区块链技术详解：从基础到应用

区块链是什么意思

区块链有两层含义：

1区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新应用模式。
所谓共识机制，就是区块链系统中不同节点之间建立信任并获取权益的数学算法。

2区块链是比特币的底层技术。
该技术因其安全性和便利性逐渐受到银行和金融行业的关注。

从狭义上讲，区块链是一种按时间顺序依次组合数据块的数据链结构，并以密码学方式保证不可篡改、假分布式。

总的来说，区块链技术利用区块链数据结构来验证和存储数据，利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，利用密码学来保证传输和数据访问的安全，并使用智能合约组成的计算方法用于安全编程和使用数据的自动化脚本代码。

漫画图解什么是区块链

漫画图鉴：什么是区块链？区块链，英文Blockchain，本质上是一个去中心化的分布式数据库。
任何人只要搭建自己的服务器并连接到区块链网络，都可以成为这个巨型网络的节点。
既然区块链本质上是一个数据库，那么它里面到底存储了什么？我们先来看看区块链的基本单位：区块。
一个区块分为两部分：1.区块标题。
区块头存储了区块的头部信息，包括前一个区块的哈希值（PreHash）、当前区块体的哈希值（Hash）和时间戳。
（时间戳）等2.块体块体存储了该块的详细数据（Data）。
这个数据包含几行记录，可能是交易信息，也可能是其他一些信息。
刚才提到的hash值是什么意思呢？想必大家都听说过MD5。
MD5是一种典型的哈希算法，可以将任意长度的明文字符串转换为固定长度的字符串（128位）。
在我们的区块链中，使用了一种更复杂的哈希算法，称为SHA256。
经过一系列复杂的计算，最新的数据信息（如交易记录）最终通过该哈希算法转换为256位的哈希值字符串，即头块中的Hash如下：a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0。
区块与Hash一一对应，Hash可以认为是区块的唯一标识。
不同的块如何相互关联？依靠Hash和PreHash进行链接。
每个区块的PreHash值等于前一个区块的Hash值。
为什么要计算区块的哈希值？因为区块链是链式结构，所以链上必须有头节点（第一个区块）和尾节点（最后一个区块）。
当有人计算出区块链中最新数据的哈希值时，相当于打包了最新的交易记录，就会创建一个新的区块，并连接到区块链的末端。
新区块头的Hash是刚刚计算出的哈希值，PreHash等于前一个区块的Hash。
块体中的数据存储了打包前的交易记录，这部分数据信息无法修改。
这个计算哈希值并创建新区块的过程称为挖矿。
用于大容量计算的服务器称为矿工。
执行计算的工人称为矿工。
计算哈希值有什么难的？请给出最粗浅的解释。
哈希值计算公式如下：Hash=SHA-256（上一个区块的哈希值+新区块的基本信息+交易记录信息+随机数）。
记录信息也是一串哈希值，其计算涉及MerkleTree数据结构。
有兴趣的朋友可以查一下相关资料，我们还没有介绍。
这里的主要计算困难是随机数的生成。
为了增加计算Hash的难度，猥琐的发明者区块链要求Hash结果前72位为0，这个概率实在是太小了。
由于（上一个区块的Hash+新区块的基本信息+交易记录信息）是固定的，Hash是否满足要求完全取决于随机数的值。
矿工必须进行大量的计算，不断产生随机数，试图“碰运气”，才能得到正确的哈希值并成功挖矿。
同时，区块标题还包含动态难度系数。
随着世界的硬件计算能力变得越来越快，区块链的难度系数也会增加，使得整个网络每10分钟就可以生成一个新的区块。
中等件。
你知道挖矿有多困难吗？需要补充的是，不同的区块链应用有不同的细节。
这里描述的挖矿规则以比特币为例。
比特币（BitCoin）区块链应用的概念最早由中本聪于2008年提出，随后基于这一思想设计并发布了开源软件，并在其上构建了P2P网络。
比特币是P2P数字货币的一种形式。
点对点传输意味着去中心化的支付系统。
什么是P2P网络？传统货币由央行统一发行，所有个人储蓄均由银行统一管理。
比特币部署在一个由世界各地许多点对点节点组成的去中心化网络上。
每个节点都有资格记录和发行这种数字货币。
至于比特币的基础数据存储，是基于区块链技术的。
比特币中的每笔交易都对应于区块数据中的一行。
简单的图如下：交易记录的每一行包含时间戳、交易详细信息和数字签名。
此表只是为了便于理解。
实际存储的交易详情是匿名的，仅记录付款人和收款人的钱包地址。
至于数字签名，可以理解为使用非对称加密算法创建的每笔交易的防篡改标记。
接下来我们来说说比特币矿工的奖励：比特币协议规定，从2008年开始，挖出新区块的矿工将获得50个比特币的奖励，之后每4年减半。
钱。
所有流通中的新比特币都是这样诞生的。
区块链的优点和缺点区块链的优点：1、去中心化的区块链不依赖中心节点。
整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护，数据可以存储和审计。
这样，除非攻击者入侵了整个网络一半以上的节点，否则整个系统就不会被破坏。
2、信息不可篡改。
区块中的数据无法被篡改。
当数据被轻微篡改时，哈希值相应地，整个块将发生相应的变化，它将不再是有效的哈希值，并且后续链接的块也将被破坏。
区块链的缺点：1、消耗太多的能源如果要创建一个新的区块，必须使用大量的服务器资源来执行大量不必要的实验计算，消耗严重的电力。
2.网络信息延迟。
以比特币为例，任何需要与所有其他节点同步的交易数据肯定会受到网络传输延迟的影响，这将需要很长时间。
几点补充：1、本漫画部分内容参考了阮一峰的博文《区块链入门》。
我要感谢这位大师的科普。
2.由于篇幅有限，MerkleTree和时间非对称加密的知识没有详细讨论。
有兴趣的可以查一下资料进一步研究。

