咨讯息 · 2022年7月3日 0

区块链是甚么?该文看清楚70%区块链进阶科学知识

区块链是比特币的下层控制技术,不等同比特币。有人说比特币就是一场泡沫,即使喊冤比特币是贩毒。区块链做为继互联网后的第二波控制技术大潮,本身有罪,更何况这群人只是区块链里最最高级的动作游戏。念完这首诗,他们就能搞清楚大部分区块链基本知识,从而离激进和肤浅远一点。

区块链是一个去虚拟化的账单

他们首先须要弄清楚去虚拟化和分布式控制系统账单两个概念。去虚拟化相对虚拟化而言。转作PG Two买外套和仙台熊要钱的范例,他们来看看虚拟化和去虚拟化管理体系的区别。我的当今世界

淘宝外套的整个业务流程借力于PayPal展开,因而,这个买卖过程是虚拟化的。无论是PG TWO还是商家君,在这两点上根本无法完全信赖PayPal和它背后的马化腾。往大了说,虚拟化控制系统由实力雄厚和品牌优势强大的机构、民营企业做信赖科东俄。

虚拟化管理体系具备管理高效率的竞争优势,但它的不足也比较明显。仍以PayPal为例,全部买卖历史记录和账单都储存在PayPal服务器上,假设某天大部份相关的服务器不幸被恶棍打掉,那么PG TWO付的款(或商家君还没有抢到的外套钱),除了其它买主、商家的资金,即使你我存有银行存款宝的钱,单厢消失在这个互联网当今世界里,连灰都不剩。我的当今世界

该找谁用笔去?即使我气汹汹地找到PayPal指证:我除了5万在银行存款宝里面! 可中心账单已经被彻底破坏,终究会断定我的话为真呢?若不能获得有效断定,最终我也根本无法忍着泪跟这沓钱say goodbye了。

这时,去虚拟化控制系统的竞争优势就突显出来了。

构想一下,如果全网络存有许多的记帐结点,能够共同历史记录PayPal上每一笔买卖、提款和到账等,也就是说PayPal大部份账单在全当今世界有很多储存;即使服务器被网络攻击,相同的账单复本也都好好地保存有其它结点上。在区块链的当今世界里,不须要大民营企业做信用科东俄。我的当今世界

区块链是一个分布式控制系统账单

因而,他们也可以说:做为分布式控制系统账单,区块链是创造信赖的工具。从字面理解,分布式控制系统是指分布在不同的地方、各结点分开干。他们先把问题形式化,用要钱举个范例,谈谈分布式控制系统账单的工作原理。

1 比卡丘赠予仙台熊10分钱。我的当今世界

2 比卡丘和仙台熊分别在账单上翻看:比卡丘 → 仙台熊:10円

3 比卡丘把这条买卖信息该台给其它结点;

4 区块链上其它结点验证这条买卖信息,确认无误后便记在各自账单上。

在第2步,如果要钱方仙台熊为了买零食,在自己的账单上虚报5円呢?想赖账不容易,因为接下来比卡丘会把 这条比卡丘 → 仙台熊:10円 的买卖信息该台给全网结点,接着各结点再去验证。通过验证的信息一旦记在区块链上,就很难篡改了,除非——仙台熊有一台超过全网总算力51%的超级计算机(文末还会提及这个问题)。我的当今世界

那为什么是比卡丘该台,而不是仙台熊去该台?结点协助记帐,是为了防止欠债人耍赖等损害信赖的情况出现;一般来讲,谁把钱借出去,谁到最后可能遭受财产损失,谁该台。

到了约定的还款日,如果仙台熊食言说没有要钱,比卡丘就可以祭出区块链了,拿账单上的买卖信息来指证。

密码学确保区块链数据库(几乎)无法篡改

搞清楚了去虚拟化分布式控制系统账单,他们继续探究区块链控制技术中的两个密码学概念:哈希函数和非对称加密。颠覆性的区块链控制技术当然不止这些,但区块链进阶要求他们须要先掌握这两个概念。我的当今世界

只有先了解哈希函数和非对称加密,后面他们纳入相关定义解释区块链的运作原理时,大家才不会一脸蒙圈。

1)哈希函数

哈希也可以写作hash,哈希函数属于密码学范畴,用来验证买卖信息是否被人动过手脚。哈希函数具备以下特征(如果看不明白可跳过这段):

1 如果明文A对应的哈希值为H(A),那么,通过A可以算出H(A),而通过H(A)无法逆推出A;我的当今世界

2 如果明文A ≠ 明文B,那么,H(A) ≠ H(B);

