本篇文章主要给网友们分享简单区块链图解的知识,其中更加会对区块链概念图进行更多的解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,记得关注本站!
区块链是什么?如何简单易懂地介绍区块链?
很多人不知道区块链是什么,这边给大家详细的介绍一下,区块链就是颠覆旧模式的新技术,就像人们容易忽视看不见却不可或缺的氧气一样,人们往往忽视了市场经济中至关重要的东西,那就是信任。没有信任,任何交易都无法成立。
此外不同的种族、民族、文化、宗教信仰等,会形成信任鸿沟。由于陌生人之间缺乏相互理解和必要的信任,交易很难发生。市场经济在陌生人中大量出现。市场经济的产生和发展在于一种新机制的诞生,它解决了陌生人之间的信任问题。
解决信任问题最重要的机制是“信任中介”制度和模式,你和陌生人信任的第三方是信托中介,政府是信托中介,银行是信托中介。在当今的地球村时代和互联网时代,你把商品卖给永远不会见面、千里之外的陌生人。没有信任中介的保证,交易就更不可能了。在互联网时代,区块链技术开始发挥作用。
如果区块链技术将来被广泛应用,你就不用去银行证明你的收入和资产,不用去警察局证明你是否结婚,不用去要求公司的人员证明你的雇佣关系,不用去敲无尽的红色公章和看各种丑陋的面孔...所有这些都记录在不变的区块链。当你需要和授权的时候,似乎全世界都可以做你的见证。
区块链的概念最早是在2008年由比特币创始人中本聪撰写的论文中提出的,区块链可以理解为一种公共会计的技术方案,所有数据都将公开透明,不需要中央服务器作为信任中介,从而在技术层面上保证信息的真实性、不变性和可信度,数据的不变性非常重要。
由于区块链具有大规模扩展、数据公开透明的技术特点,并且由于每个客户端的数据都是一致的,即使部分客户端被破坏,也不会影响数据安全的可靠性,尤其是可以有效解决陌生人之间的信任问题,因此这项技术可以扩展到所有可以数字化的领域,如数字货币、支付清算、数字票据、权益证明、征信、政务服务、病历等,如果区块链技术发达了,未来将与大家息息相关。
区块链技术通俗讲解
区块链技术通俗讲解如下:
简单来说:区块链就是使用一揽子既有的网络技术,组建而成的新一代网络系统,这个网络系统有新结构,有新机制,有前所未有的新价值。具体使用了五大技术或创新:加密技术、P2P网络技术、分布式存储技术、共识机制、智能合约。
本质上讲:它是一个共享数据库,存储于其中的数据或信息,具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征,区块链技术奠定了坚实的“信任”基础,创造了可靠的“合作”机制,具有广阔的运用前景。
区块链起源于比特币,2008年11月1日,一位自称中本聪的人发表了《比特币:一种点对点的电子现金系统》一文,这标志着比特币的诞生。
两个月后理论步入实践,2009年1月3日第一个序号为0的创世区块诞生。几天后2009年1月9日出现序号为1的区块,并与序号为0的创世区块相连接形成了链,标志着区块链的诞生 。
区块链特点:
1.去中心化。
在区块链系统中,不存在中心化的管理机构。区块链数据的存储、传输、验证等过程均基于分布式的系统结构,整个网络中不存在中心节点。公有链网络中所有参与的节点都具有同等权利与义务。任一节点的损坏都不会影响整个系统的运作。
2. 开放性。
除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,提供灵活的脚本代码系统,整个系统信息高度透明,并且在系统指定的规则范围内,节点之间无法相互欺骗。
3. 自治性。
共识技术,智能合约。
漫画图解 什么是区块链
漫画图解:什么是区块链
什么是区块链?
区块链,英文 Blockchain,本质上是一种去中心化的分布式数据库。任何人只要架设自己的服务器,接入区块链网络,都可以成为这个庞大网络的一个节点。
区块链既然本质是数据库,里面究竟存储了什么东西呢?让我们来了解一下区块链的基本单元:区块(Block)。
一个区块分为两大部分:
1.区块头
区块头里面存储着区块的头信息,包含上一个区块的哈希值(PreHash),本区块体的哈希值(Hash),以及时间戳(TimeStamp)等等。
2.区块体
区块体存储着这个区块的详细数据(Data),这个数据包含若干行记录,可以是交易信息,也可以是其他某种信息。
刚才提及的哈希值又是什么意思呢?
