什么是区块链技术的五个关键点?

郭知行

原创首发

09-05


原文标题:《Blockchain for Dummies》
文章来源:Medium
原文作者:Telmo Subira Rodriguez
翻译:水兔儿&郭知行


你很有可能在去年听到过「区块链」这个词。即使我们都倾向于对它是什么有一个模糊的想法,事实是我们大多数人都无法解释为什么每个人都在每个创新和技术论坛上谈论它。


本文总结了理解区块链的最重要概念,以便您可以参与任何有关此事的对话,而不会迷失在第一句话中。实际上,本文将为您提供在您自己的区块链使用情况下开始思考所需的所有信息。您将了解它是什么,以及它是如何工作的。


1.什么不是BLOCKCHAIN


在描述区块链之前,我们将开始澄清什么是区块链。许多人误解了这些术语和概念,导致以下典型错误:

  • 区块链不是加密货币。
  • 区块链不是一种编程语言。
  • 区块链不是加密编码。
  • 区块链不是IA或机器学习技术。
  • 区块链不是Python库或框架。

如果您认为Blockchain对应于之前的想法之一,请不要担心。你很快就会明白为什么你错了。


2. BLOCKCHAIN:它是什么?


Blockchain是一项全新技术的名称。正如名称所述,它是一连串区块或者区块组,它们链接在一起并在用户之间分布式地链接在一起。


「区块链是一个不可摧毁的经济交易数字分类账,可编程记录的不仅是金融交易,还包括几乎所有有价值的交易。」

Don 和 Alex Tapscott


最后,它具有无法篡改记录的特点,不需要依赖外部权限来验证数据的真实性和完整性。交易通常是经济的,但我们可以在区块中存储任何类型的信息。

即使我们称之为「新技术」,它的起源也可以追溯到1991年,当时Scott和Stornetta在「密码学杂志」上发表了”如何为数字文档加盖时间戳」。然而,由于比特币和其他加密货币的成功,现在它的受欢迎程度已经提高。


比特币:点对点电子现金系统」由Satoshi Nakamoto于2009年发布,该货币的价值在2017年12月17日达到历史最高值19,783.21美元。从那时起,Blockchain一直在每个人的时空里。


3. BLOCKCHAIN:它如何工作?


Blockchain技术的价值来自系统的分布式所带来的安全性。正因为如此,开发或使用区块链是完全必需的几个特征。


基于区块链的Super Data Science课程,我们将目前为止,5个基础的关键概念描述为区块链技术的根基:

密码哈希

不可篡改的分布式帐本

P2P网络

共识议定书

块验证或「挖矿」


Five keys to understand Blockchain<br/>


CRYPTOGRAPHIC哈希


哈希是一种加密函数,可将任何输入数据转换为固定长度的数字字符串。散列函数的每个输入都会产生不同的输出,结果是确定的:如果使用相同的输入,输出值将始终相同。


Hash函数最重要的特性之一是转换是单向的:你不能反转函数来生成原始输入。


The Hash function generates a unique code from every different input


有许多算法可以创建不同的哈希变体。你可以在此处查看SHA256哈希算法的工作原理。对于每个输入,算法会生成完全不同的输出,并且无法预测输入更改将如何影响输出。


区块链节点使用哈希函数来创建任何区块的唯一标识符。每个块都包含前一个块的哈希值。


无可挑剔的LEDGER


此功能与前一个功能密切相关。由于链的每个块都包含前一个的Hash,因此除非更改整个链,否则你无法修改任何块。所以我们认为该链可以称作不可篡改的数字分布式账本。


让我们看一个例子。我们有以下链,其中每个块都已经过哈希处理,哈希包含在下面的一个中:



如果匿名攻击者删除,添加或修改第一个块中的任何事务,则HASH#1将更改:



HASH#1作为Block 2中内容的一部分包含在内。因此,HASH#2也会改变,并且在受到攻击的块之后错误将传播到链的每个块。然后,用户将声明链无效。


P2P网络


区块链不需要任何外部或内部信任机构。这是可能的,因为区块链数据在全体人员之间流转。每个用户都有自己的交易副本和哈希块,并将新交易的信息传播到整个网络。这样,任何人都不可能改变链中的信息,因为它不是由中心化实体存储而是由整个节点用户网络存储。


验证一个交易后,它将被添加到链中,每个用户都会更新其本地信息。即使攻击者要修改你的本地链,网络也不会接受来自更改的链的任何区块。


共识协议


但真正的区块链是什么?在添加更多块之前,用户需要满足关于链的有效性的协议


每次节点添加新块时,所有用户都必须使用通用协议验证块。通常,节点通过工作证明或证明方法达成关于新块正确性的共识。


节点检查新块是否满足其Proof方法的必要条件,包括验证块内的所有事务。如果该块有效,则将其视为区块链的一部分并继续添加新块。


Every user has its own copy of the Blockchain, and they share any update with the other users<br/>


在不同用户具有明显有效的不同链的情况下,他们将丢弃较短的链并选择最长链作为主要区块链。与任何拜占庭容错Torelance(BFT)系统一样,他们将满足关于正确链的协议,同时至少有2/3的总节点不是恶意的。


块验证或「挖矿」


对于区块链来说,这个功能实际上并不是完全必要的,正如我们可以看到的那样,例如CREDITS平台。然而,由于比特币链,这可能是区块链最着名的事实之一。


「挖矿」一词指的是满足工作证明要求,以便将具有待处理交易的新块添加到区块链。有许多不同的挖掘方法,因为它们是为链定制的。


PoW方法通常要求用户创建一个对其Hash代码有限制的块。由于哈希代码是不可预测的,因此「矿工」必须在满足要求之前测试任何可能的组合。这些限制定义了网络的难度。


一旦「矿工」节点找到PoW问题的解决方案,他们就会将该块添加到链中,并且每个其他节点根据其共识协议检查PoW的有效性。如果该块是合法的,它们将把它包含在他们自己的区块链本地副本中。


3.结论


区块链技术是不断发展的。但是,我们可以找到一些关键点来维持这项技术的附加价值。


区块链允许用户创建一个可信且无法篡改的系统来记录任何类型的交易或信息。不需要外部或内部许可权限:每个用户都依赖于技术本身,遵循预定义的规则来达成共识并确保数据的完整性和真实性。


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