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什么是区块链?

imtoken  区块链知识  2021-10-23  146  0评论

因为区块链这个概念,非常重要,关系到后续对整个行业的认知问题,所以一定要打好基础,小编今天请来了几位重量级的人物,再来讲一遍区块链,希望大家能够深刻的理解它。
区块链(Blockchain)是由节点参与的分布式数据库系统,起源于比特币,最早在 2008 年中本聪提出。区块链是由一串使用密码学方法产生的数据块组成的,每一个区块都包含了上一个区块的哈希值,从创始区块开始连接到当前区块,形成一条区块链。每一个区块都确保按照时间顺序在上一个区块之后产生,否则前一个区块的哈希值是未知的。这些特征使得比特币的双花非常困难。

区块链分为公有链、联盟链和私有链。
公有链:全世界任何人都可以读取、发送交易进行有效确认、任何人都能参与其共识过程的区块链,典型应用包括比特币、以太坊等。

联盟链:指参与区块链的节点是事先选择好的, 节点间通常有良好的网络连接等合作关系,区块链上的数据可以是公开的也可以是内部的,为部分意义上的分布式,可视为” 多中心化 ”。典型应用包括 Hyperledger、R3 和 EEA 等。

私有链:参与节点只有有限的范围,比如特定机构的自身用户等,数据的访问及使用有严格的权限管理。

在区块链发展的早期,基础协议就是为了实现单一的支付功能。随着以太坊平台的出现,区块链进入2.0 时代,完备的底层协议和智能合约的概念,开发者无需深入区块链的底层协议,也可以开发各式各样的去中心化应用 (DApps)。

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PS:区块链的另类烧脑解释:

区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连接、并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式数据库(账本也是数据库的一种)。它具有不可篡改、防伪、可追溯等特性。

还是说人话把,为了帮助我们理解区块链,搞懂它的特性,请来5位大名鼎鼎的皇帝给大家作为今天的麻豆,给大家示范一下,什么是区块链:

1请5位皇帝来解释区块链

熟知历史或者古装剧看多的应该都知道的几个史实:

1.康熙皇帝后面的三个皇帝,分别是他的儿子雍正、孙子乾隆、曾孙子嘉庆。

2.这几个都是子承父业的继承皇位(除了大清最后一个皇帝溥仪外)

3.每个皇帝的儿子都有很多个,就像雍正生了几个儿子,除了当皇帝的乾隆之外,其它几个抢皇位没死的话就只能当王爷了。
区块链解释
图1.清朝几个世袭皇帝关系示意图

大家结合历史或者电视剧相关剧情来理解上图:

  1. 隐形的链接

通常每位皇帝都继承自上一个皇帝,形成一个不可分割的关系链。同时,和所有普通的父与子、孙子之间的关系一样,他们也通过不可分割的DNA链(基因)相连起来。

图1所示的皇帝们,假如用来类比成区块链的话,每个格子里的皇帝和相关信息代表着每一个区块,而这些皇帝之间的血缘关系,又把他们按时间顺序链接了起来。区块链中的区块之间的关系就类似图1中的几个皇帝之间的关系一样,无形中是被某种联系关联起来的。

2.新帝登基与新区块的产生、抢皇位与挖矿

每一个新皇帝继承皇位,有两个必要条件:一个是需要有前一个皇帝的圣旨,另一个是要有先皇的基因,除非被推翻,那就变成换一条链了。按常理说,有先皇的圣旨或者口谕的皇室子孙,就会得到大家的认可和拥戴,也就是大家的共识,然后顺利继位。

区块链也一样,每个区块的头部包含上一个区块所有信息提取的一个数据指纹(叫做哈希值),这里的指纹相当于上一个区块的基因,而共识就是“圣旨”,新的区块才能获得大家的认可。

皇子们为了获得至高无上的权力,通过努力表现或者抢夺获得广泛的认可,先皇才会颁发圣旨授予成为下一个皇帝的权力。为了抢夺圣旨,皇子们努力学习各种技能,提高机会,争取成为最优秀的人来继承江山。

在比特币中,矿工们抢夺记账权和皇子抢夺圣旨是一样的,抢夺记账权的过程就叫做“挖矿”。矿工们为了抢夺记账权,买很多矿机,争取成为算力最大的矿工,提高抢到记账权的机会。

