区块链与图什么关系
⑴ 区块链技术能与内容产业进行怎样的结合
第一,区块链+内容生产。
这一模式的应用主要是共创平台。利用区块链技术对共同创作作品的交易数据进行追踪、确认和审计,建立区块链共同创作平台,解决版权保护与利润分配问题。
第二,是区块链+内容流通。
这一模式的应用主要是图片、音乐、电影、文字作品等版权流通平台。利用区块链技术解决互联网时代盗版猖獗,促进可追踪性技术的传播,支持链上追溯和谁。如数字版权领域的Primas项目,通过密码学与区块链技术,将创作者谁的作品及谁时间、作者信息、时间戳共同加密,生成一段唯一的八码,这样不管之后内容“流窜”到哪个地方,都有根源可以追寻。
第三,是区块链+内容交易。
利用区块链技术发行数字资产并进行版权交易和游戏道具场景交易,促进传统内容产业交易更安全、可靠。
第四,是区块链+内容维权。
这一模式主要用于公证、文件存储。利用区块链技术多中心化防片尾、可信任特征,可以使链上的文件直接用途具有公证效力的证据。
⑵ 什么是区块链技术
大家知道人们所说的区块链是什么吗?一起来看看吧。
区块链的简介
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。
总的来说,以上就是区块链的简介了,是不是很好理解呢?你学会了吗?
⑶ 哈希图会取代区块链
2018年2月份哈希图团队就在Reddit上po出了一种新的实现共识算法平台,旨在为世界提供一种更有效、快速的价值互联网底层支撑。
从比特币出现到现在,区块链这个名词已经深入人心,似乎我们已经被深深植入一种想法,那就是 价值互联网 必将通过区块链来实现。而仔细一看,区块链似乎就是一个简单的链表,只不过是更宏观一些的区块相连。区块之内打包的各种公开的交易事务。于是我们从中总结出了人人都能谈的区块链的特点:
而区块链的用途承载了我们很多美好的想象,赋予更多节点以价值,包括内容,个人数据等形形色色的各类资产。
诚然,区块链已经在部分领域实现了这个功能。但是,在具体使用过程中,我们渐渐遇到了很多性能问题,先是以太坊上养猫就堵塞了整个以太坊网络。而比特币就更不用说了,即使全世界成千上万个分布式节点,各大矿场投入了巨资构建的矿场来支撑这个网络,仍然受限于每10分钟才出一个区块的算法限制。
因为性能瓶颈,其他算法也迅速出现,企图解决这个问题。比如通过PoS算法,DPoS算法,试图绕过PoW这种简单粗暴的解决方案,来提升网络每秒能够处理的交易事务次数(TPS)。
而最近掀起的EOS节点竞选,全世界范围内各个财大气粗的团队,参与竞选全球 21个超级节点 ,用于投票产生下一个区块。本质上仍然属于DPoS算法的应用,只不过这个超级节点能够获得大量的EOS代币|Token(主网上线后可称之为Coin)奖励,按照当前价格折算,就是上亿的收入。资本逐利,无可厚非。但是仔细想一想,官方的说法,这是为了提升TPS而设计的一种折中的方法。意思就是,决定区块产生的不再是公平的,而是一种代议制,在去中心化和中心化之间找到的一个微妙的平衡,当然这个系统内,除了超级节点,备胎节点也是必须的。本文不赘述EOS。
而这些,不禁让人深深思索一个新的问题,当年中本聪的设想,一人一个CPU,一个投票权的愿景似乎已经渐行渐远了。
提到区块链,我们常说共识算法,其实全称是一致性共识算法。其中,拆出两个关键词来:
共识似乎离普通用户很近,白话说即为,我们大多数人认同它的价值,它就有价值。而一致性却离得很远,下一个区块怎么产生,节点之间如何同步数据与我何干?
