Blockchain: Grundlagen und Funktionen einfach erklärt

Was ist Blockchain? Ein Cartoon, den Sie verstehen können (müssen von Anfängern lesen)

In der frühen Kryptographiekreis wurde die zugrunde liegende Technologie von Bitcoin "Bitcoin" genannt. Auf Englisch bezieht sich Bitcoin mit Capital B auf das Bitcoin -Netzwerksystem oder das Netzwerkprotokoll.

Aber aufgrund der Verwirrung der Öffentlichkeit, Menschen, die heutzutage über Bitcoin spre chen, glauben sie, dass Bitcoin ein Synonym für Illegalität, Betrug und Pyramidenschemata ist und eine weitere Blase auf Phänomen in der Internetfinanzierung ist! Die Menschen mussten also alle zugrunde liegenden Technologien (Zeitstempel, Nachweis von Arbeitsmechanismen usw.) zusammenführen, und um sie von Bitcoin zu unterscheiden, benannten sie Blockchain um, was sie in "Blockchain" übersetzte, was zum Auftauchen des Wortes "Blockchain" führte.

Blockchain ist keine einzige Technologie, sondern eine Sammlung einer Reihe von Technologien.

Wie sollte Blockchain verstanden werden? Nutzen wir zunächst die Liebe, die jeder liebt, und geben wir ein einfaches Beispiel. Wenn Sie ein einfaches Blockchain -Modell aufbauen, tritt in diesem Blockchain -Modell die folgende Situation auf:

In Zukunft verlaufen alle Männer und Frauen im richtigen Alter in die Liebe, und der gesamte Prozess der Heirat wird von allen anderen Männern und Frauen des richtigen Alters vereinbart, und alle Geschichten, die den beiden Menschen zusammen passieren, bilden einen Block.

Alle anderen Männer und Frauen sind Ketten. Wenn ein Dritter interveniert oder gegen seinen eigenen Partner verstößt, können alle anderen es sehen und in Zukunft niemals einen Partner finden.

Blockchain soll genau ein "Vollcenter" -System sein, was bedeutet, dass jeder Knoten in der Kette ein Zentrum ist.

versucht, Männer und Frauen verliebt zu heiraten, ihre Freunde Kreise zu veröffentlichen, ihre Liebe zu zeigen und verspricht, ein Leben lang einander zu lieben und allen anderen verheirateten Männern und Frauen bekannt zu sein, ist die Anwendung von Blockchain. Wenn eines Tages eine Party ihr Verspre chen bricht, denke es nicht, dass es nützlich ist, die Fotos zu löschen, da alle Gegenstände von allen Männern und Frauen, die für die Ehe geeignet sind, auf der Aufzeichnung aufgezeichnet werden.

Nicht löschbar und kann nicht geändert werden, dies ist die Blockchain -Technologie.

Was ist eine beliebte Erklärung für Blockchain? Ein Bild versteht Blockchain. Blockchain ist in letzter Zeit ein heißes Thema. Viele Menschen diskutieren das Problem der Blockchain. In jüngster Zeit haben einige inländische Unternehmen begonnen, einige Produkte mithilfe der Blockchain -Technologie zu entwickeln. Blockchain ist eine für Bitcoin verwendete Technologie. Dies liegt offiziell an der Popularität von Bitcoin, dass viele Menschen Bitcoin beachtet haben, aber viele Menschen wissen nicht, was Blockchain ist. Lassen Sie mich Blockchain unten erklären.

Bitcoin ist eine digitale Währung, der viele Menschen mehr Aufmerksamkeit schenken, und die zugrunde liegende Technologie von Bitcoin ist Blockchain. Blockchain ist eine Computertechnologie und ein neues Anwendungsmodell. Blockchain ist wie ein großes Datenbankbuch, das alle Transaktionen aufzeichnetAuf diesem großen Hauptbuch. Die Person, die dieses Hauptbuch aufzeichnet, unterscheidet sich sehr von der traditionellen Buchhaltung. Die traditionelle Buchhaltung wird normalerweise von speziellen Buchhaltungsfeiern betrieben. Zum Beispiel werden Taobao und Tmall von Alibaba berücksichtigt, WeChat -Transaktionen werden von Tencent berücksichtigt, und Blockchain wird von den gesamten Personen berücksichtigt, und jede Person, die an Buchhaltung teilnimmt, hat ein Kontonbuch.

