区块链相关概念.docx

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1、【区块链】一系列数据块（即区块）连接而成的链条，连接的方式是：其中第 N+1个区块中，包含第N个区块的哈希值。而且这样的数据块的链条，同时被分 布广泛、数量巨大的服务器节点所存储和维护，每个服务器节点都拥有一份区块 链的完整拷贝（即区块链数据的存储是高度冗余的）。【哈希值】哈希值又叫“数字指纹”，无论多大的数据，经过一番计算后，都可 以得到一个固定长度（例如256比特）的哈希值；数据的内容不同，哈希值必然 不同，就像人和人不会有相同的指纹。【去中心化（服务器）系统】数量巨大的服务器节点彼此平等，靠某种事先达成 的协议来保证大家拥有数据是完全相同的拷贝，它们就构成了一个去中心化系 统。而在一个中

2、心化系统中，某个中心节点拥有更高的权力，它负责更新数据， 所有其它节点从它那里获得更新后的数据。【哈希碰撞】计算哈希值的过程是不可逆的，预先给定一个值，如果请你构造出 一段数据，希望它的哈希值正好是这个给定值，那么就算你拿最强大的计算机算 到天荒地老，也构造不出来。哪怕退一步，只要求你构造一段数据让它的哈希值 小于给定值，都需要算很久很久。而且这个构造过程没有任何巧妙的算法可以利 用，只能傻傻地去尝试所有可能的数据。这是一个“瞎猫撞到死耗子”的过程， 因此被叫做哈希碰撞。【工作量证明】区块链上的区块，除了包含上一个区块的哈希值（数字指纹）之 外，还至少要包括一串无意义的数字，它被称为nonce

3、。改变nonce的值，就可 以改变本区块的哈希值。服务器节点尝试不同nonce的值，碰撞出一个足够小的 哈希值，这个过程被称为工作量证明。哈希值有多小，就证明你大致尝试过多少 个不同nonce。【共识协议】维护同一个区块链的服务器数量众多，要维护数据的一致性，它们 就必须在“谁来决定下一个区块内容”这一问题上达成共识。目前所广泛采用的 共识协议是，谁先给自己的区块找到足够小的哈希值来完成工作量证明，谁的区 块就是下一个区块。【孤块】由于服务器的数量太多了，彼此通讯的延迟有大有小，有时候会产生区 块链的分叉，比如说甲、乙两台服务器几乎同时找到了工作量证明，那么会导致 有的服务器把甲的区块追加到自

4、己所存储的区块链上，其它则追加乙的。这个时 候，区块链就出现了甲乙两个分支，在两个分支上都有服务器在持续追加块。为 了解决这个问题，共识协议约定，以最长的链为准，即经过一段时间之后，如果 在甲分支上追加了的区块的数量大于乙分支，就以甲为准，这个时候乙分支上的 块，就成为了孤块，不被系统所承认。【51%攻击】“以最长链为准”，其合理性在于，最长链上累计的哈希碰撞的工 作量最大，相当于服务器之间用哈希碰撞的算力来进行投票，投票选出的链，必 然是最长链。只要系统中作恶的坏节点的算力不超过50%,它们就无法累积出最 长链。但反过来讲，如果有51%的节点都是坏节点，它们联合起来，能任意决定 区块中的内容

5、，破坏整个系统，这就是51%攻击。【确认数】某一笔交易被加入区块链的某个区块中，称为得到了一次确认。这个 区块之后，区块链每被追加一个区块，就增加了一次确认。确认的数量越多，这 笔交易所在的块成为孤块的可能性就越低。【非对称加密】用户生成一对公私密钥，用公钥加密的数据，只能用私钥才能解 密；用私钥加密的数据，用公钥才能解密。用户把自己的公钥公之于众，想给他 发送秘密信息的人，只需用公钥把信息加密，就不怕信息传递过程中被窃听。私 钥必须严格保护起来，不得泄漏。【数字签名】我希望对外发布一个文件，怎样避免这个文件在传输中被篡改只需 把文件的哈希值用私钥加密，和文件一起对外发布即可。接受者用公钥解密

6、，得 到了正确的哈希值，就证明文件的确是我所发布的，因为，一、文件一旦改变， 哈希值就会变；二、天下只有我拥有私钥。这个被私钥加密的哈希值，称为数字 签名。【比特币】与区块链一同诞生的现金记账系统，区块链的第一个应用。它的区块 中的内容，简单但不准确地说，就是一些这样的记录：“我是公钥为X的账户， 我把我拥有的Y个比特币，转给公钥为Z的账户”，以及用X对应的私钥为这条 记录加上的数字签名。中本聪于2008年发明比特币，2009年完成比特币的开源 代码，2010年后逐渐销声匿迹。很多人怀疑中本聪是某个匿名团体的笔名。【钱包】数字货币让人真正拥有了财富，只要你保存好私钥，任何暴力机关都无 法剥夺你

