区块链基本概念学习笔记

Posted 2023-02-19 一只特立独行的猫

文章目录

• • 区块链产生与发展历史
  • 区块链的场景属性
  • 区块链定义
  • 区块链的特点
  • 区块链加密货币的特点
  • 区块链核心技术
  • 区块链的核心概念
  • 区块链分类
  • 区块链架构特点

区块链产生与发展历史

区块链的场景属性

区块链定义

区块链是一种点对点传输协议，现代密码学，共识算法，分布式数据存储的新型的应用模型

区块链的特点

1.可追溯
2.不可篡改
3.去中心化
4.完整备份：区块链具有完整的分布式存储特性
5.历史记录：被存储的数据拥有完整的历史记录，可以快速查看，复原
6.交易广播：一次交易分发给网络中的其他结点，同步进行接收
。。。

区块链加密货币的特点

**1.独立性：**所有货币都是独立存在的
**2.唯一性：**地址、交易都具有不可重复的唯一性
**3.匿名性：**账户信息和个人信息没有关联，整个交易过程全程加密
4.不可伪造

区块链核心技术

**1.点对点传输协议：**point to point
**2.现代密码学：**交易安全（哈希技术）+地址安全（公私钥技术）
**3.共识算法：**数据一致性
**4.分布式数据存储：**实现去中心化的重要技术依据

区块链的核心概念

1.区块链
本质：一个分布式账本，通过共识算法来决定谁能抢到当前的记账权。区块链与区块为单位，以区块产生的时间顺序去进行连接。
2.区块

概念：区块链基本组成单位
区块头
1.时间戳
2.当前区块哈希
3.父区块哈希
4.随机数
5. merkle树
6.区块号码
区块体：交易数据

3.分布式数据库
区块链中的区块数据都存储在每一个结点中，所有结点组成了一个分布式数据库。任何多个结点退出都不会影响数据的完整性。
4.结点
运行区块软件的计算机
分类：
全结点： 保存了完整的区块链副本，安全性极高，效率不高
轻结点： 不保存所有区块，需要依赖全结点进行验证交易，效率很高，安全性不高
挖矿结点： 带有挖矿功能的全结点，专门处理交易的验证。
5.挖矿
①对交易进行验证处理（记账），区块就是通过挖矿产生的。
②穷举随机数算法，生成hash，与目标hash进行比较，成功则说明挖矿成功。
6.分叉
①升级分叉
1.矿工遵从不同的机制导致分叉
2.硬分叉：新规则产生区块不允许前项兼容（旧结点无法认可新节点产生的区块）
3.软分叉：新规则产生区块允许前项兼容（旧结点可以认可新节点产生的区块）
②挖矿分叉（多个矿工同时完成工作量证明）

解决方案：不同的矿工跟随链不一样，由于算力不同，必然会出现一条链长一条链短的情况，最后服从长的链。
7.交易
概念：一笔资产在参与方之间的转移
内容：金额，发送者，接受者，交易hash
双花攻击：复用数字货币的数字特性，可以完成同一币多次支付。
8.UTXO交易模式
（unspent transaction output）
比特币独有的交易模式，也是交易过程中的基本单位，主要避免双花攻击。
9.hash函数
将任意长度的数据，通过指定的hash函数，编码为特定长度的字符串。（生成地址，交易验证）
10.加密算法
1.对称加密（加密与解密使用同一个秘钥）
2.非对称加密（加密与解密使用同一对秘钥）
11.merkle树
①可以是二叉树，也可以是多叉树
②快速查找交易是否包含在指定区块中：快速校验,归纳数据交易的完整性
③区块头只需要保存merkle根的hash值
④merkle树支持SPV
12.P2P网络（point to point）
①通过对等网络来分配工作任务的分布式应用架构
②在P2P中，所有网络结点是对等的，不存在任何中心化结点，也不存在所谓的层级结构，所以每个节点都要承担验证功能。

区块链分类

1.公有链（去中心化特性）
①真正意义上的去中心化分布式区块链，任何结点可以随机加入/退出。
2.私有链（可追溯，不可篡改特性）
①部分中心化的区块链，但是有一个中心结点，可以指定参与者。
3.联盟链
①部分中心化的区块链，拥有权限控制的功能。代表：Fabric

区块链架构特点

1.去中心化：基于分布式系统，无中心结构
2.可靠数据化：分布式存储保护数据安全，参与系统结点越多，数据越安全。
3.开源可编程：区块链提供了灵活的脚本系统，甚至于完善的开发平台，支持用户创建更加高级的应用。
4.集体维护：区块链中的数据由整个系统所有具有记账功能的结点进行维护。
5.安全可行：现代密码学实现
6.准匿名性：采用与身份信息无关的hash作为hash地址与交易ID。

参考资料：哔站up主“学习猿地“系列视频