【区块链笔记整理】多重签名

多重签名是指多个用户对同一条消息进行数字签名。
这可以简单理解为数字资产的多重签名。
“使用N个密钥生成一个多重签名地址。
在这个地址上花费比特币需要M个密钥”，这是M/N的多重签名。
多重签名表示一项资产可以由多人控制和管理。
以比特币为例，如果你想使用一个地址的币，你需要多个私钥。
多重签名的作用非常重要。
如果使用单独的私钥，当前的加密保证它不能被暴力破解，但不能保证这个私钥会以其他方式暴露（例如被黑客）。
当你外出时（例如不小心被木马暴露），相应的数字资产也会同时暴露。
此时，如果采用多重签名的方式生成公钥，即使其中一把私钥被盗，窃贼也无法转移相应的数字资产。
简而言之，多重签名使您的资产更加安全和多样化，尤其是在需要公开私钥的交易中。
1、电子商务中最常见的是2/3多重签名方案。
例如，在一笔交易中，买方、卖方和平台各自维护一个与交易地址对应的私钥。
该地址首先会包含买家传输后续交易确认所需的比特币数量。
退款、支付和其他流程需要三分之二的各方来转移这些比特币。
如果没有争议，买卖双方都可以确认。
若发生争议，平台将进行三分之二仲裁。
2、财产分割，如合作团队管理共同基金。
1/N模式可用。
这意味着任何人都可以控制该帐户。
优点是每个用户的消费明细（对应私钥）都清晰忠实地记录下来，清算更加容易。
3、数字钱包、交易所等的金融监管，类似电商的2/3模型。
例如，2/2模型用于管理家庭的子女教育资金。
这不仅将夫妻限制在两户之内，也让黑客的攻击变得更加困难。
多重签名技术使得交易区块链数字货币的第三方平台能够对金融安全产生天然的信任。
相信它会对未来产生重大影响，特别是在跨境电子交易和交流方面。