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比特币区块链示意图

发布时间: 2024-06-27 08:50:35

① 到底什么是区块链

先说一些基本概念。

网络称,区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的一种新使用模式。它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术,它是由密码学产生的一系列数据块。

我们试图将“区块链是什么”翻译成“人类语言”。

该定义提到了区块链3354“分散数据库”的本质。这与传统的“集中式数据库”在存储、更新和操作上有很大的不同。

集中式数据库可以被认为是这样的形状:

比如我要用支付宝给淘宝卖家付款,从我赚钱到他收到钱的所有数据请求都会由支付宝集中处理。这种数据结构的好处是,只要支付宝对系统的高效安全运行负责,其他人就可以无条件相信,不用担心;坏处是,如果支付宝出了问题,比如被黑,服务器被烧,出现内奸,公司跑路(当然以上可能性极低),我们支付宝里的余额明细等信息都会混乱。

然后有人认为这种小概率事件可以用任何技术手段来规避单个风险,把数据不仅仅交给一个中心化的机构。例如,每个人都可以存储和处理数据。

数据库结构可能如下所示:

这张图是“分布式数据库”的结构示意图。每个点都是一个服务器,他们都有同等的权利记录和计算数据,信息点对点传播。乍一看确实可以抵御某个节点崩溃带来的风险,但直观上也非常混乱低效。我的信息谁来处理,结果谁说了算?

这时,区块链定义中的“共识机制”就发挥作用了。共识机制主要“规定”以下事情:收到一个数据请求,由谁来处理(需要什么资格);谁来验证结果(看他有没有处理好);如何防止加工者和检验者相互勾结等。

当一个“规则”被制定出来时,有些人可能喜欢被质疑。为了形成更强的共识,除了让规则更合理之外,也要更有吸引力,让人们有兴趣和动力参与到数据处理的工作中来。这就涉及到公链的激励机制。当我们稍后讨论区块链的分类和数字货币的作用时,我们将再次开始。

当我们把一笔交易交给一个分布式网络的时候,还有一个“心理门槛”:能处理信息的节点那么多,我一个都不认识(不像支付宝,万一伤害到我,我可以去找它打官司)。他们都有我的数据,我凭什么相信他们?

这时,加密算法(区块链定义中的最后一个描述性词语)登场了。

在区块链网络中,我们发出的数据请求会根据密码学原理被加密成接收方根本无法理解的一串字符。这种加密方返竖式的背后是哈希算法的支持。

哈希算法可以快速将任何类型的数据转化为哈希值。这种变化是单向不可逆的、确定的、随机的、防碰撞的。由于这些特点,处理我的数据请求的人可以帮我记录信息,但他们不知道我是谁,也不知道我在做什么。

至此,介绍了分散式网络的工作原理。但是我们似乎忽略了一个细节。前面的示意图是一张网。滑轮和链条在哪里?为什么我们称它为区块链?

要理解这件事,我们需要先理清几个知识点:

前面这张图其实是一个“宏观”的数据库透视图,展示了区块链系统处理信息的基本规则和流程。而具体到“微观”的数据日志层面,我们会发现账本被打包、压缩、胡世核分块存储,并按时间顺序串在一起,形成一个“链式结构”,像这样:

图中的每一个圆环都可以看作是一块积木,许多链环扣在一起形成一个区块链。块存储数据,这与普通的数据存储不同:在区块链上,后一个块中的数据包含前一个块中的数据。

为了从学术上解释块中数据的每个部分的字段,我们试图用一本书来比喻什么是区块链数据结构。

通常,我们看书,看完第一页,然后看第二页和第三页.书脊是一种物理存在,它固定了每一页的顺序。即使书散了,也能确定标有页码的每一页的顺序。

在区块链内部,每个块都标有页码,第二页的内容包含第一页的内容,第三页的内容包含第一页和第二页的内容.第十页包含前九页的内容。

就是这样一个嵌套的链条,可以追溯到最裤掘原始的数据。

这就引出了区块链的一个重要属性:可追溯性。

当区块链中的数据需要更新时,即按顺序生成新的块时,“共识算法”再次发挥作用。这个算法规定,一个新的块只有得到全网51%以上节点的认可才能形成。说白了就是投票,半数以上的人同意就可以产生。这使得区块链上的数据很难被篡改。如果我要强行改变,要贿赂的人太多,成本太高,不值得。

