1.2.1 分布式与中心式

传统的信息系统（如大家常用的微信、淘宝等）都采用中心式架构，中心式架构如图1-3（a）所示，即存在一个中心节点，该中心节点保存了其他所有节点的索引信息。索引信息一般包括节点IP地址、端口、节点资源等，各节点需要通信的时候，要先从中心节点获取这些重要信息。

中心式架构的优点是结构简单、实现容易，但缺点也很明显，中心节点承担了最重要的工作，对它的要求最高。当节点规模扩展时，容易出现性能瓶颈及单点故障问题。例如，如果微信账号出了问题，可能存在微信财付通里的资金就无法取出了。

那么，如何防止中心节点崩溃呢？很多人想到，将中心节点的功能分散到更多节点上，这些节点互相备份，不就可以降低单点故障的概率了吗？没错，区块链采用的分布式架构，就是基于这个原理设计的。

区块链采用的是分布式架构，又称P2P网络，分布式架构如图1-3（b）所示。P2P网络是技术上的一个术语，与互联网金融中的“P2P”没有任何关系。多个账本组成分布式网络后，极大地提高了系统的鲁棒性。

图1-3 分布式架构与中心式架构

分布式包含两层意思：一是数据节点独立，节点既不需要属于同一组织，也不需要相互签约（在中心式架构中，节点是统一管理的，如阿里云的节点都属于阿里巴巴公司）；二是数据节点共同存储，每个参与的节点均可复制一份完整记录的副本。

分布式架构的效率肯定不如中心式架构，但是安全性大大提高了。很多人质疑区块链的一个重要的理由就是区块链的速度太慢，但正是因为区块链以牺牲效率为代价，才带来了更高的安全性和稳定性。

区块链中的每个区块都可以被视为一个账本，按记录时间的先后顺序将它们连接起来就形成了总账本，这就是链式结构。系统会设定每隔一段时间进行一次交易记录的更新和广播，所有节点会同步更新自己区块中的内容。如果所有收到广播的节点都认可了某个区块的合法性，那么这个区块将以链的形式被各节点加到自己的链中，就像给账本里新添加一页，这个流程与前面聪聪老师最后的小红花记账过程是一样的。

在传统的中心式数据结构中，只保存当前的结果，更新时会覆盖过去的数据，从技术上来说追溯比较困难。在区块链的链式结构中，每次更新都只在当前链中进行，即插入新的数据，这种独特的机制使得区块链上的数据很容易被追溯。