㈠ 如何理解區塊鏈與區塊鏈技術
區塊鏈技術用數學方法實現分布式記賬,並解決信任問題,從而完成了去中心化,將在通信、金融、物聯網、政府管理等眾多領域帶來深遠的影響。
區塊鏈(Blockchain)是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案,是一種全民參與記賬的技術方式。而此前的記賬方式都是中心化的,需要中心化的中介,無論這個中介是傳統的政府、金融機構、公證機構還是新興的電商平台、網路支付平台。
經濟學假設中,信息是充分的。實際上,正是因為信息不充分,才存在非常龐大的中介機構。而中介機構的存在,增加了交易成本,提高了交易門檻。區塊鏈技術本質上來說是一個大規模協作工具,它首次使用純技術方式讓直接的價值轉移成為可能,並延續了互聯網去中心化和去中介化的趨勢。去中介的區塊鏈技術將極大地顛覆信息中介行業。
區塊鏈技術是構建比特幣數據結構與交易信息加密傳輸的基礎技術,該技術實現了比特幣的發行與交易。區塊鏈技術的核心是所有當前參與的節點共同維護交易及資料庫,使交易基於密碼學原理而不基於信任,使得任何達成一致的雙方,能夠直接進行支付交易,不需第三方的參與。
從技術上來講,區塊是一種記錄交易的數據結構,反映了一筆交易的資金流向。系統中已經達成交易的區塊連接在一起形成了一條主鏈,所有參與計算的節點都記錄了主鏈或主鏈的一部分。
一個區塊包含以下三部分:交易信息、前一個區塊形成的哈希散列和隨機數。交易信息是區塊所承載的任務數據,具體包括交易雙方的私鑰、交易的數量、電子貨幣的數字簽名等;前一個區塊形成的哈希散列用來將區塊連接起來,實現過往交易的順序排列;隨機數是交易達成的核心,所有節點競爭計算隨機數的答案,最快得到答案的節點生成一個新的區塊,並廣播到所有節點進行更新,如此完成一筆交易。
㈡ 區塊與區塊之間是如何連接的
區塊鏈技術中的區塊與區塊之間是通過哈希指針連接的。
哈希指針是一種特殊的數字,它記錄了上一個區塊的哈希值,用於驗證當前區塊的合法性。
每個新區塊在生成時都會生成一個隨機的哈希指針,指向上一個區塊的哈希值。
這個哈希指針是加密的,只有擁有相應許可權的用戶才能解密並驗證其合法性。
這樣,每個新區塊都會被鏈接到上一個區塊,形成一個完整的區塊鏈。
同時,新區塊也會鏈接到當前區塊鏈的末尾,形成一個新的區塊鏈。
這樣,區塊鏈就形成了一個不可篡改的數據記錄系統,保證了交易的安全性和可追溯性。
㈢ 什麼叫區塊鏈對比圖解,區塊鏈和區塊鏈一樣嗎
圖解什麼是區塊鏈區塊鏈這么火,都開始影響到我的生活了,不想了解也不行了的樣子,今天來看看到底什麼是區塊鏈。
本文結構:
和它的名字一樣,
區塊鏈是由一組塊組成的鏈,
塊是包含信息的信息塊,組成的鏈也就包含了信息。
區塊鏈技術最早是在1991年由一群研究人員研發,用來給數字化文檔打時間戳,使得這些文檔不能被篡改。從那之後就基本上沒有再發揮其他作用,直到2009年,中本聰採用區塊鏈技術創造了數字加密貨幣-比特幣。
一條區塊鏈,就是一個對所有人完全公開的分布式賬本,它有一個很有趣的屬性:一旦某些數據被記錄到一條區塊鏈中後,那麼數據就很難再被改變。
來看一下一個區塊(block)的組成:
每一個區塊包含了一些數據,這個區塊的哈希值,以及前一個區塊的哈希值。
區塊中所保存的數據與區塊鏈的類型有關,例如,比特幣區塊鏈中的區塊保存了相關的交易信息,包括賣家,買家,以及交易比特幣的數量。