这就是人们常说的区块链的“不可篡改”特性。

区块链给人信任感的另一个原因是有“智能合约”。

智能合同是由计算机程序定义并自动执行的承诺协议。它是一套由代码执行的交易规则,类似于目前信用卡的自动还款功能。如果开启这个功能,你什么都不用担心,到期银行会自动扣你欠的钱。

当你的朋友向你借钱,但不记得还了,或者找借口不还了,智能合约可以防止违约。一旦触发了合同里的条款,比如什么时候该还钱了,或者他的账户里有了额度,代码就会自动执行,他欠你的钱不管他要不要都会自动转回来。

我们来简单总结一下。区块链技术主要是去中心化,不易篡改,可追踪,代表了更多的安全和去信任。但也带来了新的问题:冗余和低效,需要很多节点认同规则,积极参与。

“烘干”部分到此结束。接下来,我们来谈谈野史,区块链的正史。

一项新技术经常被用来为某项任务服务。

或目标而生。那么区块链最初是被用在哪里,又是谁先想出来的呢?

让我们把时间拉回2008年。

9月21日,华尔街投行接连倒下,美联储宣布:把仅存的两家投资银行(高盛集团和摩根士丹利)改为商业银行;希望可以靠吸储渡过金融危机。10月3日,布什政府签署了7000亿美元的金融救市方案。

28天之后,也就是2008年的11月1日,一个密码学邮件组里出现了一个新帖子:“我正在开发一种新的电子货币系统,采用完全点对点的形式,而且无需第三方信托机构。”帖子的正文是一篇名为《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》的论文,署名Satoshi Nakamoto(中本聪)。

论文以较为严谨的逻辑阐述了这套点对点电子现金系统的设计,先是讨论了金融机构受制于“trust based”(基于信用)的问题,再一步步说明如何实现“无需第三方机构”,并精巧地解决掉前人遗留下来的技术问题。

两个月后,中本聪发布了开源的第一版比特币客户端,并首次挖出50个比特币。产生第一批比特币的区块被称为“Genesis block”(创世区块),创始区块被编译为0区块,没有上链。中本聪用了6天时间挖出这个块。这也在bitcointalk论坛中引发讨论,比特币的“信徒”们联想到了圣经中,“神用六天创造天地万物,便在第七日歇工安息了”。

虽然论文中并未出现decentralized(去中心化)、token(通证)、economy(经济)等概念,但中本聪详细解释了区块(Block)和链(Chain)在网络中的工作原理。于是,便有了区块链(Block Chain)。

这篇论文,后来成为了“比特神教”的“圣经”,技术成为信仰的基石,开发者文档成了“汉谟拉比法典”。

之后,比特币通过交换披萨实现首次现实场景的支付、被美国政府封锁账户的维基解密依靠比特币奇迹般地生还、中本聪的“放权”与退隐、真真假假的现身和辟谣等等一系列传说,融合了后人的期许、想象和投机,成为了“圣经故事”。

也有人并不满意“旧约”中描绘的世界,另起教派,将教义写入白皮书,在比特币之后的十年中,讲述着他们的信仰故事。就像66卷圣经的写作跨越了1500年,又经过2000年的解读,基督教分化出33000个枝丫。

CoinMarketCap显示,数字货币种类已超过4900种,数字货币整体市场规模近1.4亿元。比特币仍以66%的市占率领跑整个数字货币市场,近期价格在7200美元/枚附近徘徊。

这么多的币种有着不尽相同的功用,又被分成不同的类别:以比特币为代表的数字货币定位在“数字黄金”,有一定的储值、避险特性;以以太坊为代表的数字货币,成为了其网络系统中的“运行燃料”;以USDT、Libra为代表的稳定币,因其低波动,有着良好的支付性;以DCEP为代表的央行发行数字货币,一定程度上取代M0,让商业机构和普通百姓们在没现金又断网的时候,也不耽误收付款。

可见,区块链技术发展10年,最初和最“大”的使用就是数字货币。

数字货币也成为了参与者们维护公链的诱人奖励。

那么在数字货币之外,区块链技术还可以被用在哪里呢?

