线支付系统，它通常是由中心化的服务器来管理集中式账本。对于比特币系统，它背后的系统是一个去中心网络，网络节点共同维护一个分布式账本。分布式账本是一种在网络成员之间共享、复制和同步的数据库。上面也提到过，可以类比微信群聊去理解。分布式账本记录网络参与者之间的交易，这种共享的账本降低了因调解不同账本所产生的时间和信用成本。网络中的参与者根据共识原则，来制约和协商账本中的记录的更新。没有中间的第三方机构参与，分布式账本中的每条记录都有一个时间戳和唯一的密码签名，**这样的账本成为了网络中所有交易的可审计的历史记录。**分布式账本技术可以有效的改善当前基础设施中出现的效率极低、成本高昂的问题，而导致当前市场基础设施成本高的原因可以分为三个：交易费用，维护资本的费用和投保风险费用。在某些情况下，特别是在有高水平的监管和成熟市场基础设施的地方，分布式账本技术更有可能会形成一个新的构架，而不是完全代替当前的机构。

4、为什么要计算hash？
因为比特币的作用是用来记账的，比特币网络相当于一个账本，每个参与的矿工（干的活就是：把自己的服务器加入到节点中，根据规则进行hash运算）都可以去进行记账，但是参与的人很多，怎么去决定由谁来记账？于是有了计算这个过程。当某节点争取到记账权后（谁先拿到符合的这个规则的hash），被其打包确认的交易信息会同步广播至其他节点，然后直至全网。那为了让矿工参与计算，就必须给予一定会的奖励。这个奖励就是比特币。

5、如何保证数据不可篡改？
首先了解下区块的数据结构：

type Block struct {
	//上一个区块的哈希 
	PreHash string
	//当前区块的哈希 
	HashCode string
	//时间戳
	TimeStamp string
	//当前网络的难度系数
	//控制哈希值有几个前导0
	 Diff int
	//存交易信息
	Data string 
	//区块高度 
	Index int
	//随机值 
	Nonce int
}

创世区块的hash值在生成的时候，需要将结构体里面的参数和保存的数据进行sha256得到一个真正的哈希 。接下来再在生成下一个区块的时候，需要传入前一个区块的hash值，要存放的数据和结构体里面所有的数据进行sha256，所得到的hash是否满足Diff 这个参数的规则。满足了才算是生成了这个区块。并且这个区块已经保存了前一个区块的hash值。其本质就是为了算hash值。之后会用到一个叫：
Merkle Tree概念，大部分材料都会提到区块中保存了merkle根，并且利用它作交易真实性验证。

图中最下面那一层就是交易数据，每一个交易都可以计算出一个hash，从而层层向上，得到merkle root。最后就是把merkle root保存在区块头中，交易数据被保存在区块体中，其实中间当那些hash并没有被保存，它们只是运算过程数据。因为根节点是通过子节点两两拼凑而成，其他节点拿到了根节点的数据就能得到所有的子节点。
参考：https://www.tangshuang.net/4117.html
假如有人篡改了数据，那么这个被篡改的结构体的数据与之前所存入的区块的整个结构体数据肯定是不一样的，这样通过sha256处理后的hash值就跟之前的不一样了。那么生成Merkle Tree的时候也会得到很不一样的hash值。而其他节点通过root节点已经知道原来的数据，其它节点通过和自己的记录对比发现数据有篡改时，就会拒绝接受错误的数据。所以比特币网络一直有一个51%攻击的说法，意思就是说只有有超过一半的节点都串通了一直对数据进行篡改，才能够成功。但是这个成本是十分巨大的，已经超过了篡改所带来的成本。几乎没人这么干，所以数据是安全的。