區塊鏈入門知識清單

1.本文假設你是一個有一點點編程基礎的讀者

2.作者也是自學過來的,文中可能也有很多錯誤,但是相信我,跟著我你可以少走很多彎路

首先我覺得應該拋開以太坊,講一下關於區塊鏈的基本概念,簡單講解下就好,之後的開發跟這個關係並不大.

1.區塊鏈實質?

首先，區塊鏈的主要作用是儲存信息。任何需要保存的信息，都可以寫入區塊鏈，也可以從裡面讀取，所以它是資料庫。

其次，任何人都可以架設伺服器，加入區塊鏈網路，成為一個節點。區塊鏈的世界裡面，沒有中心節點，每個節點都是平等的，都保存著整個資料庫。你可以向任何一個節點，寫入/讀取數據，因為所有節點最後都會同步，保證區塊鏈一致。

本質:

區塊鏈本質上是一個分散式(作者認為Decentration這個單詞翻譯成去中心並不合適,太絕對,台灣地區翻譯成了分散式,即意味著多中心和弱中心,可能更合適)的分散式賬本資料庫.

2. 什麼是代幣?

也就是為什麼需要區塊鏈應用代幣:

因為一個區塊鏈項目基本上就是github上的一個開源項目

開源的項目必須有商業驅動才能完成的更好.

代幣總量可查,團隊擁有多少比例代幣,用途,也會公布.

一般使用該項目服務時,需支付費用(典型如eth)

因為代幣總量不變,如果項目應用的推廣,使用人數必然增加,單價必然上升(供不應求)

因為團隊手中握有大比例代幣,為了增值,必然會努力使項目完善.

部分人騙錢的一種方式..........

3.代幣如何完成交易(信息傳遞)?

一筆交易就是一個地址的比特幣，轉移到另一個地址。

申報交易的時候，除了交易金額，轉出比特幣的一方還必須提供以下數據。

上一筆交易的Hash（你從哪裡得到這些比特幣）

本次交易雙方的地址

支付方的公鑰

支付方的私鑰生成的數字簽名

驗證這筆交易是否屬實，需要三步。

第一步，找到上一筆交易，確認支付方的比特幣來源。

第二步，算出支付方公鑰的指紋，確認與支付方的地址一致，從而保證公鑰屬實。

第三步，使用公鑰去解開數字簽名，保證私鑰屬實。

交易確認與區塊鏈

確認交易的真實性以後，交易還不算完成。交易數據必須寫入資料庫，才算成立，對方才能真正收到錢。

4.幾種鏈的簡單理解.

公有鏈（Public Blockchain）

公有鏈通常也稱為非許可鏈（Permissionless Blockchain），無官方組織及管理機構，無中心伺服器，參與的借點按照系統規格自由接入網路、不受控制，節點間基於共識機制開展工作。

公有鏈是真正意義上的完全去中心化的區塊鏈，它通過密碼學保證交易不可篡，同時也利用密碼學驗證以及經濟上的激勵，在互為陌生的網路環境中建立共識，從而形成去中心化的信用機制。在公有鏈中的共識機制一般是工作量證明（PoW）或權益證明（PoS），用戶對共識形成的影響力直接取決於他們在網路中擁有資源的佔比。

公有鏈一般適合於虛擬貨幣、面向大眾的電子商務、互聯網金融等B2C、C2C或C2B等應用場景，比特幣和以太坊等就是典型的公有鏈。

聯盟鏈（Consortium Blockchain）

種區塊鏈也稱為許可鏈（PermissionedBlockchain）。聯盟鏈僅限於聯盟成員參與，區塊鏈上的讀寫許可權、參與記賬許可權按聯盟規則來制定。整個網路由成員機構共同維護，網路接入一般通過成員機構的網關節點接入，共識過程由預先選好的節點控制。由於參與共識的節點比較少，聯盟鏈一般不採用工作量證明的挖礦機制，而是多採用權益證明（PoS）或PBFT（Practical ByzantineFault Tolerant）、RAFT等共識演算法。

一般來說，聯盟鏈適合於機構間的交易、結算或清算等B2B場景。例如在銀行間進行支付、結算、清算的系統就可以採用聯盟鏈的形式，將各家銀行的網關節點作為記賬節點，當網路上有超過2/3的節點確認一個區塊，該區塊記錄的交易將得到全網確認。聯盟鏈對交易的確認時間、每秒交易數都與公有鏈有較大的區別，對安全和性能的要求也比公共鏈高。