让我们再回忆下什么是区块链的本质——去中心化的数据库,和相应的一些特点:可追溯、公开、匿名、防篡改。那么理论上,传统的、用得到中心化数据库的场景,都可以试着用区块链来改造下,看看是否合适。

下面,我们来聊几个成功落地了区块链的行业和场景:

区块链可以通过哈希时间戳证明某个文件或者数字内容在特定时间的存在,为司法鉴证、身份证明、产权保护、防伪溯源等提供了完美解决方案

在防伪溯源领域,通过供应链跟踪区块链技术可以被广泛使用于食品医药、农产品、酒类、奢侈品等各领域。

举两个例子。

区块链可以让政务数据跑起来,大大精简办事流程

区块链的分布式技术可以让政府部门集中到一个链上,所有办事流程交付智能合约,办事人只要在一个部门通过身份认证以及电子签章,智能合约就可以自动处理并流转,顺序完成后续所有审批和签章。

区块链发票是国内区块链技术最早落地的使用。税务部门推出区块链电子发票“税链”平台,税务部门、开票方、受票方通过独一无二的数字身份加入“税链”网络,真正实现“交易即开票”“开票即报销”——秒级开票、分钟级报销入账,大幅降低了税收征管成本,有效解决数据篡改、一票多报、偷税漏税等问题。

扶贫是区块链技术的另一个落地使用。利用区块链技术的公开透明、可溯源、不可篡改等特性,实现扶贫资金的透明使用、精准投放和高效管理。

也举两个例子。

由公安部第三研究所指导的 eID 网络身份运营机构正与公易联共同研发“数字身份链”,以公民身份号码为根,基于密码学算法签发给中国公民。投入运行以来,eID 数字身份体系已服务 1 亿张 eID 的全生命周期管理,有效缓解了个人身份信息被冒用滥用和隐私泄露的问题。

Odaily星球日报整理的在网信办备案的5个身份链项目

区块链技术天然具有金融属性

支付结算方面,在区块链分布式账本体系下,市场多个参与者共同维护并实时同步一份“总账”,短短几分钟内就可以完成现在两三天才能完成的支付、清算、结算任务,降低了跨行跨境交易的复杂性和成本。同时,区块链的底层加密技术保证了参与者无法篡改账本,确保交易记录透明安全,监管部门方便地追踪链上交易,快速定位高风险资金流向。

证券发行交易方面,传统股票发行流程长、成本高、环节复杂,区块链技术能够弱化承销机构作用,帮助各方建立快速准确的信息交互共享通道,发行人通过智能合约自行办理发行,监管部门统一审查核对,投资者也可以绕过中介机构进行直接操作。

数字票据和供应链金融方面,区块链技术可以有效解决中小企业融资难问题。目前的供应链金融很难惠及产业链上游的中小企业,因为他们跟核心企业往往没有直接贸易往来,金融机构难以评估其信用资质。基于区块链技术,我们可以建立一种联盟链网络,涵盖核心企业、上下游供应商、金融机构等,核心企业发放应收账款凭证给其供应商,票据数字化上链后可在供应商之间流转,每一级供应商可凭数字票据证明实现对应额度的融资。

