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比特幣區塊鏈示意圖

發布時間: 2024-06-27 08:50:35

① 到底什麼是區塊鏈

先說一些基本概念。

網路稱,區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的一種新使用模式。它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,它是由密碼學產生的一系列數據塊。

我們試圖將「區塊鏈是什麼」翻譯成「人類語言」。

該定義提到了區塊鏈3354「分散資料庫」的本質。這與傳統的「集中式資料庫」在存儲、更新和操作上有很大的不同。

集中式資料庫可以被認為是這樣的形狀:

比如我要用支付寶給淘寶賣家付款,從我賺錢到他收到錢的所有數據請求都會由支付寶集中處理。這種數據結構的好處是,只要支付寶對系統的高效安全運行負責,其他人就可以無條件相信,不用擔心;壞處是,如果支付寶出了問題,比如被黑,伺服器被燒,出現內奸,公司跑路(當然以上可能性極低),我們支付寶里的余額明細等信息都會混亂。

然後有人認為這種小概率事件可以用任何技術手段來規避單個風險,把數據不僅僅交給一個中心化的機構。例如,每個人都可以存儲和處理數據。

資料庫結構可能如下所示:

這張圖是「分布式資料庫」的結構示意圖。每個點都是一個伺服器,他們都有同等的權利記錄和計算數據,信息點對點傳播。乍一看確實可以抵禦某個節點崩潰帶來的風險,但直觀上也非常混亂低效。我的信息誰來處理,結果誰說了算?

這時,區塊鏈定義中的「共識機制」就發揮作用了。共識機制主要「規定」以下事情:收到一個數據請求,由誰來處理(需要什麼資格);誰來驗證結果(看他有沒有處理好);如何防止加工者和檢驗者相互勾結等。

當一個「規則」被制定出來時,有些人可能喜歡被質疑。為了形成更強的共識,除了讓規則更合理之外,也要更有吸引力,讓人們有興趣和動力參與到數據處理的工作中來。這就涉及到公鏈的激勵機制。當我們稍後討論區塊鏈的分類和數字貨幣的作用時,我們將再次開始。

當我們把一筆交易交給一個分布式網路的時候,還有一個「心理門檻」:能處理信息的節點那麼多,我一個都不認識(不像支付寶,萬一傷害到我,我可以去找它打官司)。他們都有我的數據,我憑什麼相信他們?

這時,加密演算法(區塊鏈定義中的最後一個描述性詞語)登場了。

在區塊鏈網路中,我們發出的數據請求會根據密碼學原理被加密成接收方根本無法理解的一串字元。這種加密方返豎式的背後是哈希演算法的支持。

哈希演算法可以快速將任何類型的數據轉化為哈希值。這種變化是單向不可逆的、確定的、隨機的、防碰撞的。由於這些特點,處理我的數據請求的人可以幫我記錄信息,但他們不知道我是誰,也不知道我在做什麼。

至此,介紹了分散式網路的工作原理。但是我們似乎忽略了一個細節。前面的示意圖是一張網。滑輪和鏈條在哪裡?為什麼我們稱它為區塊鏈?

要理解這件事,我們需要先理清幾個知識點:

前面這張圖其實是一個「宏觀」的資料庫透視圖,展示了區塊鏈系統處理信息的基本規則和流程。而具體到「微觀」的數據日誌層面,我們會發現賬本被打包、壓縮、胡世核分塊存儲,並按時間順序串在一起,形成一個「鏈式結構」,像這樣:

圖中的每一個圓環都可以看作是一塊積木,許多鏈環扣在一起形成一個區塊鏈。塊存儲數據,這與普通的數據存儲不同:在區塊鏈上,後一個塊中的數據包含前一個塊中的數據。

為了從學術上解釋塊中數據的每個部分的欄位,我們試圖用一本書來比喻什麼是區塊鏈數據結構。

通常,我們看書,看完第一頁,然後看第二頁和第三頁.書脊是一種物理存在,它固定了每一頁的順序。即使書散了,也能確定標有頁碼的每一頁的順序。

在區塊鏈內部,每個塊都標有頁碼,第二頁的內容包含第一頁的內容,第三頁的內容包含第一頁和第二頁的內容.第十頁包含前九頁的內容。

就是這樣一個嵌套的鏈條,可以追溯到最褲掘原始的數據。

這就引出了區塊鏈的一個重要屬性:可追溯性。

當區塊鏈中的數據需要更新時,即按順序生成新的塊時,「共識演算法」再次發揮作用。這個演算法規定,一個新的塊只有得到全網51%以上節點的認可才能形成。說白了就是投票,半數以上的人同意就可以產生。這使得區塊鏈上的數據很難被篡改。如果我要強行改變,要賄賂的人太多,成本太高,不值得。

