区块链的基本概念和工作原理

区块链的基本概念和工作原理

一、基本概念

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的一种新型应用模式。 所谓共识机制是区块链系统中不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

区块链（Blockchain）是比特币的一个重要概念。 它本质上是一个去中心化的数据库，作为比特币的底层技术。 区块链是一系列使用密码学方法相互关联的数据块。 每个数据块都包含比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个块。

从狭义上讲，区块链是一种链式数据结构，将数据块按时间顺序有序组合，并通过密码学保证不可篡改、不可伪造的分布式账本。

从广义上讲，区块链技术是利用区块链数据结构对数据进行验证和存储，利用分布式节点共识算法产生和更新数据，利用密码学保证数据传输和访问的安全，利用自动化脚本来构建新的分布式基础设施和计算通过由代码组成的智能合约来编程和操​​作数据的方法。

2、工作原理

区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。 其中，数据层封装了底层数据块和相关数据加密、时间戳等基础数据和基础算法； 网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制； 共识层主要封装了网络节点的各种共识算法； 激励层将经济因素融入区块链技术体系，主要包括经济激励的发行机制和分配机制； 合约层主要封装各种脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础； 应用层封装了区块链的各种应用场景和案例。 在该模型中，基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励、灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新。

区块链主要解决交易的信任和安全问题，因此针对这个问题提出四项技术创新：

(1) 分布式账本，即交易记账由分布在不同地方的多个节点完成，每个节点记录一个完整的账本，因此它们都可以参与监督交易的合法性，也可以共同为其作证。

与传统的分布式存储不同，区块链分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链的每个节点按照区块链结构存储完整的数据，而传统的分布式存储一般是将数据按照不同的方式分成多个部分。一定的存储规则。 二是区块链中各个节点的存储是独立的、地位平等的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统的分布式存储一般是通过中心节点向其他备份节点同步数据。 [8]

任何一个节点都不能单独记录账本数据，从而避免了单个记账员被控制或贿赂记录虚假账户的可能性。 也因为记账节点足够多，理论上来说，除非所有节点都被销毁，否则账户不会丢失，从而保证了账户数据的安全。

(2)非对称加密和授权技术。 存储在区块链上的交易信息是公开的，但账户身份信息是高度加密的，只有在数据拥有者授权的情况下才能访问，从而保证了数据安全。 安全和个人隐私。

(3) 共识机制是如何在所有记账节点之间达成共识，以确定一条记录的有效性。 这不仅是一种识别手段，也是一种防止篡改的手段。 区块链提出四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全性之间取得平衡。

区块链的共识机制具有“少数服从多数”、“人人平等”的特点。 其中，“少数服从多数”并不是指节点的数量，也可以是算力、份额的数量或者其他可以比较的计算机特征量。 “人人平等”是指当一个节点满足条件时，所有节点都有权优先选择共识结果，可以直接被其他节点认可，最终成为最终的共识结果。 以比特币为例，它采用工作量证明。 只有全网超过51%的记账节点被控制，才有可能伪造一条不存在的记录。 当有足够多的节点加入区块链时，这基本上是不可能的，从而消除了欺诈的可能性。

(4) 智能合约，智能合约就是基于这些可信的、不可篡改的数据，可以自动执行一些预先定义好的规则和条款。 以保险为例，如果每个人的信息（包括医疗信息和风险发生信息）都是真实可信的，那么在一些标准化的保险产品中就很容易实现理赔的自动化。

三、其他

互联网交换的是信息，区块链交换的是价值。 人类的历史和互联网的历史可以用八个字来理解：久必合，久必分。 在久违的时代，所有的网络信息都散落在互联网上。 每个人都很难挖掘信息。 这时候就会出现谷歌、脸书等平台。比特币工作原理及计算过程，它唯一做的就是稍微重新组合我们所有的信息。 互联网时代，垄断巨头重组的是信息，而不是自己的信息。 他们生成的信息完全是我们自己的。 一旦信息重组，就会出现新的垄断巨头，所以必须结合长期分裂的时代。 现在，由于区块链技术的出现，已经到了长期融合的时代，是一个新的多中心。 新的多中心化之后比特币工作原理及计算过程，才能产生新的价值。 这些数据将掌握在我们自己手中，个人数据将产生价值。 属于自己的，这是这个时代最精彩的时代。

区块链的价值是什么？ 建立信任、建立数字权利、解决数据产权的低成本机制。

目前，区块链技术在不断发展，包括目前的单链向多链发展，技术还可以进一步扩展。 我觉得以后可能还会出现，特别是在交易方面，特别是对现有的行业。 许多颠覆性的场景。

区块链的本质是在不可信的网络上建立可信的信息交换。

一带一路+一条链。 区块链更大的意义不是创造信任，而是让信任无损地传递，减少整个社会的摩擦成本，从而提高整体效率。

现在区块链本身还处于起步阶段，所以包括区块链的信息传输和加密。 在这个过程中出现了量子加密和其他加密。 事实上，针对区块链本身使用的加密算法的攻击也时有发生。 包括区块链也是被认可为一种资产，一种数字资产的认可，但是现在我们很多人都使用密码算法，或者作为我们解密的密钥，但是如果密码忘记了，很可能你现在的资产就会被盗用。丢失的。 如果丢了，就拿不回原来的资产，所以在资产管理上，包括信息传输和一些安全方面，应该说还是存在一些隐患的。 当然，从技术角度来说，我们区块链本身的处理速度，或者说它本身的可扩展性，因为从工作机制上来说，整个账本都要复制给所有的参与者，所以在区块链上它的运行效率和可扩展性相对有限。 我们觉得这些在技术上还需要进一步的发展。

区块链平台底层技术形成了包括区块链钱包、区块链浏览器、节点选举、矿机、矿池、开发组件、开发模块、技术社区、项目社区在内的一系列生态系统。 这些生态系统的完善程度直接决定了区块链底层平台的效率和效果。

4. 蒙代尔不可能三角

去中心化、效率和安全，不可能同时将三者做到极致。