举个例子。

由工行、邮储银行、11家央企等联合发起的中企云链,自2017年成立至今,已覆盖4.8万企业,链上确权金额达到1000亿元,保理融资570亿元,累计交易达3000亿元。金融机构收到贷款申请后,可在链上验证合同的真实性、合同有无多次验证(多头借贷);智能合约自动清结算,降本增效;同时,核心企业的应付账款可拥有对应凭证,并由一级供应商进行拆分,交至同在链上的二、三??级供应商,助其融资;而核心企业也可借此了解全链条的运转是否正常,免除紧急兑付压力。

区块链技术将大大优化现有的大数据使用,在数据流通和共享上发挥巨大作用

前面提到的是我们相对熟悉的领域。随着更多新技术的发展,区块链或许都可以与之结合,在意想不到的交叉领域和现在还无法预料的新场景下发挥作用。

未来互联网、人工智能、物联网都将产生海量数据,现有中心化数据存储(计算模式)将面临巨大挑战,基于区块链技术的边缘存储(计算)有望成为未来解决方案。再者,区块链对数据的不可篡改和可追溯机制保证了数据的真实性和高质量,这成为大数据、深度学习、人工智能等一切数据使用的基础。

最后,区块链可以在保护数据隐私的前提下实现多方协作的数据计算,有望解决“数据垄断”和“数据孤岛”问题,实现数据流通价值。

针对当前的区块链发展阶段,为了满足一般商业用户区块链开发和使用需求,众多传统云服务商开始部署自己的BaaS(“区块链即服务”)解决方案。区块链与云计算的结合将有效降低企业区块链部署成本,推动区块链使用场景落地。未来区块链技术还会在慈善公益、保险、能源、物流、物联网等诸多领域发挥重要作用。

在这场从传统技术到区块链的试验过程中,我们发现,当某些场景对可追溯、防篡改、去中心的需求更强,又对区块链的弱项(比如性能),要求并不高,这样的领域就蛮适合结合区块链。

同时,区块链在演进的过程中,也从人人皆可访问、高度去中心化的公有链,发展出了设有不同权限、由多个中心维护的联盟链,一定程度上平衡了两种体系的优缺点。

联盟链的典型案例有:微众银行牵头金链盟开源工作组共同研发的FISCO BCOS、IBM主要贡献的Fabric、以及蚂蚁区块链主导的蚂蚁联盟链等等。

这些去信任的系统代表了更安全的数据认证和存储机制,其中的数据是被有效认证的和被保护的。企业或个人可以以数字方式交换或签订合同,其中这些合同嵌入在代码中,并存储在透明的、共享的数据库中,在这些数据库中,它们不会被删除、篡改和修订。

大胆预测,未来世界的合同、审核、任务、支付都将被具有唯一性和安全性的签名数字化,数字签名将被永久地识别、认证、法律化和存储,并且无法篡改。不需要中介方来为自己的每一笔交易做担保了,在不了解对方基本信息的情况下就可以进行交易。在提高信息安全性的同时,有效降低交易成本,提高交易效率。

总的来讲,相比于两年前,区块链的落地已有不少进展。

有不少改进是在系统底层,用户没法直接看出用了区块链,实已受惠于它;也有部分使用仍处试点,用户还未能体验。未来,区块链有望得到大规模使用,成为互联网基础设施之一。

希望看到这里的你,已经大致了解了什么是区块链,以及区块链能做什么。

相关问答:区块链是什么

区块链其实就相当于一个去中介化的数据库,是由一串数据块组成的。它的每一个数据块当中都包含了一次比特币网络交易的信息,而这些都是用于验证其信息的有效性和生成下一个区块的。

狭义的来讲,区块链是就是一种按照时间顺序来将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

而从广义来讲,区块链其实是一种分布式基础架构与计算方式,它是用于保证数据传输和访问的安全的。

区块链的基础架构:

