![区块链(Blockchain)到底是什么?](http://image109.360doc.com/DownloadImg/2018/02/2402/125382672_1_20180224022501107)
链,英文里的名称是Blockchain,说白了就是由“数据块”和“链条”组成,是一种分布式记账底层技术,这两年被热炒的比特币,就是其应用之一。一般认为,区块链具有去中心、去信任等核心优点,能完美解决共享经济发展过程中的信息不对称、交易成本高、陌生人信任等难题,使得个体经济成为可能。时间戳服务器通过对以区块(block)形式存在的一组数据,实施随机散列而加上时间戳,并将该随机散列进行广播,就像在新闻或世界性新闻组网络(Usenet)的发帖一样 。显然,该时间戳能够证实特定数据必然于某特定时间是的确存在的,因为只有在该时刻存在了才能获取相应的随机散列值。每个时间戳应当将前一个时间戳纳入其随机散列值中,每一个随后的时间戳都对之前的一个时间戳进行增强(reinforcing),这样就形成了一条链(Chain)。 节点始终都将最长的链视为正确链,并持续工作和延长它。如果有两个节点同时广播不同版本的新区块,那么其他节点在接收到该区块的时间上,将存在先后差别。当此情形,他们将在率先收到的区块基础上进行工作,但也会保留另外一条链,以防后者变成最长链。该僵局(tie)的打破,要等到下一个工作量证明被发现,而其中的一条链被证实为是较长的一条,那么在另一条分支链上工作的节点将转换阵营,开始在较长的链上工作。
比特币钱包的功能依赖于与区块链的确认,一次有效检验称为一次确认。通常一次交易要获得数个确认才能进行。轻量级(SPV )比特币钱包, 其客户端在本地只需保存与用户可支配交易相关的数据,而不会存储完整的区块链。 区块链技术是众多加密数字货币的核心,包括比特币、以太坊、莱特币、狗狗币等。维护区块链的方式,有工作量证明(proof-of-work)、权益证明(proof-of-stake)等。
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二、区块链系统核心优势
区块链体系结构的核心优势包括:
任何节点都可以创建交易,在经过一段时间的确认之后,就可以合理地确认该交易是否为有效,区块链可有效地防止双花问题的发生。
对于试图重写或者修改交易记录而言,它的成本是非常高的。
区块链实现了两种记录:交易(transactions)以及区块(blocks)。交易是被存储在区块链上的实际数据,而区块则是记录确认某些交易是在何时,以及以何种顺序成为区块链数据库的一部分。交易是由参与者在正常过程中使用系统所创建的(在加密数字货币的例子中,一笔交易是由bob将代币发送给alice所创建的),而区块则是由我们称之为矿工(miners)的单位负责创建。
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三、区块链工作原理
3.1 什么是区块?
数据通过称之为区块(block)的文件,永久记录在数字货币网络上。它们好比是一个股票交易账本。新的区块会被添加到记录(区块链)的末端,而且一旦书写就很难修改或移除。
3.2 .区块结构
大小字段描述4字节区块大小用字节表示的该字段之后的区块大小80字节区块头组成区块头的几个字段1-9 (可变整数)交易计数器交易的数量可变的交易记录在区块里的交易信息
3.3 区块头
区块头由三组区块元数据组成。首先是一组引用父区块哈希值的数据,这组元数据用于将该区块与区块链中前一区块相连接。第二组元数据,即难度、时间戳和nonce,与挖矿竞争相关 。第三组元数据是merkle树根(一种用来有效地总结区块中所有交易的数据结构)。
3.4 区块头结构
大小字段描述4字节版本版本号,用于跟踪软件/协议的更新32字节父区块哈希值引用区块链中父区块的哈希值32字节Merkle根该区块中交易的merkle树根的哈希值4字节时间戳该区块产生的近似时间(精确到秒的Unix时间戳)4字节难度目标该区块工作量证明算法的难度目标4字节Nonce用于工作量证明算法的计数器
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四、区块链分叉
诚实矿工只创建最长有效链上的最新区块。“长度”(Length)指区块链的累计计算难度,而不是是区块数目。当包括在链中的所有区块以及交易都有效,且是从创世区块开始的链,才是被我们承认的有效区块链。 对于区块链中的任意一个区块,到达创世块的路径只有一条。然而,从创世块开始,会有分叉的情况出现。当创建两个区块的时间差只有几秒时,经常会创建出一个分叉区块。当发生这种情况时,节点就会在他们最先接收到的那个区块上创建区块。无论哪一个区块包含在下一个区块中,它都会成为主链的一部分,因为这条链更长。 短链(无效链)中的区块没有什么作用。当比特币客户端切换至另外一条更长的区块链时,短链中的所有有效交易区块都重新添加到序列交易池中,且会包含在下一个区块中。短链中的区块奖励不会呈现在最长的区块链中,因此实际上他们是有损失的,这就是为什么需要网络强制的100个区块的成熟时间来让产生存在。 在短链中的区块,我们通常称之为“孤儿块”(orphans)。这是因为,在长链中这个生成交易并没有父系区块,因为这些生成交易在交易PRC列表中显示为孤儿。一些矿池误解这些信息,声称他们的区块是”孤儿“。事实上,这些区块都有父系区块,而且甚至可能有子系。
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