想必大家都听说过MD5,MD5就是典型的哈希算法,可以把一串任意长度的明文转化成一串固定长度(128bit)的字符串,这个字符串就是哈希值。
而在我们的区块链中,采用的是一种更为复杂的哈希算法,叫做SHA256。最新的数据信息(比如交易记录)经过一系列复杂的计算,最终会通过这个哈希算法转化成了长度为256bit的哈希值字符串,也就是区块头当中的Hash,格式如下:
a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0
区块与Hash是一一对应的,Hash可以当做是区块的唯一标识。
不同的区块之间是如何进行关联的呢?依靠Hash和PreHash来关联。每一个区块的PreHash和前一个区块的Hash值是相等的。
为什么要计算区块的哈希值呢?
既然区块链是一个链状结构,就必然存在链条的头节点(第一个区块)和尾节点(最后一个区块)。一旦有人计算出区块链最新数据信息的哈希值,相当于对最新的交易记录进行打包,新的区块会被创建出来,衔接在区块链的末尾。
新区块头的Hash就是刚刚计算出的哈希值,PreHash等于上一个区块的Hash。区块体的Data存储的是打包前的交易记录,这部分数据信息已经变得不可修改。
这个计算Hash值,创建新区块的过程就叫做挖矿。
用于进行海量计算的服务器,叫做矿机。
操作计算的工作人员,叫做矿工。
计算哈希值究竟难在哪里?咱们来做一个最粗浅的解释,哈希值计算的公式如下:
Hash = SHA-256(最后一个区块的Hash + 新区块基本信息 + 交易记录信息 + 随机数)
其中,交易记录信息也是一串哈希值,它的计算涉及到一个数据结构 Merkle Tree。有兴趣的小伙伴可以查阅相关资料,我们暂时不做展开介绍。
这里关键的计算难点在于随机数的生成。猥琐的区块链发明者为了增大Hash的计算难度,要求Hash结果的前72bit必须都是0,这个几率实在是太小太小。
由于(最后一个区块的Hash + 新区块基本信息 + 交易记录信息)是固定的,所以能否获得符合要求的Hash,完全取决于随机数的值。挖矿者必须经过海量计算,反复生成随机数进行“撞大运”一般的尝试,才有可能得到正确的Hash,从而挖矿成功。
同时,区块头内还包含着一个动态的难度系数,当全世界的硬件计算能力越来越快的时候,区块链的难度系数也会水涨船高,使得全网平均每10分钟才能产生出一个新区块。
小伙伴们明白挖矿有多么难了吧?需要补充的是,不同的区块链应用在细节上是不同的,这里所描述的挖矿规则是以比特币为例。
区块链的应用
比特币(BitCoin)的概念最初由中本聪于2008年提出,而后根据这一思路设计发布了开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。
什么是P2P网络呢?
传统的货币都是由中央银行统一发行,所有的个人储蓄也是由银行统一管理,这是典型的中心化系统。
而比特币则是部署在一个全世界众多对等节点组成的去中心化网络之上。每一个节点都有资格对这种数字货币进行记录和发行。
至于比特币底层的数据存储,正是基于了区块链技术。比特币的每一笔交易,都对应了区块体数据中的一行,简单的示意如下:
交易记录的每一行都包含时间戳、交易明细、数字签名。
表格中只是为了方便理解。实际存储的交易明细是匿名的,只会记录支付方和收款方的钱包地址。
至于数字签名呢,可以理解为每一条单笔交易的防伪标识,由非对称加密算法所生成。
接下来说一说比特币矿工的奖励:
比特币协议规定,挖到新区块的矿工将获得奖励,从2008年起是50个比特币,然后每4年减半,目前2018年是12.5个比特币。流通中新增的比特币都是这样诞生的,也难怪大家对挖掘比特币的工作如此趋之若鹜!