区块链是由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和使用层这六个基础架构组成的。

② 鏈夋病鏈夋瘮鐗瑰竵鍘熺悊鍥惧師鐞嗘槸浠涔

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绀猴細鍒涗笘鍧椼佸尯鍧椼佹寲鐭挎暟瀛︺佸搱甯屽艰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鏍广傞櫎姝や箣澶栵紝鎯宠佷簡瑙f洿澶氫俊鎭璇疯嚜琛屾煡璇銆
鎴戜滑閫氳繃浠ヤ笂鍏充簬鏈夋病鏈夋瘮鐗瑰竵鍘熺悊鍥惧師鐞嗘槸浠涔堝唴瀹逛粙缁嶅悗,鐩镐俊澶у朵細瀵规湁娌℃湁姣旂壒甯佸師鐞嗗浘鍘熺悊鏄浠涔堟湁涓瀹氱殑浜嗚В,鏇村笇鏈涘彲浠ュ逛綘鏈夋墍甯鍔┿

③ 什么是区块链技术区块链到底是什么什么叫区块链

狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构, 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

【基础架构】

一般说来,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。 其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法;网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;共识层主要封装网络节点的各类共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点 。

拓展资料:

【区块链核心技术】

区块链主要解决的交易的信任和安全问题,因此它针对这个问题提出了四个技术创新:

1.分布式账本,就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成,而且每一个节点都记录的是完整的账目,因此它们都可以参与监督交易合法性,同时也可以共同为其作证。

区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面:一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据,传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的,依靠共识机制保证存储的一致性,而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。

没有任何一个节点可以单独记录账本数据,从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由于记账节点足够多,理论上讲除非所有的节点被破坏,否则账目就不会丢失,从而保证了账目数据的安全性。

2.非对称加密和授权技术,存储在区块链上的交易信息是公开的,但是账户身份信息是高度加密的,只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到,从而保证了数据的安全和个人的隐私。

3.共识机制,就是所有记账节点之间怎么达成共识,去认定一个记录的有效性,这既是认定的手段,也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制,适用于不同的应用场景,在效率和安全性之间取得平衡。

区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点,其中“少数服从多数”并不完全指节点个数,也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时,所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。

4.智能合约,智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据,可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。以保险为例,如果说每个人的信息(包括医疗信息和风险发生的信息)都是真实可信的,那就很容易的在一些标准化的保险产品中,去进行自动化的理赔。

在保险公司的日常业务中,虽然交易不像银行和证券行业那样频繁,但是对可信数据的依赖是有增无减。因此,笔者认为利用区块链技术,从数据管理的角度切入,能够有效地帮助保险公司提高风险管理能力。具体来讲主要分投保人风险管理和保险公司的风险监督。

区块链-网络

④ 区块链游戏如何实现上链加速技术原理是什么

区块链消息,比特币之于区块链如同电子邮件之于互联网。众所周知,电子邮件在人类信息传播和交流史上首次实现了及时、免费、可验证地把数据发送给世界上其他任何人这一功能,发送者和接收者双方都能够保存电子邮件中发送的数据副本。然而,双方保留的电子邮件数据副本也成为在线价值转移的固有缺陷,因为双方都拥有其价值。因此,必须确保价值不被双重支付授信的第三方机构存在,例如,银行、证券交易所、清算中心或公证机构。而比特币作为互联网协议,交易双方可以即时、安全地相互转移价值,而不需要授信第三方等中介组织的存在,从而减少了交易成本并提高了交易效率。小编现在为大家整理区块链技术原理示意图,以及相关技术原理。

从字面上看,区块链是由一连串使用密码学方法产生的数据块组成的分布式账簿系统,每个数据块都包含大量的交易信息,用于验证其信息的有效性并生成下一个区块。这些区块按生成顺序前后排列,同时,每个区块都是一个节点。

区块链的显著特点是没有作为中央服务器的第三方监管,区块中的交易信息不能被更改。区块中包含的信息可以是金融交易,也可以是其它任何数字交易,包括文档。而长期以来支配人类社会商业世界的互联网商业模式,其成功依赖于作为处理和调解电子交易的授信第三方金融机构,授信第三方的作用是验证、保护并保存交易记录。