這就是人們常說的區塊鏈的「不可篡改」特性。

區塊鏈給人信任感的另一個原因是有「智能合約」。

智能合同是由計算機程序定義並自動執行的承諾協議。它是一套由代碼執行的交易規則,類似於目前信用卡的自動還款功能。如果開啟這個功能,你什麼都不用擔心,到期銀行會自動扣你欠的錢。

當你的朋友向你借錢,但不記得還了,或者找借口不還了,智能合約可以防止違約。一旦觸發了合同里的條款,比如什麼時候該還錢了,或者他的賬戶里有了額度,代碼就會自動執行,他欠你的錢不管他要不要都會自動轉回來。

我們來簡單總結一下。區塊鏈技術主要是去中心化,不易篡改,可追蹤,代表了更多的安全和去信任。但也帶來了新的問題:冗餘和低效,需要很多節點認同規則,積極參與。

「烘乾」部分到此結束。接下來,我們來談談野史,區塊鏈的正史。

一項新技術經常被用來為某項任務服務。

或目標而生。那麼區塊鏈最初是被用在哪裡,又是誰先想出來的呢?

讓我們把時間拉回2008年。

9月21日,華爾街投行接連倒下,美聯儲宣布:把僅存的兩家投資銀行(高盛集團和摩根士丹利)改為商業銀行;希望可以靠吸儲渡過金融危機。10月3日,布希政府簽署了7000億美元的金融救市方案。

28天之後,也就是2008年的11月1日,一個密碼學郵件組里出現了一個新帖子:「我正在開發一種新的電子貨幣系統,採用完全點對點的形式,而且無需第三方信託機構。」帖子的正文是一篇名為《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》的論文,署名Satoshi Nakamoto(中本聰)。

論文以較為嚴謹的邏輯闡述了這套點對點電子現金系統的設計,先是討論了金融機構受制於「trust based」(基於信用)的問題,再一步步說明如何實現「無需第三方機構」,並精巧地解決掉前人遺留下來的技術問題。

兩個月後,中本聰發布了開源的第一版比特幣客戶端,並首次挖出50個比特幣。產生第一批比特幣的區塊被稱為「Genesis block」(創世區塊),創始區塊被編譯為0區塊,沒有上鏈。中本聰用了6天時間挖出這個塊。這也在bitcointalk論壇中引發討論,比特幣的「信徒」們聯想到了聖經中,「神用六天創造天地萬物,便在第七日歇工安息了」。

雖然論文中並未出現decentralized(去中心化)、token(通證)、economy(經濟)等概念,但中本聰詳細解釋了區塊(Block)和鏈(Chain)在網路中的工作原理。於是,便有了區塊鏈(Block Chain)。

這篇論文,後來成為了「比特神教」的「聖經」,技術成為信仰的基石,開發者文檔成了「漢謨拉比法典」。

之後,比特幣通過交換披薩實現首次現實場景的支付、被美國政府封鎖賬戶的維基解密依靠比特幣奇跡般地生還、中本聰的「放權」與退隱、真真假假的現身和辟謠等等一系列傳說,融合了後人的期許、想像和投機,成為了「聖經故事」。

也有人並不滿意「舊約」中描繪的世界,另起教派,將教義寫入白皮書,在比特幣之後的十年中,講述著他們的信仰故事。就像66卷聖經的寫作跨越了1500年,又經過2000年的解讀,基督教分化出33000個枝丫。

CoinMarketCap顯示,數字貨幣種類已超過4900種,數字貨幣整體市場規模近1.4億元。比特幣仍以66%的市佔率領跑整個數字貨幣市場,近期價格在7200美元/枚附近徘徊。

這么多的幣種有著不盡相同的功用,又被分成不同的類別:以比特幣為代表的數字貨幣定位在「數字黃金」,有一定的儲值、避險特性;以以太坊為代表的數字貨幣,成為了其網路系統中的「運行燃料」;以USDT、Libra為代表的穩定幣,因其低波動,有著良好的支付性;以DCEP為代表的央行發行數字貨幣,一定程度上取代M0,讓商業機構和普通百姓們在沒現金又斷網的時候,也不耽誤收付款。

可見,區塊鏈技術發展10年,最初和最「大」的使用就是數字貨幣。

數字貨幣也成為了參與者們維護公鏈的誘人獎勵。

那麼在數字貨幣之外,區塊鏈技術還可以被用在哪裡呢?