这里,我也只浅浅列出用在区块链世界的几种牛批的共识算法,包含:
下面进入本文的主题。
无论是什么共识算法,核心目的相同,那就是:在无可信中心节点可以依仗时,社区用户能够关于事务的产生,区块打包达成一致。
此处上一个对比图,将会一目了然,然后我也会再文字赘述一遍,和大家分享我自己对此的一点点浅浅的思考,如有任何差错,欢迎随时指正。
可见,左边是区块链,右边是哈希图。
仔细看,区块链实际上是一个公平但是残酷的机制。每一个参与挖矿的节点,都是在玩一个概率游戏。比如老大哥比特币,使用纯正的PoW算法,每个人通过密码学问题,暴力求解那个答案,我们称之为哈希碰撞。在10分钟内,产生的交易事务其实不止那个最终被加入最长的链上的区块的那些事务。而是同时有很多其他区块。每一笔事务会通过广播机制,向周围的其他节点广播以求得到足够的确认,并最终加入区块链。问题来了,节点保存着当前最新的备份,且只认最长的那个链,但是我们知道,广播意味着一样长的多个链会产生,于是节点就需要同时保存多个备用区块,然后静静等待下一步传来的区块,再比较选谁链更长,就把谁真的加入大家都认同的那个链,而失败的区块,就黯然退场,加入下一轮的事务。
挖到那个没加入到链上的节点,只能暗暗擦干眼泪,继续前行。
以太坊呢,就稍稍温情一些,会有一点点奖励给这类被称之为叔块的东西。
看到左边的区块链结构吗?生长过程中,是个树,长成了以后,就会被修剪的只剩下一个白白长长的树干。这就是我们说的,只认最长的链的法则残酷之处。
哈希图
对比看右边的哈希图结构,是不是要复杂很多?简单说,就是一个都不能少。
挖到的区块全都加入到系统。每个分支都将被用到,最终缝合到整个系统。
稍稍想想,就能知道左边的没有右边的事务处理速度快。因为左边总是要自我阉割一部分打包在区块内的事务。而右边不用。
那么,为什么右边可行?而区块链却选择的是更慢的算法呢?
答案很简单,区块链的广播方法,在全网达成共识很慢。那么哈希图是怎么做到的呢?
下面将谈一谈哈希图的两个核心机制中的其中一个,官方称呼为Gossip about gossip协议。
粗浅翻译为:关于八卦的八卦协议。
先来说一说Gossip协议(八卦协议)。
Gossip协议解决的问题就是在分布式环境下信息高效分发的问题。这个问题的解决决定着系统的一致性程度。
以办公室八卦为例,八卦一般是从一次对话开始,只要一个人八卦一下,有限的时间内办公室的人都会知道。与病毒传播类似。因此Gossip别名就是“病毒感染算法”,“谣言传播算法”。
Gossip的核心就是当前节点随机选择一些节点把那个告诉它们你知道的所有事情。好比说,你听到了一个八卦消息,你会忍不住想和朋友分享,于是你从你认识的人中,随机挑了一部分人,把这个消息告诉了他们。他们也一样,每个人听到这个消息,也会忍不住想和他们的朋友分享。像病毒传播一样,迅速传遍了整个人际网络。
因此理解八卦协议,可以带入一种日常生活我们总是会参与到的八卦场景。
而关于八卦的八卦协议,这里不再多说,只是可以对照一下,作为一个传递八卦消息的人,你再被其他人八卦,是不是有一种意想不到的被人验证的感觉?后面会再写文详述。
总之,通过Gossip协议,哈希图能够做到在秒级别实现共识(牛批吧)。因此,就能够采用这种绝不放弃任何区块的图状方式,进而提升事务打包确认的速度。不是一般的快。
有人认为哈希图要颠覆区块链的,但是哈希图的人认为,它们会共存。-- 且当八卦,不必在意
接着引出一个新的问题给大家,我们真的关心底层技术的实现方式吗?
