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怎么样理解区块链的运行原理?

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发表于 2024-10-4 13:09:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

区块链的本质便是处理信任问题,降低信任成本的技术方法,目的便是为了去中心化,去信用中间商

区块链是比特币的底层技术。比特币的概念最初由中本聪在2009年提出,它便是数字货币,海外叫作为法币。

首要咱们借鉴了一个区块链描述中的经典情景来模拟中心化记账。

假设武当派是一个由百户徒弟的门派,其中张三丰是武当派的掌门,掌门的大徒弟是宋远桥。徒弟们都把钱存到武当派哪里,张三丰负责记账。例如,张翠山用1000买了殷梨亭家的牛,张三丰就把张翠山名下的存款减去1000,殷梨亭加上1000。听起来是不是很想银行的操作呢?

便是要从中心化的银行记账起始聊起。徒弟们都相信张三丰,才愿意把钱存到张三丰的门派,它们相信张三丰不会做恶。

可惜好景不长,张三丰年纪太大了,卸任了掌门人位置。新上任的掌门宋远桥是很正直和聪明的人,但有个毛病,便是粗心大意。他不仅经常算错帐,一次还被偷改了账单。

不外,幸好徒弟们自己都有记账,然则因为宋远桥每次错帐后都要和别人合队半天,引起村民对新掌门的记账能力非常不满。

时间就这么过去,然而最可怕的事情还是出现了,宋远桥的儿子宋青书竟然暗里篡改账本,给宋远桥的亲人的余额所有偷偷加了好多,最终有一天事情暴露,徒弟们气冲冲地跑到宋远桥哪里逃说法,于是武当乱成一团,被赵敏偷袭了。

倘若这个时候运用比特币的思路来处理这个问题,应该怎样处理呢?

公开记账

每一个徒弟都派发一只信鸽。这便是 P2P 网络,是一个点对点的分布式网络。每一个徒弟都发一个特殊的印章和一个扫描器。这个扫描器有两个功效,一是识别他人的交易是不是真实有效,二是识别这个交易是不是自己账号的,同期识别并解锁未花费的余额。这便是非对叫作加密。每一个徒弟都能够参与记账,不外再也不记余额,而是记交易本身的内容。这便是区块链中的交易,这个“交易”对应的英文单词是“Transaction”,这是个专有名词,专指一笔账,区别于金融交易的 Trade。

这三条总体来讲其实是干一件事情,便是

每家每户都记账,账簿上再也不记载每户村民的余额,而只记载每一笔 Transaction,即记载每一笔交易的付款人、收款人和付款金额。

那样问题就来了:倘若每一个徒弟都记账,肯定徒弟们的账都不统一啊,你记你的,我记我的,最后不全乱了么?

这个时候需要大众统一账本,保准大众的账本都是一致的。由于记录的交易是门派所有人有序产生的,因此这就需要有一个广播机制。

其实很简单,咱们此刻先把门派所有人的资产都加起来。还真巧了,刚好 100 万。

只要账簿的初始状态确定,并且每一笔交易靠谱根据理学时间自然记录,并且只加不改不删,这般,当前每户持有多少资产是能够推算出来的。

一起是一个能够识别的标记,例如我往纸上一敲,可识别的标记是 1MsTg2。

便是你们的代号,因为咱们账本是公开的,运用真实姓名会很危险,因此你们记账的交易单上收款人、付款人都填这个码,不消写姓名。你的扫描器和你的印章生成的代号是相关的,有且仅有持有对应扫描器的人才可花费金额,这一步即为“解开交易”。

刚才说印章有两块,这第二块内容协同这个扫描器才可看,肉眼看则都是乱码,扫描器一扫就晓得第二块内容是不是有效,这一步便是“交易验证”。

并且所有交易大众都能接收,都能看到,但却解不开印章乱码部分的内容,仅仅收款方才可解开,由于你的扫描器和你印章生成的代号是相关的,有且仅有持有对应扫描器的人才可解开交易。

创建创世区块

创世区块是咱们生成门派公开账本的第1笔交易的第1个信封,好比一篇文案总得有个开头同样

于是乎,某个徒弟先生成第1个 Transaction,这个交易单的付款人为空,收款人是宋远桥,付款金额是 100 万,由于是创世区块,产出多少个是能够随意规定的,因为咱们上面统计了全门派的账目状况因此就写了 100 万,待会儿付款给掌门以后,咱们能够根据原来的账本给大众发送对应的金额过去。 好了,咱们有了第1笔交易,第1个信封已然做好了。此刻让掌门把信封传给张翠山,张翠山复印一份,而后传给殷梨亭,殷梨亭继续传下去,一传十,十传百,直到传给全部门派,这个过程便是“同步区块”,便是全网都拿到这个信封,以及信封里面的 Transaction。

