資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：直到比特幣大火時，才對區塊鏈技術感到一絲興趣。看過比特幣的白皮書，發現區塊鏈技術是比特幣的一個基礎。這筆交易記錄在正常的區塊鏈中。總結相對于中心化的高成本的方式，區塊鏈技術可能是一種解放生產力的技術。作為一名開發者，我相信區塊鏈的未來。
前言
博客停更已經一陣子了，原因林林總總，從畢業到搬家，人生踏入了另一段旅程。今天我們的話題聊一聊區塊鏈。這是我與我畢設相關的主題。大家對于區塊鏈的爭議，似乎一直存在。幣圈那些陳谷子的事情，影響著區塊鏈的發展。目前，眾多區塊鏈團隊中，真正在研究區塊鏈應用場景的，少之又少，同樣能讓區塊鏈應用落地，也需要時間。但是，區塊鏈技術的出現，可以說是一個金融領域和互聯網領域的一個里程碑。下面我們來聊聊區塊鏈技術吧。如果你喜歡我的文章，歡迎評論，歡迎Star~github博客
正文其實，早在比特幣大火之前，我就聽說過區塊鏈(看過一篇公眾號講述區塊鏈與人才鏈之間的相關性)。當初，對于區塊鏈的理解，并沒有特別深刻，同時也毫不在意。在經濟社會中，資本已經能夠推動技術的發展了。直到比特幣大火時，才對區塊鏈技術感到一絲興趣。
看過比特幣的白皮書，發現區塊鏈技術是比特幣的一個基礎。同時，畢業設計選擇的主題也是與區塊鏈相關的方向，所以，在此聊聊區塊鏈。
簡單來說，區塊鏈就是一個分布式的賬本，或者說分布式的數據庫。這個數據庫可以同步到節點網絡中的每個節點。用阮一峰老師博客中的一張圖來形容，如圖：
這種圖中，我們可以看到，之所以說是去中心化，是因為在整個節點網絡中，每個節點都是參與者，每個節點都能夠進行數據處理的操作，并沒有一個統一的中心化服務器來進行業務處理。然后，每個節點處理的結果會被傳播到整個網絡中去，來同步全部的網絡。
區塊鏈的英文比較有意思，叫做blockchain。我們可以將blockchain拆分開來看就是block+chain(塊+鏈)。所以，我們可以先來了解一下區塊的內容。
區塊區塊是什么？區塊就是一個類似于數據庫的東西，用來記錄數據的地方。所以，每次系統寫入數據時，都會創建區塊。
下面，我們來看一下一副區塊的實例圖，如下：
這里開頭有個Previous Hash就是用來記錄上一個區塊的Hash值的。這樣就可以上一個區塊和下一個區塊連接起來。
同時，它也記錄了區塊的時間和區塊內部的Data。Hash值，就是一種加密后得出來的字符串。Hash是一種單向加密，現實中很少出現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到。其本身的安全性就是相對一般的加密方法要高的。我們會接觸到的Hash加密有MD5加密、SHA128和SHA256。目前而言，SHA256是很難破解的。
說了這么多Hash相關的內容，回過頭來說一下Block。我們可以來看一下，實際的一些Block表內容，如圖：
這是一個測試網絡的區塊列表，我們可以看到它的block ID就是一個hash值。同時，它具備高度等特殊字段，來記錄整個區塊的內容大小。
了解了區塊之后，我們來看一下區塊鏈的形成。
鏈的形成拿比特幣舉例，交易比特幣的過程就是，區塊形成的過程。區塊的建立，就像賬本的數據一樣，有了數據就有了區塊。同樣的，生成區塊的過程會產生一定的獎勵。下面生成的區塊會連接上一個區塊的hash，這樣可以保證整個區塊鏈的不可更改性。如圖所示：
如果黑客修改了第51塊的內容，那么他就必須修改52塊中51的Hash值。同時，修改了52的內容，導致了52本身的Hash值發生了變化。所以，這就導致了一系列的連鎖反應。同時，區塊鏈會往整個網絡廣播整個過程。這樣，網絡節點中的每個節點都會收到改變，改變自身的區塊內容。
這樣的設計，可以保證整個網絡中的內容沒有辦法被外力而改變。這也說明整個網絡是安全的。那么什么是51%的攻擊呢？
我們來舉個例子：
假設我具備了全網51%的算力，那么，我可以偷偷的計算出一個這樣的區塊鏈，包含我所有的比特幣交易到我的私人賬戶的信息。這個區塊鏈的長度為10，但是我不向全網進行廣播。同時，我將所有的比特幣放入到交易市場進行售賣。這筆交易記錄在正常的區塊鏈中。
當我交易所得美元進行提取時，正常的區塊鏈長度應該是9。而我的隱藏的區塊鏈長度是10，同時，將這個區塊鏈廣播到網絡中去，然后通過觀察網絡會認為我后發的區塊是正確的，從而到達修改了那筆交易記錄的目的。
之后，就是雙花問題的解決了。
雙花問題何為雙花問題？從表意上來說，就是一個人在同一時間進行了兩筆交易。這個問題，一直是支付系統的難點。無論是中心化的支付系統，還是去中心化的交易系統，都得面對這個問題。舉個例子：
某某人，手里有20塊錢。他同時與兩個人進行了一筆20塊錢的交易。現實生活中，你可以明確地發現問題。但是，相對于支付系統而言，并發的情況經常發生。一旦一個不完善的支付系統，雙花問題是很容易發生的。當然，后端處理過程中，可以通過隊列的形式來解決問題。但是，對于去中心化的交易系統而言，這個問題也需要解決。
每一筆交易的產生，都會產生一個區塊，那么，往往會發現這么一種情況，如圖：
我們可以看到，Block A和Block B就會同時去連接上一個區塊。那么，相對于這個問題，比特幣系統采用的規則就是選最長的那條鏈。通常，比特幣采用的是6次確認規則。在1小時內，根據10分鐘產生一個區塊的原則，往往會生成一條6個長的區塊。那么，只要確認下這條區塊，就可以避免去連接其他區塊了。
理論上是，區塊鏈越長，準確性越高。
總結相對于中心化的高成本的方式，區塊鏈技術可能是一種解放生產力的技術。當然了，區塊鏈的實際落地場景并不多，比特幣是為數不多的，真正落地的應用。作為一名開發者，我相信區塊鏈的未來。這篇內容中，我們講述了：
區塊的產生
鏈的形成
雙花的問題
最后，希望大家能夠對區塊鏈感興趣。
如果你對我寫的有疑問，可以評論，如我寫的有錯誤，歡迎指正。你喜歡我的博客，請給我關注Star~呦github博客
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