三分钟,快速了解区块链技术!
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@小白创作中心
三分钟,快速了解区块链技术!
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1
来源
1.
https://www.cnblogs.com/JavaEdge/p/18292894
区块链是一种分布式账本技术,通过去中心化的方式存储和管理数据。它采用链式存储结构,每个区块包含若干交易信息,区块之间通过哈希值链接形成链条。区块链技术具有不可篡改性和不可删除性,广泛应用于金融、供应链管理、数字身份认证等领域。
1. 交易发起与验证
- 发起交易:用户在计算机上发起交易请求。这交易可以是转账、资产交换或其他类型的信息交换。
- 节点传播:交易请求会通过网络传播到多个节点。这些节点是区块链网络中的计算机,每个节点都有一份完整的区块链账本。
2. 节点与区块
节点:每个节点都拥有一份完整的区块链账本。图中展示多个节点(节点1、节点2、节点n、节点101等),这些节点通过网络相互通信,确保账本的一致性。
区块:区块链中的基本数据存储单位,每个区块包含若干交易信息。区块内的交易信息包括发送者、接收者、交易金额、时间戳等具体业务信息。块头里都有一个 hash 值,hash 值指向前一个区块,以此形成链条。这么多区块保存在一个节点里,而又有大量的节点。
3. 打包区块与工作量证明
打包区块:节点会将多个交易打包成一个区块。打包过程涉及对交易进行验证,确保交易的合法性。
工作量证明(PoW):为防止恶意攻击,节点需完成复杂计算任务(即“挖矿”)来证明他们的工作量。这是一种共识机制,确保只有合法的区块可被添入区块链。
4. 共识确认与区块链更新
共识确认:当一个节点完成工作量证明并打包好一个区块后,其他节点会验证这个区块的有效性。一旦达成共识(即多数节点认可该区块),这个区块就会被添加到区块链的末端。
区块链更新:新的区块添加到区块链末端后,会广播到所有节点,然后所有节点都会更新各自的区块链账本,确保账本的一致性。
5. 读取数据
读取数据:用户可以读取区块链上的数据,这些数据是公开透明的,任何人都可以查看。例如,用户可以查询某笔交易是否成功,查看某个地址的交易记录等。
6. 实际应用
- 金融领域:区块链技术被广泛应用于金融领域,如比特币、以太坊等数字货币,通过去中心化的方式进行点对点的交易,降低了交易成本和风险。
- 供应链管理:在供应链中,区块链可以记录产品从生产到销售的整个流程,确保每个环节的数据透明和不可篡改,提升供应链的效率和安全性。
- 数字身份认证:区块链技术可以用于数字身份认证,确保个人身份信息的安全和隐私,防止身份盗用和信息泄露。
7. 交易信息只能新增入区块链,而无法删除吗?
是的,区块链的一个重要特点是其数据的不可篡改性和不可删除性。具体来说:
交易信息只能新增,无法删除
- 新增交易:一旦交易信息被打包成区块并添加到区块链中,这些信息就被永久记录在链上。新的交易会随着新的区块不断添加到区块链的末端。
- 不可删除性:区块链中的数据是不可删除的。每个区块都包含前一个区块的哈希值,这样形成链式结构。如果尝试删除或篡改某个区块中的数据,链条的完整性就会被破坏,导致整个链条失效。
不可篡改性
- 共识机制:区块链采用共识机制(如工作量证明PoW或权益证明PoS)来验证和确认交易。只有经过多数节点确认的区块才能被添加到区块链中,这使得单个节点无法轻易篡改数据。
- 加密算法:区块链使用加密算法来保护数据的完整性和安全性。每个区块包含前一个区块的哈希值,这确保了链条的连贯性。如果尝试篡改某个区块中的数据,后续所有区块的哈希值都会改变,节点会识别出不一致,从而拒绝篡改。
实际应用中的优势
- 数据透明和可追溯:由于区块链中的数据不可删除,所有交易记录都是透明和可追溯的。这在金融、供应链管理和数字身份认证等领域具有重要意义。例如,在供应链管理中,可以追溯产品的生产、运输和销售的每一个环节,确保数据的真实性和透明度。
- 安全性:不可篡改性提高了数据的安全性,防止恶意攻击和欺诈行为。在金融领域,这意味着交易记录的安全性得到了保障,用户可以放心进行点对点的交易。
8. 传统交易模式 V.S 区块链交易模式
传统交易模式
- 中心化:传统交易依赖于第三方机构(如银行、支付平台)来处理和验证交易。所有的交易记录都存储在第三方机构的中心化数据库中。
- 交易流程:消费者发起交易请求,交易请求首先到达第三方机构。第三方机构验证交易的合法性和资金的充足性。第三方机构将验证通过的交易信息发送给商家。商家确认交易,商品或服务交付给消费者。
- 问题:单点故障、效率低下、透明性不足、安全性问题
区块链交易模式
- 去中心化:区块链交易模式不依赖于第三方机构,所有交易在去中心化的网络中进行。所有节点共同参与交易验证和记录,每个节点都存储完整的区块链账本。
- 交易流程:消费者发起交易请求,交易请求在区块链网络中广播。多个节点参与交易的验证,确保交易的合法性和资金的充足性。经过共识机制确认的交易被打包成区块,并添加到区块链的末端。区块链网络中的每个节点都更新自己的账本,记录新的交易区块。
- 优点:去中心化、公开透明、开放共识、安全可靠
区块链交易模式在透明性、安全性和去中心化等方面的显著优势,而传统交易模式在效率和依赖性上存在明显的局限性。
9. 区块链分类
类型 | 参与者 | 记账人 | 激励机制 | 中心化程度 | 特点 | 共识机制 | 监管 | 应用场景 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
公有链 | 任何人可自由出入 | 任何人 | 必须要 | 去中心化 | 区块链所有的特点 | POW/POS/DPOS | 不支持 | Dapp开发可支持很多场景 |
联盟链 | 联盟或许可成员 | 许可成员 | 可选 | 弱中心化 | 准入性(CA+权限) | PBFT/kafka | 支持 | 支付/结算/政务/物联网/运输等 |
私有链 | 公司内部 | 公司自定义 | 可选 | 中心化 | 内部透明和追溯 | PBFT | 支持 | 审计/积分 |
国内主要支持:
- 联盟链,如百度的
- 私有链,如蚂蚁的
10. DApp
部署在链上的去中心化的应用。
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