讓我們再回憶下什麼是區塊鏈的本質——去中心化的資料庫,和相應的一些特點:可追溯、公開、匿名、防篡改。那麼理論上,傳統的、用得到中心化資料庫的場景,都可以試著用區塊鏈來改造下,看看是否合適。

下面,我們來聊幾個成功落地了區塊鏈的行業和場景:

區塊鏈可以通過哈希時間戳證明某個文件或者數字內容在特定時間的存在,為司法鑒證、身份證明、產權保護、防偽溯源等提供了完美解決方案

在防偽溯源領域,通過供應鏈跟蹤區塊鏈技術可以被廣泛使用於食品醫葯、農產品、酒類、奢侈品等各領域。

舉兩個例子。

區塊鏈可以讓政務數據跑起來,大大精簡辦事流程

區塊鏈的分布式技術可以讓政府部門集中到一個鏈上,所有辦事流程交付智能合約,辦事人只要在一個部門通過身份認證以及電子簽章,智能合約就可以自動處理並流轉,順序完成後續所有審批和簽章。

區塊鏈發票是國內區塊鏈技術最早落地的使用。稅務部門推出區塊鏈電子發票「稅鏈」平台,稅務部門、開票方、受票方通過獨一無二的數字身份加入「稅鏈」網路,真正實現「交易即開票」「開票即報銷」——秒級開票、分鍾級報銷入賬,大幅降低了稅收征管成本,有效解決數據篡改、一票多報、偷稅漏稅等問題。

扶貧是區塊鏈技術的另一個落地使用。利用區塊鏈技術的公開透明、可溯源、不可篡改等特性,實現扶貧資金的透明使用、精準投放和高效管理。

也舉兩個例子。

由公安部第三研究所指導的 eID 網路身份運營機構正與公易聯共同研發「數字身份鏈」,以公民身份號碼為根,基於密碼學演算法簽發給中國公民。投入運行以來,eID 數字身份體系已服務 1 億張 eID 的全生命周期管理,有效緩解了個人身份信息被冒用濫用和隱私泄露的問題。

Odaily星球日報整理的在網信辦備案的5個身份鏈項目

區塊鏈技術天然具有金融屬性

支付結算方面,在區塊鏈分布式賬本體系下,市場多個參與者共同維護並實時同步一份「總賬」,短短幾分鍾內就可以完成現在兩三天才能完成的支付、清算、結算任務,降低了跨行跨境交易的復雜性和成本。同時,區塊鏈的底層加密技術保證了參與者無法篡改賬本,確保交易記錄透明安全,監管部門方便地追蹤鏈上交易,快速定位高風險資金流向。

證券發行交易方面,傳統股票發行流程長、成本高、環節復雜,區塊鏈技術能夠弱化承銷機構作用,幫助各方建立快速准確的信息交互共享通道,發行人通過智能合約自行辦理發行,監管部門統一審查核對,投資者也可以繞過中介機構進行直接操作。

數字票據和供應鏈金融方面,區塊鏈技術可以有效解決中小企業融資難問題。目前的供應鏈金融很難惠及產業鏈上游的中小企業,因為他們跟核心企業往往沒有直接貿易往來,金融機構難以評估其信用資質。基於區塊鏈技術,我們可以建立一種聯盟鏈網路,涵蓋核心企業、上下游供應商、金融機構等,核心企業發放應收賬款憑證給其供應商,票據數字化上鏈後可在供應商之間流轉,每一級供應商可憑數字票據證明實現對應額度的融資。

