傻瓜區塊鏈——簡單但完整的指南

在進行的一項調查中 德勤 在 1,386 名高管中,80% 的人表示區塊鏈技術對其組織的戰略發展至關重要(53%)或重要(27%)。 更重要的是,86% 的人認為區塊鏈技術具有廣泛的可擴展性,並將實現主流採用。

因此,讓我們深入了解一下什麼是區塊鏈,它是如何工作的,以及這項技術有哪些好處。

1. 區塊鏈解釋

DEF。 顧名思義,區塊鍊是一個區塊鏈,作為一個在金融界被稱為記錄的賬本。 在區塊鏈上,這些區塊鏈接在一起並通過 加密.  

簡而言之,區塊鍊是一種數字賬本。

區塊鏈中的每條記錄(區塊)都包含時間戳、區塊鏈交易信息以及前一個區塊的加密哈希值(簽名)。 這意味著每個塊都依賴於前一個塊。  

因此,鏈。  

誰發明了區塊鏈?

第一個工作區塊鏈於 2009 年發布。中本聰在 2008 年發表論文“比特幣:點對點電子現金系統”後,於次年發布了比特幣軟件。  

但這並不是第一次將區塊鏈的概念引入世界。  

1991 年,Stuart Haber 和 W. Scott Stornetta 在他們的學術論文中談到了在僅附加數據結構中鏈接塊,'如何為數字文檔添加時間戳“。  

區塊鏈的類型

區塊鍊主要有 3 種類型:

公共區塊鏈

公共區塊鍊是任何人都可以作為用戶、開發人員或成員加入的開源網絡。 任何人都可以查看和檢查公共區塊鏈上的每筆交易。  

公共區塊鏈的主要優勢之一是它們對審查的抵抗力。

它們是完全去中心化的,它們在世界各地的多台計算機上記錄交易。 因此,更改網絡上的數據是不可能的。  

公共區塊鏈的例子是 比特幣、以太坊和萊特幣。  

私有區塊鏈

另一方面,私有區塊鏈限制了誰可以加入。 也稱為許可區塊鏈,它們私下記錄他們的交易,使它們僅對網絡參與者可用。  

與公共區塊鏈相比,許可區塊鏈更加集中。 運行鏈的實體可以完全控制誰加入其網絡。 這使得私有區塊鏈非常適合希望共享數據但保護敏感信息的企業。  

私有區塊鏈的示例包括 Ripple 和 Hyperledger。  

聯盟區塊鏈

聯盟區塊鏈,也稱為聯合區塊鏈,結合了兩全其美。 它們比私有區塊鏈更加去中心化,但允許控制哪些數據是公開的,哪些是私有的。  

與由一家公司控制的私有區塊鏈不同,聯合區塊鏈由一組預先選擇的實體/節點控制。  

邊注。 區塊鏈節點是充當存儲信息的服務器的設備(計算機、筆記本電腦)。 節點是區塊鏈基礎設施的重要組成部分。  

2. 區塊鍊是如何運作的?

為了更好地解釋區塊鏈系統的工作原理,我們將以比特幣區塊鍊為例。 

新塊是如何創建和鏈接在一起的?

我之前提到過,每個區塊都包含比特幣交易的記錄。 區塊鏈上的每個區塊都可以保留 1 兆字節的數據. 在該塊被填滿後,會自動創建一個新塊。

讓我們寫下一些假設的交易,看看一個區塊是什麼樣子的。

假設宙斯欠奧丁一些錢,他想用比特幣還給他。 因此,宙斯將 0.5 BTC 轉移給了奧丁。  

就像他是個好父親一樣,奧丁決定給他的兒子洛基和托爾寄一些零用錢。  

Loki 獲得 0.1 BTC,但 Thor 獲得 0.2 BTC,因為 Odin 總是更愛他。  

這給了我們以下交易:  

T1:宙斯 - 奧丁 | 0.5 比特幣  

T2:奧丁 – 洛基 | 0.1 比特幣  

T3:奧丁-雷神 | 0.2 比特幣  

現在讓我們說所有這些交易構成了 1 MB 的數據,因此填滿了一個塊——塊 1。這個塊被自動分配了一個簽名——比如說 ASG4.  