支付宝好用,微信好用,我们关心它们是怎么实现的吗?我想绝大部分朋友是不在意的。
那么对应到区块链或者哈希图,我们其实并不会太在意到底哪个算法更好,而是更关心,我这个转账多久能够被确认,别人给我转的钱多久能收到。
诚然,我们不必太在意底层,但是支撑起一个良好体验的产品,必然是从底层汲取能量。
或许,哈希图将带来一种崭新的体验。
到现在,我相信一组新词不断出现在大家的信息捕捉器里:
我的粗浅理解是,不带代币的互联网产品都是古典的,而带有代币的大多数号称价值互联网的产品也只是耍猴,博眼球,卖空气,更不要提国外还时不时捧出的12岁CEO,发行以太坊代币,我归结为卖傻儿子系列。
不管是什么互联网,我们的核心诉求始终都是,要好用,简单说就是快且安全高效。
而价值呢,更多的愿景仍然是希望将个人产生的价值部分乃至全部还归于个人。
但是,任重道远。在古典互联网安家的90后们尚且未能全部拥抱区块链,更别说80后,70后等等大部队了。
我们终将死去,价值互联网会在新一代的原住民中生存。
而本篇,希望带来了一点点价值,那就很好了。
2018.4.21 -- YQ
郑重声明
本文里还未提到哈希图的缺点,导致给人一种推广软文的感觉。本文只是纯粹科普一下不同的公开记账本实现方式,并非诱导大家投资,我个人不参加一级市场的私募,风险承担不起,也不鼓吹大家参与。个中风险,自己衡量,自己把握。
⑷ 区块链是什么意思
区块链(Blockchain)严格的定义是指通过基于密码学技术设计的共识机制方式,在对等网络中多个节点共同维护一个持续增长,由时间戳和有序记录数据块所构建的链式列表账本的分布式数据库技术。该技术方案让参与系统中的任意多个节点,把一段时间系统内全部信息交流的数据,通过密码学算法计算和记录到一个数据块(block),并且生成该数据块的指纹用于链接(chain)下个数据块和校验,系统所有参与节点来共同认定记录是否为真。
区块链是一种类似于NoSQL(非关系型数据库)这样的技术解决方案统称,并不是某种特定技术,能够通过很多编程语言和架构来实现区块链技术。并且实现区块链的方式种类也有很多,目前常见的包括POW(Proof of Work,工作量证明),POS(Proof of Stake,权益证明),DPOS(Delegate Proof of Stake,股份授权证明机制)等。
区块链的概念首次在论文《比特币:一种点对点的电子现金系统(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)》中提出,作者为自称中本聪(Satoshi Nakamoto)的个人(或团体)。因此可以把比特币看成区块链的首个在金融支付领域中的应用。
【通俗解释】
无论多大的系统或者多小的网站,一般在它背后都有数据库。那么这个数据库由谁来维护?在一般情况下,谁负责运营这个网络或者系统,那么就由谁来进行维护。如果是微信数据库肯定是腾讯团队维护,淘宝的数据库就是阿里的团队在维护。大家一定认为这种方式是天经地义的,但是区块链技术却不是这样。
如果我们把数据库想象成是一个账本:比如支付宝就是很典型的账本,任何数据的改变就是记账型的。数据库的维护我们可以认为是很简单的记账方式。在区块链的世界也是这样,区块链系统中的每一个人都有机会参与记账。系统会在一段时间内,可能选择十秒钟内,也可能十分钟,选出这段时间记账最快最好的人,由这个人来记账,他会把这段时间数据库的变化和账本的变化记在一个区块(block)中,我们可以把这个区块想象成一页纸上,系统在确认记录正确后,会把过去账本的数据指纹链接(chain)这张纸上,然后把这张纸发给整个系统里面其他的所有人。然后周而复始,系统会寻找下一个记账又快又好的人,而系统中的其他所有人都会获得整个账本的副本。这也就意味着这个系统每一个人都有一模一样的账本,这种技术,我们就称之为区块链技术(Blockchain),也称为分布式账本技术。