Geben Sie Ihnen ein Beispiel, um es Ihnen zu veranschaulichen. Zum Beispiel möchte A 10.000 Yuan von B. B das Geld an A leihen, aber er befürchtet, dass A die Schulden zurückzahlen wird, nachdem er das Geld geliehen hat. Wenn er das Geld ausleihen, wird er einen Drittnotar finden, und der Notar hilft B, das Konto aufzuschreiben. Dies ist eine traditionelle Buchhaltungsmethode, die sich auf einen Dritten stützt, um Vertrauen zu gewinnen. Das Kontobuch liegt in den Händen eines Dritten. Diese Rechnungslegungsmethode hat die Möglichkeit, dass ein Dritter mit dem Kontobuch eindringt. Die dezentrale Bedeutung ist, dass beim Ausleihen von Geld kein Notar erforderlich ist, und es besteht keine Notwendigkeit, sich auf einen Dritten zu verlassen, um Vertrauen zu gewinnen. Die dezentrale Situation entspricht, wenn B Geld von A, B einen Lautspre cher enthält und ruft: "A leider 10.000 Yuan von mir, und Sie können mir helfen, das Konto aufzunehmen." Zu diesem Zeitpunkt wird jeder das Konto mit dem Kontobuch in seinen Händen aufzeichnen. Jeder hat ein Kontobuch, das die Möglichkeit vermeiden kann, dass das Kontobuch manipuliert wird.

Am 25. Oktober 2019 sandte die Nachrichtensendung ein sehr wichtiges Signal: Das Land sollte energisch Blockchain entwickeln. Danach wurde Blockchain zu einer Internet -Berühmtheit, und die Figur der "Blockchain" schwebte durch die Straßen und Gassen. Tatsächlich haben viele Technologieunternehmen seit langem Vorkehrungen für die Blockchain -Technologie getroffen.

Obwohl Blockchain sehr beliebt ist, wissen viele Menschen nicht viel über Blockchain.

Was ist Blockchain?

Schauen wir uns zuerst an, wie Baidu es erklärt hat. Baidu Encyclopedia zeigt, dass Blockchain ein neues Anwendungsmodell für Computertechnologien wie verteilte Datenspeicherung, Punkt-zu-Punkt-Übertragung, Konsensmechanismus und Verschlüsselungsalgorithmen ist.

Warum wird Blockchain Blockchain genannt?

Blockchain besteht aus Blöcken, die nacheinander verknüpft sind, und Blöcke sind die Speichereinheiten nacheinander, wobei die Kommunikationsinformationen jedes Blockknotens aufgezeichnet werden. Der Block ist dem Datensatz einer Datenbank sehr ähnlich. Jedes Mal, wenn Daten geschrieben werden, wird ein Block erstellt. Wenn sich der Informationsaustausch erweitert, bewegt sich ein Block weiter in Richtung eines anderen Blocks, und das Ergebnis wird als Blockchain bezeichnet.

Was sind die Eigenschaften der Blockchain?

Blockchain hat die folgenden Eigenschaften:

1. Dezentralisierung: Im Blockchain -System hat jeder Knoten gleiche Rechte und Verpflichtungen, und hier gibt es keine zentrale Kontrolle. Die Dezentralisierung hat ein gutes Vertrauensverhältnis zwischeneinander aufgebaut. Obwohl es keine zentrale Managementorganisation gibt, können Menschen zusammenarbeiten und sich gegenseitig vertrauen. Dies gilt hauptsächlich von Blockchain Distributed Ledger Technology.

2. Offenheit: Blockchain -Daten sind für alle offen. Mit Ausnahme einiger verschlüsselter Informationen, die nicht geöffnet sind, kann jeder die Daten hier finden.

3. Unabhängigkeit: Das gesamte Blockchain -System beruht nicht auf andere Dritte. Alle Knoten können Daten innerhalb des Systems automatisch und sicher verifizieren und sicher austauschen.