尽管如此,欺诈性在线交易仍大量存在,需要授信第三方居间调解,从而导致较高的交易成本。而基于区块链技术的比特币使用加密证明,而非通过授信第三方,使愿意交易的各方均可以通过互联网实现在线交易。

每一次交易都可通过数字签名进行保护,并发送至使用发送者的“私钥”进行数字签名的接收者的“公钥”。比特币,即加密货币的所有者需要证明其“私钥”的所有权才能在线消费、交易。接收数字货币的一方使用发送者的“公钥”在交易上验证数字签名,即,对方的“私钥”所有权。

每一项交易都被广播到比特币网络中的每个节点,并在验证后记录在公共账本中。而且在每一项交易被记录在公共账本前,都需要对其进行有效性验证,因此,验证节点需要在记录每一项交易前确保两件事情:即,

(1)消费者拥有对其加密电子货币的签名认证;

(2)消费者账户中有充足的加密电子货币。

图1展示了基于区块链技术的交易过程和原理。

希望这个回答对你有帮助

⑤ 漫画图解 什么是区块链

漫画图解:什么是区块链

什么是区块链?
区块链,英文 Blockchain,本质上是一种去中心化的分布式数据库。任何人只要架设自己的服务器,接入区块链网络,都可以成为这个庞大网络的一个节点。
区块链既然本质是数据库,里面究竟存储了什么东西呢?让我们来了解一下区块链的基本单元:区块(Block)。
一个区块分为两大部分:
1.区块头
区块头里面存储着区块的头信息,包含上一个区块的哈希值(PreHash),本区块体的哈希值(Hash),以及时间戳(TimeStamp)等等。
2.区块体
区块体存储着这个区块的详细数据(Data),这个数据包含若干行记录,可以是交易信息,也可以是其他某种信息。
刚才提及的哈希值又是什么意思呢?
想必大家都听说过MD5,MD5就是典型的哈希算法,可以把一串任意长度的明文转化成一串固定长度(128bit)的字符串,这个字符串就是哈希值。
而在我们的区块链中,采用的是一种更为复杂的哈希算法,叫做SHA256。最新的数据信息(比如交易记录)经过一系列复杂的计算,最终会通过这个哈希算法转化成了长度为256bit的哈希值字符串,也就是区块头当中的Hash,格式如下:

区块与Hash是一一对应的,Hash可以当做是区块的唯一标识。
不同的区块之间是如何进行关联的呢?依靠Hash和PreHash来关联。每一个区块的PreHash和前一个区块的Hash值是相等的。
为什么要计算区块的哈希值呢?
既然区块链是一个链状结构,就必然存在链条的头节点(第一个区块)和尾节点(最后一个区块)。一旦有人计算出区块链最新数据信息的哈希值,相当于对最新的交易记录进行打包,新的区块会被创建出来,衔接在区块链的末尾。
新区块头的Hash就是刚刚计算出的哈希值,PreHash等于上一个区块的Hash。区块体的Data存储的是打包前的交易记录,这部分数据信息已经变得不可修改。
这个计算Hash值,创建新区块的过程就叫做挖矿
用于进行海量计算的服务器,叫做矿机
操作计算的工作人员,叫做矿工。
计算哈希值究竟难在哪里?咱们来做一个最粗浅的解释,哈希值计算的公式如下:
Hash = SHA-256(最后一个区块的Hash + 新区块基本信息 + 交易记录信息 + 随机数)
其中,交易记录信息也是一串哈希值,它的计算涉及到一个数据结构 Merkle Tree。有兴趣的小伙伴可以查阅相关资料,我们暂时不做展开介绍。
这里关键的计算难点在于随机数的生成。猥琐的区块链发明者为了增大Hash的计算难度,要求Hash结果的前72bit必须都是0,这个几率实在是太小太小。
由于(最后一个区块的Hash + 新区块基本信息 + 交易记录信息)是固定的,所以能否获得符合要求的Hash,完全取决于随机数的值。挖矿者必须经过海量计算,反复生成随机数进行“撞大运”一般的尝试,才有可能得到正确的Hash,从而挖矿成功。
同时,区块头内还包含着一个动态的难度系数,当全世界的硬件计算能力越来越快的时候,区块链的难度系数也会水涨船高,使得全网平均每10分钟才能产生出一个新区块。
小伙伴们明白挖矿有多么难了吧?需要补充的是,不同的区块链应用在细节上是不同的,这里所描述的挖矿规则是以比特币为例。
区块链的应用

