区块链学习

北城余情 提交于 2019-12-05 19:47:14

慕课@Tiny熊

@cy

区块链不是单一技术,而是一系列技术的集合。

核心技术:

       密码学额和数字签名用于身份地址标识;

       共识算法用于工作量证明;

       分布式存储技术用于存储交易记录和区块,分布式网络技术用于网络通信和结点发现;

本质:一个分布式的、公开的数据库,是加密货币和智能合约的基础;

 

为什么叫区块链?

        数据是以一个个区块链式存储的,通过hash的方式把一个一个区块相连;即从第一个创世区块开始,之后产生的每一个区块都新增到上一个区块的后面。

区块:分为区块头部和区块数据,头部中存储了上一个区块的哈希值。

序号

时间戳

Hash值

交易记录

 

 

 

 

 

应用场景:

       资产:数字资产发型、支付、交易、结算

       记账:股权交易、供应链金融、商业积分

       基于区块链不可篡改的特性:溯源、众筹、医疗证明、存在性证明

               不可篡改:因为每一个块都记录了前一个块的哈希值,一个块的改变会引起之后每一个块的改变,因此要修改前面的数据成本非常昂贵。

      点对点技术:共享经济、物联网

 

隐私:匿名交易。交易过程中交易双方的个人信息保密,也没有第三方机构的参与。

        

比特币是什么?

       一种数字货币,当一串数字可以当做货币的时候,它的价值来自大家的信任;由计算(挖矿)产生;交易过程具有安全性、隐私性、可追溯、不可篡改等特性;采用区块链作为底层技术来实现上述特性。

 

信任从何而来?

      1.财产只受自己的私钥控制。财产安全转变成保证私钥不暴露。

      2.无通胀(总量是2100万个)。(但由于国家对虚拟货币的管控,会导致比特币下跌。

      3.无假钞

      4.流通性好,可实现全球点对点流通

 

去中心化记账系统:

       相比于银行,现实货币的交易都需要通过银行来记账。但比特币的记账系统是一个去中心化的系统。即,没有统一记账的服务器,每台机器(每个人?)单独记账。

 

比特币原理

       1.账本如何验证?在每一台机器上都有一本账本

        对账本进行hash计算。对每本账本采取少数服从多数的原则,核对账本的时候只需要比对最后一个区块的哈希值,以此能实现高效的账本比对。

        Hash:同样的原始信息用同一个哈希函数总能得到相同的摘要信息;从摘要信息无法逆向推导原始信息;原始信息任何微小的变化都会引起摘要信息的变化;

      

       2. 账户所有权问题:采用私钥控制     

        一个地址有一个私钥,一个私钥对应比特币账户,谁拥有私钥谁就能进行比特币支付;

       非对称加密技术(交易签名);

       签名过程:对原始的交易信息进行哈希运算得到摘要信息,对摘要信息和私钥进行哈希运算得到签名信息。然后进行广播:节点收到签名之后进行验证。

      交易是账号->地址;整个账户上没有个人信息,保护了用户隐私;

      只要我们不泄露账户私钥,账户就是安全的(银行会冻结非法收入);

 

为什么记账?

       记账需要消耗资源,所以记账是有比特币奖励的;寻找一个块会越来越难,但得到的比特币奖励越来越少;消耗的计算机资源主要是进行加密哈希计算的算力。随着区块数量的增多,加密计算变得越来越难,计算的次数能达到16的32次方(?)。

 

 

挖矿过程:收集广播中还没有被记录账本的交易;交易的有效性验证;添加一笔给自己转账的交易(挖矿奖励);

比特币矿工挖矿是在做什么?

       在候选区块(还没有被记录账本的交易)的头部有一个 32 位的随机数区域,矿工需要反复调整随机数并计算,目标是让整个区块的哈希值小于一个“目标值”。如果试过所有的 32 位随机数可能性后,计算仍未能成功,那么就要改变币基(coinbase)的一个随机数,接着进行反复计算。这个计算是加密哈希计算(对比特币来说是 SHA-256),除了反复计算别无他法。这种挖矿计算是非对称的,验证的确找到有效的随机数,只需要一次就可以。第一个完成这个计算难题的节点所打包的区块就成为有效区块,它向全网广播告知自己已经完成,由其他节点确认后(即有别的挖矿节点在这个区块的基础上进行下一个区块的挖矿,生成新的区块)。在等待 6 个区块后,该挖矿节点就可以获得这次比特币奖励。

       一段时间内只有一人可以记账成功;

       通过工作量证明(挖矿)竞争获得唯一记账权;其他节点复制记账结果;

 

两个节点同时完成工作量证明,使用谁的区块?

       采用共识机制:认可累计工作量最大的区块链。

 

 

      

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