由40多家銀行參與的區塊鏈聯盟R3和Linux基金會支持的超級賬本（Hyperleder）項目都屬於聯盟鏈架構。目前國內有影響力的區塊鏈聯盟——中國分散式總賬基礎協議聯盟（ChinaLedger）、中國區塊鏈研究聯盟、金鏈盟（金融區塊鏈聯盟）等——也都在致力於開發聯盟區塊鏈項目。

私有鏈（Private Blockchain）

私有鏈建立在某個企業內部，系統的運作規則根據企業要求進行設定。

私有鏈的應用場景一般是企業內部的應用，如資料庫管理、審計等；在政府行業也會有一些應用，比如政府的預算和執行，或者政府的行業統計數據，這個一般來說由政府登記，但公眾有權力監督。私有鏈的價值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自動執行的運算平台，可以同時防範來自內部和外部對數據的安全攻擊，這個在傳統的系統是很難做到的。

側鏈（Side chain）

側鏈是用於確認來自於其它區塊鏈的數據的區塊鏈，通過雙向掛鉤（TwoWay Peg）機制使比特幣、Ripple幣等多種資產在不同區塊鏈上以一定的匯率實現轉移。

所謂「多種資產在不同區塊鏈上轉移」其實並不會實際發生。以比特幣為例，側鏈的運作機制是，將比特幣暫時鎖定在比特幣區塊鏈上，同時將輔助區塊鏈上的等值數字貨幣解鎖；當輔助區塊鏈上的數字貨幣被鎖定時，原先的比特幣就被解鎖。

側鏈進一步擴展了區塊鏈技術的應用範圍和創新空間，使區塊鏈支持包括股票、債券、金融衍生品等在內的多種資產類型，以及小微支付、智能合約、安全處理機制、真實世界財產註冊等；側鏈還可以增強區塊鏈的隱私保護。

5.幾種常見的共識機制

共識機制:就是所有記賬節點之間如何達成共識，去認定一個記錄的有效性，這既是認定的手段，也是防止篡改的手段。目前主要有四大類共識機制：PoW、PoS、DPoS和分散式一致性演算法。

PoW（Proofof Work，工作量證明）

PoW機制，也就是像比特幣的挖礦機制，礦工通過把網路尚未記錄的現有交易打包到一個區塊，然後不斷遍歷嘗試來尋找一個隨機數，使得新區塊加上隨機數的哈希值滿足一定的難度條件。找到滿足條件的隨機數，就相當於確定了區塊鏈最新的一個區塊，也相當於獲得了區塊鏈的本輪記賬權。礦工把滿足挖礦難度條件的區塊在網路中廣播出去，全網其他節點在驗證該區塊滿足挖礦難度條件，同時區塊里的交易數據符合協議規範後，將各自把該區塊鏈接到自己版本的區塊鏈上，從而在全網形成對當前網路狀態的共識。

優點：完全去中心化，節點自由進出，避免了建立和維護中心化信用機構的成本。只要網路破壞者的算力不超過網路總算力的50%，網路的交易狀態就能達成一致。

缺點：目前比特幣挖礦造成大量的資源浪費；另外挖礦的激勵機制也造成礦池算力的高度集中，背離了當初去中心化設計的初衷。更大的問題是PoW機制的共識達成的周期較長，每秒只能最多做7筆交易，不適合商業應用。

PoS（Proofof Stake，權益證明）

PoS機制，要求節點提供擁有一定數量的代幣證明來獲取競爭區塊鏈記賬權的一種分散式共識機制。如果單純依靠代幣餘額來決定記賬者必然使得富有者勝出，導致記賬權的中心化，降低共識的公正性，因此不同的PoS機制在權益證明的基礎上，採用不同方式來增加記賬權的隨機性來避免中心化。例如點點幣（Peer Coin）PoS機制中，擁有最多鏈齡長的比特幣獲得記賬權的幾率就越大。NXT和Blackcoin則採用一個公式來預測下一記賬的節點。擁有多的代幣被選為記賬節點的概率就會大。未來以太坊也會從目前的PoW機制轉換到PoS機制，從目前看到的資料看，以太坊的PoS機制將採用節點下賭注來賭下一個區塊，賭中者有額外以太幣獎，賭不中者會被扣以太幣的方式來達成下一區塊的共識。