每個區塊包含了一個哈希值,哈希值用來標識一個區塊和它所包含的所有內容,並且它是獨一無二的,就像指紋一樣。一旦某個區塊被創建,它的哈希值就相對應的被計算出來了。如果改變區塊中的某些內容會使得哈希值改變,如果一個區塊的指紋改變了,那它就再也不是之前的區塊了。
區塊中包含的第三個元素是前一個區塊的哈希值,這個元素使得區塊之間可以形成鏈接,並且能夠使得區塊鏈十分的安全。
假設我們有一條區塊鏈包含3個區塊
每個區塊包含了一個自己的哈希值以及前一個區塊的哈希值
3號區塊指向2號區塊,2號區塊又指向1號區塊
1號區塊有點特殊,它不能指向前一個區塊,因為它是第一個
我們把1號區塊叫做創世區塊。
現在假設我們篡改了第二個區塊
這將導致第二個區塊的哈希值改變
接下來這就會導致3號區塊以及3號區塊連接的所有的後續區塊變得非法
因為現在它們存儲的前一個區塊號的都變得非法
所以單獨改變一個塊,將連帶性地致使後面的所有內容都變成無效。
但要防止篡改,只有哈希是不夠的
因為現在的計算機運算速度已經足夠強大,並且能夠每秒計算成千上萬的哈希值
這樣你完全可以篡改一個區塊並且重新計算其他的區塊的哈希值,使得你的區塊再次變得合法。
所以為了減少這種風險,區塊鏈還採用了一種技術,叫做工作證明
這是一種減緩新區塊創建過程的機制
在比特幣區塊鏈中,大概需要花費10分鍾來完成所要求的工作證明,並且添加一個新的區塊到區塊鏈中
這個機制使得區塊鏈的篡改更加困難
因為一旦篡改了一個區塊,就需要重新計算所有後續的區塊的工作量證明。
所以區塊鏈技術的安全性主要來自於哈希值以及工作量證明機制。
區塊鏈還有一種機制來保護自身的安全性,那就是分布式
相對於用一個中心化的實體來管理區塊鏈網路,區塊鏈採用的是一種peer-to-peer網路,並且所有人都可以加入
當有人加入這個網路時,他就會得到整個區塊鏈的復制
這個人就可以以此來驗證是否所有的區塊還是合法未篡改的,也就是不同的節點也可以藉此互相驗證。
當某人創建了一個新的區塊時,
這個新的區塊會被發送給網路上的所有人。
每個人再驗證這個區塊以確保這個區塊沒有被篡改過
如果所有的東西都被檢驗正確之後,那麼每個人才能把這塊新的區塊加到自己的區塊鏈上
我們可以稱之為,網路上的所有人達成了「共識」。
區塊鏈網路中的所有節點都達成共識
他們認同網路中哪些區塊是合法的,哪些是不合法的
那些被篡改過的區塊將會被網路上的其他用戶拒絕
所以,要成功篡改一個區塊鏈,你需要篡改區塊鏈上的所有區塊
重新完成每個區塊的工作量證明,並且控制區塊鏈網路中超過50%的用戶
只有這樣,你篡改的區塊才會被所有人承認
可以說,這基本上是不可能做得到的!
區塊鏈技術本身也在不斷地發展
例如後來的一個技術改進,叫做智能合約
智能合約是一些存放在區塊鏈上的簡單的程序
它能基於合約內所記載的條件自動執行,只要條件成立,依照合約自動完成交易
例如在特定條件下可以實現自動化比特幣交易。
學習資料:
什麼是區塊鏈概念?區塊鏈究竟是什麼?三分鍾讀懂!
2019年10月25日,新聞聯播傳遞出一個非常重要的信號:國家要大力發展區塊鏈。之後,區塊鏈簡直就是網紅,大街小巷都飄盪著「區塊鏈「的身影。實際上,很多科技企業早已在區塊鏈技術上布局。
盡管說區塊鏈很火,但是很多人對於區塊鏈並不是很了解。
區塊鏈是什麼呢?
