區塊鏈入門學習(1) 概念

2021-09-12 01:49:49 字數 1611 閱讀 3073

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區塊鏈(blockchain)是近年來的大熱門,最近開始學習區塊鏈,以及主流平台以太坊的一些內容,不得不說對於小白而言,內容概念確實多,且雜。以此記來梳理一下知識點,分享一下經驗內容。

一、區塊鏈的實質

區塊鏈,第一反映聯想到前段日子瘋漲的位元幣。沒錯,位元幣是依賴於區塊鏈底層框架,是一種數字貨幣,早在2023年,位元幣系統開始執行,並且為沒有中心機構運維下,執行了9年多的時間,它依賴於加密和共識演算法。

而區塊鏈的本質就是乙個去中心化的的資料庫,結合分布式資料儲存、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式,說白了,就是乙個分布式賬本。具有以下特點:

採用共識演算法更新、生成資料,保證了信任與交易安全,取代了傳統第三方中介機構。

與密碼學高度關聯,採用非對稱加密的方式,使用數字簽名技術保證交易安全。

二、區塊鏈中的核心概念

非對稱加密:通過同乙個密匙進行加密解密,稱之為對稱加密。顧名思義,非對稱加密就是有兩把密匙進行加密與解密,其中一把稱為私有密匙(private key),另一把稱為共有密匙(public key),密匙是成對出現的。

區塊:區塊包含區塊頭與區塊體兩部分。區塊頭包含了上一區塊打雜湊值、merkle樹等資訊,而區塊體內包含該區塊內所有的交易資訊。區別乙個區塊可以通過區塊的雜湊值。所謂雜湊值,就是一種數字指紋,將資訊提取並打亂隨機生成打,常用的雜湊演算法有sha1、sha2、sha256等(1,2,256表示雜湊值位數),區塊中採用sha256演算法。merkle樹,是一棵二叉樹,通過有效的儲存,遞迴訪問的手段,對兩個節點進行雜湊運算,將運算的雜湊值疊加,再進行雜湊運算,直至剩餘乙個雜湊值,稱為merkle樹的根,便是區塊頭結構中的雜湊值。

共識機制:通過該機制,可以使得區塊鏈這個去中心化的資料庫中,各個節點達成共識。例如位元幣系統,採用一種工作量證明共識(proof of work,pow)的機制保證了分布式賬本的一致,簡單打來講,就是不斷改變隨機數,進行sha256運算,求區塊頭的雜湊值,這個過程,就是我們俗稱的「挖礦」,做這件事的人,稱為「礦工」。顯而易見,這需要一定的算力,費時費力,但是存在一定的激勵措施,例如,發現新的區塊時,將獎勵給礦工位元幣(2023年,12.5個,每4年減半)。因此,一些人提出了多種共識機制,如股權證明機制(pos)等。

三、區塊鏈的平台

位元幣並不是區塊鏈的全部,它是pow共識機制,任何人可以加入,是公有鏈(區塊鏈可以按公有鏈,聯盟鏈,私有鏈),但是它不支援智慧型合約,可以支援一些指令碼來進行程式設計操作。

以太坊(ethereum)是區塊鏈的乙個開發平台,是乙個開源的有智慧型合約功能的公共區塊鏈平台。通過其專用以太幣(ether)提供的虛擬機器來處理點對點的合約。它提供一些介面,降低了開發難度。在接下去打學習中,將圍繞以太坊展開,主要有meteor、truffle、remix-ide等內容。

hyperledger fabric是 the linux foundation主辦的 hyperledger專案之一。hyperledger fabric 旨在作為開發模組化體系結構的區塊鏈應用程式的基礎,以便諸如共識和會員服務等元件可以即插即用。它使用容器技術來託管構成系統應用邏輯的智慧型合約(也稱為鏈**)。該架構將交易處理分為 3 個階段:分布式邏輯處理和協商(「鏈**」)、交易訂購,以及交易驗證和提交。這種分離提供了一些優勢:不同節點型別之間需要的信任和驗證水平更低,網路可伸縮性和效能得到了優化。

區塊鏈入門學習 概念

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