4. Sicherheit: Blockchain hat ein gewisses Maß an Sicherheit und kann nicht manipuliert werden. Da jeder das gleiche Kontobuch im Blockchain-System hat, ist es nur möglich, einen nicht existierenden Datensatz zu machen, wenn jemand mehr als 51% der Buchhaltungsknoten kontrolliert. Das ist natürlich im Grunde genommen unmöglich. Dies stammt hauptsächlich aus der Kerntechnologie von Blockchain:Konsensmechanismus, der die Eigenschaften der "Minderheit befolgt der Mehrheit" und "jeder ist gleich".

5. Anonymität: Viele Leute denken, dass Blockchain so offen und transparent ist, haben wir keine Privatsphäre? Eigentlich ist es nicht. Obwohl Transaktionsinformationen in der Blockchain offen und transparent sind, werden die Identitätsinformationen des Kontos verschlüsselt und können erst nach der Genehmigung zugegriffen werden.

Jetzt werde ich Ihnen eine Geschichte erzählen, mit der Sie Blockchain besser verstehen können.

Es gibt drei Personen in der Familie, darunter Mama und Papa, Bruder und jüngerer Bruder. Im vergangenen Jahr war mein Vater für das Kontonbuch der Familie verantwortlich, und mein Vater war für alle Einnahmen und Ausgaben zu Hause verantwortlich.

Auf doppelter elf war meine Mutter, die schon immer sparsam war, sich ein schönes Stück Kleidung auf Taobao kaufen. Als sie das Kontobuch überprüfte, stellte sie fest, dass etwas nicht stimmte. Theoretisch ist das Geld, das für den täglichen Verbrauch der Familie ausgegeben wird, mit Ausnahme einiger Geld, die in der Bank und des Finanzmanagements eingezahlt wurden, aber egal wie Sie es betrachten, es ist falsch. Ein gewisser Verbrauch ist eindeutig nicht verfügbar, wird jedoch aufgezeichnet.

Später nahm mein Vater die Initiative, um zu gestehen, dass er nicht anders konnte, als eine Packung Zigaretten zu kaufen.

Später änderte meine Mutter ihre Strategie, und die ganze Familie behielt die Konten, und alle verzeichneten die monatlichen Verbrauchsausgaben in ihrem eigenen Kontobuch. Immer wenn zu Hause eine Transaktion oder ein Verbrauch auftritt, ruft meine Mutter: "Nehmen Sie das Konto auf, und jeder wird die Transaktion in seinem eigenen Kontobuch aufzeichnen." Dies ist das dezentrale Buchhaltungsmodell. Jeder ist das Zentrum und jeder hat es in seiner Hand.

Das Buchhaltungsmodell des vorherigen Vaters war eine zentrale Buchhaltung. Wenn der Vater etwas alleine tun wollte, war es für niemanden schwierig, es zu sehen. Das dezentrale Buchhaltungsmodell löste die Nachteile der zentralisierten Buchhaltung gut. Wenn der Vater das Kontobuch manipulieren wollte, war es sehr schwierig.

Zum Beispiel, wenn Ihr Vater etwas Geld aus dem Kontonbuch bekommen und dann heimlich Zigaretten kaufen möchte, ist der Geldbetrag begrenzt, und wenn Sie das Geld bekommen möchten, müssen Sie das Kontobuch ändern. Es reicht jedoch nicht aus, nur sein eigenes Kontobuch zu manipulieren. Er muss das Kontobuch aller drei Personen, einschließlich ihm, ändern. Und das ist zweifellos schwieriger als zum Himmel zu klettern.

Viele Male, nachdem mein Vater die Idee hatte, zu rauchen, hatte er keine andere Wahl, als diese Idee aufzugeben.

Ist Blockchain und Bitcoin das Gleiche?

In der Tat sind Blockchain und Bitcoin nicht dasselbe. Es ist nur die zugrunde liegende Technologie von Bitcoin. Bitcoin ist nur die erste digitale Währung, die auf Blockchain angewendet wird.

im Jahr 2008 schlug Satoshi Nakamoto zum ersten Mal das Konzept der Blockchain vor, und in den folgenden Jahren wurde es als Kernkomponente der elektronischen Währung Bitcoin als öffentliches Kontobuch für alle Transaktionen. Und Blockchain wurde zuerst auf Bitcoin angewendet.

