9年2009月XNUMX日,中本聪与我们分享了两者的发明 比特币 及其底层技术,即区块链。 现在,这项革命性的技术已成为大多数加密货币的基础,几乎在每个行业中都在接受测试。 从房地产和公共记录到预测和云存储的公司正在进入区块链。 尽管如此,许多人对区块链是什么还是不太了解。
在本文中,我将通过探索以下内容来帮助您了解区块链:
区块链在特定功能方面表现出色:确保数据的分布式,不信任,不变的分类帐。 在发明区块链之前,没有办法与整个互联网共享数据库,但仍然相信其数据可靠且防篡改。 多亏了区块链,我们不仅可以依靠这些数据,而且对于比特币,我们可以用它来保护目前价值146亿美元的网络。
1991年,一组密码学家首次将区块链视为一种数据结构的理论类型。 距中本聪(Satoshi Nakamoto)的个人或团体实际上将区块链用作加密货币比特币的分类账还需要18年。
以前曾尝试过创建数字货币。 其中一些甚至在比特币中被引用 白皮书。 但是,所有这些比特币的前辈都有一些共同点:他们的数据库是集中的,他们的创建者是公开的,因此,由于各种法律原因,他们都被关闭了。
中聪从过去的尝试中吸取了教训,可以肯定知道两件事。 首先,他们知道自己的身份应该保持隐藏,这是通过使用化名中本聪来实现的。 其次,他们知道不可能有人控制分类帐,否则该实体会冒法律麻烦的风险。 区块链是解决第二个问题的突破性概念。
区块链是一种数据库,其中数据被组织成组,称为块。 每个新块都使用一种称为哈希的加密方法,以包括对上一个块中数据的引用。 从某种意义上说,这将创建一条链,即更改一个块中的任何数据将依次更改下一个块,依此类推。
根据向链中添加新区块所需的难度,引用前一个区块的事实使链难以修改。 链条越长,改变的阻力就越大。 这使得区块链上的数据极其安全可靠。
区块链的首次使用是作为数字货币比特币的所有权分类帐。 从那时起的9年中,已经进行了几次尝试在其他行业使用区块链的尝试。 这些中的哪一个将提高其领域的效率,或使某些过程更加平等,尚待确定。 不过,这里有些项目似乎特别值得注意。
为将来不再需要扫描身份证明文件的道路铺平道路, 微软正在使用区块链 试图简化在线验证。 Storj 正在使用区块链分散数据存储,并且 吉兆 提供了一个预测市场,有望提供准确的预测。 虽然操作像 拉佐斯 和 街机城 正在使用区块链分配乘车份额, 关注我的投票 和 民主地球 希望使用区块链来分散和保护投票。
在其他情况下,区块链不仅被用作分类帐。 有少数团队使用区块链作为智能合约的平台。 这些项目以前被称为“区块链2.0”项目,因为它们采用了Satoshi给我们的蓝图,并将其带入了一个新的高度。 这些区块链旨在像全局计算机而不是数据库那样起作用。 使用区块链作为代码执行平台的一些人是 Aeternity, 以太坊 , EOS, 傀儡, IOTA 物联网 及 近地天体.
说区块链是安全的,就是说存储在区块链上的信息不能更改。 那么,陌生人(其中有些是众所周知的不良行为者)完全建立和维护的数据库如何如此可靠? 它归结为两件事:奖励与罚金和权力下放的明智规划。
确保区块链安全的属性之一是添加新区块的难度与为此而获得的奖励之间的平衡。 如果这些区块太难创建或没有足够的奖励,那么任何交易都不会得到确认。 但是,如果创建区块太容易,恶意的参与者可能会回滚链,给自己更多的资金,然后再备份区块-显然是一场灾难。
关于竞争系统中参与者如何响应奖惩的行为的分析被称为博弈论。 有人会说,区块链的伟大发明与密码学或经济学无关,而是在这个相互联系的世界中,全球博弈论的一次辉煌飞跃。 中本聪所做的就是将制造电力的内在成本作为惩罚,而将新造的比特币作为奖励。 这从两个方面有所帮助:激励了人们保持诚实,以及一种可以产生新硬币的方法。
当在任何加密货币网络上进行交易时,它们首先被发送到网络中的其他节点,并存储在一个组中,等待被包括在下一个区块中。 这组未经确认的交易称为“内存池”。 为了将这些交易包含在一个块中,必须首先完成一定数量的计算“工作”。 完成这项工作的专用硬件被称为矿工,它们需要大量的电能才能开采新的区块。 成功添加新区块的矿工将获得12.5比特币的奖励。
这种利用能量向链中添加新区块的系统称为“工作证明”(工作量)。
正在使用的另一种有趣的方法称为“股权证明”(PoS)。 在PoS系统中,找到区块的机率不是由物理机器燃烧电来决定的,而是由矿工所押的加密货币的数量或年龄来决定的。 到目前为止,PoS尚未在全球范围内进行真正的测试,但是当以太坊开始过渡到 卡斯帕尔.
