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    簡單明了區塊鏈技術

    2022-02-15 09:24:59

    在剛入大學那一會兒,當時就一個小白,同學講的區塊鏈使我一臉懵,不過當時聽著就十分的高大上,到Z后只知道來源是一種可交易的貨幣,通過某種算法進行加密。當時那激動的心 顫動的手,恨不得自己立馬就去學習這些知識。有的人認為比特幣的產物就是區塊鏈,然而比特幣的運轉又離不開區塊鏈。所有到底區塊鏈是什么"玩意"呢?

    來聽聽官方回答——找百度區塊鏈

     

    區塊鏈是一個信息技術領域的術語。從本質上講,它是一個共享數據庫,存儲于其中的數據或信息,具有“不可偽造”“全程留痕”“可以追溯”“公開透明”“集體維護”等特征?;谶@些特征,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。

    區塊鏈起源于比特幣,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 [4] ,闡述了基于P2P網絡技術、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。兩個月后理論步入實踐,2009年1月3日D一個序號為0的創世區塊誕生。幾天后2009年1月9日出現序號為1的區塊,并與序號為0的創世區塊相連接形成了鏈,標志著區塊鏈的誕生 。

    區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密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數據庫,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絡交易的信息,用于驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊 [8] 。

    …略

    步入正題:區塊鏈的底層概念

    我將用一張概念圖來更直觀的表現出區塊鏈底層原理:

     

     

    這便是區塊鏈的底層概念,等你掌握了底層概念,便可以去更深一步的去學習區塊鏈了!

     

    重頭戲來了,講故事了

    ”小朋友“板凳搬過來座好哦,開始講故事啦!

     

    從前有座山.山里有座廟.廟里有個老和尚和小和尚.老和尚對小和尚說:“從前有座山.山里有座廟.廟里有個老和尚和小和尚.老和尚對小和尚說:"從前有座山.山里有座廟.廟里有個老和尚和小和…

     

    啊這,講錯了 哈哈哈哈!

     

    在這里我將把區塊鏈拆分成區塊+鏈的形勢來講解:

     

    開始

     

    假設我們現在生活在一個叫菠蘿村的村莊里,沒有實體貨幣存在,一切的交易都靠大家記賬。

     

    比如現在有一個賣肉的男孩,有一天老王找小明買了100塊的肉,于是小明和老王就用廣播對大家說,老王的賬目少了100,小明的賬目增加了100.

     

     

    這時候大家都會拿出自己的賬本記錄這一條交易信息。

     

    對于這種情況任何一人交易一次所有人都要在自己的賬本上做記錄,并且大部分和自己都無關,于是村長暫時出來充當記賬先生。此后菠蘿村的任何交易都將由記賬先生統計,每天下午都會清算一遍今天的賬目,并且將這個賬目公布出去。

     

     

    供大家檢測是否有問題,大家要是公認今天的賬目要是沒有問題就會拿出各自的紙筆,將賬目上的信息抄回家,并且寫上今天的日期保存起來,這樣就免去了每個人無時不刻記賬的麻煩。

     

    這樣菠蘿村每天都會生成一個賬本,比如2月10日賬本,2月11日賬本,2月12日賬本。這些賬本都是獨立存在的,所有我們可以將每一個賬本看成一個區塊,比如區塊1、區塊2和區塊3.區塊就這樣生成了。區塊可以簡單粗暴的理解為多條賬目的打包。

     

     

    如果一天公布一個賬本的話,今天所有的賬目打包為一個區塊,區塊的打包時間也是可以改變的,比如10分鐘打包一次,30分鐘打包一次,對應的就是10分鐘生成一個區塊和30分鐘生成一個區塊而鏈就是將兩個相臨日子的賬本聯系起來。

     

    菠蘿村進行了一天的交易,交易結束之后賬房先生公布了賬目,出現了一個期末余額,比如老王原本有1000塊,今天進行三筆交易。記賬先生根據每個人的交易,算出每個人的賬戶余額到了第二天記賬的時候,記賬先生就會在賬本的開端寫下大家昨天的余額作為期初余額。今天的交易將會基于昨天的余額,因為昨天的余額和今天賬目開端的余額是一致的。我們可以簡單的理解為昨天的賬本和今天的賬目通過結轉余額的方式聯系在了一起,而這個余額也自然充當將兩個賬本鏈接在一起的鏈條,也就是類似區塊鏈中的鏈。

     

    但是這個時候突然出現了一個問題,那就是記賬先生都在忙著記賬了,他的收入哪里來?沒有收入自然沒有人愿意當記賬先生于是大家商定每完成一筆交易,都將給記賬先生支付1塊錢作為報酬,類似于手續費。目的為了養活記賬先生,記賬先生大概要記錄500多筆交易,一天收入500塊。

     

    搬磚的老王看見記賬先生的收入眼紅了,記賬先生每天就記個帳就能收入500塊,自己每天搬磚收入只有150塊,這不公平。

     

    很快每個人都發現了記賬先生的收入都很高,大家都想做記賬先生,在一番討論之后大家決定通過拋硬幣的方式來決定誰成為今天的記賬先生,大家決定這個規則很公平,也很認同這個規則,Z終大家達成共識。

    拋硬幣選記賬先生的方法,可以理解為一個選舉機制因為大家是共識的所以被稱為共識機制。

    在區塊鏈中我們便是通過共識機制選出記賬者,現在又出現了一個問題,那就是有的人距離賬目公布的地方比較遙遠,不是很方便每天到公告抄賬目怎么辦?

