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小白要找的區塊鏈基本概念都在這裡啦!

最近有很多圈內幣友給我留言,說找不到比較完整的又比較簡單的介紹區塊鏈概念性的文章,讓我整理一個出來,方便大傢伙閱覽。今天小編可以說抱著廢寢忘食的態度,翻閱了大量的書籍和資料,終不辱使命,總算有了一點結果。篇幅有點長,望大家多花幾分鐘時間,一定對大家全面了解區塊鏈有所幫助!

(一)比特幣

比特幣

一個點對點的電子貨幣系統。用一句不是很準確但卻是最通俗的話概括:「比特幣就是這個世界發行的並且流通於世界的"非法定』貨幣」。既可以指這種虛擬貨幣單位,也指比特幣網路或者網路節點使用的比特幣軟體。

哈希

二進位數據的一種數字指紋。

網路

比特幣網路是一個由若干節點組成的用以廣播交易信息和數據區塊的P2P網路。

確認

當一項交易被區塊收錄時,我們可以說它有一次確認。礦工們在此區塊之後每再產生一個區塊,此項交易的確認數就再加一。當確認數達到六及以上時,通常認為這筆交易比較安全並難以逆轉。

工作量證明

pow工作量證明指通過有效計算得到的一小塊數據。具體到比特幣,礦工必須要在滿足全網目標難度的情況下求解SHA256 演算法。(代表:比特幣)

權益證明

pos根據持有貨幣的量和時間,發利息的一種制度。(代表:未來幣)

授權證明

Dpos:結合pow和pos優勢的同時,通過實施科技式的民主來抵消中心化所帶來的負面影響。

礦工

礦工指通過不斷重複哈希運算來產生工作量證明的各網路節點。

礦工費

交易的發起者通常會向網路繳納一筆礦工費,用以處理這筆交易。大多數的交易需要0.5毫比特幣的礦工費。

難度

整個網路會通過調整「難度」這個變數來控制生成工作量證明所需要的計算力。

難度目標

使整個網路的計算力大致每10分鐘產生一個區塊所需要的難度數值即為難度目標。

難度調整

整個網路每產生2,106個區塊後會根據之前2,106個區塊的算力進行難度調整。

創世區塊

創世區塊指比特幣上的第一個區塊。

獎勵

每一個新區塊中都有一定量新創造的比特幣用來獎勵算出工作量證明的礦工。現階段每一區塊有25比特幣的獎勵。

私鑰

用來解鎖對應(錢包)地址的一串字元,(私鑰必須嚴格保管,不能向任何人公開)例如5J76sF8L5jTtzE96r66Sf8cka9y44wdpJjMwCxR3tzLh3ibVPxh。

公鑰

公鑰與私鑰是通過一種演算法得到的一個密鑰對(即一個公鑰和一個私鑰),公鑰是密鑰對中公開的部分,私鑰則是非公開的部分。

交易

簡單地說,交易指把比特幣從一個地址轉到另一個地址。更準確地說,一筆「交易」指一個經過簽名運算的,表達價值轉 移的數據結構。每一筆「交易」都經過比特幣網路傳輸,由礦工節點收集並封包至區塊中,永久保存在區塊鏈某處。

錢包

錢包指保存比特幣地址和私鑰的軟體,可以用它來接受、發送、儲存你的比特幣。

(二)區塊鏈

區塊

「如果全人類叫做區塊鏈,那麼當有一個新生命誕生,他要向全人類宣布他誕生了,並且他得到全人類的認可。這個新生命就叫一個區塊」一個區塊就是若干交易數據的集合,它會被標記上時間戳和之前一個區塊的獨特標記。區塊頭經過哈希運算後會生成一 份工作量證明,從而驗證區塊中的交易。有效的區塊經過全網路的共識後會被追加到主區塊鏈中。

區塊鏈

區塊鏈是一串通過驗證的區塊,當中的每一個區塊都與上一個相連,一直連到創世區塊。「連在一起的區塊就叫區塊鏈!」

塊鏈式數據結構

一段時間內發生的事務處理以區塊為單位進行存儲,並以密碼學演算法將區塊按時間先後順序連接成鏈條的一種數據結構。

去信任

去信任表示用戶不需要相信任何第三方。用戶使用去信任的系統或技術處理交易時非常安全和順暢,交易雙方都可以安全地交易,而不需要依賴信任的第三方。

點對點

通過允許單個節點與其他節點直接交互,無需通過中介機構,從而實現整個系統像有組織的集體一樣運作的系統。

去中心化

去中心化是區塊鏈最基本的特徵,指區塊鏈不依賴於中心的管理節點,能夠實現數據的分散式記錄、存儲和更新。

中本聰

中本聰是比特幣的發明人或發明組織,目前身份存疑。「中本聰」也可能僅僅是個化名。中本聰於 2008 年發表了一篇名為《比特幣:一種點對點式的電子現金系統》(Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System)的論文,描述了一種被稱為「比特幣」的電子貨幣及其演算法,被視為是區塊鏈的第一個成功實踐。

