WatchStor.com — 领先的中文存储网络媒体 | 51CTO旗下网站

新闻资讯 > 以太网 > 正文
一根烟的功夫就可以明白区块链和比特币是怎么回事
作者: 学霸十三妹 2018-03-29 15:10 【今日头条】

 一根烟的功夫,就可以明白区块链和比特币是怎么回事

一、区块链和比特币的关系

区块链就是由一节一节的区块组成的链条,是一个没有中心存储机构的账本;

比特币只是在这个账本上使用的一种数字货币罢了。

二、区块链系统是如何运行的?

1、每台接入系统的计算机都是一个节点,也就是参与者,都可以参与记账;

2、每个参与记账的,都能得到相应的比特币奖励;

3、但谁能记账?竞争规则就是在正确记账的同时要去解一个难题(SHA256),就是通常说的挖矿。谁算得更快,谁就能抢到这10分钟区块的合法记账权;

3、如果一个矿工解开这个难题,他将向全网公布他这10分钟内区块记录的合法性,并由全网其他矿工节点核对;

4、如果该区块记账的无误,所有其他矿工将在该合法区块之后竞争下一个区块;

5、最后,就形成了一个合法记账的区块单链。

一根烟的功夫,就可以明白区块链和比特币是怎么回事

三、分布式记账

分布式的对立面是中心化。比如现在的银行系统、支付宝,他们的所有交易信息都是保存在中心化的平台上。

为什么会出现分布式记账?

在20多年,美国最早的一些极客们,他们担心随着互联网时代的快速发展,信息会被纰漏在网上,造成隐私泄漏。后来中本聪在前人研究的基础上,开发了一个新的电子现金系统,完全点对点,也就是分布式记账。

比如屋子里有10个人,一开始,每个人手里都拿着1000块钱。当小胡给小王转了10块钱后,同时又把这个行为告诉所有人,那么每个人都会记下来,小胡手里只有990块钱,小王有1010块钱;如果下次小胡再告诉大家,他又给小王转了1000块钱,所有人都会拒绝记录这笔交易,为什么?因为他们都知道,小胡手里只有990块钱。

区块链也一样,每个人都可以记账,每个人都非常清楚地知道每个账号有多少钱,来自哪里,所以当发生交易的时候,就可以去验证。

一根烟的功夫,就可以明白区块链和比特币是怎么回事

四、由谁来记账?为什么是你而不是我?

想要记账的那么多,到底谁拥有记账权?

唯一的考核标准,就是解一个难题(SHA256),谁解开了,记账权就归谁,这个过程也叫挖矿。

这个难题简单来说,就像是抛硬币,规定其连续出现正面的硬币达到某一个值,就算合格。如果只有一枚硬币,正面朝上的概率是1/2;如果是两枚硬币,都是正面的概率是1/4;如果三枚的话,概率就更低了。如果比特币要你同时抛256枚,每一枚都有编号,要求前200枚全部都是正面朝上,你想想这得抛多少次?是非常巨大的工作量。

我们经常会说,现在挖矿做的都是无用功,也就是这个道理。

五、矿工

矿工除了要解开难题,获得记账权,更本质的职能是“记账员”,比特币就是发放给他们的工资。

一根烟的功夫,就可以明白区块链和比特币是怎么回事

六、工作量证明(POW)

当一个矿工对一个区块拥有合法的记账权,那意味着什么?一定是他做了很多运算,所以这就是工作量证明的含义。

在现实生活中有很多这样的场景,比如大学读了四年,最后拿到毕业证书,这个证书就是工作量证明,说明你有了四年的努力,虽然没办法跟踪证明这个过程,但是看到证书,就知道读完了大学。

七、共识机制

实际上,整个区块链系统就是一套共识机制。

比如刚才说的POW(工作量证明),就是一种共识机制,所有人都约好了,只要拿到这个数据块,哈希值满足一定难度,那么它就是合格的。

除了POW,POS也是一套共识机制,但它的基本核心理念,不像POW比拼算力,而是看系统里谁拥有的虚拟货币多。拥有越多,锻造区块的概率也就越大,维护这套系统的责任也就越重。