我們先看一下度娘是怎麼解釋的。網路顯示:區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。
區塊鏈為什麼會被叫做區塊鏈呢?
區塊鏈是由一個個的區塊鏈接而成,而區塊是一個一個的存儲單元,記錄了各區塊節點的交流信息,區塊很像資料庫的記錄,每次寫入數據,就是創建一個區塊。而隨著信息交流的擴大,一個區塊與一個區塊相繼續,形成的結果就叫區塊鏈。
區塊鏈的特點有哪些呢?
區塊鏈主要有以下幾個方面的特點:
1、去中心化:在區塊鏈的系統中,每一個節點都有同等的權利和義務,這里沒有中心管制。去中心化很好的建立了彼此之前的信任聯系,盡管沒有一個中央管理機構,但是人們之間可以相互協作相互信任。這主要應用了區塊鏈分布式賬本技術。
2、開放性:區塊鏈的數據對所有的人是開放的,除了一些加密的信息不被開放之外,所有人都可以在這里查到數據。
3、獨立性:整個區塊鏈系統不依賴其他第三方,所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據,不需要任何人為的干預。
4、安全性:區塊鏈具有一定的安全性,不可篡改性。因為區塊鏈系統中大家手裡都是一樣的賬本,如果有人想篡改的話,那麼只有在控制了超過51%的記賬節點,才有可能偽造出一條不存在的記錄。當然了,這基本上是不可能的。這主要是源於區塊鏈的核心技術:共識機制,共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點。
5、匿名性:很多人覺得區塊鏈這么開放,這么透明,是不是我們就沒有隱私了?其實不是,雖然說在區塊鏈中的交易信息是公開透明的,但是賬戶的身份信息是被進行加密的,只有得到了授權,才能訪問。
現在給大家講一個故事,幫助大家更好的理解區塊鏈。
家裡一共三口人,爸爸媽媽和哥哥弟弟。去年的時候,家裡的賬本是由爸爸來負責的,家裡所有的進賬以及支出都是爸爸一個人在負責。
然而雙十一那天,一向節儉的媽媽想在某寶上給自己買一件漂亮的衣衣,一查賬本,發現不對勁兒。按理說除了存銀行和理財的一些錢,家裡的日常消費的的錢的去向都在這個賬本上,但是怎麼看怎麼都不對。有的消費明明沒有,卻被記錄在內。
後來,爸爸主動招供,說是自己忍不住買了一包煙。
後來媽媽改了策略,全家人都記賬,每個月的消費支出大家都記在自己的賬本上。每當家裡產生了一筆交易或者消費的時候,媽媽都會喊一聲,記賬啦,大家就都把交易記載自己的賬本上。這就是去中心化記賬模式,人人都是中心,人人手裡都有賬本。
而之前的爸爸記賬模式就是中心化記賬,如果爸爸一個人想做手腳,很難有人看得出來,而去中心化記賬模式很好的解決了中心化記賬的弊端,如果爸爸想篡改賬本的話,非常難。
比如說,爸爸如果想從賬本里拿點兒錢再偷偷買煙的話,錢的數量是有限的,而想拿錢就得改改賬本,但是光篡改自己的賬本是不行的,他得把包含他在內的三個人的賬本都改掉。而這無疑是比登天還難。
所以,很多次爸爸動了抽煙的念頭之後,但是無奈現狀如此,只得放棄這個念頭。
區塊鏈和比特幣是不是一回事兒呢?
實際上,區塊鏈和比特幣並不是一回事兒,它只是比特幣的底層技術,比特幣是區塊鏈第一個應用的數字貨幣而已。
2008年中本聰第一次提出了區塊鏈的概念,隨後幾年,成為了電子貨幣比特幣的核心組成部分,作為所有交易的公共賬簿。而區塊鏈首先被應用於比特幣。
區塊鏈的緣起是解決信任問題,而且,區塊鏈最成功的一個應用是數字貨幣。比特幣可以說是到目前為止區塊鏈最成功的一個應用。
區塊鏈的應用有哪些?
