潮评|关于区块链这些需知道

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一、核心概念篇 1. 区块链是什么? 区块链,一种融合密码学、分布式储存、智能合约、共识算法等前沿科技的数据传…

关于区块链这些需知道

一、核心概念篇

1. 区块链是什么?

区块链,一种融合密码学、分布式储存、智能合约、共识算法等前沿科技的数据传输方式,本质上是一种集成技术体系,而非单一技术的发明。它实质上是一个应用了密码学技术的,多方协同维护、持续增长且无法篡改的分布式数据库系统,也被誉为分布式共享账本。在数据上传过程中,数据被打包成数据块,这些被打包的块被称为“区块”。这些区块按照时间顺序依次连接,形成链式结构,由于整个网络结构由区块和链构成,故得名“Blockchain”。作为共享账本,可理解为每个账页即为一个区块,每个区块记录了众多交易信息,区块间首尾相接,构成链状结构。如此,区块链以去中心化方式解决了信任背书与价值传递的难题。

3. 比特币是什么?与区块链有何关联?

2008年11月1日,中本聪发表了名为《比特币:一种点对点式的电子现金系统》的论文,比特币由此进入公众视野。2009年1月3日,比特币算法客户端正式上线,标志着这一特殊金融系统的启动,当天也诞生了比特币的第一个“创世块”,其奖励为50个比特币。创世块发布10分钟后,首批50个比特币生成,此时货币总量即为50。此后,比特币以约每10分钟50个的速度递增。因此,2009年1月3日被视为比特币的诞生日。

根据中本聪的比特币白皮书算法,比特币发行总量上限设定为2100万个。当总量达到一半即1050万时,区块奖励减半为25个。当总量再增加525万(即总量的50%)至1575万时,区块奖励再度减半为12.5个。该货币系统在最初四年内的总量不超过1050万,之后总量将被永久限制在约2100万。

随着比特币自2009年起的稳定运行,全球范围内越来越多用户开始持有、交易比特币,支撑比特币运行的底层技术体系也引起了科技界的广泛关注。人们深入探究区块的生成机制、链接机制,发现比特币底层区块系统本质上是一种去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术,是一系列使用密码学方法关联生成的数据块,每个数据块中包含一批比特币网络交易信息,用于验证信息的有效性(防伪)及生成下一区块。由此,Blockchain作为比特币的底层技术系统声名鹊起,人们开始发掘其在其他应用领域的价值,故有人将比特币称为区块链的第一个成功应用案例,尽管从概念出现的时间顺序上看,比特币早于区块链。

5. 区块链的去中心化意味着什么?安全性如何?

去中心化,以淘宝购物为例,淘宝实际上是一种中心化模式,无论是选购商品还是交易结算,买家和卖家都离不开阿里巴巴这一中心平台。而去中心化,就是要打破这种中心化模式,建立一套让所有人平等参与数据管理、自由交易的新规则。在中心化模式中,所有数据储存在中心服务器,一旦服务器崩溃,整个网络都将受影响,且数据集中在少数巨头手中,管理不透明,一旦泄露,后果不堪设想。而去中心化的优势在于,人人参与数据维护,数据不再集中,有效解决了上述问题,堪称互联网未来的颠覆性变革,赋予每个人平等参与数据管理与维护的权利。区块链因其去中心化的公平性,被视为未来趋势。

区块链作为一种分布式数据库技术,其分布式特性主要体现在存储架构上。区块链采用的分布式架构不仅将账本数据分散存储在每个节点上,而且每个节点都必须承载整个账本的数据。这种彻底的分布式架构带来了比中心化更高的安全性,无人能同时摧毁所有节点。

7. 何为区块链节点?