Der Ursprung der Blockchain besteht darin, das Vertrauensproblem zu lösen, und eine der erfolgreichsten Anwendungen von Blockchain ist die digitale Währung. Bitcoin kann als bisher die erfolgreichste Anwendung von Blockchain sein.

Was sind die Anwendungen von Blockchain?

Die Anwendung von Blockchain ist tatsächlich sehr breit. Neben digitalen Währungen wird Bitcoin in Zukunft weiterhin weit verbreitet sein. Die Blockchain -Technologie wurde in verschiedenen Branchen weit verbreitet. Wie Produktverfolglichkeit, Urheberrechtsschutz und Transaktion, Zahlung und Löschen, Internet der Dinge, digitales Marketing, medizinische Versorgung usw. werden verschiedene Branchen für schnell in die "Blockchain+" -Ara eintreten.

1. Zahlung und Löschen: Blockchain kann die Rolle von Transitbanken aufgeben, die Punkt-zu-Punkt-Zahlung realisieren, Transitkosten senken und das Kapital beschleunigenVerwendung.

2. Produktverfolglichkeit: Wenn wir beispielsweise ein Kleidungsstück auf Taobao kaufen, können wir die Vergangenheit und Gegenwart dieses Kleidungsstücks sehen.

3. Wertpapierhandel: Der traditionelle Wertpapierhandel erfordert die Koordination durch vier Hauptinstitutionen, was ineffizient und kostspielig ist. Die Blockchain-Technologie kann unabhängig einen One-Stop-Service abschließen.

4. Lieferkette: Führen Sie die Blockchain-Technologie in das Lieferkettensystem ein, synchronisieren Sie Informationen im System und kontrollieren Sie alle Verbindungen, eine bessere vollständige Arbeit und Zusammenarbeit und erleichtern die Rechenschaftspflicht nach der Veranstaltung.

5. Geistiges Eigentum: Das Urheberrecht befindet sich in der Kette, unsere Fotografiewerke, musikalische Werke, literarische Werke usw. werden zu unseren Informationen, und das Eigentum an den Informationen wird bestätigt und wird zu unserem Eigentum.

Comic -Illustration: Was ist Blockchain?

Was ist Blockchain?

Blockchain in Englisch ist im Wesentlichen eine dezentrale verteilte Datenbank. Jeder, der seinen eigenen Server einstellt und sich mit dem Blockchain -Netzwerk verbindet, kann zu einem Knoten dieses riesigen Netzwerks werden.

, da die Essenz von Blockchain eine Datenbank ist, was genau speichert sie genau? Erfahren wir über die grundlegende Einheit von Blockchain: Blöcke.

Ein Block ist in zwei Teile unterteilt:

1. Blockheader

Der Blockheader speichert die Block -Header -Informationen, einschließlich des Hash -Werts des vorherigen Blocks (PREHASH), des Hash -Werts des Blockkörpers (Hash) und des Zeitstempels (Zeitstempel) usw.

2. Block

Der Block speichert detaillierte Daten (Daten) dieses Blocks. Diese Daten enthalten mehrere Zeilen von Datensätzen, die Transaktionsinformationen oder einige andere Informationen sein können.

Was bedeutet der gerade erwähnte Hash -Wert, der gerade erwähnt wird?

Ich glaube, jeder hat von MD5 gehört. MD5 ist ein typischer Hash -Algorithmus, der eine Zeichenfolge von Klartext jeder Länge in eine Zeichenfolge (128 -Bit -Zeichen) umwandeln kann, und dieser Zeichenfolge ist der Hash -Wert.

