区块链简介

Posted 2021-10-01 ZhangJiQun.

一 区块链的分类

首先区块链主要分为三大类，公有链、私有连和联盟连。公有链是指没有官方组织和管理机构，完全去中心化的区块链。任何人都可以发送交易，任何人都可以进行数据访问。节点间基于共识机制开展工作。

公有区块链是最早的区块链，也是目前应用最广泛的区块链。

私有链由名字可想而知，具有一定程度上的中心化控制，换句话说它对于数据访问和使用都具有严格的权限管理。他可以为个人所有，也可以建立在某个公司内部，运作规则由个人或企业要求设定，并设置相应的权限分工。

联盟链介于公有链和私有链之间。是指有若干个机构共同参与管理的区块链。该区块链上的读写权限以及其他权限仅对联盟成员开放。联盟链是一种需要注册许可的区块链，这种区块链也成为许可链（Permissioned Blockchain）。

二、区块链系统运行原理

1、防止交易作假机制——时间戳

在了解区块链的分类之后，那么区块链系统到底是如何运行工作的？对于一个本身存在去中心化特性的系统，如何在一个没有信任而言的世界里建立一套信任系统，我在这里借用其中某个数字资产的运行机制进行讲解。为了防止交易作假，中本聪创新性的给每一笔交易盖上一个时间戳。系统会保证每十分钟产生一个区块，这十分钟内的全网交易都会被正确的盖上时间戳，而后计入区块。那么这个时间戳由谁来盖？在社会里，恐怕没有活雷锋愿意无偿的花时间去盖时间戳吧。

2、竞争记账机制

为了解决这个问题，中本聪开创了一个竞争记账机制。系统中，每十分钟进行一轮基于加密哈希算法的数学竞赛，优先解出题目的人就会获得一次记账的权力，以及25个数字资产的奖励。其他竞赛者在得知已经有人解出题目之后，就会立马开始下一道题的解题工作。题目难度由节点根据解题速度，自动调整，整体维持十分钟进行一轮数学竞赛的频率。

曾经有人，拟人化的解释过这个问题，在此借用一下，方便大家更好的理解：“单身汪们要找女票，国民岳母说我有好多女儿，这样吧我给你们出点题目，解出一个就给其中一个姑娘的微信号。单身汪们疯狂竞争，想破脑袋去解题。只要其中一只汪解出一道题目，就立马得意洋洋地昭告天下，示威全部单身汪，这个姑娘是我的啦，你们放弃吧。其他单身汪们即使不服也没有办法，惆怅懊恼也不是个事儿啊，还是麻溜地立马去解下一道题目吧。这只喜赢姑娘的幸运小汪被岳母认可后还能得到25个货币单位的彩礼，简直人生赢家。

岳母会通过解题的速率去调整题目的难度，有时候吧，出题太难了，好久没有小伙子有能力来上门提亲，她一寻思，这可不行，这女儿不能砸手里啊，得把题目难度降一点。

有时候难度太简单，不到10个时间单位就嫁出去一个，这更不行，赶紧使用难度提升技能”。

3、挖矿与工作量证明原理

这个过程其实就是传说中的挖矿，而数学竞赛就是算力竞争，

那么如何证明自己是最快解出问题答案的人呢？

目前最常用的证明机制是工作量证明，英文缩写POW。那么什么是工作量证明？举个例子，一家工厂一天要组装100部手机，从早上开始便准备好各种零部件，到了晚上工厂能够收到已经组装好的100部手机。虽然厂长没有亲自去监督，去计算100部手机工作时长，但是也能确定工厂这一天的工作量。

简单来说就是通过一个大家都可以验证的结果，就可以确认你做过一定量的工作。监测工作的过程效率很低，但是通过对结果进行认证，来证明完成了相应的工作量，就是一种相对高效的方式。比如你的大学毕业证书，相关从业证书等就是通过对结果的检验所取得的一种证明。

