【科普】你的区块链知识储备够吗？

自2008年中本聪的比特币白皮书发表以来，区块链已经发展了近十年。 但在最近的加密数字货币热潮中，很多人只知道比特币和以太坊，却不了解区块链。

事实上，以比特币为代表的各种加密数字货币都是区块链技术的一种应用。

买币只是为了寻找致富的捷径，难免会成为韭菜。 在大规模疯狂中，思考和理解的水平从来没有比帐户上的瞬时数字更重要。

本文的目的不是指出财富增值，而是引导认知升级：帮助区块链零基础的初学者快速熟悉近十年区块链技术的一些基本概念，从而探索未来十年区块链领域的创业机会。

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区块链相关概念

散列值

哈希值也称为“数字指纹”。 不管数据有多大，经过一些计算，都可以得到一个固定长度（比如256位）的哈希值； 数据内容不同，哈希值一定不同，就像人没有相同的指纹一样。

区块链

将一系列数据块（块）按如下方式连接起来形成的链：第N+1个块包含第N个块的哈希值。 而且，这种数据块的链是由分布广泛、数量庞大的服务器节点同时存储和维护的，每个服务器节点都有完整的区块链副本（即区块链数据的存储是高度冗余的。 ).

去中心化（服务器）系统

大量的服务器节点彼此平等，依靠某种事先达成的协议来保证每个人都拥有完全相同的数据副本，它们构成了一个去中心化的系统。 在中心化系统中，一个中心节点拥有更高的权力，它负责更新数据，所有其他节点都从它那里获取更新的数据。

散列冲突

计算哈希值的过程是不可逆的。 预先给定一个值。 如果你构造一个数据，希望它的哈希值正好是给定的值，那么即使你用最强大的计算机永远计算它，它也构造不出来。 即使退一步说，只需要构造一段数据，使其hash值小于给定值，计算起来也需要很长时间。 而且这个构建过程也没有什么巧妙的算法可以使用，只能傻傻地尝试所有可能的数据。 这是一个“瞎猫打死老鼠”的过程，所以称为哈希碰撞。

工作证明

区块链上的区块，除了包含前一个区块的哈希值（数字指纹）外，还必须至少包含一串无意义的数字，称为nonce。 改变 nonce 值可以改变这个区块的哈希值。 服务器节点尝试不同的nonce值，并与足够小的哈希值发生冲突。 这个过程称为工作量证明。 hash值有多小，大致证明你尝试了多少不同的nonce。

共识协议

有大量的服务器维护同一个区块链。 为了保持数据的一致性，他们必须在“谁来决定下一个区块的内容”这个问题上达成共识。 目前广泛采用的共识协议是，谁最先找到一个足够小的哈希值让自己的区块完成工作量证明，谁的区块就是下一个区块。

孤块

由于服务器数量众多，相互通信时延不一，有时会出现区块链分叉。 例如，两台服务器A和B几乎同时找到工作量证明，这会导致一些服务器将A的块添加到自己存储的区块链中，而将B的块添加到其他服务器中。 这时，区块链中出现了A、B两个分支，两个分支上的服务器都在不断的添加区块。 为了解决这个问题，共识协议规定以最长链为准，即一段时间后，如果分支A上添加的区块数大于分支B，则分支A为准。 块撞到一个比特币私钥，它成为一个孤立的块，不被系统识别。

51%攻击

“最长链为准”。 理由是最长链上哈希碰撞的累积工作量最大，相当于服务器之间利用哈希碰撞的算力进行投票。 通过投票选出的链，必须是最长的链。 只要系统中恶意坏节点的算力不超过50%，就无法积累最长链。 但另一方面，如果51%的节点都是坏节点，它们可以联合起来任意决定区块中的内容，破坏整个系统。 这是一次 51% 的攻击。

确认次数

某个交易被添加到区块链的某个区块中，这称为确认。 在这个块之后撞到一个比特币私钥，每次将一个块添加到区块链时，都会添加一个确认。 确认次数越多，该交易所在区块被孤立的可能性就越小。

智能合约

智能合约类似于数据库中的触发器，即特定事件发生时自动执行的代码块。 通俗地说，就是让“钱自己动”。 例如：老公账户里的钱超过一定限额，多出来的钱就会流到老婆的账户； 如果公司员工向慈善组织捐款一定数额，公司将自动捐出等额款项。