舉個例子。

由工行、郵儲銀行、11家央企等聯合發起的中企雲鏈,自2017年成立至今,已覆蓋4.8萬企業,鏈上確權金額達到1000億元,保理融資570億元,累計交易達3000億元。金融機構收到貸款申請後,可在鏈上驗證合同的真實性、合同有無多次驗證(多頭借貸);智能合約自動清結算,降本增效;同時,核心企業的應付賬款可擁有對應憑證,並由一級供應商進行拆分,交至同在鏈上的二、三??級供應商,助其融資;而核心企業也可藉此了解全鏈條的運轉是否正常,免除緊急兌付壓力。

區塊鏈技術將大大優化現有的大數據使用,在數據流通和共享上發揮巨大作用

前面提到的是我們相對熟悉的領域。隨著更多新技術的發展,區塊鏈或許都可以與之結合,在意想不到的交叉領域和現在還無法預料的新場景下發揮作用。

未來互聯網、人工智慧、物聯網都將產生海量數據,現有中心化數據存儲(計算模式)將面臨巨大挑戰,基於區塊鏈技術的邊緣存儲(計算)有望成為未來解決方案。再者,區塊鏈對數據的不可篡改和可追溯機制保證了數據的真實性和高質量,這成為大數據、深度學習、人工智慧等一切數據使用的基礎。

最後,區塊鏈可以在保護數據隱私的前提下實現多方協作的數據計算,有望解決「數據壟斷」和「數據孤島」問題,實現數據流通價值。

針對當前的區塊鏈發展階段,為了滿足一般商業用戶區塊鏈開發和使用需求,眾多傳統雲服務商開始部署自己的BaaS(「區塊鏈即服務」)解決方案。區塊鏈與雲計算的結合將有效降低企業區塊鏈部署成本,推動區塊鏈使用場景落地。未來區塊鏈技術還會在慈善公益、保險、能源、物流、物聯網等諸多領域發揮重要作用。

在這場從傳統技術到區塊鏈的試驗過程中,我們發現,當某些場景對可追溯、防篡改、去中心的需求更強,又對區塊鏈的弱項(比如性能),要求並不高,這樣的領域就蠻適合結合區塊鏈。

同時,區塊鏈在演進的過程中,也從人人皆可訪問、高度去中心化的公有鏈,發展出了設有不同許可權、由多個中心維護的聯盟鏈,一定程度上平衡了兩種體系的優缺點。

聯盟鏈的典型案例有:微眾銀行牽頭金鏈盟開源工作組共同研發的FISCO BCOS、IBM主要貢獻的Fabric、以及螞蟻區塊鏈主導的螞蟻聯盟鏈等等。

這些去信任的系統代表了更安全的數據認證和存儲機制,其中的數據是被有效認證的和被保護的。企業或個人可以以數字方式交換或簽訂合同,其中這些合同嵌入在代碼中,並存儲在透明的、共享的資料庫中,在這些資料庫中,它們不會被刪除、篡改和修訂。

大膽預測,未來世界的合同、審核、任務、支付都將被具有唯一性和安全性的簽名數字化,數字簽名將被永久地識別、認證、法律化和存儲,並且無法篡改。不需要中介方來為自己的每一筆交易做擔保了,在不了解對方基本信息的情況下就可以進行交易。在提高信息安全性的同時,有效降低交易成本,提高交易效率。

總的來講,相比於兩年前,區塊鏈的落地已有不少進展。

有不少改進是在系統底層,用戶沒法直接看出用了區塊鏈,實已受惠於它;也有部分使用仍處試點,用戶還未能體驗。未來,區塊鏈有望得到大規模使用,成為互聯網基礎設施之一。

希望看到這里的你,已經大致了解了什麼是區塊鏈,以及區塊鏈能做什麼。

相關問答:區塊鏈是什麼

區塊鏈其實就相當於一個去中介化的資料庫,是由一串數據塊組成的。它的每一個數據塊當中都包含了一次比特幣網路交易的信息,而這些都是用於驗證其信息的有效性和生成下一個區塊的。

狹義的來講,區塊鏈是就是一種按照時間順序來將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構,並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

而從廣義來講,區塊鏈其實是一種分布式基礎架構與計算方式,它是用於保證數據傳輸和訪問的安全的。

區塊鏈的基礎架構:

