详解区块链技术，如何运作

区块链是数字加密货币比特币的核心技术。区块链是一个分布式数据库，包含参与方之间已执行和共享的所有交易或数字事件的记录。每一笔交易都经过系统大多数参与者的验证。它包含每笔交易的每一条记录。比特币是最流行的加密货币，也是区块链的一个例子。区块链技术最早出现在2008年，当时有一个人或一群叫“Satoshi Nakamoto”的人发表了一篇关于“比特币：点对点电子现金系统”的白皮书。区块链技术将交易记录在数字账本中，数字账本通过网络进行分发，从而使其不受腐蚀。任何有价值的东西，如土地资产、汽车等，都可以作为交易记录在区块链上。

区块链技术如何运作？

区块链的一个著名用途是比特币。比特币是一种加密货币，用于在线交换数字资产。比特币使用加密证明而不是第三方信任，让双方在互联网上执行交易。每笔交易都通过数字签名进行保护。

分布式数据库：没有保存区块链数据的中央服务器或系统。数据分布在全球数百万台与区块链相连的计算机上。该系统允许对每个节点上的数据进行公证，并且可以公开验证。

节点网络：节点是连接到区块链网络的计算机。节点使用客户端与区块链连接。客户端帮助验证交易并将其传播到区块链。当计算机连接到区块链时，区块链数据的副本下载到系统中，节点与区块链上的最新数据块同步。连接到区块链的节点被称为矿工，该节点帮助执行交易以换取奖励。

当前交易系统的缺点：

• 现金只能用于本地小额交易。
• 交易处理过程中的巨大等待时间。
• 需要第三方验证和执行交易，这使得流程复杂。
• 如果中央服务器（如银行）受损，整个系统将受到影响，包括参与者。
• 进行验证的组织对过程收费很高，从而使过程变得昂贵。

通过区块链建立信任：

区块链增强了跨业务网络的信任。这并不是说你不能信任那些在区块链网络上运营时不需要信任的人。

区块链通过以下五个属性建立信任：

• 分布式 ：分布式账本与连接到区块链的节点之间的每个传入交易共享和更新。所有这些都是实时完成的，因为没有控制数据的中央服务器。
• 安全 ：通过权限和加密，不存在对区块链的未授权访问。
• 透明 ：因为区块链中的每个节点或参与者都有区块链数据的副本，所以他们可以访问所有交易数据。他们自己可以验证身份，而不需要调解人。
• 基于共识 ：所有相关网络参与者必须同意交易有效。这是通过使用一致性算法实现的。
• 灵活 ：基于特定条件执行的智能合约可以写入平台。区块链网络可以与业务流程同步发展。

区块链技术的好处：

• 节省时间 ：结算无需中央当局核查，使结算过程更快、更便宜。
• 成本节约 ：区块链网络可以通过几种方式降低费用。无需第三方验证。参与者可以直接共享资产。中介机构减少。由于每个参与者都有一份共享账本，因此交易工作量最小化。
• 更严格的安全性 ：在数百万参与者共享区块链数据时，没有人可以对其进行调整。该系统对网络犯罪和欺诈是安全的。

区块链只不过是一个区块链，它拥有一些重要的属性，用于实现互联网上的分散。分散意味着没有人对网络拥有完全的权限或控制权，而是将权限分配给使用它的用户，在区块链的情况下，分配给矿工和用户。

• 区块链提供了不变性（从理论上讲，改变内容是可能的，但由于所需的计算能力，在大多数情况下，这几乎是不可能的，除非有一个错误发生在以太坊上，它导致了一个硬叉，从而创建了两个版本的内容，从而创建了两种货币，以太坊和以太坊经典）。
• 区块链提供透明度和信任。区块链是共享的，因此它允许系统透明，每个人都可以验证其中存在的数据。
• 区块链是安全的。著名和可靠的区块链使用世界各地密码专家批准和使用的密码功能。然而，随着量子计算的发展，这可能会发生变化。
• 区块链具有高可用性，因为该系统基于p2p网络中的数千个对等点。

