木星链 木星链
Ctrl+D收藏木星链

区块链:一篇文章带你了解区块链的工作原理与流程

作者:

时间:1900/1/1 0:00:00

区块链这段时间相当热门,新闻媒体大量的报道,宣称它将创造未来,但啥是区块链?它是如何工作,有何特别之处,能解决什么问题,又如何使用呢?今天我们就来尝试,做一个最好懂的区块链教程,希望你看完这篇文章,不仅可以理解区块链,还会明白什么是挖矿,为什么挖矿会越来越难的问题。

区块链是什么,正如其名字所示,区块链是一串包含着信息的数据块,它是一种特殊的分布式数据库,这项技术最早由一组研究人员于1991年提出,用来给数字文档打上时间戳记,以确保人们不能回溯或篡改时间,就像一个公证人。首先区块链主要是用来存储信息,就像存储你的聊天记录一样,任何需要保存的信息,都可以写入区块链,也可以从里面读取,所以它是数据库,其次,任何人都可以架设服务器,加入区块链的网络,成为一个节点,区块链的世界里面没有中心节点,每个节点都是平等的,都保存着整个数据库,你可以向任何一个节点写入或者读取数据,因为所有的节点最终都会同步,保证区块链的一致性。

举个栗子,我们常用的某信就是中心化的服务器,某讯的主机就是中心节点,大家所有的聊天内容,都是通过他们的节点在发送给你想发送的人,然后聊天记录会保存在他们的服务器上,如果使用区块链,你的信息可能发送给任何一个节点,然后进行全网节点同步,这样所有的机电就都是一个数据库,其次你的电脑也可以安装程序成为一个节点,通过加密后,保存所有人的聊天记录,和某讯的服务器,拥有一样的权限和级别。

zkSync:实际获得空投者为符合条件的前1万名社区成员,剩余成员可在EthCC后分阶段获得:7月16日消息,zkSync发推表示此次NFT空投完全透明,179,365名合格社区成员中的前10000名获得此次空投,剩余的169,365名社区成员将有资格在EthCC(Ethereum Community Conference)之后的多阶段过程中获得LIBERTAS OMNIBUS NFT。[2023/7/16 10:58:22]

其实,分布式数据库并非新的发明,市场上早有此类产品,但是区块链有一个革命性的特点,区块链没有管理员,它是彻底的无中心的,其它的数据库都有管理员,但是区块链没有,如果有人想对区块链添加审核,也是实现不了的,因为它的设计目标就是为了防止出现居于中心地位的管理当局,正是因为无法管理,区块链才能做到无法被控制,否则,一旦被大公司大集团掌控了管理权,他们就会控制整个平台,其他使用者就必须听命于他们,但是,没有理管理员,人人都可以往里面写入数据,怎样才能保证数据是可信的呢,被坏人改了怎么办呢,区块链有一个区块组,区块很像数据库的记载,每次写入数据就是创建一个区块,每个区块包含了两个部分,区块头和区块体,区块头记录当前区块的特征值,区块提记录当前的实际数据,区块头包含了当前区块的多项特征值,生成时间、实际数据的哈希、上一个区块的哈希等等。

Curve 3pool中USDT占比超74%,USDT出现轻微脱锚:6月15日消息,行情显示,稳定币USDT出现轻微脱锚,跌至0.9978美元附近。据Curve官方数据显示,当前3pool中USDT占比已达74.35%(301,753,409枚)。[2023/6/15 21:39:17]

你需要理解什么是哈希,就是理解区块链所必须的,所谓哈希就是计算机可以对任意内容,计算出一个长度相同的特征值。区块链的哈希长度是256位,就是说不管原始内容是什么,最后都会计算出一个256位的二进制数字,它可以是一个笑脸、一个语音、一段话或者一个视频。而且可以保证,只要原始内容不同,对应的哈希一定是不同的,举例来说,字符串123的哈希是这个,转换成二进制就是256位,而且只有123能够得到这个哈希,理论上其它字符创也有可能得到这个哈希,但是概率是极低的,可以近似认为是不可能发生,因此就有了两个重要推论,1.每个区块的哈希都是不一样的,可以通过哈希识别区块,2.如果区块的内容改变了,它的哈希一定会改变,区块以哈希是一一对应的,每个区块的哈希都是针对区块头计算的,也就是说,把区块头的各项特征值按照顺序连接在一起,组成一个很长的字符串,再对这个字符串计算哈希,Hash=SHA256这个就是区块哈希的计算公式。SHA256区块链的哈希算法,注意这个公式里面只包含了区块头,不包含区块体,也就是说,哈希是由区块头唯一决定的。

