区块链入门教程

Posted 2020-11-09 知秋

区块链入门教程

一， 区块链介绍

　　1， 区块链的最大特点

　　2， 区块链的组成

二，Hash加密算法

　　1， 什么是hash？

　　2，Hash最后的推论

三， 以太坊

　　1，什么是以太坊

 四，智能合约

　　1，什么是智能合约

前言：

　　17年底后区块链迅速成为一个热门的话题，最近在入门学习区块链，在网上和书籍上整理了一些知识写成文章分享给大家，文章参考书籍《区块链技术指南》机械工程出版社。

 　　

一，区块链

1，区块链介绍

区块链的本质，区块链是什么？一句话就是它就是一个分布式存储数据库，是一个不可篡改的，区块链主要是存储数据信息，只要需要都可以存储在区块链中，你也可以向区块链读取数据，所以它是一个特殊的数据库。

任何人都可以架设服务器创建自己的节点，加入区块链网络成为当中的一个节点，在区块链中是没有中心节点的，每个节点都是平等的，你可以向任何一个节点写入（需要有区块）或读取数据，最后所有节点数据都会更新同步，数据都会保持一致。

 

2，区块链的最大特点

去中心化：区块链是一个完全去除中心化的，在区块链中是没有中心节点的，每个人都是管理员，如果有人想对它添加审核，是实现不了的，因为区块链最初的设计就是去除中心化，防止出现居于中心地位的管理员当局。

去中心化说白了就是，比如现在你所使用的QQ，它的中心就是腾讯所管理的， 如 果腾讯服务器一瘫痪，QQ整个就是不能用的，但是在区块链中是不存在 的只要一 个节点存活区块链就不会挂掉。

人人都能参与进区块链：在区块链中只要你创建节点，连接其他节点，你就是区块链的一员了。

 

 

3，区块链的组成

区块：区块链是由一个个区块（block）组成的。区块就是数据库，每次写入数据就是创建一个区块。每个区块分为两个部分：

区块头（head）：记录当前区块的特征值。

区块体（body）：实际数据。

·区块结构

区块头包含当前区块的多项特征值：

· 生成时间（时间戳）

· 实际数据（即区块体）的哈希

· 上一个区块的哈希

区块链的链接其实跟数据结构中的双链表挺像的。这里你需要理解什么是哈希（hash），这是理解区块链必需的。

 

二，什么是哈希（hash）?

Hash是密码学中的一门技术，称之为散列函数或散列算法又称哈希函数（英文：Hash Function），散列函数把消息或数据压缩成摘要，使数据变小，将数据的个数固定下来，然后将数据打混乱，重新创建一个叫做散列值（hash value）的指纹，散列值通常用一个短的随机字母和数字组成的字符串代表。好的散列函数在输入域中很少出现散列冲突。

所谓“哈希”就是随机数可以对如何内容，计算出一个长度相同的特别的值。区块链的哈希长度是256位，这就是说不管原始内容是什么都会计算出一个256位的二进制数字。而且可以保证只要元原始内容不同，对应的哈希也一定是不同的。

哈希是不可逆的，比如字符串“123”加密后将生成一窜字符“a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0”，

字符串“123”可以获得“a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0,

但是“a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0”获得不到“123”原始值。

（理论上，其它字符串也可能获得同样的hash值，但是这样的概率很低，可以说是不存在的）

最后的推理：

1，每个区块的哈希都是不一样的，所以可以使用hash来标识。

2，如果区块变了，hash也会跟着改变。

三，什么是以太坊？

以太坊（Ethereum）是建立在区块链技术之上去中心化的应用平台，它允许任何人在平台上建立和使用通过区块链技术去中心化应用。

在没有以太坊之前开发区块链应用是这样的：拷贝一份比特币的代码，然后去更改底层的加密算法，公识机制，网络协议等。

以太坊平台对底层区块链技术进行的封装，让区块链应用开发可以直接基于以太坊开发，开发者只要专注于应用本身的开发，从而降低了难度。

以太坊具有4中专用语言：Serpent(受Python启发)   Solidity (受javascript启发)  Mutant  (受go启发)

 

 

 

四，什么是智能合约？

 

智能合约是一套以数字形式定义的承诺，承诺控制着数字资产并包含了合约参与者约定的权利和义务，由计算机执行。

也可以理解为是个双方打赌的中间人，比如，你规定合约内容是，明天中午12点判断天气是否和天气预报一样，如果是多云天气的话，超过一半云就算多云，否则不算。当第二天中午12点合约执行，如果你赢了，钱会自动打到你账上。一切解决。

例子举得比较简单，但你可以领会到智能合约能解决的一些问题。

 

 

 

 

总结：区块链是一个无人管理的数据库，目前以运行8年之久，没有出现过大问题。这证明它是可行的。

为了数据的可靠性，区块链也要付出代价，一是效率 数据存入区块链，最少需要等待10分钟，数据才能才能同步在全部节点上。二是能耗，区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算，这是非常消耗能源的。

因此，区块链适应环境其实非常有限。

1，不存在所以成员都信任的管理当局。

2，写入的数据不要求实时使用。

3，挖矿的收益能够弥补本身的成本。