摘要：直到比特幣大火時(shí)，才對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)感到一絲興趣。看過(guò)比特幣的白皮書，發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)是比特幣的一個(gè)基礎(chǔ)。這筆交易記錄在正常的區(qū)塊鏈中。總結(jié)相對(duì)于中心化的高成本的方式，區(qū)塊鏈技術(shù)可能是一種解放生產(chǎn)力的技術(shù)。作為一名開發(fā)者，我相信區(qū)塊鏈的未來(lái)。

博客停更已經(jīng)一陣子了，原因林林總總，從畢業(yè)到搬家，人生踏入了另一段旅程。今天我們的話題聊一聊區(qū)塊鏈。這是我與我畢設(shè)相關(guān)的主題。大家對(duì)于區(qū)塊鏈的爭(zhēng)議，似乎一直存在。幣圈那些陳谷子的事情，影響著區(qū)塊鏈的發(fā)展。目前，眾多區(qū)塊鏈團(tuán)隊(duì)中，真正在研究區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景的，少之又少，同樣能讓區(qū)塊鏈應(yīng)用落地，也需要時(shí)間。但是，區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)，可以說(shuō)是一個(gè)金融領(lǐng)域和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑。下面我們來(lái)聊聊區(qū)塊鏈技術(shù)吧。如果你喜歡我的文章，歡迎評(píng)論，歡迎Star~github博客

其實(shí)，早在比特幣大火之前，我就聽說(shuō)過(guò)區(qū)塊鏈(看過(guò)一篇公眾號(hào)講述區(qū)塊鏈與人才鏈之間的相關(guān)性)。當(dāng)初，對(duì)于區(qū)塊鏈的理解，并沒有特別深刻，同時(shí)也毫不在意。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，資本已經(jīng)能夠推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展了。直到比特幣大火時(shí)，才對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)感到一絲興趣。

看過(guò)比特幣的白皮書，發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)是比特幣的一個(gè)基礎(chǔ)。同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇的主題也是與區(qū)塊鏈相關(guān)的方向，所以，在此聊聊區(qū)塊鏈。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，區(qū)塊鏈就是一個(gè)分布式的賬本，或者說(shuō)分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以同步到節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)。用阮一峰老師博客中的一張圖來(lái)形容，如圖：

這種圖中，我們可以看到，之所以說(shuō)是去中心化，是因?yàn)樵谡麄€(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是參與者，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的操作，并沒有一個(gè)統(tǒng)一的中心化服務(wù)器來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。然后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)處理的結(jié)果會(huì)被傳播到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中去，來(lái)同步全部的網(wǎng)絡(luò)。

區(qū)塊鏈的英文比較有意思，叫做blockchain。我們可以將blockchain拆分開來(lái)看就是block+chain(塊+鏈)。所以，我們可以先來(lái)了解一下區(qū)塊的內(nèi)容。

區(qū)塊是什么？區(qū)塊就是一個(gè)類似于數(shù)據(jù)庫(kù)的東西，用來(lái)記錄數(shù)據(jù)的地方。所以，每次系統(tǒng)寫入數(shù)據(jù)時(shí)，都會(huì)創(chuàng)建區(qū)塊。

下面，我們來(lái)看一下一副區(qū)塊的實(shí)例圖，如下：

這里開頭有個(gè)Previous Hash就是用來(lái)記錄上一個(gè)區(qū)塊的Hash值的。這樣就可以上一個(gè)區(qū)塊和下一個(gè)區(qū)塊連接起來(lái)。

同時(shí)，它也記錄了區(qū)塊的時(shí)間和區(qū)塊內(nèi)部的Data。Hash值，就是一種加密后得出來(lái)的字符串。Hash是一種單向加密，現(xiàn)實(shí)中很少出現(xiàn)Hash碰撞的事件。一般而言，Hash值的破解只能使用只能使用彩虹表等手段才能達(dá)到。其本身的安全性就是相對(duì)一般的加密方法要高的。我們會(huì)接觸到的Hash加密有MD5加密、SHA128和SHA256。目前而言，SHA256是很難破解的。

說(shuō)了這么多Hash相關(guān)的內(nèi)容，回過(guò)頭來(lái)說(shuō)一下Block。我們可以來(lái)看一下，實(shí)際的一些Block表內(nèi)容，如圖：

這是一個(gè)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊列表，我們可以看到它的block ID就是一個(gè)hash值。同時(shí)，它具備高度等特殊字段，來(lái)記錄整個(gè)區(qū)塊的內(nèi)容大小。