3 如果对明文A做了可以忽略不计的篡改,那么,计算出的哈希值与原H(A)完全不一样。

借助Hash计算工具,我输入明文123456,得到相应的哈希值(按SHA256):我的当今世界

8d969eef6ecad3c29a3a629280e686cf0c3f5d5a86aff3ca12020c923adc6c92

目前,人类还没有办法逆推这个乱七八糟的字符串;也就是说,任何人都无法推算出这个哈希值对应明文123456。

接着我在明文框输入:1234567;虽然只增加了一个7,得到的哈希值却完全不一样了:8bb0cf6eb9b17d0f7d22b456f121257dc1254e1f01665370476383ea776df414我的当今世界

2)非对称加密

这是相对于对称加密来说的。对称加密指你有一把密钥,通过密钥可以加密一段信息;想要破解这个信息,只有拿到你手中这把密钥。从始至终加密、解密用的是同一把密钥,因而称对称加密。我的当今世界

而在区块链当今世界里,每个人都拥有两把独一无二的密钥:公钥和私钥。

公钥:可以简单理解为银行卡号,这是可以给别人看的;

私钥:相当于银行卡密码,必须拼死保密,根本无法自己知道。

再记2条规则:

2 私钥加密,公钥解密(加密、解密不是同一把密钥,因而称非对称加密);

3)无法篡改的买卖数据我的当今世界

1 比卡丘对明文 比卡丘 → 仙台熊:10円 进行哈希加密,得到一个64位的字符串;

2 比卡丘用自己的私钥对这个字符串再次加密,获得另一个字符串,这叫做数字签名;

3 比卡丘把以下买卖信息打包发给仙台熊,并该台给全网记帐结点:此次买卖明文、比卡丘的公钥和数字签名;

4 仙台熊和其它结点收到这条打包消息;

5 仙台熊和其它结点对明文进行哈希计算,得到哈希值字符串H(A);我的当今世界

6 仙台熊和其它结点用比卡丘的公钥解密数字签名,得到字符串H(B);

7 仙台熊和其它结点验证 H(A)= H(B),买卖信息为真;

8 买卖完成。

比卡丘的公钥能够解开私钥加密过的数字签名,断定了这个公钥和私钥是一对,而且都属于比卡丘,这条买卖信息是比卡丘创建的:也就是说,仙台熊欠的是比卡丘的钱,而不是可达鸭还是其它谁的钱;而字符串 H(A)= H(B),则说明在区块链网络中传递时,买卖信息未被篡改。我的当今世界

进行下一节前,他们总结一下,在公开、复杂的区块链网络中,哈希函数和非对称加密:

1 确保了买卖历史记录没有被篡改

2 确保了买卖历史记录由正确的人发起

区块链上的区块

区块链是由挖矿产生的区块按照时间顺序连接起来的,本身是一个可以不断增长的账单数据库。具体挖矿是什么,可以参考之前写的《比特币挖矿是什么?矿工是怎样挖到比特币的?》我的当今世界,工作原理上可通用,都是通过计算能力挖出区块。

由于控制系统的初始设定,不同区块链产生区块的速度不一样。比如比特币区块链大概每10分钟挖出一个区块,而以太坊区块链的出块时间约14秒。

每个区块包含这段时间内产生的大部份买卖历史记录,如一个新挖出的比特币区块就包含了前10分钟内的买卖信息。除此之外,还包含时间戳和前一个区块的哈希值,等等(关于区块的组成,他们在后续文章再详细了解,这里先把握基本知识)。

这是很聪明的设计:每诞生一个新的区块,就会被盖上相应的时间戳,新产生的区块按照区块挖出的时间顺序连接到链条上去。这样,区块链无限延长,账单数据库也能无限扩大、容纳无穷尽的买卖信息。我的当今世界

更令人拍案叫绝的是,新区块里的每一笔买卖数据,都由相应的买卖发起方进行数字签名,链上大部份人都可以用买卖发起方的公钥(上文说过,公钥是公开的)验证该数字签名的真实性。

此外,之前挖出的区块里的买卖数据将永久历史记录在区块链上,几乎无法篡改。一个区块内含众多买卖信息,然而根据哈希函数的特征,即使你只对其中一条买卖数据移动一个小数点,生成的哈希值单厢完全不一样,整个区块及其包含的大部份买卖信息单厢变成无效数据。我的当今世界

综上, 在这样一个充满不信赖感、危机四伏的网络环境里,区块链或许是当前解决信赖问题的最佳方案(之一)。我的当今世界

总结

最后,他们来总结区块链的核心理念:

云主机、VPS、挂机宝、游戏服务器上永恒云

1 账单分布储存于全网的结点上,某个结点账单的破坏,不会影响任何其它结点正常运作;

2 各结点均可参与记帐、共同维护区块链数据库;

3 各结点相互监督,构建trustless(免信赖的)控制系统。

至此,他们已经讲了区块链70%的基本知识。内容有点超载,建议大家先消化。

区块链网络上的陌生人出于什么承认区块的有效性?他们为什么愿意苦哈哈地帮助记帐?剩下30%(包括共识机制和奖励机制等)将放在下篇中具体讲解。我的当今世界

永恒云出品


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