7、拥有的币。但是，一旦丢失了私钥，你就丢失了这个私钥所对应的所有 币，而且无法找回。钱包就是帮助你保存私钥的工具，它可以是软件app,也可 以是专门的硬件设备。当你需要给其它人支付数字货币时，钱包帮助你生成支付 的记录、对应的数字签名，它还帮你把这些信息广播给负责维护区块链的节点们, 请他们把这笔交易记录在区块中。【挖矿】挖矿是一种发行数字货币的机制，也是对维护区块链的节点们的奖励机 制。节点们需要接受用户发送来的交易记录，验证其数字签名，验证用户是否真 的有他所声称的币，然后把很多的交易记录打包成一个区块，最后还得进行哈希 碰撞以获得工作量证明。它们为系统付出了很多劳动，应该得到奖励。以比特币

8、 为例，它开始运作时，每当节点为系统追加一个新的区块（或者说“挖”出了一 个新的块），节点就会“凭空”获得50个比特币的奖励，这些币是新发行的或 者说新“印刷”出来的。之后，每过大约三年半，奖励就会减半，最终在100多年后会减到0。整个过程中，总共将发行2100个比特币。挖出新块、得到奖 励的过程，被形象地称为挖矿。【矿池和矿工】挖到新区块的关键在于能不能以很高的并行度来进行哈希碰撞， 于是有些服务器节点把哈希碰撞的工作“外包”给专门的矿工，自己只负责“接 受交易、验证交易、打包交易”这三项任务，这样的服务器就是矿池。矿工专门 负责哈希碰撞，一旦矿池挖到了新块，不论这个块究竟是哪个矿工找到工作

9、量证 明的，一律和所有的合作矿工按算力大小成比例地分享新块的收益。【矿场】个人矿工用电脑、手机等设备来进行哈希碰撞，效率很差。为了利用规 模效益提升效率，在一些电力廉价的地区，有人投资兴建起了专门的矿场，利用 专门定制的硬件设备来进行哈希碰撞，并且聘请专门的工程师来管理众多的设 备。【智能合约】智能合约类似于数据库中的trigger (触发器)，即特定事件出现 的时候，自动执行的代码块。通俗地讲，它使得“钱自己会动”。比如说：老公 账目上的钱如果超过一定限额，多出来的钱就会流到老婆账目上；公司的员工向 某慈善组织捐一定数目的钱，公司会自动捐同样数额的钱。Token这个词很难翻译，有人把它翻译成

10、“代币”，感觉不是很全面，所以 还是保留英文原文。它是某种资源、资产、股份在区块链上的表示。笼统地讲一 下它的具体实现方法：资源、资产、股份的拥有者，使用自己的密钥为一些数据 片段加上签名，这些数据片段就变成了 Token,借助智能合约，Token可以被拆 分成很多份，分配给很多个账户，以及在账户之间流动。ICO (Initial Coin Offering) 一家公司准备新创一种区块链来改变世界， 但它没有钱，于是就号召大家给它捐助数字货币如比特币，以太币。同时承诺说, 这些捐助的币，将会按比例折换成这个新创链上的数字代币送给大家，等有朝一 日这个新链真的改变世界了，新创链上的币将暴涨，大家

11、一起发财，IFO (Initial Fork Offering)】和ICO很类似，但不是新创一个链，而是说: 我们是某个数字货币社区里的用户，我们觉得它不好，现在要分叉这个币、分裂 它的社区了！我们分叉很辛苦，因此分叉后的链上，会凭空给我们记录一大笔数 字货币的收益。请大家支持我们，支持的方式就是拿比特币，以太币这些硬通货 来交换我们手头凭空多出来的收益。IMO (Initial Miner Offering)和ICO很类似，但不是号召大家来换这个 新链上的代币，而是号召大家来买这个新链上专用的矿机。大家用矿机挖代币, 等代币暴涨，大家就发财了。【去中心化自治组织】简称 DAO (Decentralized Autonomous Organization)。 试想，如果在一个组织中，货币、资源、资产、股份都变成了区块链上的Token, 被链上的智能合约所管理，那么这个组织就可以不依赖于任何中心化的管理机构 来运转。这个区块链的底层源代码即为这个组织的法律，冰冷的机器严格无误地 执行法律和合约，实现彻底的法制。