In unserer Blockchain wird ein komplexerer Hashing -Algorithmus verwendet, der SHA256 genannt wird. Nach einer Reihe komplexer Berechnungen werden die neuesten Dateninformationen (z. B. Transaktionsaufzeichnungen) schließlich in eine Hash -Zeichenfolge von 256 Bit durch diesen Hash -Algorithmus konvertiert, dh der Hash im Blockheader und das Format lautet wie folgt:

a8fdc205a9f19cc1c7cr. Block und der Hash sind einzeln, und der Hash kann als die eindeutige Kennung des Blocks angesehen werden.

wie man verschiedene Blöcke verknüpft? Was ist mit ? Verlassen Sie sich auf Hash und Vorhülle, um sich zu assoziieren. Das Vorhasch eines jeden Blocks und der Hash -Wert des vorherigen Blocks sind gleich.

Warum müssen Sie den Hash -Wert eines Blocks berechnen?

Da die Blockchain eine kettenähnliche Struktur ist, muss der Kopfknoten (erster Block) und den Heckknoten (letzter Block) der Kette sein. Sobald jemand den Hash -Wert der neuesten Dateninformationen der Blockchain berechnet hat, entspricht es der Verpackung des neuesten Transaktionsdatensatzes, und der neue Block wird erstellt und mit dem Ende der Blockchain verbunden.

Der Hash im neuen Blockheader ist der gerade berechnete Hash -Wert, und Preehash entspricht dem Hash des vorherigen Blocks. Die Daten des Blocks speichern die Transaktionsaufzeichnungen vor der Verpackung, und dieser Teil der Dateninformationen ist nicht modifiziert geworden.

Dieser Prozess der Berechnung des Hash -Werts und der Erstellung eines neuen Blocks wird als Bergbau bezeichnet.

Der Server, der zur Durchführung massiver Berechnungen verwendet wird, wird als Bergbaumaschine bezeichnet.

Die Mitarbeiter, die tätig und berechnet werden, werden Bergleute genannt.

Was ist die Schwierigkeit bei der Berechnung von Hash -Werten? Lassen Sie uns die grundlegendste Erklärung machen. Die Formel für die Hash-Wert-Berechnung lautet wie folgt:

Hash = SHA-256 (Hash des letzten Blocks + Grundinformationen des neuen Blocks + Transaktionsdatensatzinformationen + Zufallszahl)

Die Transaktionsdatensatzinformationen sind auch ein Zeichenfolgevon Hash -Werten, und seine Berechnung beinhaltet eine Datenstruktur Merkletree. Interessierte Freunde können die relevanten Informationen überprüfen, wir werden sie vorerst nicht vorstellen.

Die wichtigste Schwierigkeit bei der Berechnung hier liegt in der Erzeugung von Zufallszahlen. Um die Schwierigkeit der Hash -Berechnung zu erhöhen, verlangt der vulgäre Blockchain -Erfinder, dass die ersten 72 Bit des Hash -Ergebnisses 0 sein müssen. Diese Wahrscheinlichkeit ist zu klein.

Da (Hash der letzten Block + Grundinformationen der neuen Block + Transaktionsdatensatzinformationen) festgelegt sind, können Sie einen Hash erhalten, der die Anforderungen erfüllt, vollständig vom Wert der Zufallszahl. Bergleute müssen massive Berechnungen durchlaufen und wiederholt zufällige Zahlen erzeugen, um den allgemeinen Versuch zu unternehmen, das Vermögen zu "kollidieren", um den richtigen Hash zu erhalten und somit erfolgreich abzubauen. Gleichzeitig enthält der Blockheader auch einen dynamischen Schwierigkeitskoeffizienten. Wenn die Hardware -Computerleistung auf der ganzen Welt immer schneller wird, steigt der Schwierigkeitsgrad der Blockchain ebenfalls, was es dem gesamten Netzwerk ermöglicht, durchschnittlich alle 10 Minuten einen neuen Block zu generieren.

Verstehen Sie bitte, wie schwierig es für meine ist? Es sollte hinzugefügt werden, dass verschiedene Blockchain -Anwendungen im Detail unterschiedlich sind und die hier beschriebenen Mining -Regeln als Beispiel Bitcoin sind.

Die Anwendung von Blockchain

Das Konzept von Bitcoin (Bitcoin) wurde ursprünglich 2008 von Satoshi Nakamoto vorgeschlagen, und basierend auf dieser Idee entwarf und veröffentlichte er Open -Source -Software und konstruierte das P2P -Netzwerk darauf. Bitcoin ist eine digitale P2P -Währung. Point-to-Point-Übertragung bedeutet ein dezentrales Zahlungssystem.