區塊鏈的應用其實很廣泛,除了數字貨幣,比特幣未來的應用還是非常廣泛的,區塊鏈技術目前已在不同行業得到了廣泛的應用。如商品溯源、版權保護與交易、支付清算、物聯網、數字營銷、醫療等,推動不同行業快速進入「區塊鏈+」時代。
1、支付清算:區塊鏈可摒棄中轉銀行的角色,實現點到點支付,減少中轉費用,加速資金利用率。
2、商品追溯:比如我們在某寶上買一件衣服,我們可以看到這件衣服的前世今生。
3、證券交易:傳統的證券交易需要經過四大機構協調工作,效率低、成本高。區塊鏈技術可獨立地完成一條龍式服務。
4、供應鏈:將區塊鏈技術引入供應鏈系統,系統內部同步信息、可做到對各個環節把控,更好的完成分工協作,便於事後追責。
5、知識產權:版權上鏈,我們的攝影作品、音樂作品、文學作品等都會成為我們的信息,信息所有權將得以確認,成為我們的財產。
啥叫區塊鏈?區塊鏈是一個信息技術領域的術語。從本質上講,它是一個共享資料庫,存儲於其中的數據或信息,具有「不可偽造」「全程留痕」「可以追溯」「公開透明」「集體維護」等特徵。
概念定義
狹義區塊鏈是按照時間順序,將數據區塊以順序相連的方式組合成的鏈式數據結構,並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。廣義區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構驗證與存儲數據,利用分布式節點共識演算法生成和更新數據,利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約,編程和操作數據的全新的分布式基礎架構與計算範式。
特徵
技術不依賴額外的第三方管理機構或硬體設施,沒有中心管制,除了自成一體的區塊鏈本身,通過分布式核算和存儲,各個節點實現了信息自我驗證、傳遞和管理。去中心化是區塊鏈最突出最本質的特徵。
開放性。區塊鏈技術基礎是開源的,除了交易各方的私有信息被加密外,區塊鏈的數據對所有人開放,任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用,因此整個系統信息高度透明。
獨立性。基於協商一致的規范和協議(類似比特幣採用的哈希演算法等各種數學演算法),整個區塊鏈系統不依賴其他第三方,所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據,不需要任何人為的干預。
安全性。只要不能掌控全部數據節點的51%,就無法肆意操控修改網路數據,這使區塊鏈本身變得相對安全,避免了主觀人為的數據變更。
匿名性。除非有法律規范要求,單從技術上來講,各區塊節點的身份信息不需要公開或驗證,信息傳遞可以匿名進行。
以上內容參考?網路-區塊鏈
㈣ 區塊鏈的"區塊"是何含義
「區塊鏈,就相當於這個賬本,區塊就相當於這個賬本的一頁,區塊中所承載的信息,就是這一頁上記載的交易內容。區塊鏈是一塊一塊的,每一塊寫滿了交易記錄,連在一起成了一條鏈就是區塊鏈。」
以比特幣為例,大約每十分鍾就行一次「算力競賽」來競爭這個記賬的權利。就好比說,你的算力牛逼,算得多,就像肌肉更結實,更會打,大家都服你,讓你來記這個帳,即向區塊鏈這個總賬本寫入一個區塊(注意不是區塊里的內容)的權利。不過需要說明的一點是,計算能力只能決定贏得競爭的概率。就好比說,一共有若干張彩票,算力多的可以買更多張提高中獎概率,然而買得多的人,也不一定最後就中獎了