区块链的优势和劣势
区块链的优势:
1.去中心化
区块链不依赖于某个中心节点,整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护,都可以进行数据的存储和检验。这样一来,除非攻击者黑掉全网半数以上的节点,否则整个系统是不会遭到破坏的。
2.信息不可篡改
区块内的数据是无法被篡改的。一旦数据遭到篡改哪怕一丁点,整个区块对应的哈希值就会随之改变,不再是一个有效的哈希值,后面链接的区块也会随之断裂。
区块链的劣势:
1.过度消耗能源
想要生成一个新的区块,必须要大量服务器资源进行大量无谓的尝试性计算,严重耗费电能。
2.信息的网络延迟
以比特币为例,任何一笔交易数据都需要同步到其他所有节点,同步过程中难免会受到网络传输延迟的影响,带来较长的耗时。
几点补充:
1.本漫画部分内容参考了阮一峰的博文《区块链入门教程》,感谢这位大神的科普。
2.由于篇幅有限,关于Merkle Tree 和 非对称加密 的知识暂时没有展开细讲,有兴趣的小伙伴们可以查阅资料进行更深一步的学习。
图解什么是区块链
区块链这么火,都开始影响到我的生活了,不想了解也不行了的样子,今天来看看到底什么是区块链。
本文结构:
和它的名字一样,
区块链是由一组块组成的链,
块是包含信息的信息块,组成的链也就包含了信息。
区块链技术最早是在1991年由一群研究人员研发,用来给数字化文档打时间戳,使得这些文档不能被篡改。从那之后就基本上没有再发挥其他作用,直到2009年,中本聪采用区块链技术创造了数字加密货币-比特币。
一条区块链,就是一个对所有人完全公开的分布式账本,它有一个很有趣的属性: 一旦某些数据被记录到一条区块链中后,那么数据就很难再被改变。
来看一下 一个区块(block)的组成:
每一个区块包含了 一些数据,这个区块的哈希值,以及前一个区块的哈希值 。
区块中所保存的数据与区块链的类型有关,例如,比特币区块链中的区块保存了相关的交易信息,包括卖家,买家,以及交易比特币的数量。
每个区块包含了一个哈希值,哈希值用来标识一个区块和它所包含的所有内容,并且它是独一无二的,就像指纹一样。一旦某个区块被创建,它的哈希值就相对应的被计算出来了。如果改变区块中的某些内容会使得哈希值改变, 如果一个区块的指纹改变了,那它就再也不是之前的区块了 。
区块中包含的第三个元素是前一个区块的哈希值,这个元素使得区块之间可以形成链接,并且能够使得区块链十分的安全。
假设我们有一条区块链包含3个区块
每个区块包含了一个自己的哈希值以及前一个区块的哈希值
3号区块指向2号区块,2号区块又指向1号区块
1号区块有点特殊,它不能指向前一个区块,因为它是第一个
我们把1号区块叫做 创世区块 。
现在假设我们篡改了第二个区块
这将导致第二个区块的哈希值改变
接下来这就会导致3号区块以及3号区块连接的所有的后续区块变得非法
因为现在它们存储的前一个区块号的都变得非法
所以 单独改变一个块,将连带性地致使后面的所有内容都变成无效 。
但要 防止篡改,只有哈希是不够的
因为现在的计算机运算速度已经足够强大,并且能够每秒计算成千上万的哈希值
这样你完全可以篡改一个区块并且重新计算其他的区块的哈希值,使得你的区块再次变得合法。
所以 为了减少这种风险,区块链还采用了一种技术,叫做工作证明
这是一种减缓新区块创建过程的机制
在比特币区块链中,大概需要花费10分钟来完成所要求的工作证明,并且添加一个新的区块到区块链中
这个机制使得区块链的篡改更加困难
因为 一旦篡改了一个区块,就需要重新计算所有后续的区块的工作量证明 。
所以 区块链技术的安全性主要来自于哈希值以及工作量证明机制 。
区块链还有一种机制来 保护自身的安全性,那就是分布式
相对于用一个中心化的实体来管理区块链网络,区块链采用的是一种 peer-to-peer网络,并且所有人都可以加入
当有人加入这个网络时, 他就会得到整个区块链的复制
这个人就可以以此来验证是否所有的区块还是合法未篡改的,也就是不同的节点也可以借此互相验证。
当某人创建了一个新的区块时,
这个新的区块会被发送给网络上的所有人。
每个人再验证这个区块以确保这个区块没有被篡改过
如果所有的东西都被检验正确之后,那么每个人才能把这块新的区块加到自己的区块链上
我们可以称之为, 网络上的所有人达成了“共识” 。
区块链网络中的所有节点都达成共识
他们认同网络中哪些区块是合法的,哪些是不合法的
那些被篡改过的区块将会被网络上的其他用户拒绝
所以, 要成功篡改一个区块链,你需要篡改区块链上的所有区块
重新完成每个区块的工作量证明,并且控制区块链网络中超过50%的用户
只有这样,你篡改的区块才会被所有人承认
可以说, 这基本上是不可能做得到的!
区块链技术本身也在不断地发展
例如后来的一个技术改进,叫做智能合约
智能合约 是一些存放在区块链上的简单的程序
它能基于合约内所记载的条件自动执行, 只要条件成立,依照合约自动完成交易
例如在特定条件下可以实现自动化比特币交易。
学习资料:
简单区块链图解的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于区块链概念图、简单区块链图解的信息别忘了在本站进行查找喔。
标签: #简单区块链图解
评论列表