區塊鏈是由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和使用層這六個基礎架構組成的。

② 鏈夋病鏈夋瘮鐗瑰竵鍘熺悊鍥懼師鐞嗘槸浠涔

閫氬父鎯呭喌涓嬶紝姣旂壒甯佸尯鍧楅摼鐨勫伐浣滃師鐞嗗備笅鎵紺猴細鍒涗笘鍧椼佸尯鍧椼佹寲鐭挎暟瀛︺佸搱甯屽艱佹眰銆佺洰鏍囨暟銆侀殢鏈烘暟銆侀摼銆佸栧姳銆佷氦鏄撱佷氦鏄撹垂銆丮erkle鏍廣傞櫎姝や箣澶栵紝鎯寵佷簡瑙f洿澶氫俊鎮璇瘋嚜琛屾煡璇銆
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③ 什麼是區塊鏈技術區塊鏈到底是什麼什麼叫區塊鏈

狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

廣義來講,區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算方式。

【基礎架構】

一般說來,區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。 其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本演算法;網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點 。

拓展資料:

【區塊鏈核心技術】

區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題,因此它針對這個問題提出了四個技術創新:

1.分布式賬本,就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成,而且每一個節點都記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證。

區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面:一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠共識機制保證存儲的一致性,而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。

沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據,從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由於記賬節點足夠多,理論上講除非所有的節點被破壞,否則賬目就不會丟失,從而保證了賬目數據的安全性。

2.非對稱加密和授權技術,存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的,但是賬戶身份信息是高度加密的,只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到,從而保證了數據的安全和個人的隱私。

3.共識機制,就是所有記賬節點之間怎麼達成共識,去認定一個記錄的有效性,這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制,適用於不同的應用場景,在效率和安全性之間取得平衡。

區塊鏈的共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點,其中「少數服從多數」並不完全指節點個數,也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特徵量。「人人平等」是當節點滿足條件時,所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同後並最後有可能成為最終共識結果。

4.智能合約,智能合約是基於這些可信的不可篡改的數據,可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例,如果說每個人的信息(包括醫療信息和風險發生的信息)都是真實可信的,那就很容易的在一些標准化的保險產品中,去進行自動化的理賠。

在保險公司的日常業務中,雖然交易不像銀行和證券行業那樣頻繁,但是對可信數據的依賴是有增無減。因此,筆者認為利用區塊鏈技術,從數據管理的角度切入,能夠有效地幫助保險公司提高風險管理能力。具體來講主要分投保人風險管理和保險公司的風險監督。

區塊鏈-網路

④ 區塊鏈游戲如何實現上鏈加速技術原理是什麼

區塊鏈消息,比特幣之於區塊鏈如同電子郵件之於互聯網。眾所周知,電子郵件在人類信息傳播和交流史上首次實現了及時、免費、可驗證地把數據發送給世界上其他任何人這一功能,發送者和接收者雙方都能夠保存電子郵件中發送的數據副本。然而,雙方保留的電子郵件數據副本也成為在線價值轉移的固有缺陷,因為雙方都擁有其價值。因此,必須確保價值不被雙重支付授信的第三方機構存在,例如,銀行、證券交易所、清算中心或公證機構。而比特幣作為互聯網協議,交易雙方可以即時、安全地相互轉移價值,而不需要授信第三方等中介組織的存在,從而減少了交易成本並提高了交易效率。小編現在為大家整理區塊鏈技術原理示意圖,以及相關技術原理。

從字面上看,區塊鏈是由一連串使用密碼學方法產生的數據塊組成的分布式賬簿系統,每個數據塊都包含大量的交易信息,用於驗證其信息的有效性並生成下一個區塊。這些區塊按生成順序前後排列,同時,每個區塊都是一個節點。

區塊鏈的顯著特點是沒有作為中央伺服器的第三方監管,區塊中的交易信息不能被更改。區塊中包含的信息可以是金融交易,也可以是其它任何數字交易,包括文檔。而長期以來支配人類社會商業世界的互聯網商業模式,其成功依賴於作為處理和調解電子交易的授信第三方金融機構,授信第三方的作用是驗證、保護並保存交易記錄。

盡管如此,欺詐性在線交易仍大量存在,需要授信第三方居間調解,從而導致較高的交易成本。而基於區塊鏈技術的比特幣使用加密證明,而非通過授信第三方,使願意交易的各方均可以通過互聯網實現在線交易。