比特币(BitCoin)的概念最初由中本聪于2008年提出,而后根据这一思路设计发布了开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。
什么是P2P网络呢?
传统的货币都是由中央银行统一发行,所有的个人储蓄也是由银行统一管理,这是典型的中心化系统。
而比特币则是部署在一个全世界众多对等节点组成的去中心化网络之上。每一个节点都有资格对这种数字货币进行记录和发行。
至于比特币底层的数据存储,正是基于了区块链技术。比特币的每一笔交易,都对应了区块体数据中的一行,简单的示意如下:
交易记录的每一行都包含时间戳、交易明细、数字签名。
表格中只是为了方便理解。实际存储的交易明细是匿名的,只会记录支付方和收款方的钱包地址。
至于数字签名呢,可以理解为每一条单笔交易的防伪标识,由非对称加密算法所生成。
接下来说一说比特币矿工的奖励:
比特币协议规定,挖到新区块的矿工将获得奖励,从2008年起是50个比特币,然后每4年减半,目前2018年是12.5个比特币。流通中新增的比特币都是这样诞生的,也难怪大家对挖掘比特币的工作如此趋之若鹜!
区块链的优势和劣势
区块链的优势:
1.去中心化
区块链不依赖于某个中心节点,整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护,都可以进行数据的存储和检验。这样一来,除非攻击者黑掉全网半数以上的节点,否则整个系统是不会遭到破坏的。
2.信息不可篡改
区块内的数据是无法被篡改的。一旦数据遭到篡改哪怕一丁点,整个区块对应的哈希值就会随之改变,不再是一个有效的哈希值,后面链接的区块也会随之断裂。
区块链的劣势:
1.过度消耗能源
想要生成一个新的区块,必须要大量服务器资源进行大量无谓的尝试性计算,严重耗费电能。
2.信息的网络延迟
以比特币为例,任何一笔交易数据都需要同步到其他所有节点,同步过程中难免会受到网络传输延迟的影响,带来较长的耗时。
几点补充:
1.本漫画部分内容参考了阮一峰的博文《区块链入门教程》,感谢这位大神的科普。
2.由于篇幅有限,关于Merkle Tree 和 非对称加密 的知识暂时没有展开细讲,有兴趣的小伙伴们可以查阅资料进行更深一步的学习。

⑥ 区块链是什么意思

区块链是一个信息技术领域的术语。

从本质上讲,它是一个共享数据库,存储于其中的数据或信息,具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征,区块链技术奠定了坚实的“信任”基础,创造了可靠的“合作”机制,具有广阔的运用前景。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

区块链的起源

区块链起源于比特币,2008年11月1日,一位自称中本聪(Satoshi Nakamoto)的人发表了《比特币:一种点对点的电子现金系统》一文,阐述了基于P2P网络技术、加密技术、时间戳技术、区块链技术等的电子现金系统的构架理念,这标志着比特币的诞生。

两个月后理论步入实践,2009年1月3日第一个序号为0的创世区块诞生。几天后2009年1月9日出现序号为1的区块,并与序号为0的创世区块相连接形成了链,标志着区块链的诞生。

⑦ 【区块链思维导图】002:比特币

在这里,杰Sir为你送出第002张区块链思维导图:002比特币~

下面是比特币的相关内容简述:

比特币(英语:Bitcoin)是一种去中心化,非普遍全球可支付的电子加密货币。比特币由中本聪(又译中本哲史)(化名)于2009年1月3日,基于无国界的对等网络,用共识主动性开源软件发明创立。截至目前2018年2月12日,比特币是目前市场总值最高的加密货币。【1】

为什么会产生比特币这种加密货币呢?或者说,比特币为什么会广受大众的欢迎,从极客圈的潮流玩意逐渐走进普通人的日常生活投资之中??

