区块链-1 了解

Posted 2021-12-07 我的元宇宙

**区块链概念**</br>

区块链技术用区块去记录流水账。（比特币的第一个区块--创世区块）

支付宝的相护宝是用了蚂蚁的区块链技术。

**区块链的优点**</br>

去中心化，更安全

**分布式系统**</br>

通过互联网来维护一个公共的账本，由两个以上节点组成一个整体，节点独立，节点能相互通信。

 

区块链所有节点如何达成共识？通过算法：</br>

共识算法:工作量证明(PoW)--代理权益证明(DPoS)--PBFT(拜占庭容错)</br>

行业组织：比特币基金会--以太坊基金会--block.one（EOS）--Hyperledger(Linux基金会)（专注企业的应用）

https://www.hyperledger.org/about/members  可以看到很多大企业加入

**主流币区块浏览器**</br>

btc.com

etherscan.io

eosx.io

**如何验证交易双方**</br>

私钥---只有发起人知道</br>

公钥---用私钥运算得出，单向加密，无法解密</br>

加密计算的在线网站：1024tools.com/hash</br>

交易签名：跟手写签名一样，“数字签名”用于提供交易真实的证明。不同的是“数字签名”对每一笔交易都是唯一的。</br>

**钱包**</br>

生成钥匙对、账户名；查看余额、转账；使用去中心化应用

**如何发送和记录交易**</br>

转账信息+私钥签名进行广播式的发送，快速传遍全网，各个节点拿公钥进行核对验证。

验证后存储到分布式账本中。

**验证交易**</br>

没有中心机构，由谁来验证交易；矿工：专门用来验证交易并维护账本的节点。</br>

矿工把交易分组成一个区块

**新区块决出**</br>

求解新区块方法：工作量证明（Proof of Work），PoW是解决一个特定的数字问题，费时费力工作量大，但别人容易验证。</br>

*PoW*三要素：

随机数（nonce）：一个随机数字，用于参与哈希运算，直到哈希值满足前几位是0，这个随机数就可以确定了。

哈希(hash)：一个固定长度的文本，是哈希运算的结果。

交易(Tx):真实的转账信息。

**挖矿的回报**

一个比特币新区块奖励12.5个BTC。

**比特币的发行**新比特币被发送到采矿成功的矿工（Coinbase）。总共2100万枚。</br>

**缓释机制**网络自动调整难度，区块哈希的0位数增加，每21万个区块，奖励减半。</br>

**区块的实现**

```

class Block{

    var index=0

    var timeStamp=Date()

    Var preHash=""

    var nonce=0

    var hash=""

    var key:String{

        get{

            return "\\(self.index)\\(self.timeStamp)\\(self.preHash)\\(self.nonce)"

        }

    }  

}

```

Hash的算法选择有很多种</br>

比如SHA1算法

```

extesnsion String{

    function sha1()->String{

        let task=Process()

        task.launchPath="/usr/bin/shasum"

        task.arguments=[]

        let inputPipe=Pipe()

        .....

    }

}

```

 

**区块链结构**</br>

区块的容器（按区块高度排列）</br>

每一个区块包含上一个区块的哈希</br>

每一个区块哈希满足前几位是0（网络难度自动调整）</br>

创世区块的哈希为0</br>

```

区块链

class Blockchain{

    var blocks=[Block]()

    init(_genesis:Block){

   

    }

    func add(block:Block){

        if blocks.isEmpty{

            block.preHash="0"

            本区块的哈希计算

        }else{

            block.preHash=blocks.last!.hash

            block.index=blocks.count

            //本区块的哈希计算

        }

        blocks.append(block)

        print("完成添加新区块！")

    }

    func genHash(for block:Block)->String{

        var hash=block.key.sha1()

        //算出哈希，第一位是0，如果没算出来，就把随机数递增

        while !hash.hasPrefix("0"){

            block.nonce+=1

            hash=block.key.sha1()

        }

        return hash;

}

}

let block1=Block()

let blockchain=Blockchain(block1)

```

**同时挖到比特币算谁的**</br>

同一时间挖到同一个区块的可能性是存在的。每个节点收到新区块的时间不一样，可以产生分支，在经历过多次分治后，切换到最长的那条。

比特币一般是等6个新区块后，就稳定下来了。

短分支中的交易被退回到”待确认交易池“，等待稍后处理。

*伪造新区块发布*很容易被验证，不正确的哈希会被忽略。

*更改区块中的交易*,会导致整体区块哈希值变化，要想这个区块被网络承认，必须重新计算。

由于后续区块包含前一个区块的哈希，以此类推，后续所有的都要重新计算。---51%算力攻击

**比特币如何匿名**

*天生匿名性*由于交易双方只有公钥公开，不需要任何个人或组织信息。

但公钥就是化名，因为账本公开，可轻松找到一个公钥的交易历史。仔细分析这些交易元数据，依然可以追踪相关资金的使用情况。

 

使用密码学技术创建一个安全的账本，让交易无须通过第三方进行。</br>

加密货币的使用远比法币简单，通过创造一种加密货币，代表任何资产，比如代表一美元，代表一桶石油等等。从而实现一个全球化的、实时的、可靠的、超低运行费用、而且可以匿名的交易系统。

降低对中心化的依赖。