這就是我們的第一個塊的樣子。  

現在讓我們創建第二個塊。

在與霜巨人的傳奇戰鬥之後,托爾需要修理他的強大錘子。 因此,他將其發送到 Asgard's Forge 並支付 0.1 BTC。  

Loki 想取笑 Thor 的新爸爸身體,所以他從 Asgard 版的 Wendy's 訂購了 100 個芝士漢堡和一瓶健怡可樂。 這總共花費了他 0.04 BTC。  

因此,我們有以下交易:  

T1:雷神——阿斯加德的熔爐 | 0.1 比特幣  

T2: Loki – Asgardian Wendy's | 0.04 比特幣  

除了這些交易,Block 2 還包括 Block 1 的簽名—— ASG4. 然後塊 2 根據其包含的數據接收其簽名。 讓我們說 FUN27.  

隨著區塊鏈上發生的交易越多,創建的區塊就越多,每個區塊都包含前一個區塊的簽名。 這樣,塊 1 直接鏈接到塊 2。塊 2 然後鏈接到塊 3。塊 4 到塊 5,依此類推。  

但是,如果有人決定更改 Block 1 中的數據怎麼辦?  

讓我們說洛基,儘管他很淘氣,但想製造一些麻煩。 他將雷神從奧丁那裡獲得的比特幣數量從 0.2 更改為 0.3。 這樣一來,托爾就必須為他沒有收到的錢負責。  

這就是事情變得複雜的地方。 由於 Block 1 中的數據不同,根據該塊中的數據生成的簽名會自動更改。 所以而不是 ASG4,新簽名變成,讓我們說, 錯誤2.  

鑑於此簽名包含在塊 2 中,數據字符串也會發生變化,從而將塊 2 的簽名從 FUN27 哎呀42.  

這觸發了多米諾骨牌效應,鏈中每個塊的每個簽名都被更改。 一旦用戶意識到有人試圖更改塊中的數據,他們就會拒絕更改並將區塊鏈轉移回之前的有效版本。  

那麼簽名是如何創建的呢?

老實說,這個過程本身是相當複雜的。 這對我來說大部分聽起來仍然像是黑魔法,所以我將遠離超級技術的東西。

但簡單來說,加密哈希函數(一種複雜的算法)採用一串數據(區塊中的交易)並將其轉換為唯一的 64 位字符串。 網上有幾個這樣的散列函數可供您使用——我們將使用 點擊例子 對於我們的例子。

通過在哈希生成器中添加我們第一個塊的數據,我們得到以下字符串:

786A832913348D9BB6E35ABF60CB451934F58A9E648CA2E28724A04AACEEBB6C

如果輸入數據中的單個字符發生變化,輸出將完全不同。 因此,如果 Loki 將 0.2 BTC 更改為 0.3 BTC,我們的輸出將是:

E69CC8EF3A3B3D569C6DCE67445B3699C3B01FDE588C27ED4AF34DCDAAC8D774

這就是為什麼將 Block 1 (ASG4) 的簽名集成到 Block 2 的數據中,使得區塊鏈無法更改。 每個前一個塊的簽名用於創建下一個塊的簽名。

那麼採礦從何而來?