了解了區(qū)塊之后，我們來(lái)看一下區(qū)塊鏈的形成。

拿比特幣舉例，交易比特幣的過(guò)程就是，區(qū)塊形成的過(guò)程。區(qū)塊的建立，就像賬本的數(shù)據(jù)一樣，有了數(shù)據(jù)就有了區(qū)塊。同樣的，生成區(qū)塊的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一定的獎(jiǎng)勵(lì)。下面生成的區(qū)塊會(huì)連接上一個(gè)區(qū)塊的hash，這樣可以保證整個(gè)區(qū)塊鏈的不可更改性。如圖所示：

如果黑客修改了第51塊的內(nèi)容，那么他就必須修改52塊中51的Hash值。同時(shí)，修改了52的內(nèi)容，導(dǎo)致了52本身的Hash值發(fā)生了變化。所以，這就導(dǎo)致了一系列的連鎖反應(yīng)。同時(shí)，區(qū)塊鏈會(huì)往整個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播整個(gè)過(guò)程。這樣，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)收到改變，改變自身的區(qū)塊內(nèi)容。

這樣的設(shè)計(jì)，可以保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)容沒有辦法被外力而改變。這也說(shuō)明整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是安全的。那么什么是51%的攻擊呢？

我們來(lái)舉個(gè)例子：

假設(shè)我具備了全網(wǎng)51%的算力，那么，我可以偷偷的計(jì)算出一個(gè)這樣的區(qū)塊鏈，包含我所有的比特幣交易到我的私人賬戶的信息。這個(gè)區(qū)塊鏈的長(zhǎng)度為10，但是我不向全網(wǎng)進(jìn)行廣播。同時(shí)，我將所有的比特幣放入到交易市場(chǎng)進(jìn)行售賣。這筆交易記錄在正常的區(qū)塊鏈中。

當(dāng)我交易所得美元進(jìn)行提取時(shí)，正常的區(qū)塊鏈長(zhǎng)度應(yīng)該是9。而我的隱藏的區(qū)塊鏈長(zhǎng)度是10，同時(shí)，將這個(gè)區(qū)塊鏈廣播到網(wǎng)絡(luò)中去，然后通過(guò)觀察網(wǎng)絡(luò)會(huì)認(rèn)為我后發(fā)的區(qū)塊是正確的，從而到達(dá)修改了那筆交易記錄的目的。

之后，就是雙花問(wèn)題的解決了。

何為雙花問(wèn)題？從表意上來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)人在同一時(shí)間進(jìn)行了兩筆交易。這個(gè)問(wèn)題，一直是支付系統(tǒng)的難點(diǎn)。無(wú)論是中心化的支付系統(tǒng)，還是去中心化的交易系統(tǒng)，都得面對(duì)這個(gè)問(wèn)題。舉個(gè)例子：

某某人，手里有20塊錢。他同時(shí)與兩個(gè)人進(jìn)行了一筆20塊錢的交易。現(xiàn)實(shí)生活中，你可以明確地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。但是，相對(duì)于支付系統(tǒng)而言，并發(fā)的情況經(jīng)常發(fā)生。一旦一個(gè)不完善的支付系統(tǒng)，雙花問(wèn)題是很容易發(fā)生的。當(dāng)然，后端處理過(guò)程中，可以通過(guò)隊(duì)列的形式來(lái)解決問(wèn)題。但是，對(duì)于去中心化的交易系統(tǒng)而言，這個(gè)問(wèn)題也需要解決。

每一筆交易的產(chǎn)生，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊，那么，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)這么一種情況，如圖：

我們可以看到，Block A和Block B就會(huì)同時(shí)去連接上一個(gè)區(qū)塊。那么，相對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，比特幣系統(tǒng)采用的規(guī)則就是選最長(zhǎng)的那條鏈。通常，比特幣采用的是6次確認(rèn)規(guī)則。在1小時(shí)內(nèi)，根據(jù)10分鐘產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊的原則，往往會(huì)生成一條6個(gè)長(zhǎng)的區(qū)塊。那么，只要確認(rèn)下這條區(qū)塊，就可以避免去連接其他區(qū)塊了。

理論上是，區(qū)塊鏈越長(zhǎng)，準(zhǔn)確性越高。

相對(duì)于中心化的高成本的方式，區(qū)塊鏈技術(shù)可能是一種解放生產(chǎn)力的技術(shù)。當(dāng)然了，區(qū)塊鏈的實(shí)際落地場(chǎng)景并不多，比特幣是為數(shù)不多的，真正落地的應(yīng)用。作為一名開發(fā)者，我相信區(qū)塊鏈的未來(lái)。這篇內(nèi)容中，我們講述了：

區(qū)塊的產(chǎn)生

鏈的形成

雙花的問(wèn)題

最后，希望大家能夠?qū)^(qū)塊鏈感興趣。

如果你對(duì)我寫的有疑問(wèn)，可以評(píng)論，如我寫的有錯(cuò)誤，歡迎指正。你喜歡我的博客，請(qǐng)給我關(guān)注Star~呦github博客

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