有观点认为,比特币的问世是人们憎恨商品经济中国家主权货币超发、以及货币政策干预、向往礼物经济中社区共识货币自主的结果。相信大家都会对于“通货膨胀”的问题深有感触吧?

查阅资料可得:通货膨胀,一般定义为:在信用货币制度下,流通中的货币数量超过经济实际需要而引起的货币贬值和物价水平全面而持续的上涨--用更通俗的语言来说就是:在一段给定的时间内,给定经济体中的物价水平普遍持续增长,从而造成货币购买力的持续下降。【2】

在中国,我们可以用个形象的例子来说明:在改革开放之初的1980年左右,“万元户”都是很厉害的富翁了;而过了30多年后的今天,估计要到亿万资产的级别才能算得上“富翁”了吧?? 而这上千万倍的差距变化,背后就是因为货币超发而造成的货币贬值大问题 。

中本聪对于这种“通货膨胀”类的问题可谓是深恶痛绝的。于是,他提出了自己解决问题的方法论: 基于对技术的信仰和自由货币主义的信念,提出了区块链技术系统;并且以区块链技术为依托,创造了比特币 。

有趣的是,中本聪创造了比特币系统的第一个区块,即“创世区块”,并附有一句“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second lout for banks”(2009年1月3日,财政大臣正处于实施第二轮银行紧急援助的边缘),而这句是当天泰晤士报的头版文章标题。

至此,人们自主发行货币系统的大胆尝试开始启动,而一旦启动了的试验车轮,便很难被阻挡下来。后来,比特币历经了不断的迭代发展,也产生了许许多多的硬分叉币种。

资料显示:

当然,比特币的发展也并不是一帆风顺的,黑客们会攻击比特币的交易网站;而很多的犯罪组织也会利用比特币进行非法的交易;甚至很多人至今认为比特币是一种“庞氏骗局”。

另外,名人大咖们对于比特币的褒贬也是不一的,资料显示:

诺贝尔经济学得主保罗·克鲁曼,认为“比特币是邪恶的”,发表了若干对于比特币的看法。

美银美林利率与外汇研究全球主管David Woo 认为“比特币能够成为电子商务的一种主要支付方式,并且成为传统货币交易的有力竞争者”。。。【3】

比特币到底是如何呢?每个人都会有自己不同的看法。不过,杰Sir觉得: 对于不清楚的新事物,在我们轻易地做下判断之前,不如先主动去学习去了解它吧。而学习比特币,先去了解比特币的白皮书就是一种很好的方法论 。

杰Sir在之前的文章里面也曾经写到过比特币的官方白皮书解读,欢迎大家查看:

题目:【说数字货币】比特币白皮书解读

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

总的来说,一个新的时代已经到来,区块链、比特币等新事物,必将会在未来展现出它们巨大的能量!我们都是时代的幸运儿与见证者,大家赶紧去学习、去了解区块链的世界吧!!!

注:

【1】摘自维基网络:比特币

【2】摘自网络:通货膨胀

【3】摘自维基网络:比特币

⑧ 什么是数据区块链(BlockChain)

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain),是比特币的一个重要概念,

它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术,是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。

(8)比特币区块链示意图扩展阅读

大多区块链公链受到了扩展性的限制。区块链技术最大的特征就是去中心化,这就要求网络中的所有账本都需要处理记账流程。分布式记账的安全性高,误操作率低,还具有政治中立性和正确性。

但是区块链技术在拥抱了这些特性的同时,牺牲掉了扩展性,无法满足个性化监管,在保护数据隐私方面略显不足。而且,随着的账本数量的增长,交互延迟会呈指数式增长,也就是说区块链网络中的账本越多延迟就会越高。

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