挖矿的过程实际上是建立一个全网总账，矿工就相当于账本的记账员。在全网矿工都核实完记账没有错误，经过6个十分钟记账后，这笔交易才能被区块链承认合法。

区块链怎样解决信任问题

       区块链技术基于分布式账本技术，通过数学算法和现实经济的方式组合，在区块链上形成一套共识机制，从而使区块链技术在各方面成为实现共享经济的一种完备框架。 随着区块链技术的突破，将使传统的认证方式转变成认证方式，最终实现真实而非认证的改变。区块链技术通过密钥控制和加密算法实现信息的安全、可靠和不可篡改，区块链系统能让用户信任交易过程中人工智能、透明度和共识等维度。

　　区块链技术基于分布式账本技术，通过数学算法和现实经济的方式组合，在区块链上形成一套共识机制，从而使区块链技术在各方面成为实现共享经济的一种完备框架。 随着区块链技术的突破，将使传统的认证方式转变成认证方式，最终实现真实而非认证的改变。区块链技术通过密钥控制和加密算法实现信息的安全、可靠和不可篡改，区块链系统能让用户信任交易过程中人工智能、透明度和共识等维度。

　　区块链技术在物联网领域也被称为分布式账本技术。在物联网领域，一致性和可用性的要求比较高，比如无人驾驶汽车。由于每个节点都是由一个节点来完成，每一个节点都可以验证自己的车辆的位置，而不需要任何人的许可和交通信息。

　　由于区块链技术可以在无须借助第三方的信任背书的情况下，实现高度的信任，这使得智能设备在设置智能设备时的更耗时间及更多的人力成本，并在设定的时间进行相应的维护。区块链技术的使用可以将设备的自动识别、安全性、交易验证和交易管理从底层开始，进而实现物联网的智能化。

　　在区块链上，任何人都可以访问公开的区块链上的数据，所有人都可以发出交易等待被写入区块链中的数据，区块链上的数据都存放在一个公开透明的数据库里，任何人都可以访问和进行数据记录。

　　区块链系统通过密码学的签名添加私钥以及智能合约的执行，实现了一个不可篡改、可审计的账本信息库，这种技术既不依赖于特定实体，又可以依赖于一些中央机构和权威机构。

　　区块链技术通过密码学的签名特性保证数据的完整性、不可篡改数据、不可伪造和可追溯。

区块链技术通过密码学的签名特性保证数据的安全性，并以不可逆的方式永久地存储在区块链中，这样就能大大减少数据的和干扰。

区块链技术通过密码学的签名特性保证了每个数据节点上都可以查询区块链数据的完整性，从而提升了整条数据库的稳定性。

　　区块链技术的开源可以减少成本和环境的负担。区块链的特点就是去中心化，在区块链系统中，任何一个节点的计算能力都非常低，一个节点的计算能力需要大约10分钟的时间才能建造出区块链上的数据块。这个特性正是区块链中每个节点都有独立的资源，能够独立运作。在比特币系统中，只有当网络尚处于蓬勃发展的状态时，它才具备了挖矿的能力。在比特币系统中，即使是极度开放，也不存在集中式的挖矿机构，只需要几十台存在一个中心化系统的程序，就可以实现挖矿的全过程。

　　区块链的共识机制使得每个节点都可以直接进行交易、交换资源和服务，降低共识所需要的硬件投入和人力成本，提升效率，促进社会治理水平。区块链分布式账本记录的特点是不可篡改，实时从一个节点发起并反映交易状态，不可篡改数据可以极大幅度简化交易处理流程，提升管理效率。

　　区块链系统降低了管理人员的监督和协调成本，提高了管理人员的工作效率。在这种组织中，每个人都能够拥有自己的权益，不仅仅可以决定对方的改变。

　　共识算法通过密码学在区块链上广播，在区块链上进行数学运算，并且提供交易的可性，从而为这些交易的智能化安全提供了基础。在区块链技术的基础上，区块链系统通过时间戳、哈希算法、数字签名、时间戳信息等技术实现信息的安全、可信，从而为信息的安全和可靠提供保障。