区块链的起源

区块链的起源

中本聪于2008年在《比特币白皮书》中提出“区块链”概念，并于2009年创立比特币社交网络，开发出第一个区块（genesis block），区块链随机可用。

比特币诞生背景：

1、2008年美国次贷危机爆发时，为避免第四大投行雷曼兄弟倒闭引发的金融机构连锁反应，美国实施了量化宽松政策，即印多疯狂赚钱。

2、人类开始思考是否有一种货币可以保护人们的财产权不受侵害，可以超越主权，不受第三方组织控制，不会被过度发行或乱发的货币。

3、中本聪在密码朋克邮件列表上发表了论文《比特币：一种点对点电子现金系统》，提出通过点对点技术，基于密码学而非信用的完整电子现金系统，从而使达成协议的双方可以直接进行支付，无需第三方参与，实现点对点支付，无需通过任何金融机构。

什么是区块链？

区块链实际上是一种分布式账本，一种通过去中心化和去信任化共同维护可靠（不可篡改）数据库的技术方案。

区块链的本质是什么？

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的一种新型应用模式。 区块链的本质是通过技术手段降低信任成本。

区块链是一种以分布式方式存储信息的方式：在多方之间共享信息，从而消除了对可信中央服务器的需求。

区块链能解决什么问题？

区块链是大数据时代解决隐私问题、安全问题、信用问题、版权问题等的技术方案。

我觉得区块链最重要的是解决信用问题。

区块链的特点是去中心化

由于采用分布式记账和存储，没有中心化的硬件和管理机构，任何节点的权利和义务都是平等的。 系统中的数据块由全系统具有维护功能的节点共同维护。 如果任何一个节点停止工作，都不会影响系统的整体运行。

去相信

系统中的所有节点都可以在不信任的情况下进行交易，因为数据库和整个系统的运行是公开透明的，在系统的规则和时间限制内，节点之间不能相互欺骗。

开放性

系统是开放的。 除了交易各方的加密隐私信息外，区块链数据对所有人开放。 任何人都可以通过开放的接口查询区块链数据并开发相关应用，整个系统信息高度透明。

自治

区块链采用基于共识的规范和协议，使整个系统中的所有节点都可以在去信任的环境中自由、安全地交换数据，让对“人”的信任变成对机器的信任，任何人为干预都不起作用.

信息不可篡改

一旦信息被验证并添加到区块链中，它将被永久存储。 除非能同时控制系统中超过51%的节点，否则在单个节点上修改数据库是无效的，区块链的数据是稳定的。 高可靠性和可靠性。

匿名

由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互不需要信任（区块链中的程序规则会自行判断该活动是否有效），因此交易对方不需要通过公开让对方产生信任他们的身份。 信用的积累很有帮助

区块链技术P2P网络的四大组成部分

P2P（Peer to Peer）网络是整个区块链的基础计算架构。 P2P网络，即点对点网络，是一种通用的计算机通信架构，它不同于众所周知的客户端服务器（C/S）网络架构。

在P2P网络环境中，成千上万台相互连接的计算机处于平等地位，每个计算机节点直接相连，节点可以自由进出，整个网络一般不依赖于专门的中心化服务器。

分布式数据库

比特币系统中的区块就像一个账本，记录着所有的比特币交易信息，每个比特币用户的比特币收支都永久嵌入数据区块链中，以供他人查看。 这些数据块中的交易数据存储在每个比特币用户的客户端节点中，所有这些节点构成了一个极其坚固的比特币分布式数据库系统。 如果任何一个节点的数据被破坏，都不会影响整个数据库的正常运行，因为完整的数据库保存在其他健康的节点中。

加密演算法

底层使用哈希算法。

哈希算法：所谓“哈希”，就是计算机可以为任何内容计算出一个长度相同的特征值。

区块链的哈希长度是256位，也就是说无论原始内容是什么，最后都会计算出一个256位的二进制数。 并且可以保证只要原始内容不同，对应的hash一定不同。

区块头包含当前区块体的哈希值，以及前一个区块的哈希值。 这意味着如果有人修改了一个块，该块的哈希值就会改变。 为了让后面的区块连接到它（因为下一个区块包含前一个区块的哈希值），这个人必须依次修改所有后续的区块，否则被更改的区块将被冲出区块链。 哈希的计算很耗时，短时间内修改多个区块几乎是不可能的。 除非有人掌握了全网51%以上的算力。

正是通过这种联动机制，区块链保证了自身的可靠性，数据一旦写入，就无法被篡改。 这就像历史一样，已经发生的就是已经发生的，从此无法改变。 2018/11/28 08:24

除了哈希算法，比特币中还有一种非对称加密算法（椭圆曲线加密算法）用于交易加密。

非对称加密算法是指存在一对数学上相关的密钥，用其中一个密钥加密的数据信息只能用另一个密钥解密。 在这对密钥中，公钥称为公钥，私钥称为私钥。 例如，公钥就像银行账户，私钥就像账户的密码或账户所有者的签名。 区块链上的一笔有效交易都有交易发起人私钥签名的有效数字签名，交易签名可以通过交易发起人的公钥进行验证。 公钥可以通过算法从私钥计算出来，但是私钥不能从公钥推导出来。 比特币系统采用了一种非常典型的非对称加密算法——椭圆曲线密码术（ECC）。

共识机制

区块链技术的核心是在没有中央控制的情况下，没有互信基础的个体之间就交易的合法性达成共识的共识机制。

目前区块链共识机制主要有四种：PoW、PoS、DPoS、分布式共识算法

PoW 工作量证明

通过评估您的工作量来确定您获得记账权的机会，工作量越大，您获得记账权的可能性就越大。

通过AND或运算，计算出一个符合规则的随机数，即获得本次记账权，将本轮需要记账的数据发送出去，整体中其他节点校验后一起存储网络;

优点：完全去中心化，节点自由进出；

缺点：目前比特币吸引了全球大部分的算力，其他使用Pow共识机制的区块链应用很难获得同等算力来保证自身安全； 采矿造成大量资源浪费； 达成共识的周期相对较短 较长，不适合商业应用代表：比特币、以太坊

股权证明

通过评估您持有的代币数量和期限，确定您获得记账权的机会

升级后的 Pow 共识机制； 根据各节点持有代币的比例（数量比）和时间（币龄）； 挖矿难度按比例降低，从而加快寻找随机数的速度。

优点：一定程度上缩短达成共识的时间

缺点：仍然需要挖矿，基本上没有解决商业应用的痛点。 代表人物：Peercoin、恩智浦

DPos 共享授权证明机制

节点选择相关代理，由代理进行计费和验证

类似于董事会投票，代币持有者投票选出一定数量的节点来代表他们验证和记账。 选出100多位董事会成员，选出20多位董事会成员变相挖矿比特币记账权，计算打包交易，然后获得相应的奖励。

优点：大大减少参与验证和记账节点数量比特币记账权，可实现秒级共识验证

缺点：整个共识机制还是依赖token，很多商业应用不需要token的存在

代表人物：EOS、比特股（bts）

区块链结构