初识区块链

Posted 2021-01-09 chengzhiyang

区块链技术中几个关键问题

第一，去中心化

　　去中心化并不是一个时髦的名词，简单说就是点对点交换信息，不存在第三方中介。我们日常使用的Internet、Email Service、SMTP等都使用了去中心化思想。

第二，分布式共识

　　在去中心化的分布式系统中，如果要达成受信任的记账系统，需要考虑共识问题，也就是如何让点对点通信的各方达成一致，并解决叛徒或者恶意结点的问题。

　　分布式共识要保证所有诚实结点的输入一致，且共识是由所有诚实结点达成的。拜占庭将军问题是一个典型的案例，但当叛徒数量超过总人数的1/3时，共识问题就无法解决了。这些算法都会出现一些漏洞。

　　在区块链技术中，并未完全应用之前的分布式共识算法，而是结合了独有的奖励机制和逐步确认机制。可以说中本聪在用阳谋来对付阴谋。

　　共识算法简要：

　　一，广播交易。

　　二，诚实节点将交易打包进区块。（矿工，看谁算力强）

　　三，随机的节点广播该区块。

　　四，如果区块中所有的交易都是有效的（有验证算法），则其他节点接受这个区块，并在之后创建的新区快中加入这个区块的哈希（链入算法）。

第三，奖励机制

　　比特币是一种货币，大部分节点愿意通过维持这个系统的正常运转获得奖励，从而保证大部分结点是诚实的。

　　目前由两部分组成：区块奖励和交易小费。

第四，逐步确认机制

　　区块链中的共识不是立即确认，而是分两步走。

　　第一步是第一个区块（一笔交易）的确认需要等待一个小时,可以基本确定这次交易是合法的（比如，A send 10 BTC to B，来购买B的货物，这个区块产生后，B需要等待再次链入6个区块的时间，才会完成交易，把货物交给A，这个时间可以认为之前的待确认区块基本无法更改）。

　　第二步，随着链入的区块却来越多，代表这次交易的区块被更改的概率越来越小，合法性逐步增强。

第五，双重支付问题

　　什么是双重支付？

　　假设A广播一条交易信息，A send 10 BTC to B，矿工（其他节点）会将这个区块打包链入区块链，B发现该区块后，如果立刻将货物交给A（零确认机制），这时，A可能会利用自己强大的算力迅速将另一个区块也加入区块链，即A send 10 BTC to A，如果A可以成功将这个区块加入，并且利用算力在这个区块后继续加入新的区块，则真实的区块则会被忽略。因为诚实的结点会沿着最长的区块链创建的区块。

　　怎么解决的？

　　基本基于两点：第一，用上面提到的逐步确认机制代替零确认机制。第二，A很难达到能够在逐步确认机制下，仍能在假区块后控制链入6个以上新区块的算力。第三，即使真能达到这种算力，那么整个比特币系统就会因A这个强大BUG而失去其公信力，即信任崩塌，失去信任的BTC则一文不值，那么掌控强大算力的A也会一无所得，成本高于收益。这也是赤裸裸的阳谋，即想玩就一起好好玩，想捣乱，大家都别玩了。

 

（文章内容仅为区块链技术的学习记录，如有失误或考证不严谨的地方，请多多指教。）

（参考资料：https://www.zhihu.com/people/ustcsse308）