之所以会有POS的出现,是因为POW在整个社区里,引起广泛讨论,其中指责最多的就是做了太多无用功,浪费大量能源。在这个基础上,有人不断探索其他共识机制,到2012年的时候,POS就出来了。

构建一个区块,POW对所有人来说,难度一样;但是POS是一种权益或者利益模式,到目前为止,有很多的区块链用了这种机制。但这两种机制,到底谁优谁劣,目前整个社区还在讨论之中。

一根烟的功夫,就可以明白区块链和比特币是怎么回事

八、私钥、公钥

在解释这两个概念之前,先来了解一下非对称密码学。

其实,最初的密码是对称的,比如电脑上有一个文件,你给它加密和解密的时候,用的是同一个密码,就像一把锁,上锁和解锁都是同一把钥匙,这就是对称密码。这种密码学体系在二战中兴起,但有很大的缺点就是不安全。

到70年代时,非对称密码学就发展起来了,这种密码学有两个钥匙,一个是私钥,另一个是公钥,它们之间有某种数学关联,你有私钥就能计算出公钥;但你有公钥,并不能算出私钥。

虚拟货币就是通过这个算法来解决所有权的问题,开始你可以随机生成一个私钥,然后由这个私钥生成一个公钥,公钥再经过确定性的格式变化,最后产生一个地址。

九、钱包

如何来管理私钥?就要用到钱包。

现在,有很多钱包可以用来管理私钥,大体上可以分为热钱包和冷钱包。所谓的热钱包,就是接触互联网的钱包;而冷钱包则不会接触互联网。

到目前为止,大家已经有一个共识,冷钱包存储私钥是最好的选择,但是不同方式,也存在不同弊端。

比如写在纸上,就是纸钱包,这种方式确实比较安全,但用的时候非常麻烦;有的人把私钥存在电脑上,再拔掉网线,但是只要这台电脑联网,瞬间就变成热钱包,还是很危险。

那如何才能更好的保存私钥呢?


回答这个问题之前,我们先来看看在区块链中,一笔交易的发生过程。

第一步:生成地址。生成一个私钥,然后获得一个地址。

第二步:接收。有了地址,任何人就可以给你转币。

第三步:查询。可以在区块链上查询,谁给你发的币,数量是多少。

第四步:构建交易。当你要转走币的时候,要构建交易,指定发给谁,发多少。

第五步:签名。用你的私钥进行数字签名。

第六步:广播。把签名之后的数据,广播到区块链中,等待矿工验证,一旦验证通过,纳入某个区块也就确认了。

所以,无论是一代还是二代区块链,上面这几步都应该有。

学霸他们就针对这个特点,设计了库神钱包,这是一个独立的硬件,也是一个冷钱包。它唯一的输入设备就是摄像头,输出设备是屏幕,而且绝对不联网。


很多人会问,不联网的话,是如何发挥作用的呢?

学霸他们的理念,就是把需要私钥的地方,放在一个独特的硬件里,也就是冷端;其他功能放在手机的一个APP里,叫热端。

那么冷端和热端是如何交互的的?

目前他们用的是二维码,因为二维码是图片,是一种非电磁波信号,是不能被监听的,绝对不会用WiFi、蓝牙,这样就保证了私钥的安全,而且使用起来还很便捷。

所以,在安全存储这一环节,冷储存是最好的选择,尤其是对于拥有大量币的人。

还有一种情况是,有人拥有很多区块链资产,是不是每一种资产都要一个钱包?每一个链都要一个密码?每个地址都要一个密钥?

学霸说,不是的,现在的钱包已经可以存放多资产。只要两个密码就够了,一个叫种子密码,一个叫支付密码。

开始的时候,可以随机地让用户生成一个种子密码,当有了种子密码之后,要求用户再设置一个支付密码,这个密码必须记在脑子里,然后由这两个密码通过确定性的算法,就能算出来1号地址的私钥,2号地址的私钥……,所以,通过两个密码就可以管理很多私钥,进而管理很多地址。

以上就是关于区块链和比特币的一些最基本知识,当你能够耐心看到这里,恭喜你,已经成功迈入学霸行列。


标签:以太网 

LecVideo