智能合約

「一個智能合約是一套以數字形式定義的承諾(promises),包括合約參與方可以在上面執行這些承諾的協議」。智能合約旨在驗證合同的磋商或履行,可以用來執行沒有第三方的可完全信任的交易。這些交易是可追蹤且不可逆轉的。智能合約中包含了有關合同條款的所有信息,可以自動執行所有預設的操作。

閃電網路

閃電網路是一種基於區塊鏈的支付協議。這種協議可以用在即時支付的場景。從理論上講,閃電網路將影響到比特幣的價值,安全性和被大眾接受的普遍度, 但它不會收取高額費用,並且交易時間會大大縮短。另外,通過將所有小型的交易轉移到閃電網路,比特幣主網的負載將會減少,從而改善了主網上的交易費用和時間。

隔離見證

隔離見證的英文全稱是「Segregated Witness」,簡寫為SW。從字面意思理解,就是把見證隔離開。將區塊的簽名信息隔離出來,UTXO里放一個指向這個簽名信息的指針就行了。這樣一來,原來的空間就可以省出來,網路就不會那麼擁堵。

圖靈完備

圖靈完備意味著你的系統可以做到圖靈機能做到的所有事,即可以解決所有的可計算的問題。簡單的理解就是,如果一個語言是圖靈完備的,需要該語言支持循環語句,支持分支語句,支持循環和遞歸,理論上可以解決任何演算法,但也有可能進入死循環而導致系統崩潰。比特幣不圖靈完備,以太坊圖靈完備。

「令牌」Token

Token本是一個計算機安全術語,是計算機身份認證中「令牌」 的意思,隨著ICO和區塊鏈的大火,Token也變得廣為人知。在數字經濟的語境中,Token類似於區塊鏈生態里用於流通的貨幣,也就是代幣。

(三)區塊鏈基本性質

匿名性

由於區塊鏈各節點之間的數據交換遵循固定且預知的演算法,因此區塊鏈網路是無須信任的,可以基於地址而非個人身份進行數據交換。

自治性

區塊鏈採用基於協商一致的機制,使整個系統中的所有節點能在去信任的環境自由安全地交換數據、記錄數據、更新數據,任何人為的干預都不起作用。

開放性

區塊鏈系統是開放的,任何節點都能夠擁有全網的總賬本,除了數據直接相關各方的私有信息通過非對稱加密技術被加密外,區塊鏈的數據對所有節點公開,因此整個系統信息高度透明。

可編程

分散式賬本的數字性質意味著區塊鏈交易可以關聯到計算邏輯,並且本質上是可編程的。因此,用戶可以設置自動觸發節點之間交易的演算法和規則。

可追溯

區塊鏈通過區塊數據結構存儲了創世區塊後的所有歷史數據,區塊鏈上的任一一條數據皆可通過鏈式結構追溯其本源。

不可篡改

區塊鏈的信息通過共識並添加至區塊鏈後,就被所有節點共同記錄,並通過密碼學保證前後互相關聯,篡改的難度與成本非常高。

集體維護

區塊鏈系統是由其中所有具有維護功能的節點共同維護,所有節點都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用。

無需許可

無需許可表示所有節點都可以請求將任何交易添加到區塊鏈中,但只有在所有用戶都認為合法的情況下才可進行交易。

(四)區塊鏈分類

範圍分類

公有鏈

公有鏈的任何節點都是向任何人開放的,每個人都可以參與到這個區塊鏈中的計算,而且任何人都可以下載獲得完整區塊鏈數據,即全部賬本。

聯盟鏈

聯盟鏈是指參與每個節點的許可權都完全對等,各節點在不需要完全互信的情況下就可以實現數據的可信交換,聯盟鏈的各個節點通常有與之對應的實體機構組織,通過授權後才能加入或退出網路。聯盟鏈是一種公司與公司、組織與組織之間達成聯盟的模式。