俄罗斯Rosbank推出跨境加密货币支付试点:金色财经报道,据该信贷机构代表的消息称,俄罗斯Rosbank已经启动了加密货币跨境支付的试点项目。企业和私人客户都参与了交易的测试,结算代理是俄罗斯金融技术服务B-crypto。根据其网站,所有交易都符合法律和中央银行的要求。[2023/6/2 11:54:24]

前面说过区块头包含了很多内容,其中有当前区块的哈希,还有上一个区块的哈希,这个意味着如果当前区块体的内容变了,或者上一个区块的哈希变了,一定会引起当前区块的哈希改变,这一点对区块链有重大的意义,如果有人修改了一个区块,该区块的哈希就变了,为了让后面的区块还能还能连接到它,就必须依次修改后面所有的区块,否则被改掉的区块就脱离了区块链,由于后面要提到的原因,哈希的计算很耗时,短时间内修改多个区块,几乎是不可能发生的,除非有人掌握了全网51%以上的算力,正式通过这种联动机制区块链保证了自身的可靠性。数据一旦写入,就无法被篡改,就像历史一样,发生了就是发生了,从此再也无法改变,每个区块链都连接着上一个区块,这是区块链这个名字的由来,由于必须保证节点之间的同步,所以新区块的添加速度不能太快。

TheGraph已集成Arbitrum、Avalanche、Celo网络:金色财经报道,去中心化索引协议TheGraph已集成Arbitrum、Avalanche、Celo网络,DApp开发人员可以开始使用子图加载对应区块链网络的数据。[2023/2/28 12:33:38]

试想一下,你刚同步了一个区块,准备基于它生成下一个区块,但这个时候别的节点又有了新的区块产生,你不得不放弃做了一半的计算再次去同步,因为每个区块的后面只能跟着一个区块,你永远只能在最新区块的后面生成下一个区块,所以你别无选择,一听到信号就必须立刻同步,所以区块链的发明者中本聪故意让添加新区块化变得困难,它的设计是平均每十分钟全网才能产生一个新的区块,一小时也只产生六个而已,这种产出速度不是通过命令达成的,而是故意设置了海量的计算。也就是说只有通过这些大量的计算,才能得到当前区块的有效哈希,从而把新区快添加到区块链,由于计算量太大,所以快不起来,这个过程叫做采矿,也叫做挖矿。

因为计算有效哈希的难度,好比在全世界的沙子里面找到一粒符合条件的沙子,计算哈希的机器叫做矿机,操作矿机的人叫做矿工,读到这里你可能还会有一个疑问,人们都说采矿好困难,可是采矿不就是用计算机,来计算出一个个哈希吗,这正是计算机的强项啊,怎么会变得困难呢。迟迟算不出开,原来不是任意一个哈希都可以,只有满足条件的哈希才会被区块链所接纳,这个条件特别的苛刻,使得绝大部分哈希都不能够满足要求,必须重算。

Web3音乐创作平台Arpeggi Labs完成510万美元种子轮融资,a16z Crypto领投:9月15日消息,Web3音乐创作平台ArpeggiLabs完成510万美元种子轮融资,a16z Crypto领投,1 confirmation、Palm TreeCrew、WndrCoVentures、Steve Aoki、3LAU、WyclefJean、DiscoFries、Electric FeelVentures、LouisBell、JoeZadeh、Audius Foundation、Shayne Coplan、Paul Veradittakit和Cooper Turley参投。Arpeggi为用户提供创作、发布和混合音频的Web3音乐创作平台,后续更新包括推出免费浏览器DAW、集成其它Web2和Web3音乐平台以及推出网站原生社交功能等。[2022/9/15 6:57:23]

原来,哈希头包含一个难度系数,这个值决定了计算哈希的难度,举例来说,第十万个区块的难度系数是14000,区块链协议规定,使用一个常量除以难度系数,可以得到目标值。显然,难度系数越大,目标值越小,哈希的有效性跟目标值密切相关,只有小于目标值的哈希才是有效的,否则哈希无效,必须重算,由于目标值非常小,哈希小于该值的机会极其渺茫,可能计算十亿次才能中一次,这就是采矿如此之慢的原因。

刚才说过,当前区块的哈希由区块头,唯一决定,如果要对同一个区块反复计算哈希,就意味着区块头必须不停的变化,否则不可能算出不一样的哈希,区块头里面所有的特征值都是固定的,为了让区块头产生变化,中本聪故意增加了一个随机项,叫做“Nonce”Nonce是一个随机值,矿工的作用其实就是猜出Nonce的值,使得区块头的哈希可以小于目标值,从而能够写入区块链,Nonce是非常难猜的,目前只能通过穷举的方法一个一个试错。