每一次交易都可通過數字簽名進行保護,並發送至使用發送者的「私鑰」進行數字簽名的接收者的「公鑰」。比特幣,即加密貨幣的所有者需要證明其「私鑰」的所有權才能在線消費、交易。接收數字貨幣的一方使用發送者的「公鑰」在交易上驗證數字簽名,即,對方的「私鑰」所有權。

每一項交易都被廣播到比特幣網路中的每個節點,並在驗證後記錄在公共賬本中。而且在每一項交易被記錄在公共賬本前,都需要對其進行有效性驗證,因此,驗證節點需要在記錄每一項交易前確保兩件事情:即,

(1)消費者擁有對其加密電子貨幣的簽名認證;

(2)消費者賬戶中有充足的加密電子貨幣。

圖1展示了基於區塊鏈技術的交易過程和原理。

希望這個回答對你有幫助

⑤ 漫畫圖解 什麼是區塊鏈

漫畫圖解:什麼是區塊鏈

什麼是區塊鏈?
區塊鏈,英文 Blockchain,本質上是一種去中心化的分布式資料庫。任何人只要架設自己的伺服器,接入區塊鏈網路,都可以成為這個龐大網路的一個節點。
區塊鏈既然本質是資料庫,裡面究竟存儲了什麼東西呢?讓我們來了解一下區塊鏈的基本單元:區塊(Block)。
一個區塊分為兩大部分:
1.區塊頭
區塊頭裡面存儲著區塊的頭信息,包含上一個區塊的哈希值(PreHash),本區塊體的哈希值(Hash),以及時間戳(TimeStamp)等等。
2.區塊體
區塊體存儲著這個區塊的詳細數據(Data),這個數據包含若干行記錄,可以是交易信息,也可以是其他某種信息。
剛才提及的哈希值又是什麼意思呢?
想必大家都聽說過MD5,MD5就是典型的哈希演算法,可以把一串任意長度的明文轉化成一串固定長度(128bit)的字元串,這個字元串就是哈希值。
而在我們的區塊鏈中,採用的是一種更為復雜的哈希演算法,叫做SHA256。最新的數據信息(比如交易記錄)經過一系列復雜的計算,最終會通過這個哈希演算法轉化成了長度為256bit的哈希值字元串,也就是區塊頭當中的Hash,格式如下:

區塊與Hash是一一對應的,Hash可以當做是區塊的唯一標識。
不同的區塊之間是如何進行關聯的呢?依靠Hash和PreHash來關聯。每一個區塊的PreHash和前一個區塊的Hash值是相等的。
為什麼要計算區塊的哈希值呢?
既然區塊鏈是一個鏈狀結構,就必然存在鏈條的頭節點(第一個區塊)和尾節點(最後一個區塊)。一旦有人計算出區塊鏈最新數據信息的哈希值,相當於對最新的交易記錄進行打包,新的區塊會被創建出來,銜接在區塊鏈的末尾。
新區塊頭的Hash就是剛剛計算出的哈希值,PreHash等於上一個區塊的Hash。區塊體的Data存儲的是打包前的交易記錄,這部分數據信息已經變得不可修改。
這個計算Hash值,創建新區塊的過程就叫做挖礦
用於進行海量計算的伺服器,叫做礦機
操作計算的工作人員,叫做礦工。
計算哈希值究竟難在哪裡?咱們來做一個最粗淺的解釋,哈希值計算的公式如下:
Hash = SHA-256(最後一個區塊的Hash + 新區塊基本信息 + 交易記錄信息 + 隨機數)
其中,交易記錄信息也是一串哈希值,它的計算涉及到一個數據結構 Merkle Tree。有興趣的小夥伴可以查閱相關資料,我們暫時不做展開介紹。
這里關鍵的計算難點在於隨機數的生成。猥瑣的區塊鏈發明者為了增大Hash的計算難度,要求Hash結果的前72bit必須都是0,這個幾率實在是太小太小。
由於(最後一個區塊的Hash + 新區塊基本信息 + 交易記錄信息)是固定的,所以能否獲得符合要求的Hash,完全取決於隨機數的值。挖礦者必須經過海量計算,反復生成隨機數進行「撞大運」一般的嘗試,才有可能得到正確的Hash,從而挖礦成功。
同時,區塊頭內還包含著一個動態的難度系數,當全世界的硬體計算能力越來越快的時候,區塊鏈的難度系數也會水漲船高,使得全網平均每10分鍾才能產生出一個新區塊。
小夥伴們明白挖礦有多麼難了吧?需要補充的是,不同的區塊鏈應用在細節上是不同的,這里所描述的挖礦規則是以比特幣為例。
區塊鏈的應用

