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什么是区块链 区块链技术原理详解

2018-03-20 215
区块链,如今大火的一个词,即使你不懂什么是区块链,但是你一定听说过区块链这个词,因着比特币的大火,区块链金融作为一种新的投资项目,也深


区块链,如今大火的一个词,即使你不懂什么是区块链,但是你一定听说过区块链这个词,因着比特币的大火,区块链金融作为一种新的投资项目,也深受投资者的追捧。今天我们就给大家说说区块链。


先来说说什么是区块链


区块链起源于中本聪的比特币,本质上是一个分布式、去中心化的数据库。它依靠密码学和数学的分布式算法,在无法建立信任关系的互联网上,无需第三方中心的介入就可以使参与者达成共识,以极低的成本解决了信任与价值的可靠传递难题。


简单地说,区块链就是一种去中心化的分布式账本数据库。去中心化,即与传统中心化的方式不同,这里是没有中心,或者说人人都是中心;分布式账本数据库,意味着记载方式不只是将账本数据存储在每个节点,而且每个节点会同步共享复制整个账本的数据。同时,区块链还具有去中介化、信息透明等特点。


很多人用网购来比喻区块链。先来考虑一个中心化集中式处理的过程。你要在某宝上买一部手机,交易流程是:你将钱打给支付宝-支付宝收款后通知卖家发货-卖家发货-你确认收货-支付宝把钱打给卖家。因此,如果支付宝系统出了问题便会造成这笔交易的失败。并且虽然你只是简单的买了一个手机,但是你和卖家都要向第三方提供多余的信息。因此考虑极端情况,如果支付宝跑路了或者是拿了钱不却不承认你的交易或者是支付宝所在的城市因为开G20把所有人都赶走了,那么你就悲剧了。


而去中心化的处理方式就要显得简单很多,你只需要和卖家交换钱和手机,然后双方都声称完成了这笔交易,就OK了。这在一定程度上也保证了用户数据的安全。


而这样的去中心化的交易方式,也让我们有了一些疑惑:没有了权威的中心化代理,怎样保证每笔交易的准确性和有效性呢?比如:如果没有了权威的中心化代理,张三某一天借了我100块钱,但是不还钱还不承认怎么办?。



去中心化借贷模型


这一切都依赖于区块链复杂的技术逻辑了。


我们将区块链技术比作一种全民记帐方式,账本上的每一页纸就是一个“区块”,用来记录交易数据。然后每页纸上都会标注上一页的页码和本页页码,通过页码指示,可以将每一页按顺序连结成为一条“链”,从而形成区块链。大概每隔10分钟,就会有一个新的页产生,所有的参与者都可以在这页上记账,谁先最快记完账,就可以把这页添加到账本里,并得到一笔奖励(比如比特币)。而其他没完成的参与者手里的页就会作废,只能继续等待另一个新页产生,然后重新开始记账。




那么这种行为如何防止作弊呢?


1. 交易验证:交易数据使用用户私钥,以SHA256/椭圆曲线等高强度不可逆加密算法签名,保证交易数据不可篡改


每一页账本都对应一个页码,这个页码有一套复杂的编码制度,而不是简单1、2、3、4……通过一系列的加密处理,每页的页码都是唯一的,防止篡改。例如,在计算页码的时候里面有一个 Nonce 值,记录了SHA256重算的次数,第 100000 个区块的 Nonce 值是274148111,即计算了 2.74 亿次,才得到了一个有效的页码,该页才能加入账本里。


2. 区块验证:伪造的区块,其后所有区块的数据都要重新伪造数据,计算量太大,根本不可行

前面说过,每一页账本不仅包含本页的页码,还包含上一页的页码。如果当前页的内容变了,或者上一个区块的页码变了,一定会引起当前页的页码改变。


如果有人修改了一页账本,该页码就变了,为了让后面的页还能连到它,该人必须同时修改后面所有的页,否则被改掉的页就脱离了账本。由于加密算法的计算很耗时,同时修改多个页几乎不可能发生。


正是通过这种联动机制,区块链保证了自身的可靠性,数据一旦写入,就无法被篡改。这就像历史一样,发生了就是发生了,从此再无法改变。


3. 分布式存储:任一参与者都拥有独立的账本,且得到全网51%以上用户认可


所有参与者的账本都是完全一样的,独立保存在自己手中,且随时同步更新。如果有人篡改了某页内容,该人还必须同时修改51%以上的参与者手中的账本。想要同时修改这么多账本,这也是几乎不可能发生的。


4. 链有效性:所有参与者中最长的链作为有效链,可完全防止非法链伪造


前面我们说过,谁记账记得快,谁的页就被添加到账本里。但是,如果有两个人同时最快完成记账呢?两页内容都被添加到账本里,形成两本账本该怎么办?


协议规定,形成两本账本之后,最先添加完6页的账本,被认定为正式的账本,其他账本都将被放弃。隐藏的逻辑是,如果大多数人(计算能力)选择相信某一个账本,那么它就应该是真的。

综上所述,两个账本同时存在一般不可能发生,这也说明了区块链的一个代价,就是交易不能实时确认,必须等待至少一个小时。


看到这里,你对区块链概念有了详细的了解了吧,但是关于区块链投资这方面我们还是得擦亮眼睛,后面也会给大家介绍下区块链金融投资的相关信息。


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