区块链 的理解

总览

区块链本质上是一个去中心化的分布式账本数据库（但区块链技术可能并不包含“账本”）。其本身是一串使用密码学相关联所产生的数据块，每一个数据块中包含了多次比特币网络交易有效确认的信息。区块链技术是比特币的底层实现技术

特点如下：

1，区块链是一个放在非安全环境中的分布式数据库（系统）。

2，区块链采用密码学的方法来保证已有数据不可能被篡改。

3，区块链采用共识算法来对于新增数据达成共识。

具有以上三个性质的系统，就是区块链。

1，区块链是一个放在非安全环境中的分布式数据库（系统）。

去中心化是区块链技术的颠覆性特点，它无需中心化代理，实现了一种点对点的直接交互，使得高效率、大规模、无中心化代理的信息交互方式成为了现实。其实如果只考虑两个人的交易并不能把去中心化的好处完全展示出来，设想如果有成千上万笔交易在进行，去中心化的处理方式会节约很多资源，使得整个交易自主化、简单化，并且排除了被中心化代理控制的风险。更直接点，就是可以摆脱监管，买卖双方直接交易。

2，区块链采用密码学的方法来保证已有数据不可能被篡改。

这个部分的两个核心要点是：（1）密码学哈希函数，（2）非对称加密

3，区块链采用共识算法来对于新增数据达成共识。

共识算法的目的，就是让所有节点对于新增区块达成共识，也就是说，所有人都要认可新增的区块。对于有中心的系统，这事很简单，中心说什么大家同意就好了，但是放到去中心化系统里，尤其是当有些节点有恶意的时候，这东西非常复杂，计算机科学里有个相应的问题，叫做“拜占庭将军问题”或者“拜占庭容错”（BFT）。

BFT共识模型：恶意节点可以干任何事。用于节点较少的场景，服务于私有链 or 联盟链

比特币共识模型：模型中有公认的“价值”，每个节点说话都需要一定代价，诚实节点会受到奖励，而恶意节点由于只付出代价而收不到奖励，变相受到了惩罚。服务公有链

按照共识算法的不同，区块链分为：公有链(bitcoin为代表)；私有链or联盟链

一、分布式系统的建立 or 去中心化系统的建立

我们先来建立一个去中心化的系统，为了方便理解，我们来看一个简单的去中心化借贷模型：如果A借了B 100块钱，这个时候，A在人群中大喊“我是A，我借给了B 100块钱！”，B也在人群中大喊“我是B，A借给了我100块钱！”，此时路人甲乙丙丁都听到了这些消息，因此所有人都在心中默默记下了“A借给了B100块钱”。你看，这个时候一个去中心化的系统就建立起来了，这个系统中不需要银行，也不需要借贷协议和收据，严格来说，甚至不需要人与人长久的信任关系（比如B突然又改口说“我不欠A钱！”，这个时候人民群众就会站出来说“不对，我的小本本上记录了你某天借了A100块钱！”）。

二、流通角色------可以是任何东西，并不需要有什么价值、存在意义，只要在系统内得到认可，可以流通。于是去中心化系统便借虚拟 货币兴起。

三、防伪 链条中每一个节点都会记录关于每次交易的具体信息，并向后传递。具体是，节点记录上一个借点的编号，自己的编号，自己向后传递的消息。整条链中，每个节点记录的信息，都是一样的。即是所有节点都认可一件交易，便构成了一个系统，这次交易便有了公信力和存在的合法性。

四、在整条链中，每个节点记录上一个节点的信息，并得到奖励，这个行为称为挖矿。记录这些数据，需要很大的付出，不同节点存在竞争，先记录下来的，就会得到记录的奖励。需要的付出，就是挖矿难度。在整条链中，越靠后的节点，获得奖励越少。因为都是来自前一个节点的奖励，所以每过一个节点，奖励金就少一点。在竞争记录上一个节点信息的过程中，速度越快的，就会越容易成功，也就是算力速度。

参考文章