Was ist ein P2P -Netzwerk?

herkömmliche Währungen werden von der Zentralbank einheitlich ausgestellt, und alle persönlichen Einsparungen werden auch von den Banken einheitlich verwaltet. Dies ist ein typisches zentrales System.

Bitcoin wird in einem dezentralen Netzwerk eingesetzt, das aus vielen Peer -Knoten auf der ganzen Welt besteht. Jeder Knoten ist berechtigt, diese digitale Währung aufzuzeichnen und auszugeben.

Wie für die zugrunde liegende Datenspeicherung von Bitcoin basiert es auf der Blockchain -Technologie. Jede Transaktion in Bitcoin entspricht einer Zeile in den Blockdaten, und das einfache Diagramm lautet wie folgt:

Jede Zeile des Transaktionsdatensatzes enthält einen Zeitstempel, Transaktionsdetails und digitale Signatur.

Die Tabelle dient nur zum einfachen Verständnis. Die tatsächlichen gespeicherten Transaktionsdetails sind anonym und zeichnen nur die Brieftaschenadressen des Zahlers und des Zahlungsempfängers auf.

In Bezug auf digitale Signaturen können sie als Anti-Counterfiting-Marke jeder einzelnen Transaktion verstanden werden, die durch einen asymmetrischen Verschlüsselungsalgorithmus erzeugt wird.

Spre chen wir als nächstes über die Belohnungen von Bitcoin -Bergleuten:

Das Bitcoin -Protokoll stipentiert, dass Bergleute, die neue Blöcke abbauen, ab 2008 mit 50 Bitcoins und dann alle 4 Jahre halbiert werden. Derzeit sind im Jahr 2018 12,5 Bitcoins erhältlich. So wurden die neu hinzugefügten Bitcoins im Umlauf geboren, und es ist kein Wunder, dass jeder so eifrig ist, Bitcoin abzubauen!

Vor- und Nachteile von Blockchain

Vorteile von Blockchain:

1. Die Dezentralisierung

Blockchain beruht nicht auf einen zentralen Knoten. Die Daten des gesamten Systems werden von allen Peer -Knoten im gesamten Netzwerk aufrechterhalten, und es können Daten gespeichert und getestet werden. Auf diese Weise wird das gesamte Netzwerk nicht mehr als die Hälfte der Knoten im gesamten Netzwerk hackt, wenn der Angreifer nicht mehr als die Hälfte der Knoten hackt. Das System wird nicht zerstört.

2. Informationen können nicht manipuliert werden. Daten in Blöcken können nicht manipuliert werden. Sobald die Daten auch nur das geringste Bit manipuliert sind, ändert sich der Hash -Wert, der dem gesamten Block entspricht, entspre chend, kein gültiger Hash -Wert mehr und die später verknüpften Blöcke werden ebenfalls brechen.

Nachteile der Blockchain:

1. Überkonsum von Energie

zu erzeugenEin neuer Block, eine große Anzahl von Serverressourcen muss durchgeführt werden, um eine große Anzahl unnötiger und experimenteller Berechnungen durchzuführen, die den Strom ernsthaft verbrauchen.

2. Netzwerkverzögerung der Informationsverzögerung

Bitcoin als Beispiel müssen alle Transaktionsdaten mit allen anderen Knoten synchronisiert werden. Während des Synchronisationsprozesses wird dies unweigerlich von der Verzögerung der Netzwerkübertragung beeinflusst, was zu einem langfristigen Prozess führt.

Einige Ergänzungen:

1. Ein Teil dieses Comics wird von Ruan Yifengs Blog -Beitrag "Einführung in Blockchain Tutorial" verwiesen. Vielen Dank für Ihre Volkswissenschaft.

2. Aufgrund des begrenzten Raums wurde das Wissen über Merkletree und eine asymmetrische Verschlüsselung vorerst nicht im Detail erläutert. Interessierte Freunde können die Informationen für ein weiteres Studium konsultieren.