與流行的看法相反,加密貨幣挖礦並不是要創造新的比特幣。  

礦工相互競爭以驗證每個區塊中的交易,確保鏈上的每個區塊都符合特定標準。  

但要了解所有這些是如何工作的,我們首先需要談談隨機數。 隨機數是區塊鏈添加到每個塊的方差。 它們的唯一目的是在不更改交易數據的情況下更改區塊的哈希輸出(簽名)。 添加隨機數是因為每個塊的每個簽名都需要以特定數量的前導零開始。  

然後礦工需要找到 nonce 的值來驗證交易並將新塊添加到區塊鏈中。 沒有公式可以計算 nonce 的值。 這只是一個反複試驗的過程。

通常,您擁有的計算能力越強,您可以越快地測試各種隨機數,從而找到正確的值。

3. 區塊鏈去中心化

既然我們已經清楚地了解了區塊鍊是什麼以及它是如何工作的,那麼讓我們來談談它的一個關鍵方面——去中心化。

權力下放 是區塊鏈最常遇到的概念之一。 去中心化的區塊鏈意味著整個網絡沒有中央控制點。 相反,網絡存儲在世界各地的多個位置。

Vitalik Buterin以太坊的聯合創始人,將去中心化分為 3的不同類型:

1. 架構(去)中心化 – 一個系統由多少個物理設備組成?

2. 政治(去)中心化 – 有多少個人或組織控制這些設備?

3. 邏輯(去)中心化 – 整個網絡是單一的和有組織的,還是混亂和無組織的?

然後,他使用這些類型對各種技術和機構進行分類。 他將區塊鏈定義為政治去中心化、架構去中心化和邏輯中心化。

分佈式賬本技術呢?

許多人認為區塊鍊和分佈式賬本技術是一回事。 但這並不完全正確。

分佈式賬本技術是一種去中心化技術,將其數據庫存儲在多個位置、多個設備上,由不同的個人或組織擁有和控制。 

兩者的主要區別在於 DLT 是一種技術,而區塊鍊是 DLT 的一種。

分佈式賬本的去中心化旨在結束對處理或驗證網絡交易的中央機構的需求。 這降低了系統受到攻擊的風險。

4. 那麼區塊鏈如何融入加密貨幣?

區塊鏈在加密行業中的作用 非常簡單——它記錄和驗證交易。 這允許加密世界保持匿名,提高其安全性,並幫助它保持透明和不可變。

但是加密交易是什麼樣的?

讓我們回到我們之前的例子。

為了讓宙斯將這 0.5 比特幣發送給奧丁,他首先需要一個可以容納比特幣的錢包。 

  1. 宙斯打開他的錢包並輸入奧丁的公鑰和他想要發送的金額。
  2. 然後他輸入他的私鑰來確認交易。
  3. Hermes 是一名礦工,收取 0.00005 BTC 以將交易包含在區塊鏈中。 將此視為運費,它會自動包含在最終金額中。
  4. 然後交易由節點驗證,加時間戳,並添加到他們的區塊鏈版本中。
  5. Odin 最終收到 0.5 BTC。

目前,每天大約有 300,000 BTC 交易被確認。 您可以查看發生的所有交易 blockchain.com.

加密錢包

與流行的看法相反, 加密錢包 實際上並不存儲您的加密貨幣。 相反,它們可以幫助您進行交易,跟踪您的餘額,最重要的是,存儲您的公鑰和私鑰。

您的公鑰就像您的銀行帳號。 您將其與他人共享,以便他們可以將存款存入您的帳戶。 

您的公鑰是從您的私鑰生成的。

另一方面,您的私鑰就像一個安全碼。 你是唯一應該知道的人。 否則,人們將能夠代表您確認交易。 沒有它,您將無法確認交易或取款。  

5. 區塊鏈的好處

區塊鏈技術有很多好處,可以對企業的表現方式以及客戶的滿意度產生重大影響。

不可變數據

存儲在區塊鏈上的所有信息都是永久的。 沒有人可以改變它,也沒有人可以刪除它。 這使企業和個人能夠高效、輕鬆地跟踪他們的所有交易。  

但改變區塊鏈上的數據並非不可能。 這是非常非常困難的。  

雖然不變性聽起來像是一個絕妙的想法(而且經常如此),但它也會給企業帶來一些問題。 如果不小心將敏感數據發佈在區塊鏈上怎麼辦?  