最基本的方式是，我们可以将区块链视为链表。列表中的下一个项目都依赖于上一个项目，但第一个区块（也称为genesis区块）除外，它被硬编码到区块链中。

假设我们有10个区块链，那么第10个区块依赖于第9个区块，第9个区块依赖于第8个区块，依此类推。因此，在某种程度上，第10个区块也依赖于之前的所有区块和genesis区块。因此，如果有人试图更改第2个区块的数据，那么他也必须更改后面所有区块的数据，否则区块链将变得无效，因为后面的区块依赖于第二个区块中的数据，第二个区块已经改变，但不是后面的区块。因此，随着区块的增加，不变性增加，我们将在后面看到，改变区块是一项昂贵的操作。

此外，要在区块链中添加/更改块，人们必须出示一些证据。为了避免向区块链添加大量块，引入了难度概念。要添加块，我们必须计算块的散列。散列包含某些属性，这使得计算散列耗时。例如，有人可能会保留很难在散列的开始处有一定数量的零。因此，通过随机更改nonce（存在任意数据，以便散列的属性保持不变），我们必须找到保存属性的块的散列。

在一定时间后调整难度，以保持采矿块的平均恒定速率。

开采区块

挖掘区块是指添加区块链网络中存在的区块。矿工从交易池中选择一组交易，然后挖掘区块，或者可以说，计算散列以将区块添加到网络中。如果两个或多个矿工同时挖掘同一区块，则选择难度更大的区块其他被称为陈旧区块。采矿通常用区块链货币奖励矿工。

比特币

比特币是一种加密货币（一种数字货币），主要用于简化交易，而无需第三方中介机构。这一切都始于2009年，一位名叫中本聪（Satoshi Nakamoto，其真实身份仍不得而知）的神秘男子发表了一份名为《比特币：点对点电子现金系统》（Bitcoin:a Peer-to-Peer Electronic Cash System）的白皮书。Satoshi是比特币的最小单位。Satoshi的单位等于0.00000001比特币！

这里最有趣的是，这些比特币不是由任何中央银行或当局发行的。他们是由一群被称为“矿工”的人“开采”的。他们解决复杂的数学问题/谜题，并以一定数量的比特币作为交换。

区块链

区块链是一种数据结构或分类账，用于存储发生的任何交易（不仅仅是比特币）的信息。任何存储一次的内容都不能更改或修改。区块链的这一特性使其成为最安全的。它是分散的，并建立了一个对等网络，从而消除了任何中间人。

区块链由按时间顺序存储的块组成。每个区块的平均容量约为500笔交易。由于涉及到加密技术，这些块非常安全。每个块都将附加一个唯一的“哈希”值，该值是根据块中存储的数据计算的。每次向链中添加新块时，新块也包含上一块的哈希。因此，修改任何先前块的内容实际上是不可能的（并且会破坏整个链）。这使得块链不可变。

涉及的一些行话：

• 区块链是不可变的 ：这意味着一旦数据写入区块链，任何人，甚至系统管理员都无法更改它。区块链可以仅以追加方式更改。换句话说，交易只能添加到区块链中。不允许修改和删除。
• 区块链是分散的 ：这意味着它不依赖于中心控制点。一切都分散了。这使得系统公平且安全。
• 智能合约 ：这些是一组协议或更像一个计算机程序，存储在区块链中，并在满足特定条件时执行。
• 协商一致协议 ：这是一组使网络中的所有节点彼此同步的协议。它防止任何单一实体控制整个区块链系统。协商一致协议的目的是保证使用和遵循单链。
• 散列 ：存储在块中的数据通过数学算法转换为固定长度的输出（例如比特币使用SHA-256）。哈希值对于相同的数据是唯一的，并且不可能使用不同的数据段生成相同的哈希。
• 钱包 ：比特币钱包就像实物钱包。它包含您的私钥，您可以使用私钥在区块链上存储/消费比特币。
• 私钥 ：它类似于我们用来启动事务的密码。同样，使用这些私钥，我们可以使用加密签名从钱包中消费比特币。