当前位置:首页 » 区块链知识 » 区块链的图解

区块链的图解

发布时间: 2025-04-01 03:01:26

区块链原理

区块链是一种技术,但它不是一种单一的技术,而是由多种技术整合的结果,包括密码学、数学、经济学、网络科学等。你可以把它看做是一个分布式共享记账技术,也可以看做是一个数据库,只不过这个数据库是由在这个链上的所有节点共同维护,每个节点都有一份账本,因为所有节点的账本一致,不同节点之间可以互相信任,对数据没有疑问,所以大家都说区块链从技术上实现了信任。详细的专业技术可以咨询一些专业的技术公司,例:金博科技,专注开发区块链相关产品,专业研发团队和完善的售后服务,可以电话咨询。

Ⅱ EVM 学习手册

本文旨在为有志于深入学习以太坊虚拟机(EVM)的开发者提供一系列资源指南。在思考基本真理并进行推理的过程中,理解EVM的原理成为智能合约领域的关键步骤。

从Jordan McKinney的视频讲解中,你能够从单个合约层面和以太坊整体世界状态的角度深入理解EVM的运作机制。

Andreas Antonopoulos的讲解则着重于EVM的基本原理与协议层的互动,帮助你构建对EVM工作流程的全面理解。

Openzepplin的一系列博客文章,通过指导你从Solidity代码角度解析EVM,让你掌握从合约编写到EVM执行的全过程。

Noxx的博客深度探索了EVM特定部分,通过Python实现EVM从零开始的构建,参考Ethereum黄皮书,涉及EVM机制的详细解析。

Femboy Capital的博文以一种轻松的方式介绍EVM,解释堆栈原理,并提供基础的汇编语言知识,助你编写简单代码。

Takenobu T.的EVM图解PPT演示,用独特的视觉效果生动展示EVM运行机制,以及如何操作世界状态和更多复杂概念。

EVM代码操作码的EVM Playground网站,为EVM开发者提供了一个功能强大的工具,展示所有操作码的列表及其工作原理,有助于开发者实践操作。

Fvictorio的GitHub上的EVM谜题集,通过互动式挑战帮助巩固学习成果,强化对EVM的深入理解。

Daltyboy11的EVM谜题集合,则是Fvictorio谜题的延续,提供一组新的挑战,进一步深化学习。

区块链程序中关于智能合约存储的数据结构概述,提供对合约存储的深入理解。

Jeancvllr的EVM汇编、操作码及Solidity中使用汇编的博文,让你掌握更高级的编程技巧。

Peter Robinson的深入视频介绍,阐述合约如何编译为字节码、处理内存和存储,以及EVM解释过程。

Marek Kirejczyk的视频深入探讨用于存储Ethereum世界状态的算法和数据结构,提供全面理解。

官方Solidity文档,提供合约中处理存储、内存和calldata的详细指南。

这些资源涵盖了EVM学习的各个方面,从基础原理到高级应用,旨在帮助开发者全面掌握以太坊虚拟机的知识。

Ⅲ 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。

Ⅳ pi币挖矿是什么东西pi币挖矿的方法

Pi币挖矿注册教程 pi network手机挖矿最新中文图解

pi币全球活跃矿工突破200万,离2020年3月14日上主网越来越近,真正意义全球手机挖矿最牛的项目。关键还是免费挖矿的。pi network项目团队成员均来自美国斯坦福大学如今处于挖矿第一阶段,整体项目前景还是不错的。此类挖矿不用花费流量不浪费电池,只需24小时循环后收取收益继续挖矿即可。不需充值,没有乌七八糟的多级营销,只要一层分享!想注册的赶紧去看看下面的Pi币最新免费挖矿中文版新手教程。
第一步、Pi币挖矿注册pi network APP下载:
1、安卓手机挖矿打开网址:
https://www.lanzous.com/i624o0b下载注册安装。
Pi项目app内置43个国家聊天室,刚进国内不久,机会难得。越挖产量越少,后期会减半,不要问pi币未来能值多少钱,btc刚出来,谁知道能卖钱,gec刚出来谁又看得起,是新玩意,零成本免费挖矿,新热点就去埋伏总没错,免费挖矿,越早越好。
第二步、Pi币挖矿注册中文图文正确流程:
1、APP安装好后打开,选择Continue with phone number 注册 ,国毁脊家选China(+86)。
2、密码设置需8位以上,必须是数字与大、小写字母三者组成。
3、依次填写 First name(名,拼音全拼)、Last name(姓,拼音全拼)、Username(用户名就是自已设置的邀请码,尽量小写+数字,方便记忆)。
4、invitation code填:Guhun 【感谢填写我的邀请码】 提示:注册时的姓名要用真实姓名,因为未来上主网需要严格的KYC,如果是虚假姓名,挖的币会被作废。已用别名注册的小伙伴不用担心,主网上线之前团队会给一次修改姓名的机会,请各位留意!
注册完成后出现一个界面按照它的指示操作即可。点击一下小闪电标志即可开始挖矿,以后每过24小时点击一次即可,否则处于僵尸"inactive”状态。
很多人注册好了,就不重视,每天想起来就收下,想不起来就不管了,当然,跟比特币一样,当初比特币不值钱的时候,很多人也是不重视,甚至有几百个比特币(现在一个几万块)想不起来放哪了,多悲剧呀。所以这个PI币我们不但要认真挖,还要保管好哦。
pi network手机挖矿温馨重要提示:
Pi Network币绿色闪电图标,每隔24时点击一次开始挖矿。没其他事了
每邀请1位好友,必须同时挖矿时各提高0.05算力,无下级无裂变,公平合理平等!
一人一机一号,别刷小号,系统检测到直接封号清零!老老实实挖!
务必手机认颂顷证一下!不然白挖了!
还有记得每24小时内上去点一下【绿色闪电】去收矿!不收矿就停止挖矿了。
其APP内置项目方聊天室以及43个国家聊天室,当然有中国的,可以选择简体中文!
关于交易:Pi Network币官方给的解释,到12月底之前KYC后开通内部交易,2020年3月14日上交易所,安全靠谱!反正也是免费的!所以不要花钱购买,谨防成为韭菜,我们只薅羊毛,只负责挖pi币!傻傻的屯币!
目前挖币基数速度是0.25,加上你的邀请的人0.05也就是0.25*24*30=180个,目前交易所强上的期货最高价格达到了21元/币(参考价),一个人不邀请的情况下一个月能挖价值3780元野余陆pi币,减去不可能几十点击闪电挖矿时间,基本上3000以上是没有问题的,数字货币看中的是未来的潜力,曾经有大佬根据模型计算出PI币能涨到100-300美元/币,冲到1000美元也不是没有可能。Pi币未来可期!让我们一起去见证!

