区块链概念简述

说到区块链,大多数人对其的理解还是只停留在“区块链”这三个字上,打开百度百科中,在上千你会看到的“区块链是一个分布式的共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点”这句,但还是不太懂。其实,说到底,区块链就是一个大账本,其所运用的各种技术,旨在确保这个账本的安全可靠。
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一、账本可信问题

区块链运行在一个p2p网络中,所有用户都是这个网络中的节点,地位都是均等的。人人都可以创建、发送和转发交易信息,因此会有很多交易信息在这个网络中流转。可是,没有中心节点,该由谁来把交易信息记录下来呢?假设假设有一个好心人,他自愿把所有收到的合法交易记录下来,形成一个账本,并向全网公开。
存在问题:好心人篡改账本
解决方法:将帐本划分成多个区块,并且每个区块中包含有上一区块的哈希值,可以保证区块内容未被删改。以及每个区块中的Nonce值,由于密码学哈希函数具有单向性,记账人没有办法根据哈希值小于n的要求逆推出一个合法的Nonce值。记账人只能随机尝试不同的Nonce值才能让区块的哈希值达到合法要求。而且密码学哈希函数具有运算高效的特性,所以尝试一次Nonce值并不需要花费太多的时间。
这样以来,记账人如果再要篡改某一笔交易,不仅这个区块的哈希值会变得不合法(当然,这并不是绝对的。),而且由于下一个区块还记录着上一个区块的哈希值。为了保持一致,还需要同步的篡改下一个区块中所记录的上一个区块的哈希值,这样一来下一个区块的哈希值也会变得不合法(当然,这也不是绝对的)。为了让整个区块链账本合法,记账人需要为此后的所有区块都找到一个恰当的Nonce值。找到一个Nonce都要付出巨大的工作量,更何况是找多个Nonce值。那肯定是不可能在短时间内完成的工作量。所以,只要记账人能做到我们对每个区块的哈希值的要求(小于 ),我们就可以放心大胆的相信他的账本是没有被篡改过的。
在这种机制下, 记账人付出了巨大的工作量来向我们证明他的账本没有被篡改,所以这种机制就叫做工作量证明,简称POW(Proof of Work)。
计算出Nonce值的过程被称为挖矿
完成这个操作的人当然就被称做矿工
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二、谁来记账的问题

通过上述方式,应用工作量证明的机制使得账本变得全网可信,但Nonce值的加入,在一定程度上加大了记账的工作量。那么问题来了,谁愿意来做上文提到的好心人呢?
为了解决这一问题,数字货币中设立了一套奖励机制,谁记账,就奖励谁。比如在,比特币系统中,谁通过挖矿记录了下一个区块就会获得一定数量的比特币奖励。
奖励来源:比特币的奖励机制一般有两个来源,一是无中生有,二是交易手续费。
无中生有:是比特币的发币机制。矿工每记录一个区块,都可以在这个区块中额外记录一笔转出账户为空,转入账户是自己账户。
交易手续费:有的用户在创建转账交易时,愿意额外付出一些交易费,那么他就会把交易费也记录在交易信息中。而矿工在记录下一个区块时,就会优先收集哪些有交易费的交易打包成区块。
以上便是区块链概念简述,其所应用的技术说明见之后的博文。

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