比特幣(BitCoin)的概念最初由中本聰於2008年提出,而後根據這一思路設計發布了開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。
什麼是P2P網路呢?
傳統的貨幣都是由中央銀行統一發行,所有的個人儲蓄也是由銀行統一管理,這是典型的中心化系統。
而比特幣則是部署在一個全世界眾多對等節點組成的去中心化網路之上。每一個節點都有資格對這種數字貨幣進行記錄和發行。
至於比特幣底層的數據存儲,正是基於了區塊鏈技術。比特幣的每一筆交易,都對應了區塊體數據中的一行,簡單的示意如下:
交易記錄的每一行都包含時間戳、交易明細、數字簽名。
表格中只是為了方便理解。實際存儲的交易明細是匿名的,只會記錄支付方和收款方的錢包地址。
至於數字簽名呢,可以理解為每一條單筆交易的防偽標識,由非對稱加密演算法所生成。
接下來說一說比特幣礦工的獎勵:
比特幣協議規定,挖到新區塊的礦工將獲得獎勵,從2008年起是50個比特幣,然後每4年減半,目前2018年是12.5個比特幣。流通中新增的比特幣都是這樣誕生的,也難怪大家對挖掘比特幣的工作如此趨之若鶩!
區塊鏈的優勢和劣勢
區塊鏈的優勢:
1.去中心化
區塊鏈不依賴於某個中心節點,整個系統的數據由全網所有對等節點共同維護,都可以進行數據的存儲和檢驗。這樣一來,除非攻擊者黑掉全網半數以上的節點,否則整個系統是不會遭到破壞的。
2.信息不可篡改
區塊內的數據是無法被篡改的。一旦數據遭到篡改哪怕一丁點,整個區塊對應的哈希值就會隨之改變,不再是一個有效的哈希值,後面鏈接的區塊也會隨之斷裂。
區塊鏈的劣勢:
1.過度消耗能源
想要生成一個新的區塊,必須要大量伺服器資源進行大量無謂的嘗試性計算,嚴重耗費電能。
2.信息的網路延遲
以比特幣為例,任何一筆交易數據都需要同步到其他所有節點,同步過程中難免會受到網路傳輸延遲的影響,帶來較長的耗時。
幾點補充:
1.本漫畫部分內容參考了阮一峰的博文《區塊鏈入門教程》,感謝這位大神的科普。
2.由於篇幅有限,關於Merkle Tree 和 非對稱加密 的知識暫時沒有展開細講,有興趣的小夥伴們可以查閱資料進行更深一步的學習。

⑥ 區塊鏈是什麼意思

區塊鏈是一個信息技術領域的術語。

從本質上講,它是一個共享資料庫,存儲於其中的數據或信息,具有「不可偽造」「全程留痕」「可以追溯」「公開透明」「集體維護」等特徵。基於這些特徵,區塊鏈技術奠定了堅實的「信任」基礎,創造了可靠的「合作」機制,具有廣闊的運用前景。

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。

區塊鏈的起源

區塊鏈起源於比特幣,2008年11月1日,一位自稱中本聰(Satoshi Nakamoto)的人發表了《比特幣:一種點對點的電子現金系統》一文,闡述了基於P2P網路技術、加密技術、時間戳技術、區塊鏈技術等的電子現金系統的構架理念,這標志著比特幣的誕生。

兩個月後理論步入實踐,2009年1月3日第一個序號為0的創世區塊誕生。幾天後2009年1月9日出現序號為1的區塊,並與序號為0的創世區塊相連接形成了鏈,標志著區塊鏈的誕生。

⑦ 【區塊鏈思維導圖】002:比特幣

在這里,傑Sir為你送出第002張區塊鏈思維導圖:002比特幣~

下面是比特幣的相關內容簡述:

比特幣(英語:Bitcoin)是一種去中心化,非普遍全球可支付的電子加密貨幣。比特幣由中本聰(又譯中本哲史)(化名)於2009年1月3日,基於無國界的對等網路,用共識主動性開源軟體發明創立。截至目前2018年2月12日,比特幣是目前市場總值最高的加密貨幣。【1】

為什麼會產生比特幣這種加密貨幣呢?或者說,比特幣為什麼會廣受大眾的歡迎,從極客圈的潮流玩意逐漸走進普通人的日常生活投資之中??