代币

这个词很难翻译。 有人翻译成“token”，感觉不是很全面，所以保留了英文原文。 它是区块链上某些资源、资产和份额的表示。 我大致说一下它的具体实现方式：资源、资产、股份的拥有者用自己的密钥对一些数据碎片进行签名，这些数据碎片就变成了Token。 借助智能合约，Token可以拆分成很多份，分配给多个账户，在账户之间流动。

ICO

一家公司打算创建一个新的区块链来改变世界，但是它没有钱，所以它呼吁大家向它捐赠比特币和以太币等数字货币。 同时承诺，这些捐赠的币将在这条信创链上转化为数字代币，按比例分给大家。 当有一天这条新链真正改变世界时，信创链上的币将会暴涨。 大家一起致富。

国际金融组织

它很像ICO，但不是创建一条新链，而是说：我们是某个数字货币社区的用户，我们认为它不好，现在我们要分叉这个货币，分裂它的社区！ 我们分叉的很辛苦，所以分叉后的链会凭空为我们记录大量的数字货币收入。 请支持我们。 支持的方式就是用比特币、以太坊等硬通货换取我们凭空多出来的额外收入。

海事组织

它和ICO很像，但不是号召大家在这条新链上兑换代币，而是号召大家在这条新链上购买专用的矿机。 每个人都用矿机挖代币，当代币暴涨时，每个人都会致富。

去中心化自治组织 (DAO)

试想，如果在一个组织中，货币、资源、资产、股份都成为区块链上的Token，由链上智能合约进行管理，那么这个组织就可以不依赖任何中心化管理机构进行管理。 跑步。 这个区块链的底层源代码就是这个组织的法律，冷机严格准确地执行法律和合同，实现彻底的法治。

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与数字货币相关的概念

非对称加密

用户生成一对公钥和私钥。 用公钥加密的数据只能用私钥解密； 用私钥加密的数据只能用公钥解密。 用户将自己的公钥公开给公众，那些想向他发送秘密信息的人只需要用公钥对信息进行加密，就不用担心在信息传输过程中被窃听了。 私钥必须严格保护，不得泄露。

电子签名

我想对外发布一个文件，如何防止这个文件在传输过程中被篡改？ 只需用私钥加密文件的哈希值，随文件一起发布即可。 收件人用公钥解密，得到正确的哈希值，证明文件确实是我发布的，因为一旦文件被更改，哈希值就会改变； 全世界只有我有私钥。 这个用私钥加密的哈希值称为数字签名。

钱包

数字货币让人们真正拥有了财富。 只要您保管好自己的私钥，任何暴力机构都无法剥夺您所拥有的货币。 但是，一旦你丢失了私钥，你就失去了这个私钥对应的所有币，并且无法找回。 钱包是一种帮助您保存私钥的工具。 它可以是软件应用程序或专用硬件设备。 当你需要向他人支付数字货币时，钱包会帮你生成支付记录和相应的数字签名，并帮你将这些信息广播给负责维护区块链的节点，让他们将这笔交易记录在区块中。

矿业

挖矿是一种发行数字货币的机制，是维护区块链节点的一种奖励机制。 节点需要接受用户发送的交易记录，验证自己的数字签名，验证用户是否真的拥有他认领的币，然后将大量的交易记录打包成一个区块，最后还要进行哈希碰撞来获取工作量证明。 他们为系统付出了很多劳动，应该得到回报。 以比特币为例，当它开始运行时，每有一个节点向系统添加一个新区块（或“挖”出一个新区块），该节点就会“凭空”获得50个比特币奖励。 这些钱币是新发行的或新“印”出来的。 之后，每隔大约三年半，奖励就会减半，最终在 100 多年后减少到零。 在整个过程中，总共会发行 2100 个比特币。 挖出新区块并获得奖励的过程形象地称为挖矿。

矿池和矿工

挖出一个新区块的关键在于是否可以高度并行地进行哈希碰撞，因此一些服务器节点将哈希碰撞的工作“外包”给专门的矿工，他们只负责“接受交易、验证交易、打包”事务”这三个任务，这样的服务器就是一个矿池。 矿工负责散列冲突。 一旦矿池挖出一个新区块，无论哪个矿工找到了该区块的工作量证明，都将按照算力比例与所有合作矿工分享新区块的收益。

矿

个人矿工使用电脑、手机等设备进行哈希碰撞，效率非常低。 为了利用规模经济提高效率，在一些电力便宜的地区，有人投资建设专门的矿场，使用专门定制的硬件设备进行哈希碰撞，并聘请专门的工程师管理众多设备。

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