什么是区块链?

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什么是区块链?

区块链是一系列带有时间戳的不可篡改的数据记录,由不属于任何单个实体的计算机集群管理。区块链实际上就是一连串的区块——每个区块都含有前一个区块的哈希值,并形成一个链。储存在区块中的数据包括有关交易的信息以及参与该交易的地址。更改一个区块中的数据将更改其哈希值,这样在下一个区块中的哈希值就会核对失败,因此可防止被篡改。

区块链技术可以使个人和公司无需任何中间人就可以在网络上进行即时交易。在区块链上进行的交易会像账本一样记录下来。该网络没有中心化权威, 而是一个去中心化、民主化的系统。

区块链系统有三个重要的组成部分:

  • 计算机网络/参与者
  • 网络协议
  • 共识机制

根据区块链的权限设置不同,它可以是公共的,对任何拥有计算机的人开放;它也可以是私有的,只有特定成员才能访问。每台计算机都能成为节点,它构成了区块链参与者网络。

网络协议是所有节点(或对等节点)在区块链上进行通信的方式。每个节点都维护相同的账本账本从而实现点对点交易,这其中无需中间人但是需要网络共识。

共识机制是区块链网络中节点如何达成共识的机制,用于验证交易是否正确并且可以添加到区块链中。达成共识的方法有很多,最流行的三种共识机制是:工作量证明(PoW),权益证明(PoS)或委托权益证明(DPoS)。

比特币使用工作量证明(PoW),因此它是第一个区块链共识机制。PoW流程即“挖矿”,节点就是矿工。矿工解决复杂的密码学难题,这些难题需要大量的计算力。第一个解决难题的人可以验证交易并创建一个区块,随即可收到新生成的比特币(出快奖励)和手续费作为奖励。PoW主要的缺点是它消耗大量资源(电力),并且需要花很长时间才能达成共识,所以过程可能非常慢。

相比较,权益证明(PoS)更环保,有着更快的处理速度。与使用计算机硬件在PoW模式下挖掘区块的矿工不同,用户通过质押通证(将通证锁定)成为验证者并在PoS网络中创建区块。用户质押得越多,成为验证者的机会就越大,奖励也与他们的押注成正比。以太坊从PoW开始,并将在以太坊2.0升级中迁移到PoS。

委托权益证明(DPoS)是PoS的一种变种,在DPoS中,用户可以通过质押通证来选举代表,投票权重取决于押注的数量。得票最多的代表将生产区块。DPoS在处理交易方面更为高效。

区块链的三个支柱

区块链中的三个支柱使其受到广泛认可:去中心化、透明和不可篡改。

中心化系统在我们的生活中很常见,例如银行。银行储存您的钱,而您使用这笔钱支付给某人的唯一的方法是通过银行。中心化系统存在一些问题:通常所有数据都集中储存,因此很容易成为黑客的潜在攻击目标;此外,中央实体的腐败和其成员的恶意损坏也可能导致系统故障。去中心化可以解决上述问题。在去中心化系统中,信息不是由单一实体储存的,网络中的每个人都拥有该信息。在分布式的网络中,用户可以通过私钥完全控制其资产,并将其转让给网络中的其他参与者,无需通过第三方。

区块链中另一个概念是“透明度”。用户的身份通过复杂的加密技术得到很好的保护,并且仅以其公开的地址表示。虽然用户的真实身份是受保护的,但所有交易在公共网络上都是可见的。

最后一个支柱是“不可篡改”,意味着一旦将信息输入到区块链中,便不能对其进行更改。由于哈希加密的不可逆性,区块链具有此属性。

简而言之,哈希算法是将任意长度的输入字符串转换为固定长度的输出的过程。哈希算法不是所谓的“加密“,我们无法通过解密哈希值来获得原始数据。这是一种单向的加密功能。输入的任何细微变化都会对输出的哈希值产生巨大影响。如上所述,每个区块都具有前一个区块的哈希值,因此更改任何数据都将需要更改整个链,而这是不可能的。

区块链网络使互联网用户有新的创造价值并认证数字信息的方式。但是有利必有弊,与传统金融相比,以下为区块链的优缺点。

区块链的优势:

  • 透明度
    • 区块链是一种分布式账本,所有参与者共享相同版本的账本数据。
    • 所有交易都可以在公共区块链网络上查看,或由有权访问网络的人查看。
  • 安全性
    • 交易验证需全网达成共识,任何更新也需要达成共识。
    • 作为分布式网络而不是单个服务器,黑客很难攻击。
  • 交易即时性
    • 无需第三方中介,某些类型的交易可比传统流程更快地自动化处理。
  • 可追溯性
    • 由于区块链可以记录所有历史记录,它可以提供审计追踪,以跟踪资产的来源及整个流转过程。

区块链的缺点:

  • 规模化
    • 区块链不像中心化系统那样易于形成规模。比特币或以太坊的每秒交易量(TPS)仍远远落后于Visa等传统组织。尽管许多项目都在试图解决规模化问题,但目前存在一个“规模化困境”,即区块链网络最多只能具有以下三个属性中的两个:快速,安全和去中心化。
  • 成本
    • 区块链非常耗能,尤其是对于像比特币这样使用PoW的网络而言,电力也只能用来计算哈希值,并不能在其他地方重新利用。
    • 区块链帐本会保留所有历史记录,因此随着时间的推移记录量会变得非常大并且会产生储存成本。
  • 私钥的安全性
    • 尽管用户可以通过私钥掌握自己在区块链上的资产的完全控制权,但他们也需自己全权负责保管私钥。如果用户丢失了私钥,资金也将永久丢失,无法被找回。
  • 复杂性
    • 对于非技术敏锐的人来说,区块链知识不容易理解,这可能会阻碍其推广。

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