區(qū)塊鏈到底是什么?這是區(qū)塊鏈最通俗易懂的解釋

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區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)包含所有歷史記錄的總賬本。以比特幣(比特幣用的是區(qū)塊鏈技術(shù))為例,從比特幣發(fā)行至今的交易信息均被記錄在區(qū)塊鏈上,通過區(qū)塊鏈瀏覽器可以查詢。

要回答區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?,幣小寶先講幾個(gè)案例。

幣小寶買彩票,每次都是買完后30分鐘才開獎(jiǎng),我懷疑它有內(nèi)幕,但又沒有證據(jù);

911事件中,紐約銀行因?yàn)樗蟹?wù)器放在大樓內(nèi),導(dǎo)致數(shù)據(jù)全部被毀,1個(gè)月后不得不破產(chǎn)清算;

老王欠了幣小寶8000塊,賴著不還,走司法程序吧太麻煩,我又無可奈何。

區(qū)塊鏈可以解決上面的3個(gè)問題。

區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?/p>

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)分布式的數(shù)據(jù)庫。如果把區(qū)塊鏈比作一個(gè)賬本,那么:

賬本的每一頁就是一個(gè)區(qū)塊,

頁面里的內(nèi)容就是交易記錄,

頁碼就是哈希值,

區(qū)塊與區(qū)塊之間通過父哈希鏈接在一起,構(gòu)成“區(qū)塊鏈”。

區(qū)塊鏈?zhǔn)纠?/strong>

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)包含所有歷史記錄的總賬本。以比特幣(比特幣用的是區(qū)塊鏈技術(shù))為例,從比特幣發(fā)行至今的交易信息均被記錄在區(qū)塊鏈上,通過區(qū)塊鏈瀏覽器可以查詢。

每一個(gè)區(qū)塊由區(qū)塊頭和區(qū)塊體構(gòu)成。區(qū)塊頭由父哈希(上一個(gè)區(qū)塊的哈希值)、時(shí)間戳、難度目標(biāo)等信息構(gòu)成,區(qū)塊體由交易記錄和其他信息構(gòu)成。區(qū)塊頭經(jīng)過兩次SHA256加密算法得到區(qū)塊哈希值,哈希值是區(qū)塊的身份標(biāo)識(shí)符,與身份證號(hào)碼類似,具有唯一性。嚴(yán)格來說,區(qū)塊哈希值并不包含在區(qū)塊結(jié)構(gòu)內(nèi)。

區(qū)塊鏈的轉(zhuǎn)賬過程——以比特幣為例

假設(shè)幣小寶給老李轉(zhuǎn)賬0.1BTC。要分三步:

幣小寶發(fā)起交易之后,轉(zhuǎn)賬消息會(huì)首先向區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)廣播;

礦工(節(jié)點(diǎn))對(duì)簽名進(jìn)行驗(yàn)證,驗(yàn)證成功后進(jìn)入交易池,等待打包;

礦工打包并計(jì)入?yún)^(qū)塊。礦工打包交易時(shí)優(yōu)先選擇礦工費(fèi)高的、占用內(nèi)存小的交易,當(dāng)?shù)V工挖礦成功時(shí),會(huì)向全網(wǎng)廣播該區(qū)塊,通過驗(yàn)證后,該區(qū)塊加到區(qū)塊鏈上,開始下一輪的挖礦。

當(dāng)區(qū)塊成功上傳至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)后,幣小寶這筆轉(zhuǎn)賬完成。

交易過程圖示

備注:平時(shí)銀行轉(zhuǎn)賬的驗(yàn)證由第三方機(jī)構(gòu)銀行來進(jìn)行驗(yàn)證,而在區(qū)塊鏈中由于沒有第三方,驗(yàn)證工作由網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。