有觀點認為,比特幣的問世是人們憎恨商品經濟中國家主權貨幣超發、以及貨幣政策干預、嚮往禮物經濟中社區共識貨幣自主的結果。相信大家都會對於「通貨膨脹」的問題深有感觸吧?

查閱資料可得:通貨膨脹,一般定義為:在信用貨幣制度下,流通中的貨幣數量超過經濟實際需要而引起的貨幣貶值和物價水平全面而持續的上漲--用更通俗的語言來說就是:在一段給定的時間內,給定經濟體中的物價水平普遍持續增長,從而造成貨幣購買力的持續下降。【2】

在中國,我們可以用個形象的例子來說明:在改革開放之初的1980年左右,「萬元戶」都是很厲害的富翁了;而過了30多年後的今天,估計要到億萬資產的級別才能算得上「富翁」了吧?? 而這上千萬倍的差距變化,背後就是因為貨幣超發而造成的貨幣貶值大問題 。

中本聰對於這種「通貨膨脹」類的問題可謂是深惡痛絕的。於是,他提出了自己解決問題的方法論: 基於對技術的信仰和自由貨幣主義的信念,提出了區塊鏈技術系統;並且以區塊鏈技術為依託,創造了比特幣 。

有趣的是,中本聰創造了比特幣系統的第一個區塊,即「創世區塊」,並附有一句「The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second lout for banks」(2009年1月3日,財政大臣正處於實施第二輪銀行緊急援助的邊緣),而這句是當天泰晤士報的頭版文章標題。

至此,人們自主發行貨幣系統的大膽嘗試開始啟動,而一旦啟動了的試驗車輪,便很難被阻擋下來。後來,比特幣歷經了不斷的迭代發展,也產生了許許多多的硬分叉幣種。

資料顯示:

當然,比特幣的發展也並不是一帆風順的,黑客們會攻擊比特幣的交易網站;而很多的犯罪組織也會利用比特幣進行非法的交易;甚至很多人至今認為比特幣是一種「龐氏騙局」。

另外,名人大咖們對於比特幣的褒貶也是不一的,資料顯示:

諾貝爾經濟學得主保羅·克魯曼,認為「比特幣是邪惡的」,發表了若干對於比特幣的看法。

美銀美林利率與外匯研究全球主管David Woo 認為「比特幣能夠成為電子商務的一種主要支付方式,並且成為傳統貨幣交易的有力競爭者」。。。【3】

比特幣到底是如何呢?每個人都會有自己不同的看法。不過,傑Sir覺得: 對於不清楚的新事物,在我們輕易地做下判斷之前,不如先主動去學習去了解它吧。而學習比特幣,先去了解比特幣的白皮書就是一種很好的方法論 。

傑Sir在之前的文章裡面也曾經寫到過比特幣的官方白皮書解讀,歡迎大家查看:

題目:【說數字貨幣】比特幣白皮書解讀

鏈接: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU1MTA2NDM1NA==&mid=2247483713&idx=1&sn=&chksm=5c761a#rd

總的來說,一個新的時代已經到來,區塊鏈、比特幣等新事物,必將會在未來展現出它們巨大的能量!我們都是時代的幸運兒與見證者,大家趕緊去學習、去了解區塊鏈的世界吧!!!

註:

【1】摘自維基網路:比特幣

【2】摘自網路:通貨膨脹

【3】摘自維基網路:比特幣

⑧ 什麼是數據區塊鏈(BlockChain)

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈(Blockchain),是比特幣的一個重要概念,

它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。

(8)比特幣區塊鏈示意圖擴展閱讀

大多區塊鏈公鏈受到了擴展性的限制。區塊鏈技術最大的特徵就是去中心化,這就要求網路中的所有賬本都需要處理記賬流程。分布式記賬的安全性高,誤操作率低,還具有政治中立性和正確性。

但是區塊鏈技術在擁抱了這些特性的同時,犧牲掉了擴展性,無法滿足個性化監管,在保護數據隱私方面略顯不足。而且,隨著的賬本數量的增長,交互延遲會呈指數式增長,也就是說區塊鏈網路中的賬本越多延遲就會越高。

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