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區塊鏈的 4 大核心技術組成,你知道幾個?

作者 | 三黎
出品|白話區塊鏈(ID:hellobtc)

最近受疫情的影響,投資者損失慘重,但是我們依然看好區塊鏈的未來,不拋棄不放棄。今天,我們來簡單聊聊區塊鏈的四大核心技術。

01
區塊鏈獨特的數據結構

區塊鏈的 4 大核心技術組成,你知道幾個?| 白話區塊鏈入門 262

區塊鏈這個名字自身就比較獨特,由區塊和鏈構成。在形式上,類似於我們的微信朋友圈,每一條朋友圈都是一個區塊,串起來的整個朋友圈,就像一條鏈,而左邊的時間標誌就像區塊鏈裏的 時間戳,什麼時候發的朋友圈會有記錄,不過時間戳會精確到幾分幾秒。需要注意的是,朋友圈按時間順序記錄和存儲信息的結構僅僅是與區塊鏈的結構相似,並不是說朋友圈就等同於區塊鏈了。

不同的是,朋友圈發的內容比較紛雜,而區塊鏈裏的每一個區塊內容相對比較固定。一般都是一些數據記錄:區塊頭裡面上一區塊的 哈希值、該區塊的最終隨機數、區塊的體積大小、交易的具體信息,如交易雙方及其 數字簽名、交易額等等。每個區塊頭包含的哈希值就像是上一個區塊所有數據的“數字指紋”,因此每個區塊之間就有了一種環環相扣的“關係”,這層關係形成了一個鏈條,讓舊的區塊鏈數據一旦任何一個字符被改動,後面所有的哈希值都會發生變動。這樣的一個結構和內容構成了整個區塊鏈。

02
分佈式存儲

區塊鏈的 4 大核心技術組成,你知道幾個?| 白話區塊鏈入門 262

在瞭解了區塊鏈的大概內容和形式之後,我們會想,既然只是這樣一種簡單的方式記錄東西而已,有什麼新奇的呢?其實區塊鏈最吸引人的是其分佈式存儲的機制,即去中心化的思想。區塊鏈中每一個區塊上的信息記錄,都是由參與記賬的每一個電腦,即節點競爭記錄的,並背後並沒有任何企業、公司來管理。

爲了防止某些惡意節點來搞破壞,對於採用 PoW 共識機制的區塊鏈中的新數據,需要得到大部分節點的一致確認和同意,至少也 需要有 51% 的節點同意,因此某個節點想篡改數據是很難的。

03
密碼學

區塊鏈的 4 大核心技術組成,你知道幾個?| 白話區塊鏈入門 262

作爲一個可以傳輸價值的區塊鏈,如果安全僅靠 節點 數取勝,當然令人難以置信,因此區塊鏈運用了一個殺手鐗——密碼學。密碼學中的 非對稱加密技術 是保障安全的重要部分。對稱加密就相當於開門和鎖門用了同一把鑰匙,非對稱加密則相當於開門鎖門用了兩把不同的鑰匙,一個叫公鑰,一個叫私鑰,公鑰鎖門,只有私鑰可以開,而用私鑰鎖門,也只有公鑰可以開門。

這兩種密鑰一般都存儲在錢包裏,私鑰一旦丟失,資產也蕩然無存。在區塊鏈中,公鑰和私鑰 的形成都經過哈希算法和橢圓曲線算法等多重轉化而成的,字符都比較長和複雜,因此比較安全。

04
共識機制

區塊鏈的 4 大核心技術組成,你知道幾個?| 白話區塊鏈入門 262

爲了保證節點願意主動去記賬,區塊鍊形成了一個重要的共識機制,這種共識機制也被稱爲區塊鏈的靈魂。PoW (算法機制)是最初的一種共識機制,所有參與的節點通過比拼計算能力來競爭記賬權,這是相對比較公平和去中心化的一種方式,但是所有人都參與,卻只能選一個節點,會浪費大量資源和時間成本。

因此,後面又出現了 PoS (權益證明機制) 共識機制,持有數字貨幣時間越長,持有的資產越多,就越有可能獲得記賬權和獎勵,節省了時間,但有人說這違背了去中心化的初衷,容易出現馬太效應;再後來出現了 DPoS (委託權益證明機制), 節點選出代表節點來代理驗證和記賬,更加簡單高效,但也有人說這也在一定程度上犧牲了一些去中心化。

05
小結

以上就是區塊鏈的核心技術,當然區塊鏈還運用到了別的很多學科和技術,如數學、經濟學、計算機學科等等,它們共同構建了區塊鏈這項神奇的技術。

那麼,你認爲區塊鏈最厲害的技術是什麼呢?歡迎在留言區分享你的觀點。

本文爲舊文重發,內容略作調整
原文連結:區塊鏈其實是由這早期就有的 4 大核心技術組成,你知道幾個?

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