根据协议,Nonce是一个32位的二进制,最大可以到2147亿,第十万个区块的Nonce是2.74亿,可以理解成矿工从零开始一直计算了274亿次,才得到了一个有效的Nonce值,使得算出的哈希能够满足条件,运气好的话也许一会就找到了Nonce,运气不好的话,可能算完了2147亿都没有办法发现Nonce,及当前趋话题不可能算出满足条件的哈希,这时协议允许矿工改变区块体,开始新的计算。

正如刚才所说,采矿具有随机性没法保证正好十分钟产出一个区块,有时一分钟就算出来,有时几个小时也没有结果。总体来说,随着硬件设备的提升,以及矿机量增长,计算速度一定会越来越快,为了将产出速率恒定在十分钟,中本聪还设计了难度系数以及动态调整机制,它规定难度系数每两周调整一次,如果这两周里面区块的平均生成速度是九分钟,就意味着这比预定速度快了10%,因此,接下来的难度系数就要调高10%,如果平均速度升成是11分钟,就意味着与预定速度慢了10%,因此,接下来难度系数就要降低10%,难度系数越调越高,目标值越来越小,导致了采矿越来越困难,即使区块链是可靠的。

现在还有一个问题没有解决,如果两个人同时向区块链写入数据,也就是说同时有两个区块加入,因为他们都连接着前一个区块,就形成了分叉,这时应该采用哪一个区块呢,现在的规则是新节点总是采用最长的那条链,如果区块链有分叉,将看哪一个分支,在分叉点后面先打到六个区块,称之为六次确认,按照十分钟一个区块计算,一小时就可以完成。

由于新区快的生成速度由计算能力决定,所以这条规则就是说拥有大多数计算能力的那条分支,就是正宗的区块链,区块链作为无人管理的分布式数据库。从2009年已经运行了11年,没有出现过大的问题,这证明它是可行的,但是,为了保证数据的可靠性,区块链也有自己的代价,1.效率问题,数据写入区块链最少要等待十分钟,所有节点都同步数据则需要更多的时间,2.耗能问题,区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算,这是非常浪费能源的,因此,区块链的适用场景其实有限,不存在所有成员都信任管理的当局,写入的数据不需要实时使用,挖矿的收益能够弥补本身的成本,如果无法满足上述的两个条件,那么传统的数据库将是更好的解决方案。

目前区块链最大的应用场景就是以比特币为代表的加密货币,去中心化金融和通信等行业也在快速的发展。

标签:区块链NCEONCWEB有人靠区块链4天就挣了30万吗Fox Finance V2IONChainWEB4 AI

欧易okex官网热门资讯
ADE:“我们生产钞票” Citadel巡礼

金色财经快讯:CitadelSecurities以220亿美元估值获红杉资本领投11.5亿美元融资金色财经报道,1月11日.

1900/1/1 0:00:00
NFT:金色Web3.0日报 | 淘票票APP今天推出《流浪地球》系列数字藏品

DeFi数据1.DeFi代币总市值:1095.05亿美元DeFi总市值数据来源:coingecko2.过去24小时去中心化交易所的交易量:51.95亿美元 金色财经行情播报 | BTC跌势未止.

1900/1/1 0:00:00
区块链:聚焦:NFT的跨链未来

对于新手来说,NFT是区块链上唯一可识别的代币。每个标记都“指向”某物。这些“东西”可以是博客,照片,视频,3d渲染,photoshop文件,任何你能想到的东西.

1900/1/1 0:00:00
元宇宙:2022年的元宇宙:抢人、烧钱、突破体验边界

1992年,美国著名科幻大师尼尔·斯蒂芬森在其科幻小说《雪崩》中提出“元宇宙”这个概念。现在,元宇宙从文学中的奇思妙想正变成现实.

1900/1/1 0:00:00
WEB:彭博社:Web3 巨大潜力之下的未解之谜

风投基金AndreessenHorowitz(a16z)的合伙人ChrisDixon认为,以区块链为基础的互联网未来(即所谓的web3)事关数十亿美元的利益.

1900/1/1 0:00:00
元宇宙:元宇宙上出现违禁游戏 违规内容或成发展最大问题

自从去年roblox提出元宇宙概念之后,大量互联网巨头纷纷跟进,虽然元宇宙的发展得到了大多数人的认同,而且还扩展到区块链行业,但是在这一年的时间里,元宇宙也逐渐暴露出不少问题.

1900/1/1 0:00:00