PoS方法很有趣,因为它解决了两个问题。 第一个是显而易见的,即来自PoW的能源使用减少。 第二个是哲学的;第二个是哲学的。 在PoW系统中,矿工不必拥有他们正在开采的任何代币。 他们可以立即出售所有奖励,实际上,大多数矿工都愿意为运营所涉及的成本付费。 有一种理论认为,矿工对硬币的这种缺乏兴趣可能会在未来对区块链产生负面影响。 另一方面,在PoS中,矿工必须持有一些资产才能继续开采。 因此,理论认为矿工将对代币的未来产生既得利益。
无论采用哪种证明算法,只要奖励和难度保持平衡,按照规则确认交易始终符合矿工的最大利益。 通过尝试违反规则或重写部分区块链,矿工将受到处罚。 即使任何人都能获得巨额资金,也没有人会提出比单纯遵守规则更有利可图的攻击。
健康的区块链的另一个重要特征是保持去中心化,这意味着节点的操作存在多样化。 同样,重要的是要有足够数量的节点来存储每个事务的完整历史记录,称为“完整节点”。 这种多样化有几个目的,首先是让其他所有人保持诚实。 如果历史记录的唯一持有者是那些合谋更改历史记录的人,那么这样做是微不足道的。
广泛分布区块链的另一个合乎逻辑的原因是使其难以审查。 您必须获得几乎100%的节点才能就所实施的任何审查达成一致。 如果没有大多数,您最终会得到两种不同的现实版本,其中一些节点具有被检查的数据,而另一些节点具有未经检查的数据。 节点的这两个子集将停止相互通信,从而创建所谓的“硬分叉”,这可能会对双方造成灾难性的影响。
这种叉子 真的发生了 以太坊 (ETH),当开发人员决定回滚区块链以修复编码错误,并且部分节点被拒绝遵循时。 现在,拒绝遵循的节点拥有自己的硬币:以太坊经典(ETC)。
保持网络分散的最终原因不是安全性,而是系统的整体健康状况。 当新节点上线时,无论是试图获取整个区块链还是只是检查单个地址的余额,他们都需要向其他节点请求此数据。 如果没有足够数量的节点来服务数据,那么现有的节点很容易过载。 这可能会减慢甚至完全停止整个网络。
数十年来,我们的数字信息已存储在数据库中,这些数据库需要最少的维护工作,并且通常仅由一个人负责。 如果您考虑一下,区块链是存储数据效率最低的方法之一。 那么,为什么要使用构建和维护区块链所需的所有资源呢? 因为到目前为止,还没有人想出另一种方式来达成不信任的共识。
在传统的数据存储系统中,即使您没有意识到,也涉及很多信任。 例如,考虑一下您的银行帐户。 当您花钱或存款时,该操作将输入到银行的数据库中。 您的帐户余额是该数据库中与您帐户有关的所有信息的总和。 除非银行的员工犯了错误,否则该信息往往是准确的,因为银行享有声誉,并经常承担法律责任。
为了保护这些集中式数据库,技术和物理安全性上花费了大量时间和金钱。 另一方面,区块链使我们可以打开该数据库供所有人使用,并且仍然保持安全。 参与者能够在公共分类账上达成一致,而无需信任或对任何参与方施加法律责任。
您不需要在适当的区块链上信任任何人的原因是,您可以信任热力学定律。 将能量转换为电能需要付出一定的成本,这是最终永远无法成功欺骗的原因。
毫无疑问,将区块链用于比特币的概念是深远的。 没有它,就不会像我们今天所知道的那样存在任何加密货币。 区块链实际上所做的甚至还不止这些,它们以一种优雅而安全的方式解决了互联网时代至关重要的信任问题。
现在,我们能够以前所未有的安全性和可靠性共享信息。 此创作的全部含义仍有待实现。 我敢肯定,将来人们会回顾区块链的发明并将其与互联网本身的发明进行比较。
也就是说,在区块链的生命还处于早期阶段,并且在加密货币之外,尚不清楚它们将在何处有效。 然而,它们正在其他领域进行测试,而其他一些行业受到它们的干扰只是时间问题。 在接下来的几年中,发现区块链还能在哪里蓬勃发展以及它们可以变得有多高效将是令人兴奋的。
资料来源:https://unhashed.com/cryptocurrency-coin-guides/what-is-blockchain/
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