解決此問題的唯一解決方案是說服參與區塊鏈的其他方擁有一個“分叉”——將區塊鏈分成兩條路徑並將數據庫移動到其中一條路徑。 但是在公共區塊鏈上這樣做幾乎是不可能的。  

然而,這些問題通常可以通過區塊鏈的設計特性來避免,它將敏感信息和識別信息分開。  

數字自由

互聯網上的大部分數據由 4 大公司控制——谷歌、微軟、亞馬遜和 Facebook。 您保存在雲中或在線發布的每張圖片或視頻、您發送的每條語音消息或電子郵件、您的購買習慣以及您的位置歷史都存儲在他們的服務器上。  

區塊鏈上的所有信息,包括交易細節,都是加密的。 公鑰無法追溯到特定用戶或公司,因此無法跟踪購買習慣。  

安全性

在當今世界,安全性是每項技術最重要的方面之一。  

一份報告顯示,平均而言,一次黑客攻擊被執行 每39秒. 信用卡、身份和機密信息每天都會被盜。 這導致每年數十億美元的損失。  

但由於區塊鍊是一個去中心化的系統,它沒有單點故障。  

信息存儲在連接到網絡的無數計算機上,因此幾乎不可能進行攻擊。 要控製網絡或更改存儲在區塊鏈上的信息,您必須同時攻擊所有網絡設備。  

這需要大量的工作和計算能力,而且證明毫無意義,因為對整個網絡進行攻擊會導致加密貨幣的價值暴跌。  

最終,進行此類攻擊所需的投資將大於其最終收益。  

匿名

區塊鏈允許您保持匿名。 沒有人可以跟踪您的購買或消費習慣並將它們與您的個人信息相關聯,以便他們以後可以從中獲利。 除非他們確定哪個公共地址是您的。  

但即便如此,完全基於區塊鏈技術構建的系統不會存儲 cookie 或個人信息。 這正是比特幣在黑市和暗網上大受歡迎的原因。  

但是,雖然區塊鏈可以提供匿名性,但請記住,互聯網上的大多數網站都使用 cookie。 因此,即使您選擇在亞馬遜這樣的網站上使用比特幣付款,他們仍然可以存儲您的信息。  

降低費用

比特幣和銀行之間的主要區別在於比特幣的費用是固定的。 銀行通常收取轉賬金額的一定百分比,從 1% 到 4% 不等。 這意味著在轉賬 10,000 美元時,銀行可以收取 100 美元到 400 美元之間的任何費用。  

另一方面,比特幣交易收取統一費率,但它是基於市場價值的。 在撰寫本文時,交易費用為 1.62 美元。 62.79 年 21 月 2021 日的最高交易費用為 1 美元。這仍低於 10,000 美元交易的 XNUMX%。  

政府沒有財務控制

如果銀行和政府認為有必要,他們可以在沒有任何通知的情況下凍結賬戶。 每天都有無數人在不知道原因的情況下凍結他們的帳戶。  

在區塊鍊網絡中,唯一有權使用您的資金的人就是您自己。 好吧,任何擁有您私鑰的人(不過,其他人都不應該這樣做)。 政府、您的國家銀行或任何其他機構在不知道您的私鑰和公鑰的情況下無法訪問您的資金或跟踪您的交易。  

這意味著您可以完全控制自己的資金,未經您的同意,任何機構都無法將其從您手中奪走。  

最後的思考

區塊鍊是一個相當大的東西。

由於加密貨幣,支持它的技術在 2017 年大受歡迎,但這種情況正在慢慢改變。 區塊鏈由許多企業和個人公開和私下開發,在各個行業尋找用例。 發生這種情況是因為它們具有巨大的潛力。  

區塊鏈技術有能力徹底改變我們社會的運作方式。  

它可以徹底顛覆銀行系統的運作方式,支持電子政務,促進綠色能源的使用。  

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