本文我们从比特币系统来讲解区块链是怎么运行的，比特币系统我们可以建立自己的账号，可以交易，也可以挖矿，并且比特币也支持几种简单的合约，首先我们要理解区块链是一个分布式的系统，他是去中心化的，比特币系统可以自动运维，每个人都可以使用，而且记账是公开的，比特币系统可以自动保证数据的准确性。。。
那么比特币系统是怎么运行的呢？ 首先比特币是一个系统，那么他就可以运行在各种计算器上，他就可以对外提供服务，例如对外提供api与外包的程序进行交互信息，与交易所进行信息转换等等。。。
1.p2p去中心化网络
比特币是一个全世界的开放网络，只要你有服务器，就能加入这个网络，成为一个节点。每个节点都包含了整个区块链（目前大概 100多 GB），并且节点之间时刻不停地在同步信息。
当你发生了一笔支付，你所在的节点就会把这笔交易告诉另一个节点，直至传遍整个网络。矿工从网上收集各种新发生的交易，将它们打包写入区块链。一旦写入成功， 矿工所在节点的区块链，就成为最新版本，其他节点都会来复制新增的区块，保证全网的区块链都是一致的。
最后，你所在的节点也拿到了最新的区块链，从而得知你早先的那笔交易，已经写在里面了，至此交易确认成功,比特币就是通过这种点对点的机制保证了数据可以同步一致的，也就是说所有信息的交互是由p2p网络同步完成的
2.共识机制
对于区块链来说，它没有一个中心主体在负责体系的运转，账本怎么记？什么账本才是大家确认的？诸如此类都需要由一个去中心化的机制来达成共识。
对于一个公链来说，它是否足够安全，是否更有效率，共识机制是关键。共识机制设计好了，一是能够保证网络的安全，保证记账的安全，免于遭受恶意攻击；二是能够让社区很好的自运转，特别是在如何激励方面，是否有好的设计是自治社区能否进入良性循环的关键。
最后，越来越多的共识算法，除了保证安全之外，也会考虑到效率和公平。我们来看看，不同的共识算法各自的优劣之处，p2p网络保证了数据的传输同步，共识保证了数据的正确安全
3.数据安全
首先，理解比特币，必须理解非对称加密。
你可能听说过这个词，所谓非对称加密，其实很简单，就是加密和解密需要两把钥匙：一把公钥和一把私钥。
公钥是公开的，任何人都可以获取。私钥是保密的，只有拥有者才能使用。他人使用你的公钥加密信息，然后发送给你，你用私钥解密，取出信息。反过来，你也可以用私钥加密信息，别人用你的公钥解开，从而证明这个信息确实是你发出的，且未被篡改，这叫做数字签名。
现在请设想，如果公钥加密的不是普通的信息，而是加密了一笔钱，发送给你，这会怎样？
首先，你能解开加密包，取出里面的钱，因为私钥在你手里。其次，别人偷不走这笔钱，因为他们没有你的私钥。因此，支付可以成功。
这就是比特币（以及其他数字货币）的原理：非对称加密保证了支付的可靠性。
由于支付的钱必须通过私钥取出，所以你是谁并不重要，重要的是谁拥有私钥。只有拥有了私钥，才能取出支付给你的钱。
4.未花费交易
比特币中比特币交未花费交易，除了创世块中初始化的比特币其他的所有比特币都有输入的，因为比特币的拥有者持有的比特币是用自己的私钥加密的，所以花费之前需要用自己的私钥解密，比特币拥有者拥有的币是通过记录的形式保存的，没有中心化交易系统中类似额度的概率，我们看一下一笔交易的流转实例图：
5.数据储存
比特币程序将数据存在了4个地方。
-
blocks/blk*.dat的文件中存储了实际的块数据，这些数据以网络格式存储。它们仅用于重新扫描钱包中丢失的交易，将这些交易重新组织到链的不同部分，并将数据块提供给其他正在同步数据的节点。 -
blocks/index/*是一个levelDB数据库，存储着目前已知块的元数据，这些元数据记录所有已知的块以及它们存储在磁盘上的位置。没有这些文件，查找一个块将是非常慢的。 -
chainstate/*是一个levelDB数据库，以紧凑的形式存储所有当前未花费的交易以及它们的元数据。这里的数据对于验证新传入的块和交易是必要的。在理论上，这些数据可以从块数据中重建，但是这需要很长时间。没有这些数据也可以对数据进行验证，但是需要现有块数据进行扫面，这无疑是非常慢的。 -
blocks/rev*.dat中包含了“撤销”数据，可以将区块视为链的“补丁”（它们消耗一些未花费的输出并生成新的输出），那么这些撤销数据将是反向补丁。如果需要回滚链，这些数据将是必须的。
比特币程序从网络中接受数据后，会将数据以.dat的形式转储到磁盘上。
一个块文件大约为128MB。每个块文件会有一个对应的撤销文件，比如文件blocks/blk1234.dat和blocks/recv1234.dat对应。
比特币网络的所有数据所有节点都是相同的，只有经过确认的数据才会保存在数据文件中
交易流程
A向B发送了一笔交易，首先这笔交易被加密发送到网络上，同步到其他节点中，也就是会被同步到很多节点的内存中，等待打包，节点对这些数据进行校验打包，具有打包权力的矿工会得到挖矿奖励，然后打包数据同步到区块链节点中，这样就完成了一笔交易，也就是区块链系统完成了一词这个流程的运行
转载于:https://my.oschina.net/zaxb/blog/1827604