区块链-1 了解

Posted 2021-12-08 我的元宇宙

区块链-1 了解

区块链概念
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
去中心化，更安全

分布式系统
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：
共识算法:工作量证明(PoW)–代理权益证明(DPoS)–PBFT(拜占庭容错)

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
btc.com
etherscan.io
eosx.io

如何验证交易双方
私钥—只有发起人知道
公钥—用私钥运算得出，单向加密，无法解密
加密计算的在线网站：1024tools.com/hash
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。

钱包
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
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
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。
矿工把交易分组成一个区块

新区块决出
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。

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。
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。

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
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
区块的容器（按区块高度排列）
每一个区块包含上一个区块的哈希
每一个区块哈希满足前几位是0（网络难度自动调整）
创世区块的哈希为0

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
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。
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。