为了加深大家对区块链的理解,今天来聊一下区块链的形成原理。
区块里面有什么?
区块链是由一块块的区块相互连接而成。用形象的比喻来形容区块,就是珠帘上的珠子。
这个珠子(区块),就是为了记录交易信息而设置的一种数据载体。区块实际上就是数据库记录,每次输入数据,就是创立一个区块。
所有的区块都有两个部分,一是区块头,二是区块体。区块头是用来刻录当前区块的元信息,用于描述信息的结构、语义、用途和用法等。区块体是记录写入的实际交易数据,这是区块的重要部分。
区块是怎么组成链的?
这里使用比特币为例子,矿工在产出新的区块时,需要以之前的一个区块的哈希值、新交易区块和随机数为基础,来计算新的哈希值和随机数,通过这个算法能够确保数据是唯一的。
1►矿工的工作就是选择交易数据并打包成块。要把这些块添加到区块链上(这意味着让区块链上所有节点都接受这个块的数据),这个数据块首先需要签名(也叫“工作证明”)。
2►当一个矿工以最快的方式解出运算结果之后,其他矿工现在要确认通过广播收到的数据块的签名合法性。如果检查通过,其他矿工就会认为这个数据块有效,并且同意将它添加到区块链上。
3► 现在,数据块可以加到区块链上了,并且分发到网络上所有其他节点。只要这个数据块中的所有交易数据都跟区块链上的历史数据符合,其他节点将接收这个数据块并将其保存。
4►为了奖励该矿工,系统会给他的地址发送一定数量的比特币。最后,所有的记录着最好最快信息的区块连接在一起就产生了区块链。
了解了区块是怎么由区块形成链之后,相信大家对区块链有了简单的认识,那么在这个形成区块链的过程中,我们来看下哪些技术为区块建链奠定了基础。
区块链四大核心技术
非对称加密
首先,在区块链系统内,所有权验证机制的基础是非对称加密算法,比如 “哈希函数”,就是非对称加密。
非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥和私有密钥,如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密,反之亦然!
所谓非对称加密算法,是一种比“对称加密算法”更安全的加密技术,与对称加密不同,非对称加密不支持逆推!保证了区块链数据的安全性。
分布式账本
在区块链系统内采用的是去中心化的分布式账本,实现防篡改、可追溯等特性。
分布式账本(共享账本,或分布式账本技术)是一个复制的共识,共享和同步数字数据在地理上分布在多个网站,国家或机构,在没有中心管理员或集中数据存储中心的情况下运转。分布式账本核心参与者之间通过点对点网络(Peer-To-Peer),使用共识算法在节点之间进行数据复制。
共识机制
共识机制的设计本质就是寻找一种能够使出块节点随机化的方法,制定一套大家认可接受的规则来解决“怎么记账有效”、“选谁来记账”的问题,这一技术保证了区块链规则的透明可信。
在区块链的世界里,因其本身去中心化的特性,导致并没有一个像银行一样的中心记账机构来保证链上所有的记账内容保持一致,因此如何让全网达成共识就显得至关重要。共识机制就是用来解决这一难题的,可以说共识机制是分布式系统的核心。
而在共识机制中,PoW、PoS、DPoS,分别代表区块链网络的三种主要记账规则,它们的作用非常大,直接关系到记账权和相关收益的分配。
例如PoW(工作量证明),就是一份确认你所完成工作量的证明。工作量证明机制,就是通过工作量来证明你的贡献值,再根据贡献值的大小确定记账权和奖励。
智能合约
简单来说,智能合约就是一种把我们生活中的合约数字化,当满足一定条件后,可以由程序自动执行的技术,对用户的隐私安全等提供了很大的保障。
在我们的生活中处处充满着合约,智能合约只是将我们订好了奖惩措施,通过代码的形式,录入区块链中,一旦触发约定时的条件,就会有程序来自动执行。
关于区块链的应用
由此我们可以看出,区块链具有规则透明可信、防篡改可追溯、不可抵赖以及隐私安全保障等特征,基于这些特征使得区块链在实际应用场景中得到了广泛的应用。
据调查研究表明,这些特征在一些场景上都得到了很好的应用及变革,包含供应链金融、数字货币、发票、跨境支付、征信、票据、医疗保险等,后面的文章中会陆续介绍区块链在实际场景中的应用,帮助大家更深刻的理解区块链。