由于每个人(计算机)都有一模一样的账本,并且每个人(计算机)都有着完全相等的权利,因此不会由于单个人(计算机)失去联系或宕机,而导致整个系统崩溃。既然有一模一样的账本,就意味着所有的数据都是公开透明的,每一个人可以看到每一个账户上到底有什么数字变化。它非常有趣的特性就是,其中的数据无法篡改。因为系统会自动比较,会认为相同数量最多的账本是真的账本,少部分和别人数量不一样的账本是虚假的账本。在这种情况下,任何人篡改自己的账本是没有任何意义的,因为除非你能够篡改整个系统里面大部分节点。如果整个系统节点只有五个、十个节点也许还容易做到,但是如果有上万个甚至上十万个,并且还分布在互联网上的任何角落,除非某个人能控制世界上大多数的电脑,否则不太可能篡改这样大型的区块链。
【要素】
结合区块链的定义,我们认为必须具有如下四点要素才能被称为公开区块链技术,如果只具有前3点要素,我们将认为其为私有区块链技术(私有链)。
1、点对点的对等网络(权力对等、物理点对点连接)
2、可验证的数据结构(可验证的PKC体系,不可篡改数据库)
3、分布式的共识机制(解决拜占庭将军问题,解决双重支付)
4、纳什均衡的博弈设计(合作是演化稳定的策略)
【特性】
结合定义区块链的定义,区块链会现实出四个主要的特性:去中心化(Decentralized)、去信任(Trustless)、集体维护(Collectively maintain)、可靠数据库(Reliable Database)。并且由四个特性会引申出另外2个特性:开源(Open Source)、隐私保护(Anonymity)。如果一个系统不具备这些特征,将不能视其为基于区块链技术的应用。
去中心化(Decentralized):整个网络没有中心化的硬件或者管理机构,任意节点之间的权利和义务都是均等的,且任一节点的损坏或者失去都会不影响整个系统的运作。因此也可以认为区块链系统具有极好的健壮性。
去信任(Trustless):参与整个系统中的每个节点之间进行数据交换是无需互相信任的,整个系统的运作规则是公开透明的,所有的数据内容也是公开的,因此在系统指定的规则范围和时间范围内,节点之间是不能也无法欺骗其它节点。
集体维护(Collectively maintain):系统中的数据块由整个系统中所有具有维护功能的节点来共同维护的,而这些具有维护功能的节点是任何人都可以参与的。
可靠数据库(Reliable Database):整个系统将通过分数据库的形式,让每个参与节点都能获得一份完整数据库的拷贝。除非能够同时控制整个系统中超过51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,也无法影响其他节点上的数据内容。因此参与系统中的节点越多和计算能力越强,该系统中的数据安全性越高。
开源(Open Source):由于整个系统的运作规则必须是公开透明的,所以对于程序而言,整个系统必定会是开源的。
隐私保护(Anonymity):由于节点和节点之间是无需互相信任的,因此节点和节点之间无需公开身份,在系统中的每个参与的节点的隐私都是受到保护的。
⑸ 什么是区块链图片
区块链图片是指基于区块链技术存储、管理和验证的图片数据。
详细解释如下:
区块链技术是一种分布式数据库技术,它以其不可篡改的特性被广泛应用于各个领域。在图片领域,区块链图片是一个新兴的概念。
区块链图片的核心在于利用区块链技术来存储图片数据。 传统上,图片存储在中心化的服务器上,存在被篡改或丢失的风险。而区块链图片的存储方式是去中心化的,将图片数据分散存储在多个节点上,确保了图片数据的安全性和真实性。
此外,区块链图片还涉及到图片的管理和验证。通过区块链技术,可以实现对图片版权的有效管理,防止图片被非法复制或篡改。由于区块链的不可篡改性,一旦图片上传到区块链,就可以追溯其来源,保护创作者的权益。同时,通过智能合约,还可以实现图片的版权交易和授权,简化流程并降低交易成本。
总之,区块链图片是利用区块链技术处理图片数据的一种新型方式,旨在提高图片存储的安全性、真实性和管理的便捷性。随着区块链技术的不断发展和普及,区块链图片有望在数字内容产业中发挥越来越重要的作用。