Ⅳ 冲击金融业的区块链到底是什么鬼有什么用

区块链原理最近被很多人谈起,区块链(Blockchain)显然已经被许多人神化,好像各行各业都可以用区块链技术,不过某种程度上,它却像个黑盒子,大家都知道区块链具有许多特性跟好处,却不清楚它到底怎么做到。其实,只要你了解了区块链原理就不用这么踌躇了。

区块链并非单一创新技术,而是将许多跨领域技术凑在一起,包括密码学、数学、演算法与经济模型,并结合点对点网路关系,利用数学基础就能建立信任效果,成为一个不需基于彼此信任基础、也不需仰赖单一中心化机构就能够运作的分散式系统,而比特币便是第一个采用区块链技术而打造出的一套P2P电子现金系统,用来实现一个可去中心化,并确保交易安全性、可追踪性的数位货币体系。

不过,区块链究竟是如何运作,其中又包含了哪些关键技术,使其被称作信任机器(Trust Machine),一笔交易到底要如何在一个彼此互不信任的P2P网路中,不经由传统的信任机构(如银行、证券交易所、第三方机构等中心化机构),就能完成交易验证?

要搞懂区块链运作原理,可先区分出交易(Transaction)与区块(Block)两个部分,这里我们分别从区块链中一笔交易产生到完成验证的流程,以及图解一个区块,来了解区块链的运作原理,并进一步拆解5大区块链关键技术,看它到底怎么做到大家口中的基于零信任基础、去中心化、可追踪又不可窜改。

从一笔交易看区块链运作流程

在比特币区块链中,当一笔交易经由某个节点或钱包产生时,这笔交易需要被传送给其它节点来作验证。做法是将交易资料经由数位签章加密并经由Hash函数得出一串代表此交易的唯一Hash值后,再将这个Hash值广播(Broadcast)给比特币区块链网络中的其它参与节点进行验证。

产生一笔新交易

一笔新交易产生时,会先被广播到区块链网络中的其它参与节点

各节点将数笔新交易放进区块

每个节点会将数笔未验证的交易Hash值收集到区块中,每个区块可以包含数百笔或上千笔交易

决定由谁来验证这些交易

各节点进行工作量证明的计算来决定谁可以验证交易,由最快算出结果的节点来验证交易,这就是取得共识的做法。

取得验证权的节点将区块广播给所有节点

最快完成POW的节点,会将自己的区块广播给其他节点

各节点验证并接上新区块

其他节点会确认这个区块所包含的交易是否有效,确认没被重复花费且具有效数位签章后,接受该区块,此时区块才正式接上区块链,无法再窜改资料。

交易验证完成

所有节点一旦接受该区块后,先前没算完POW工作的区块会失效,各节点会重新建立一个区块,继续下一回POW计算工作。

由此可见,区块链原理并不复杂,它的广泛应用也是理所当然。有很多公司在把区块链原理应用到现实的过程中得到丰硕的成果,布比公司是国内领先的区块链服务商,在区块链技术平台方面取得多项突破,能够满足数千万级用户规模的场景,并且具备快速构建上层应用业务的能力。布比区块链平台分为基础框架层(BubiChain)和应用适配层(Bubi Application Adaptors)。

Ⅵ 区块链原理是什么

使看到一些争论区块链定义的回答, 突然意识到自己这篇解释原理的回答其实是一直是对着比特币撸的, 介于区块链的定义业界并没有一个特别明确和唯一的回答, 这里先给出个人根据所读论文而总结出的“区块链”应有特质:

1.用了具有 "哈希链" (下文有解释) 形式的数据结构保存基础数据

2.有多个结点参与系统运行(分布式)

3.通过一定的协议或算法对于基础数据的一致性达成共识(共识协议/算法)。

介于比特币目前是区块链最典型且最有影响力的应用之一, 理解比特币如何使用区块链后, 再去理解其他形式各样的区块链应用就会容易很多。

Ⅶ 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。

热点内容
迅雷区块链概念股 发布:2025-04-01 03:07:28 浏览:1
区块链的图解 发布:2025-04-01 03:01:26 浏览:585
孙正义说数字货币图片 发布:2025-04-01 02:58:15 浏览:435
比特币321事件 发布:2025-04-01 02:58:11 浏览:629
7号交易所105USDT 发布:2025-04-01 02:41:54 浏览:238
比特币如何取消卖单 发布:2025-04-01 02:41:48 浏览:32
在学校里藏矿机 发布:2025-04-01 02:40:16 浏览:368
转账usdt失败 发布:2025-04-01 02:38:48 浏览:479
wifii挖矿是什么 发布:2025-04-01 02:37:51 浏览:560
usdt转账手续费高不如用波场 发布:2025-04-01 02:37:01 浏览:351