區塊鏈即為一個個用這樣的計算力保障的數據塊鏈條。從第一塊開始,每一個區塊依照一定規則收集數據,然後將這些數據附上一個值,使得形成的數據塊經過類似的單向函數計算後的結果落到一定范圍內。通過估算全網的算力以及控制結果范圍的大小,來保障符合要求數據塊在足夠長的時間內才能被找到。這個計算結果會被下一個區塊包含,而這樣形成的鏈式數據結構則稱為區塊鏈。
每一個小賬本被稱為區塊,每一個不同的區塊鏈協議(產生不同的加密貨幣)都會規定每一個區塊的大小(最初比特幣為1M)賬本組成區塊,區塊構成鏈表,區塊的頭包含前一塊的哈希值,這就是區塊鏈。如此一來,任何人就不能隨意修改其中的內容,或者交換順序。如果你這么做,意味著你需要重新計算所有的特殊數字。
規定,允許世界上的每一個人建造區塊。每一個新建區塊的人(找到了這個特殊數字 - SHA256值有30個零)都能獲得獎勵,對於新建區塊的這部分人(礦工)來說:
1.沒有發送者信息,不需要簽名
2.每一個新區塊都會給整個幣種增加新的虛擬(加密)貨幣
3.新建區塊的過程又被稱為「挖礦」:需要大量工作量並且可以向整個經濟體注入新的貨幣
4.挖礦的工作是:接受交易信息,建造區塊,把區塊廣播出去,然後得到新的錢作為獎勵
對每個礦工來說,每個區塊就像一個小彩票,所有人都在拚命快速猜數字,直到有一個幸運兒找到了一個特殊數字,使得整個區塊的哈希值開頭有許多個零,就能得到獎勵。我記得有一個知乎答主給了一個形象的比喻,區塊鏈就像一個擁有貌美如花女兒(區塊)的國王,有很多的青年翹首以盼,而國王的方法是出了一道很難得題目讓所有的青年計算(學習改變人生),誰算的快(在計算哈希值過程也可能是運氣好)就能抱得美人歸
對於想用這個系統來收付款的用戶來說,他們不需要收聽所有的交易,而只要收聽礦工們廣播出來的區塊,然後更新到自己保存的區塊鏈中就可以了
「區塊」也可以想像為一個盒子,區塊里放著一些數字貨幣以及一張小紙條,小紙條上記錄了這十分鍾內產生的那唯一一筆交易信息, 比如說——「小A轉賬給了小B100元」;當然,這段信息肯定是被加密處理過的,為的就是保證只有小A和小B(通過他們手上的鑰匙)才有能力解讀裡面真正的內容。
這個神奇的區塊被創造出來之後,很快被埋在了地底下,至於埋在哪裡?沒有一個人不知道,需要所有計算機節點一起參與進來掘地三尺後才有可能找到(找到一個有效的工作量證明)。顯然,這是一件工作量巨大、成果隨機的事件。但是呢,對於計算機節點來說,一旦從地底下挖出這個區塊,他將獲得區塊內價值不菲的數字貨幣,以及「小A轉賬給了小B100元」過程中小A所支付的小費。同時,對於這個節點來說,也只有他才有權利真正記錄小紙條里的內容,這是一份榮耀,而其他節點相當於只能使用它的復製品,一個已經沒有數字貨幣加持的副本。當然這個神奇的區塊還有一些其他很特別的地方,
可以將計算機節點從地底下挖出區塊的過程叫做「挖礦」,剛才說了,這是一件工作量巨大、運氣成分較多、但收益豐厚的事兒。來自中國上海浦東新區張衡路上的一個節點突然跳出來很興奮的說:「 我挖到區塊了!裡面的小紙條都是有效的!獎勵歸我!」 。雖然此刻張衡路節點已經拿到了數字貨幣,但對於其他計算機節點來說,因為這裡面還涉及到其他一些利益瓜葛,他們不會選擇默認相信張衡路節點所說的話;基於陌生節點彼此不信任的原則,他們拿過張衡路節點所謂挖到的區塊(副本),開始校驗區塊內的小紙條信息是否真實有效等等。在區塊鏈世界裡,節點們正是通過校驗小紙條信息的准確性,或間接或直接判斷成功挖出區塊的節點是否撒謊。(如何定義小紙條信息真實有效,後面會講解,這里暫不做贅述)。