⑹ 一张图了解什么是区块链(五分钟带你看懂什么是区块链)
简单易懂地介绍什么是区块链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范式。
比特币、莱特币、普银、以太币等数字加密货币的底层技术都是区块链,他们都只是区块链的一种应用。
什么是区块链?一幅漫画让你看懂(小白必看)
“区块链”一词其实在早期的密码学圈子里,对于比特币的底层技术就是称为“比特币”,英文则用大写的B开头的Bitcoin指比特币这个网络系统或者网络协议。
但是由于大众的混淆,现在一谈起比特币人们就十分抵触,认为比特币就是违法、骗局、传销的代名词,是互联网金融又一个现象级泡沫!于是乎,人们只好将所有的底层技术(时间戳、工作量证明机制等等等)合并起来,为了跟比特币区分,重新取了个名字叫Blockchain,翻译过来就成了“区块链”,这才有了“区块链”一词的出现。
区块链不是一个单一的技术,而是一系列技术的集合。
那区块链到底应该如何理解呢?我们首先用大家都爱谈的恋爱,举个简单的例子。建立一个简单的区块链模型,那么在这个区块链模型里面谈恋爱将会出现一下情况:
未来所有适龄男女恋爱,结婚的承诺全过程都被其他所有适龄男女共识,两个人在一起发生的所有故事就会形成区块。
其他所有男女就是链,如果有第三者来插足或自身违背另一半,其他人都能看到,以后就再也找不到对象了。
区块链准确的说就是“全中心”体系,就是链上的每个节点都是中心。
试婚男女谈恋爱,晒朋友圈,秀恩爱,承诺相爱一生一世并被其他所有适婚男女所知就是区块链的应用。如果有一天某一方违背诺言,不要以为删除照片就有用,因为桩桩件件都被所有适婚男女记录在案。
不可删除,不可更改,这就是区块链技术。
区块链是什么通俗解释,一张图看懂区块链区块链是什么通俗解释,一张图看懂区块链
区块链是最近一个比较火热的话题,很多人都在讨论区块链的问题,最近国内也有一些公司开始用区块链的技术开发了一些产品,区块链是用于比特币的一种底层技术,这正式因为比特币的大火让很多人关注到了比特币,但有很多人对于区块链是什么还并不了解,下面就给我来解释一下区块链。
比特币是很多人比较关注的数字货币,而比特币的底层技术就是区块链,区块链是一种计算机技术,是一种新型的应用模式。区块链就好比是一个大的数据库账本,在这个大的账本上记录了所有的交易情况,而记录这个账本的人跟传统的记账有很大区别,传统记账通常是由专门的记账方进行操作,例如淘宝、天猫是阿里巴巴进行记账的,微信交易是由腾讯记账的,而区块链是由全民参与记账,每个参与记账的人入手都有一个账本。
举例来给大家说明,例如A想找B借款1万元,B想将钱借给A,但是又担心A借钱后赖账不还,因此在借钱时会找第三方的公证人,由公证人帮忙B将这笔账给记下来,这种就是传统的记账方式,靠第三方来获取信任,记账的账本是在第三方手中的,这种记账方式存在第三方篡改账本的可能性,而去中心话的意思就是在借款时不需要公证人,不需要依靠第三方来获取信任,去中心化的形势就好比B给A借钱时,B拿着大喇叭喊”A找我借了一万元钱,你们帮我记下账“这个时候,大家都会拿着自己手上的账本将这笔账给记录下来,每个人都有一个账本,可以避免账本被篡改的可能。
什么是区块链概念?区块链究竟是什么?三分钟读懂!2019年10月25日,新闻联播传递出一个非常重要的信号:国家要大力发展区块链。之后,区块链简直就是网红,大街小巷都飘荡着“区块链“的身影。实际上,很多科技企业早已在区块链技术上布局。
尽管说区块链很火,但是很多人对于区块链并不是很了解。
区块链是什么呢?
我们先看一下度娘是怎么解释的。网络显示: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。
区块链为什么会被叫做区块链呢?
区块链是由一个个的区块链接而成,而区块是一个一个的存储单元,记录了各区块节点的交流信息,区块很像数据库的记录,每次写入数据,就是创建一个区块。而随着信息交流的扩大,一个区块与一个区块相继续,形成的结果就叫区块链。
区块链的特点有哪些呢?