在网络运行中扮演维护角色的终端设备,即可称为节点。在互联网领域,企业所有数据运行集中在自家服务器中,该服务器即为一个节点。如我们常用的微信,每日处理海量聊天信息、转账等数据,这些数据的存储和运行均在腾讯公司的服务器内,那么这个处理数据的服务器,即为一个“节点”。

区块链作为一种去中心化的分布式数据库,不依赖于任何单一中心化的服务器,而是由无数“小服务器”——节点组成。只需下载一个区块链客户端,我们就能成为这庞大节点网络的一员。

节点分为“全节点”与“轻节点”,全节点拥有全网所有交易数据,轻节点则仅存储与自身相关的交易数据。节点分布越广、数量越多,区块链网络就越去中心化,运行也越安全稳定。

8. 什么是区块高度?

比特币网络大约每10分钟生成一个记录交易的区块。自最初的创世区块开始,至今已有近50万个区块。比特币区块高度,即指已生成到第几个区块。例如,BCX在高度498888处发生分叉,意味着比特币在生成第498888个区块时执行了分叉操作。

二、技术开发篇

20. 目前主流的区块链技术有哪些?

比特币(Bitcoin),作为首个真正意义上去中心化的区块链技术。

以太坊(Ethereum),配备强大的图灵完备智能合约虚拟机,可作为各类区块链项目的母平台。

IBM HyperLedger fabric,是联盟链的优质实现。

Ripple,世界上首个开放的点对点全球支付网络,基于区块链技术。

21. 区块链由哪些结构组成?

区块链由区块通过链式存储结构相互连接而成,区块即链式结构中的数据元素,其中第一个区块被称为创始区块。通常,区块包含区块头和区块体两部分。区块头包含每个区块的身份识别信息,如版本号、hash值、时间戳、区块高度等;区块体主要包含具体的交易数据。

22. 数据存储在哪里?每个节点都需要大容量存储介质吗?

区块链采用分布式存储方式,其数据由区块链节点使用并存储,多个节点通过网络连接形成完整的区块链网络。

关于节点的大小,以比特币网络节点为例,有完整节点(Full node)、修剪节点(Pruning node)、SPV轻量节点(Lightweight node)之分,区分依据在于节点是否下载了最新最完整的比特币区块链,以及是否能独立验证比特币转账交易,即是否具备节点的基本功能。

在以太坊网络中,也有全节点、轻节点、归档节点之分,因此并非所有节点都需要巨大的存储空间,节点类型的选择取决于其功能需求。

23. 区块链中如何应用密码学?

在区块链技术中,密码学机制主要用于确保交易信息的完整性、真实性与隐私性。区块链中的密码学涵盖布隆过滤器、哈希函数、加解密算法、数字证书与数字签名、同态加密、PKI体系等。

*欲了解更多区块链隐私与密码学内容,可下载链得得App查阅相关文章:《【大文观链】区块链隐私保护方案:群签名与环签名》、《【大文观链】ECDHM:基于数学和密码学的隐私保护方案》。

24. 区块链中的分布式数据存储是什么意思?

区块链本质上是一个去中心化的数据库,其数据共享形式犹如一个分布式的记账薄,始于创世块的所有交易记录均记录在区块中。交易记录等账目信息被封装成一个个加密的区块,并加盖时间戳,所有区块按时间顺序串联成一个总账本。区块链由多个独立且地位平等的节点以块链式结构存储完整的数据,通过共识机制确保数据一致性,一旦数据被记录,区块中的数据即不可逆。

三、数字资产篇

43. 加密数字货币与区块链有何关联?

加密数字货币通常指在区块链网络上发行的一种数字资产。通过区块链浏览器,用户可查询数字货币交易的全过程。生活中,我们将区块链机构或项目方发行的数字资产统称为“加密数字货币”,与央行发行的数字货币存在本质区别:央行数字货币是对M0(流通中现金)的替代,本身并不增发新货币;而区块链项目方发行的数字货币,是凭空“创造”出的一种货币,缺乏主权机构背书,信用风险较高。区块链作为一种新技术形态,具有透明性、可追溯、不可篡改等特性,能够赋能供应链金融、产品溯源、存证等行业领域,构建一个可信赖的价值网络。

44. 币市与股市有何异同?

币市与股市虽有相似之处,但

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