从零认识区块链:区块链技术解密

我们经常看到各大媒体争相报道,区块链具有去中心化、不可篡改、不可伪造的特点,为什么具有这些特点呢?看完这篇文章,你就会明白。

什么是区块链

名称的由来

区块链这个词怎么来的呢?早期比特币刚出现的时候,人们用首字母大小写来区分比特币和实现比特币的技术,把比特币叫做Bitcoin,把实现比特币的技术叫bitcoin,可见当时人们对实现比特币的技术还是很关注的。到后来,比特币越来越火,舆论十分火热,为了能把比特币和实现比特币的技术区分开,根据比特币的技术特性,于是用“区块链”来代指比特币实现的技术。

区块链的定义

区块链并不特指某一个技术,而是多种技术的集合,比如时间戳、工作量证明机制、非对称加密、UTXO等。中本聪也是通过这些技术的集大成,从而创造了比特币区块链。

区块链的技术特性

去中心化

区块链的去中心化特性是由非对称加密技术、分布式存储来体现的。

非对称加密技术

简单来讲就是加密和解密的时候使用不同密钥的加密算法。

举个例子:

A要向B发送消息,A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。私钥,好比一把私有的钥匙,只有钥匙的拥有者才能打开,是用来加密的。公钥,好比一把公开的钥匙,可以告诉给需要的人,是用来解密用的。在这个过程中,A的私钥保密,A的公钥告诉B;B的私钥保密,B的公钥可以告诉A。A要给B发送时,A用B的公钥加密信息。B收到这个消息后,B用B的私钥解密A的消息。其他所有收到这个信息的人都无法解密,因为只有B才拥有这把私钥。

可能你会疑问,非对称加密怎么就体现了区块链的去中心化呢?

中心化机构的存在是为了能保证交易的进行,而在比特币网络里,矿工只要验证公钥和私钥就证明该笔交易是正确的,也就保证了交易的进行,这样即使没有中心化的机构来参与,交易也可以安全地进行,所以非对称加密也就体现了去中心化。

不可篡改

区块链的工作量证明机制、最长链机制保证了区块链上任一节点都是不可篡改的,也就保证了交易的不可篡改性。

工作量证明

简单来说就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作。比如你拿到了大学的毕业证,就能够客观证明你进行过大学四年级的学习,具备一个大学生的学习能力。在比特币网络里,工作量证明直接体现就是算力的大小,你算力越大,那你获得该区块的记账权概率越大,那么你记出来的账本就是通过一定量的计算才算出来的,该账本就能被其他矿工认可。

最长链机制

区块链要求所有节点遵守一个公式,就是所有保存到本地的区块链,都必须是被本地节点验证通过的最长链。由于区块链的每个区块必须引用它的上一个区块,所以最长链是最难推翻的。如果有人想要篡改该节点区块,必须拥有非常大的算力,至少超过50%,否则基本上没有篡改的可能。

不可伪造

这个得益于比特币的UTXO结构,英文全称Unspent Transaction Output,也就是未花费的交易输出。这种特性使得比特币世界里的每一笔转账,都能追溯到上一笔交易,也就保证了交易的真实性。

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