区块链主要有以下几个方面的特点:
1、去中心化:在区块链的系统中,每一个节点都有同等的权利和义务,这里没有中心管制。去中心化很好的建立了彼此之前的信任联系,尽管没有一个中央管理机构,但是人们之间可以相互协作相互信任。这主要应用了区块链分布式账本技术。
2、开放性:区块链的数据对所有的人是开放的,除了一些加密的信息不被开放之外,所有人都可以在这里查到数据。
3、独立性:整个区块链系统不依赖其他第三方,所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据,不需要任何人为的干预。
4、安全性:区块链具有一定的安全性,不可篡改性。因为区块链系统中大家手里都是一样的账本,如果有人想篡改的话,那么只有在控制了超过51%的记账节点,才有可能伪造出一条不存在的记录。当然了,这基本上是不可能的。这主要是源于区块链的核心技术:共识机制,共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点。
5、匿名性:很多人觉得区块链这么开放,这么透明,是不是我们就没有隐私了?其实不是,虽然说在区块链中的交易信息是公开透明的,但是账户的身份信息是被进行加密的,只有得到了授权,才能访问。
现在给大家讲一个故事,帮助大家更好的理解区块链。
家里一共三口人,爸爸妈妈和哥哥弟弟。去年的时候,家里的账本是由爸爸来负责的,家里所有的进账以及支出都是爸爸一个人在负责。
然而双十一那天,一向节俭的妈妈想在某宝上给自己买一件漂亮的衣衣,一查账本,发现不对劲儿。按理说除了存银行和理财的一些钱,家里的日常消费的的钱的去向都在这个账本上,但是怎么看怎么都不对。有的消费明明没有,却被记录在内。
后来,爸爸主动招供,说是自己忍不住买了一包烟。
后来妈妈改了策略,全家人都记账,每个月的消费支出大家都记在自己的账本上。每当家里产生了一笔交易或者消费的时候,妈妈都会喊一声,记账啦,大家就都把交易记载自己的账本上。这就是去中心化记账模式,人人都是中心,人人手里都有账本。
而之前的爸爸记账模式就是中心化记账,如果爸爸一个人想做手脚,很难有人看得出来,而去中心化记账模式很好的解决了中心化记账的弊端,如果爸爸想篡改账本的话,非常难。
比如说,爸爸如果想从账本里拿点儿钱再偷偷买烟的话,钱的数量是有限的,而想拿钱就得改改账本,但是光篡改自己的账本是不行的,他得把包含他在内的三个人的账本都改掉。而这无疑是比登天还难。
所以,很多次爸爸动了抽烟的念头之后,但是无奈现状如此,只得放弃这个念头。
区块链和比特币是不是一回事儿呢?
实际上,区块链和比特币并不是一回事儿,它只是比特币的底层技术,比特币是区块链第一个应用的数字货币而已。
2008年中本聪第一次提出了区块链的概念,随后几年,成为了电子货币比特币的核心组成部分,作为所有交易的公共账簿。而区块链首先被应用于比特币。
区块链的缘起是解决信任问题,而且,区块链最成功的一个应用是数字货币。比特币可以说是到目前为止区块链最成功的一个应用。
区块链的应用有哪些?
区块链的应用其实很广泛,除了数字货币,比特币未来的应用还是非常广泛的,区块链技术目前已在不同行业得到了广泛的应用。如商品溯源、版权保护与交易、支付清算、物联网、数字营销、医疗等,推动不同行业快速进入“区块链+”时代。
1、支付清算:区块链可摒弃中转银行的角色,实现点到点支付,减少中转费用,加速资金利用率。
2、商品追溯:比如我们在某宝上买一件衣服,我们可以看到这件衣服的前世今生。
3、证券交易:传统的证券交易需要经过四大机构协调工作,效率低、成本高。区块链技术可独立地完成一条龙式服务。
4、供应链:将区块链技术引入供应链系统,系统内部同步信息、可做到对各个环节把控,更好的完成分工协作,便于事后追责。
5、知识产权:版权上链,我们的摄影作品、音乐作品、文学作品等都会成为我们的信息,信息所有权将得以确认,成为我们的财产。
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MerkleTree。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MerkleTree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。