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区块链的运行原理是是什么?
2018-08-17 14:39:22   来源:   评论: 点击:

区块链需要大家共同参与记账,才能持续运作。

那么,大家凭什么帮你记录?

原因特别简单,记录消息就能赚到比特币。所以,记账活动在区块链的世界里俗称为挖矿。

比如,A借给B一万块人民币,C若是第一个记录的人,就能获得奖励;然后系统会给这个记录前加一个编码公布出去;D若是第一个记录的人就会获得奖励,系统同样会将这个交易记录编码公布,依次类推。奖励机制使得人人愿意参与记账,每笔交易数据都会被被盖上时间戳,从而保证交易的唯一性和真实性。

在区块链点对点的价值转移中,要利用公钥和私钥来识别身份。比如,小白想要给小黑证明自己就是小白,小白只需要用私钥对文件加密后发送给小黑,小黑收到之后用小白公布的公钥来解密。如果能解开,就可以验证小白就是小白。在这个过程中,公钥大家都能用,私钥只有自己能用,这样不对称的加密方式,增强了点对点式交易的安全性。

1.区块链的工作模式

我们假设A和B之间要发起一笔交易,A在区块链的世界里,以广播的形式通知了所有用户,他有一笔交易。之后,用户们因为记录信息有奖励,都来记录并且将这条信息,加到了区块链这本无限大的电子账本上。

简单来说,区块链是一个透明公开、分布式的数据库,有着去中心化、绝对信用、集体维护、可靠数据库四大特点。

2.区块链的底层架构

区块链的底层架构,是由六个层面构成,并相互支撑,浑然一体。

数据层:负责区块链的运作和安全;

网络层:负责区块链网络中各节点之间的信息交流;

共识层:负责点对点模式的有效识别认证;

激励层:负责鼓励大家记录信息;

合约层:负责规定交易方式和流程细节;

应用层:负责实现生活的各类应用场景。

3.区块链的基本类型

区块链有三种基本类型:

公有链,是指信息对所有人完全透明公开;

私有链,是指信息只对特定的人公开;

联盟链,是指同行业领域的人结盟合作,信息仅对合作人员公开。

随着区块链的不断发展,会诞生更多形式。

4.区块链的发展脉络

区块链的技术发展可以分为三个阶段或者说是三个领域。

第一,区块链1.0:指的是以比特币为代表的可编程货币,即多指数字货币领域的创新;

第二,区块链2.0:基于区块链的可编程金融,多指合约、交易方面的创新;

第三,区块链3.0:基于区块链的可编程社会,即区块链在其他行业的应用,多指人类组织形态方面的创新。

这可以看成是区块链的发展规划,从诞生到成长,再到成熟,这个过程虽然艰难,还有些遥远。但不得不承认,区块链作为一种底层技术有着巨大的发展空间和令人兴奋的未来。

现在,区块链已经和大数据、人工智能并称为是打开互联网金融新时代大门的三把钥匙。

5.区块链的共识机制

共识机制就是确定达成某种共识。这不得不提一个有意思的拜占庭将军问题。

在古代,拜占庭是一个强大的国家,周围有10个小国家。如果10个小国家想要攻打拜占庭,就必须结盟,且至少要有6个小国家达成共识;反之,则会被拜占庭所消灭。

这里,就存在一个点对点的共识问题,即是否能确定一起出兵攻打拜占庭?

区块链的共识机制很多,我们重点来解读最常见的三种共识机制,工作量证明、权益证明和股份授权证明。

工作量证明(POW):是从结果证明是否达成了共识。区块在生成的过程中,是需要用哈希值来连接的。区块就相当是火车箱,哈希值就是连接火车箱的节点,如果区块之间能相互连接,就说明达成了共识,反之,就是无法达成共识。哈希值非常的复杂、冗长,需要大量的尝试计算。能不能算对,就取决于节点的计算能力。而这个计算的过程,就是挖矿。

权益证明(POS):工作量证明的升级版,加快了运算速度,但依然是挖矿。

股份授权证明(DPOS):是通过节点选举若干代理人,由代理人负责验证和记账。这样一来,就大大缩小参与验证和记账节点的数量,共识验证的速度也大大加快。

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