在校驗過程中,各個節點們會直接通過下面兩個行為表達自己對張衡路節點的認同(准確無誤)和態度:停止已經進行了一半甚至80%的挖礦進程;將張衡路節點成功挖出的區塊(副本)追加到自己區塊鏈的末尾。你可以稍微有點困惑:停止可能已經執行了80%的挖礦行為,那之前80%的工作不是就白做了嘛?!然後,區塊鏈的末尾又是個什麼鬼東西?對於第一個困惑。我想說,你說的一點沒錯,但是沒辦法,現實就是這么殘酷,即便工作做了80%,那也得放棄,這80%的工作勞苦幾乎可以視為無用功,絕對的傷財勞眾。第二個困惑,區塊鏈和區塊鏈的末尾是什麼鬼?這里因為事先並沒有講清楚,但是你可以簡單想像一下:區塊是周期性不斷的產生和不斷的被挖出來,一個計算機節點可能事先已經執行了N次「從別人手上拿過區塊 -> 校驗小紙條有效性」的流程,肯定在自己的節點上早已經存放了N個區塊,這些區塊會按照時間順序整齊的一字排列成為一個鏈狀。沒錯,這個鏈條,就是你一直以來認為的那個區塊鏈。如果你還是不能夠理解,沒關系,文章後面還會有很多次機會深入研究。
進入到區塊內更微觀的世界裡一探究竟,看看小紙條到底是怎麼一回事,它的產生以及它終其一生的使命:發起交易的時候,發起人會收到一張小紙條,他需要將交易記錄比如說「盜盜轉賬給張三40元」寫在紙上。說來也神奇,當寫完的那一剎那,在小紙條的背面會自動將這段交易記錄格式化成至少包含了「輸入值」和「輸出值」這兩個重要欄位;「輸入值」用於記錄數字貨幣的有效來源,「輸出值」記錄著數字貨幣發往的對象。剛剛創建的小紙條立馬被標記成為「未確認」的小紙條。從地下成功挖出區塊並最終連接到區塊鏈里的小紙條一開始會被標記為「有效」。若這條有效的小紙條作為其他交易的輸入值被使用,那麼,這個有效的小紙條很快會被標記為「無效」。因為各種原因,區塊從鏈上斷開、丟棄,曾經這個區塊內被標記為「有效」的小紙條會被重新標記為「未確認」。區塊鏈裡面沒有賬戶余額的概念,你真正擁有的數字資產實際上是一段交易信息;通過簡單的加減法運算獲知你數字錢包里的余額。上面的1、2、3僅僅作為結論一開始強行灌輸給你的知識點,其中有幾個描述可能會有點繞,讓你覺得雲里霧里,只有了解整體區塊鏈你才能更全面認知其中奧妙。
區塊容量,比特幣從被創建時,或者說源代碼中規定了,區塊容量是1M。最初設計成1M的原因一方面,防止DOS攻擊。另一方面,當年中本聰在創建區塊鏈的時候的容量是32M,但是他通過一個說明為」Clear up「這樣毫不起眼的Commit把區塊容量改成了1M,為防止區塊鏈體積增長過快,為區塊容量這個問題添加了些神秘色彩。1M的容量意味著比特幣最大的處理交易數量在約2400(486882區塊1034.39的大小很接近了)。
區塊鏈說白了,就是一個分布式的記賬的一個小本本,用來記賬的一個工具,並且基於密碼學加密學的技術鋪墊,一旦數據交易記錄在區塊鏈這個本本上了,數據是不可篡改和抵賴的。互聯網是價值的傳遞,那區塊鏈呢就是信任的傳遞。在區塊鏈技術作為信用背書的前提下,區塊鏈中的各節點從各自單一的中心變為多方參與的統一多中心,不需要第三方機構的參與便可實現交易傳遞,效率提高。
㈤ 區塊鏈里的區塊到底是什麼意思
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演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資料庫,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路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。