    這很簡單,可以抄鄰居的賬目,鄰居也可以抄鄰居的賬目,因為可以相互的借閱。也就解決了公布賬目時距離上的問題。

     

    而鄰居抄鄰居的方式本質上是用戶對用戶點對點的信息傳播,而用戶之間可以相互聯系Z終連接在一起形成了一個網絡,而這個信息傳遞de方式也就是區塊鏈的網絡路由方式。用戶對用戶每個人即是信息的接收者也是信息的傳播者。而在這個信息傳遞的過程中,菠蘿村的每個居民都被稱為一個結點。

     

    那現在有人想篡改這個賬目呢?其實難度很大的因為每個人都有一個賬本,如果想要改變賬本數據,那就意味著每個人手里的賬本都要修改一遍。實際上是很難做到的。在實際生活中往往賬本只有少部分人掌管,比如會計、出納等等人員?,F在的賬本是集中的,而在菠蘿村每個人都有一個每天同步的賬本,而且所有人拿到的都一樣,并且沒有集中的現象,也就是去中心化。因此菠蘿村的賬本是分布式的賬本。

    現在也就得到了區塊鏈的幾個概念,首先每個結點之間的信息聯系是點對點的,也就是P2P的網絡路由模式,其次每個結點都有同步的賬本,也就是分布式賬本,再者每個節點都有打包賬目的權力,而具體是由誰來充當賬本的打包者則是通過共識機制選出并且賬目打包者可以獲取手續費和系統獎勵。且因為是分布賬本和時間連接的原因,賬本會難以篡改。

     

    小結

    區塊鏈現在就很明了了,其實就是大家共同維護的一個賬本并且這個賬本具體不可以被隨意更改,公開透明,賬目可靠和去中心化的特點。到這里便了解了區塊鏈的一些底層邏輯。區塊鏈需要的技術支持有哈希算法、Pow工作量證明、公私密鑰、Pos權益證明,基礎概念便介紹到這里,日后再來更新區塊鏈的技術支持。

    故事到這里也就講完啦,好的,謝謝各位大佬的”聆聽“,歡迎下次光臨!

     

    區塊鏈的應用場景

    1.支付和現金交易

    2.銀行業

    3.游戲

    4.物聯網

    5.供應鏈金融

    6.版權保護

    7.汽車業

    8.物流鏈

    9.跨境支付

    10.實體資產

    11.醫療

    12.社交

    13.云計算

    14.共享經濟

    15.慈善

    16.文件存儲

    17.大數據

    18.禮品卡和會員項目

    19.體育

    20.政務

     

    總結

    區塊鏈由chain+block構成,在目前看來通過GO語言來開發區塊鏈普遍要多一點,當然C和C++也可以用來開發區塊鏈,不過go語言的優勢明顯大于它倆,想了解和學習go語言可以看我的另一篇文章GoLang?,F在區塊鏈本身還是初始階段,所以包括區塊鏈的信息傳遞、加密,這個過程中出現量子加密和其他加密,實際上對區塊鏈本身所采用的加密算法攻擊現象也時有發生。包括區塊鏈也是作為一種資產的認定,數字資產的一個認定,但是現在我們很多都是用密碼算法,或者是作為我們來解密的鑰匙,但是如果密碼忘記了,很可能你現在的資產就丟掉了,你不能夠在得到你原來的這些資產,所以在資產管理,包括信息傳遞和一些安全這些方面,應該說都還是存在著一些隱患。當然那么從技術角度,現在我們區塊鏈本身處理的速度,或者說本身的擴展性,因為從工作機理的角度來看,是要把整個賬本要復制給所有的參與人員,所以在區塊鏈本身的運作效率和擴展性方面還是比較受限的。這些我們覺得都還是需要進一步在技術方面有進一步的發展。

    分布式

    分布式理解起來很簡單,其實就可以看作是多臺服務器共享一個數據塊,官方一點的解釋就是分布式計算是計算機科學中一個研究方向,它研究如何把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分,然后把這些部分分配給多個計算機進行處理,Z后把這些計算結果綜合起來得到Z終的結果。分布式網絡存儲技術是將數據分散地存儲于多臺獨立的機器設備上。分布式網絡存儲系統采用可擴展的系統結構,利用多臺存儲服務器分擔存儲負荷,利用位置服務器定位存儲信息,不但解決了傳統集中式存儲系統中單存儲服務器的瓶頸問題,還提高了系統的可靠性、可用性和擴展性。

    分布式計算比起其它算法具有以下幾個優點:

    1、稀有資源可以共享;

    2、通過分布式計算可以在多臺計算機上平衡計算負載;

    3、可以把程序放在Z適合運行它的計算機上;

     

     


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