私有鏈

在某些區塊鏈的應用場景下,開發者並不希望任何人都可以參與這個系統,因此建立一種不對外公開、只有被許可的節點才可以參與並且查看所有數據的私有區塊鏈,私有鏈一般適用於特定機構的內部數據管理與審計。

機制分類

主鏈

通常區塊鏈,尤其是公有鏈都有主網和測試網。主網是區塊鏈社區公認的可信區塊鏈網路,其交易信息被全體成員所認可。有效的區塊在經過區塊鏈網路的共識後會被追加到主網的區塊賬本中。

測試鏈

測試鏈是對應主網具有相同功能,但主要目的用於測試的區塊鏈。由於測試鏈是為了在不破壞主鏈的情況下嘗試新想法而建立的,只作為測試用途,因此測試鏈上的測試幣不具備交易價值。比特幣的測試鏈已經歷多次重置,以阻止將其測試幣用作交易、投機用途的行為。

對接分類

側鏈

側鏈是主鏈外的另一個區塊鏈,錨定主鏈中的某一個節點,通過主鏈上的計算力來維護側鏈的真實性,實現公共區塊鏈上價值與其他賬簿上價值在多個區塊鏈間的轉移。最具代表性的實現有 Blockstream。這種主鏈和側鏈協同的區塊鏈架構中的主鏈有時也被稱為母鏈(Parent chain)。

跨鏈

跨鏈,顧名思義,就是通過一個技術,能讓價值跨過鏈和鏈之間的障礙,進行直接的流通。區塊鏈是分散式總賬的一種。一條區塊鏈就是一個獨立的賬本,兩條不同的鏈,就是兩個不同的獨立的賬本,兩個賬本沒有關聯。本質上價值沒有辦法在賬本間轉移,但是對於具體的某個用戶,用戶在一條區塊鏈上存儲的價值,能夠變成另一條鏈上的價值,這就是價值的流通。

互聯鏈

針對特定領域的應用可能會形成各自垂直領域的區塊鏈,互聯鏈就是一種通過跨鏈技術連接不同區塊鏈的基礎設施:包括數據結構和通信協議,其本身通常也是區塊鏈。各種不同的區塊鏈通過互聯鏈互聯互通並形成更大的區塊鏈生態。與互聯網一樣,互聯鏈的建立將形成區塊鏈的全球網路。

(五)區塊鏈層級分布

數據層

數據層主要描述區塊鏈的物理形式,是區塊鏈上從創世區塊起始的鏈式結構,包含了區塊鏈的區塊數據、鏈式結構以及區塊上的隨機數、時間戳、公私鑰數據等,是整個區塊鏈技術中最底層的數據結構。

網路層

網路層主要通過 P2P 技術實現分散式網路的機制,網路層包括 P2P 組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制,因此區塊鏈本質上是一個 P2P 的網路,具備自動組網的機制,節點之間通過維護一個共同的區塊鏈結構來保持通信。

共識層

共識層主要包含共識演算法以及共識機制,能讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網路中高效地針對區塊數據的有效性達成共識,是區塊鏈的核心技術之一,也是區塊鏈社群的治理機制。目前至少有數十種共識機制演算法,包含工作量證明、權益證明、權益授權證明、燃燒證明、重要性證明等。

激勵層

激勵層主要包括經濟激勵的發行制度和分配製度,其功能是提供一定的激勵措施,鼓勵節點參與區塊鏈中安全驗證工作,並將經濟因素納入到區塊鏈技術體系中,激勵遵守規則參與記賬的節點,並懲罰不遵守規則的節點。

合約層

合約層主要包括各種腳本、代碼、演算法機制及智能合約,是區塊鏈可編程的基礎。將代碼嵌入區塊鏈或是令牌中,實現可以自定義的智能合約,並在達到某個確定的約束條件的情況下,無需經由第三方就能夠自動執行,是區塊鏈去信任的基礎。

應用層

區塊鏈的應用層封裝了各種應用場景和案例,類似於電腦操作系統上的應用程序、互聯網瀏覽器上的門戶網站、搜尋引擎、電子商城或是手機端上的 APP,將區塊鏈技術應用部署在如以太坊、EOS、QTUM 上並在現實生活場景中落地。未來的可編程金融和可編程社會也將會是搭建在應用層上。

還有不足的地方,大家可以留言,後期我會做更加系統的補充和完善。文章最後感謝區塊鏈創世和廣陵阿實提供資料支持。

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