優點：在一定程度上縮短了共識達成的時間，降低了PoW機制的資源浪費。

缺點：破壞者對網路攻擊的成本低，網路的安全性有待驗證。另外擁有代幣數量大的節點獲得記賬權的幾率更大，會使得網路的共識受少數富裕賬戶支配，從而失去公正性。

DPoS（DelegatedProof-Of-Stake，股份授權證明）

DPoS很容易理解，類似於現代企業董事會制度。比特股採用的DPoS機制是由持股者投票選出一定數量的見證人，每個見證人按序有兩秒的許可權時間生成區塊，若見證人在給定的時間片不能生成區塊，區塊生成許可權交給下一個時間片對應的見證人。持股人可以隨時通過投票更換這些見證人。DPoS的這種設計使得區塊的生成更為快速，也更加節能。

從某種角度來說，DPOS可以理解為多中心系統，兼具去中心化和中心化優勢。

優點：大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量，可以達到秒級的共識驗證。

缺點：選舉固定數量的見證人作記賬候選人有可能不適合於完全去中心化的場景。另外在網路節點數少的場景，選舉的見證人的代表性也不強。

分散式一致性演算法

分散式一致性演算法是基於傳統的分散式一致性技術。其中有分為解決拜占庭將軍問題的拜占庭容錯演算法，如PBFT（拜占庭容錯演算法）。另外解決非拜占庭問題的分散式一致性演算法（Pasox、Raft），詳細演算法本文不做說明。該類演算法目前是聯盟鏈和私有鏈場景中常用的共識機制。

優點：實現秒級的快速共識機制，保證一致性。

缺點：去中心化程度不如公有鏈上的共識機制；更適合多方參與的多中心商業模式。

綜合來看， POW適合應用於公鏈，如果搭建私鏈，因為不存在驗證節點的信任問題，可以採用POS比較合適；而聯盟鏈由於存在不可信局部節點，採用DPOS比較合適。

6.什麼是智能合約?

這篇文章能講的比較清楚.我再額外添加一些:https://zhuanlan.zhihu.com/p/21791437

不依賴第三方執行合約。消除中間人，大大減少了花費在合約上的總金額。消除第三方供應商也意味著合約驗證和執行的整個過程隨著用戶間的直接交易而變得快速。由於合約條款不能更改，用戶受騙的風險較小。智能合約不受各種人為干預。智能合約不容易出現斷電、節點故障等問題。合約保存在分散式賬本上時，不存在放錯或丟失的風險。這意味著連接到網路的每個設備都有一份合約副本，並且數據會永遠保存在網路上。

通俗的描述:智能合約是一個在計算機系統上，當一定條件被滿足的情況下，可以被自動執行的合約。

智能合約不一定要在區塊鏈技術之上實現,例子:信用卡的自動還款服務，我們就可以把它理解成一種智能合約。在具體的時間（信用卡還款日），當還款條件被滿足（儲蓄卡餘額比信用卡還款金額要多的情況下），計算機系統會自動完成這筆交易（用最初設定的儲蓄卡為信用卡還款）。然而這些服務仍是運行在傳統的計算機系統之上，而這些系統並沒有利用區塊鏈技術。

沒有廣泛應用的原因:沒有解決信任問題.也就是易被篡改,攻擊.回到我們前面講的自動還款的例子，如果是銀行的官網提供這項服務，大家也許能夠願意接受，因為很多人是願意相信銀行的。但是同樣的服務，搬到淘寶上新開的店鋪，或者其他的網站上，從技術來講其實也並不是那麼難，但是會有人選擇這種服務嗎？因為人們不會信任提供服務的人，因為他們太容易做壞事，而且一旦出現糾紛，舉證也是件非常困難的事情，最重要的證據都保存在對方的計算機系統中，他們想改點什麼還不容易么。

為什麼會跟區塊鏈緊密結合呢:區塊鏈技術很好的解決了信任問題.

區塊鏈技術給我們帶來了一個去中心化的，不可篡改的，高可靠性的系統。首先是不可篡改，這樣就不需要擔心合約的內容會被更改；其次是高可靠行，我們不用擔心系統在條件被滿足時不執行合約；然後就是去中心和給我們帶來的全網備份，完備的記錄完全可以支持支持事後的審計。這樣的系統，我們不再需要去相信和我們簽訂合約的對方，只需要相信區塊鏈系統會把剩下的事完成就可以了。這就是區塊鏈技術帶來的革命性變化——去信任。正是在去信任的環境下，智能合約才大有用武之地。

基本講解就到這裡,歡迎轉載,部分內容來源網路,不知出處,侵刪.

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！