實(shí)際上,比特幣區(qū)塊大小被中本聰設(shè)定為1M,由于不同的交易記錄大小不一樣,每一個(gè)區(qū)塊大約包含2000筆~3000筆交易。為了保證速度,比特幣網(wǎng)絡(luò)大約每10分鐘就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊。

區(qū)塊鏈原理

(1)礦工與挖礦

礦工也被稱為節(jié)點(diǎn),所有的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成P2P(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。這種分散的P2P網(wǎng)絡(luò),不需要任何第三方中央機(jī)構(gòu)的信任便可完成交易。由于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)沒有中央服務(wù)器,即使遭遇不可抗力的事件,依然可以穩(wěn)定運(yùn)行。

(2)礦工為什么要記賬呢?這里以比特幣為例進(jìn)行說明。

記賬的過程就是挖礦的過程。挖礦可以獲得獎(jiǎng)勵(lì):一是手續(xù)費(fèi);二是新的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。

轉(zhuǎn)賬時(shí)用戶自行設(shè)置手續(xù)費(fèi),手續(xù)越高,礦工會(huì)優(yōu)先打包,意味著轉(zhuǎn)賬速度越快;

最初一個(gè)區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)50枚比特幣,大約每4年減半一次,現(xiàn)在一個(gè)區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)6.25枚比特幣。區(qū)塊挖完之后,礦工只有手續(xù)費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)。

比特幣網(wǎng)絡(luò)每10分鐘會(huì)出一個(gè)區(qū)塊,每一個(gè)區(qū)塊只有一個(gè)礦工可以獲得。為保證新塊挖出的速度,比特幣用難度系數(shù)調(diào)整挖礦難度。具體來說,挖的人越多(算力),難度越大,反之亦然。

(3)如何確定誰獲得最新區(qū)塊?

比特幣使用一種被稱為工作量證明的算法確定。每一個(gè)區(qū)塊均有一個(gè)唯一的哈希值,這個(gè)哈希值哪一個(gè)礦工先算出來,這個(gè)區(qū)塊就歸誰。由于哈希值計(jì)算難度非常大,只能靠計(jì)算機(jī)程序枚舉進(jìn)行,換言之,需要計(jì)算機(jī)通過大量的運(yùn)算求解,而且能否計(jì)算出來完全看運(yùn)氣。顯然,誰的算力越強(qiáng),算出來的概率也越高,這便是工作量證明。

(4)區(qū)塊鏈?zhǔn)侨绾畏纻蔚?/strong>

每一個(gè)區(qū)塊都包括前一個(gè)區(qū)塊的信息,隨著區(qū)塊的增加,這個(gè)鏈條會(huì)越來越長(zhǎng)。如果要修改其中一個(gè)區(qū)塊的信息,必須把后面所有區(qū)塊的信息都修改,這顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因?yàn)檫@意味著你的算力必須要超過網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)的算力,而且每一個(gè)區(qū)塊都要超過全網(wǎng)算力,這幾乎是不可能的。

總之,區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N非常新穎的技術(shù),對(duì)于本文開頭提到的3個(gè)問題,可以利用區(qū)塊鏈的透明、分布式、不可篡改等特性進(jìn)行解決。區(qū)塊鏈之所以能賺錢,是因?yàn)楸旧韰^(qū)塊鏈?zhǔn)且环N新技術(shù),可以圍繞這種技術(shù)產(chǎn)生很多應(yīng)用,提升生產(chǎn)效率。比特幣只是區(qū)塊鏈的一個(gè)應(yīng)用而已。

目前我國(guó)已經(jīng)將區(qū)塊鏈技術(shù)納入“新基建”,全國(guó)各地也在大力發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)。比如央行計(jì)劃推出的DCEP,我國(guó)自主研發(fā)的BSN區(qū)塊鏈設(shè)施網(wǎng)絡(luò),北京利用區(qū)塊鏈技術(shù)提升政務(wù)服務(wù)效率等等,區(qū)塊鏈的出現(xiàn),必將改變一代人的生活方式。

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