  1. 防伪防篡改的关系链

假如说图中雍正皇帝不慎被“反清复明”的人给推翻了(也就是被篡改),那么清朝就不会延续下去了,乾隆、嘉庆等后面的所有皇帝可能都不存在了,后面的所有历史都要被迫重写。

区块链中每个新区块都包含上一个区块经过科学方法算的出来的数据指纹(哈希值),这个值让一个个区块之间形成了类似这种无法分割的链条,一旦某个区块中的任何数据被篡改,该区块在下一个区块头部的数据指纹(哈希值)就会变动,之后就无法衔接上来,也就不会被任何人认可。

示例:就好比大家都已经知道雍正之后,下一个皇帝是乾隆,突然有个小学生说雍正下一个皇帝是袁世凯,很明显,这种篡改,没有人会相信,也是无效的、违背共识的。因为日常应用中,我们的区块链数据是同步给所有节点记录的,所有人都像知道历史实事一样知道区块正确的顺序,也能透明的查阅到相关的数据。这就是防伪防篡改的特性。

  1. 分叉、竞争、与篡位

每个皇帝可以生不同的儿子,而只有一个儿子最终获得最大的共识支持,继承帝位,而没有继承的,就成了王爷,王爷自己也会继续生儿子,继续传宗接代,他们各自形成了一条链,在区块链里,这就是分叉。而王爷就是分叉币(链),历史上很多王爷和分叉币都想着篡位。当然也有可能本朝皇帝和儿子都死了,那就变成兄弟或者兄弟的儿子做皇帝。这叫分叉币竞争成功。

至于最后一个皇帝,是因为大清灭亡了被硬推上去的,这种皇帝,也是皇室子孙,来自分叉,所以也勉强可以叫做特殊情况下的分叉币篡位成功吧?尽管没有大部分的人同意的情况下。

5.族谱就是历史的区块链浏览器?

其实很多人家里都有一个族谱,皇室的族谱基本上人尽皆知,历史记载着呢,所以说所有人对着这个公开透明的族谱或者历史都可以按时间通过逆推,得到唐宋元明清历代皇帝叫做什么名字,而普通人通过族谱,可以知道爷爷的名字,爷爷的爷爷的爷爷的名字也都可以查到,区块链也一样,通过公开透明的结构关系,往前面逆推可以查到任何无法被篡改的信息。

这就是区块链的可追溯性。而族谱,就是区块链浏览器,记载着所有人的关系和记录,历史是全人类公开翻阅的。因此我们需要追溯一笔区块链上的交易或者其它记录时,使用这类工具就可以了,都是公开的数据,人人都可以查阅。

2烧脑版本的区块链示意图对比
比特币区块链账本示意图
区块链中,每个区块都包含上一个区块所有数据包的数字指纹 ,计算当前块的数据指纹时,同时包含了上一个区块的数字指纹,以形成以各种链接的关系,所以一旦任何一个区块数据产生了变动,后续所有区块的数据指纹都会变动,所有人都能发现数据被篡改,并丢弃和不认可这种无效数据。

比特币中的数字指纹是哈希值,是一串数字和字母组成的字符串。是把上一个区块所有数据按一定的算法规则提取出来的一个能够代表上个区块所有数据的“指纹”信息。

哈希值是数字和字母组成的字符串。如下图:
区块链浏览器页面示例
因为区块之间存在这种不可分割的关联,就像孙子可以逆推找爷爷时谁一样,区块链就有了可追溯性。

3区块链是怎样的性质存在的

字面意思上,我们把区块链分拆成区块和链来理解。

  1. 区块链中的区块,就是指数据区块的意思,什么是数据区块呢?就是存放在计算机系统中的数据组成的一块块数据。

如下图5,当你打开我的电脑,打开任何一个文件夹,里面的任何一首歌曲,一部电影、一张照片、一部小说等等,电脑中任何一个文件都可以是一个区块。

对于电脑来说,我们的数据是一块一块的存在上面的,只是通过操作系统把他们按照不同的特征进行区分出一个个文件来管理而已,我们通过MP3播放器,可以把这一首歌的每一句按顺序读取和播放出来。

每个不同文件都是一个由不同数据组成的不同区块,当然你把电影里的片段截取一部分出来时,单独储存也可以是一个区块,一个区块只有数据内容差别、容量大小之分。
电脑中的歌曲就是一个个“区块”
如图:电脑中的歌曲就是一个个“区块”
总结: 区块链中的链,是指按照时间顺序,通过特殊的科学方式把一个个区块关联起来的方法。

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