交易

因为咱们的创世区块把 100 万交给了掌门,那样咱们假设张翠山在掌门那里的存款余额是 10 万,此时候掌门要按照原来的旧账本,把这 10 万发送给张翠山,而后把旧账本上的账划掉。下面咱们讨论一下怎样构造这笔交易。 把 100 万分成两部分,第1部分 10 万,收款人是张翠上;第二部分是 90 万,收款人是自己;这般一个 Transaction 就做成啦。

前面咱们说了,不可直接写名字,要写代号,这个代号便是你的钱包位置咱们需要把收款人写名字的地区,让收款人拿出自己印章,把代号读出来,而后告诉掌门就可

掌门写好 Transaction 以后,还需要拿出自己的印章,在 Transaction 上盖章,这个盖章的过程就相当于区块链中的签名。这个章,门派的所有人都能够拿扫描器扫一下验证是不是有效,即验证付款人的章是不是有效。

这般,掌门一共写了 10 份 Transaction,分别表率了发送给区别人的交易,张翠山一笔 10 万,殷梨亭一笔 1 万,等等。

打包 Transaction (挖矿)

此刻咱们有了 Transaction,然则还需要东西把 Transaction 装起来,咱们用一个特殊的信封把 Transaction 装起来,这个信封便是区块链中的“区块”,这个封装过程便是“打包交易”。

为何要封装起来呢?是为了让打包交易的人能够在信封上署名,暗示这次打包是由于某某某打包的,其次全村的交易可能非常多,需要装配标号,方便大众查找

咱们看到以上的 Transaction 虽然已然生成,然则有个问题,便是规定谁有权利把 Transaction 封装到信封里。

因为咱们门派的人口增长,100 万将来可能不足咱们暂定 150 万,那多余的 50 万,咱们就当奖励给这些装信封的人了,当然不可一次性给,谁装一次信封就领 3 个币。

此时大众伙儿来劲了呀,只要装信封就能够领钱了,咱们这儿把符合要求的人叫作作“矿工”。

得到这个装信封的权利,是有条件的。我给大众出一个困难,谁先解出这个困难的答案,谁就有权利把 Transaction 装到一个信封中,并且要这里信封上盖上自己的章。

好了,此时大众起始计算给出的困难,刚好张翠山第1个计算出来,那样这次装信封的操作就由张翠山完成,张翠山把 10 份 Transaction 装到信封中,便是打包 Transaction,并且要在信封背面写上一个信封的摘要信息。

例如上一个信封中的第1个交易是什么、信封封面长什么样,最后要在信封上盖上章,便是“签名”,矿工签名的目的是为了领币,便是 Coinbase 交易。

以上过程在区块链行业叫作作“打包 Transaction”,便是大名鼎鼎的“挖矿”。

广播交易

来讲说上文说到的广播交易,广播是为了让所有人晓得当前时刻你产生了一笔 Transaction,是你装好了一个信封。

广播的内容分两种,一种是广播 Transaction,一种是广播信封。第1种广播是寓意着还有未被打包的 Transaction,而第二种广播信封则寓意着这个 Transaction 已然被某个矿工确认。

收到了广播的通告后,大众先验证信封上困难的答案是不是正确,这般便能够验证出信封是不是被伪造,接着验里面的每笔交易,最后还要验证信封背面的内容,即上一个信封的摘要是不是正确。由于上一个信封大众已然确认,因此这般能够极重地规避作坏处的可能。倘若觉得没问题,就能够存入本地数据库中了。

双花问题

倘若两个弟子同期上传,虽然这个概率很小,然则出现咱们就看最后的区块链哪条更长,短的那条就失效。这便是区块链中的**“双花问题”**(同一笔钱花两次)。

针对要制作虚假交易,除非你说服了全网里超过51%的矿工都更改某一笔账目,否则你的篡改都是无效的。 网络中参与人数越多,实现造假可能性越低。这是集体守护和监督的优越性,伪导致本最大化。说服51%的人造假还是灰常灰常难的。返回外链论坛: http://www.fok120.com,查看更加多

责任编辑:网友投稿





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