2023-03-23 15:18
區(qū)塊鏈技術(shù)細節(jié)
區(qū)塊鏈（blockchain）是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)的新型應(yīng)用模式。它本質(zhì)上是一個共享數(shù)據(jù)庫，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對數(shù)據(jù)進行存儲、處理和傳輸，利用區(qū)塊鏈技術(shù)形成一個安全且可信的數(shù)據(jù)傳輸和協(xié)同計算平臺。 區(qū)塊鏈是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)的新型應(yīng)用模式，它利用塊鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)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來編程和操作數(shù)據(jù)。 區(qū)塊鏈是一種共享數(shù)據(jù)庫，它通過密碼學(xué)的方式保證了區(qū)塊鏈上的任何交易都無法篡改，其基本原理是：當你想把錢給別人，但是你又不想把這個消息告訴別人，你就可以用密碼學(xué)的方式把它生成一個區(qū)塊，然后讓所有人都來驗證這個區(qū)塊是不是有效。也就是說，如果有人要偽造這個區(qū)塊是不可能做到的。 簡單地說，區(qū)塊鏈就是一個去中心化的賬本。每個節(jié)點都有一份完整的賬本，任何節(jié)點都可以通過對賬本進行驗證來創(chuàng)建新區(qū)塊。去中心化意味著即使是最強的攻擊者也無法成功地修改數(shù)據(jù)庫里任何一條記錄，除非能夠修改所有人都知道或者參與討論過的規(guī)則。
1.區(qū)塊
區(qū)塊（Blockchain）是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以用來存儲、更新和刪除數(shù)據(jù)。 一個區(qū)塊的大小約為8 kB，通常被稱為“區(qū)塊”（Block）。 在區(qū)塊鏈中，任何數(shù)據(jù)都可以被添加到一個區(qū)塊中，因此任何數(shù)據(jù)都可以在區(qū)塊鏈上被驗證并添加到一個區(qū)塊中。每個新的區(qū)塊都包含之前的所有區(qū)塊，這個過程稱為“區(qū)塊鏈”（blockchain）。 區(qū)塊包含了所有之前發(fā)生過的交易和記錄，它是整個系統(tǒng)中最重要、最難以修改的數(shù)據(jù)。因為“每個新的區(qū)塊都包含前面的所有區(qū)塊，所以它們可以互相驗證”。因此，如果想要改變一個區(qū)塊，就需要更改之前所有的區(qū)塊。
2.交易
在比特幣中，交易通過“區(qū)塊”來完成。區(qū)塊是一個連續(xù)的二進制文件，包含了發(fā)生的日期、時間以及交易的內(nèi)容。通過在區(qū)塊上添加新區(qū)塊并挖掘出的概率來決定誰可以獲得該區(qū)塊里的數(shù)字貨幣。挖礦程序的過程是這樣的：礦工創(chuàng)建一個新區(qū)塊并把它發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，礦工提交給系統(tǒng)的交易信息存入比特幣網(wǎng)絡(luò)中，礦工將此交易與系統(tǒng)中其他比特幣錢包地址進行比較，如果比特幣網(wǎng)絡(luò)中超過51%的用戶使用相同地址進行交易，那么礦工就會將該區(qū)塊添加到區(qū)塊鏈上并得到記賬權(quán)，比特幣系統(tǒng)就認為該交易被確認了。
3.智能合約
智能合約，即利用區(qū)塊鏈技術(shù)中的智能合約來實現(xiàn)數(shù)字化的合同，這是一種約定在一定條件下自動執(zhí)行合約內(nèi)容的計算機協(xié)議。智能合約使用數(shù)學(xué)語言編寫，以數(shù)字化形式呈現(xiàn)。 在智能合約中，每個人都是一個節(jié)點，會負責維護智能合約的完整版本并對其進行簽名。智能合約在區(qū)塊鏈上的交易流程是這樣的：當買賣雙方達成共識后，將他們之間達成的協(xié)議編寫到區(qū)塊鏈上，然后就可以使用該區(qū)塊鏈來進行支付、轉(zhuǎn)移資金或者簽訂合同。
4.共識機制
比特幣系統(tǒng)使用工作量證明（Proof-of-Work, PoW）算法作為共識機制。PoW算法要求參與者能夠在一定時間內(nèi)處理大量的輸入，然后通過“工作量證明”（Proof-of-Work, PoW）機制獲得獎勵。通過使用這個機制，比特幣系統(tǒng)實現(xiàn)了去中心化，同時避免了網(wǎng)絡(luò)擁塞。
5.激勵機制
區(qū)塊鏈系統(tǒng)中存在著兩種不同的激勵機制，分別是“工作量證明”和“權(quán)益證明”。 工作量證明就是通過算力來證明你已經(jīng)完成了相應(yīng)的工作，當你提出一個區(qū)塊時，系統(tǒng)會給予一定的獎勵，以此來激勵礦工進行更多的工作。 權(quán)益證明則是通過時間和社區(qū)來確認你是否完成了相應(yīng)的工作。如果在規(guī)定時間內(nèi)完成了相應(yīng)的工作，就可以獲得該獎勵。這個過程類似于開個公司，員工可以通過投票來決定誰會成為該公司的股東。
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