?在過去的幾年里，區(qū)塊鏈一直是市場上最受歡迎和最重要的技術(shù)之一。從銀行業(yè)到醫(yī)療保健行業(yè)再到移動(dòng)APP行業(yè)，每個(gè)人都為之瘋狂。隨著它逐漸成熟，我們看到越來越多的機(jī)會(huì)出現(xiàn)，主要原因是，區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘澜绗F(xiàn)在所需要的。從高端軟件開發(fā)商到價(jià)值數(shù)十億美元的公司，他們都開始看到區(qū)塊鏈技術(shù)所提供的東西，并正在集中越來越多的資源在他們的基礎(chǔ)設(shè)施中采用它。此外，區(qū)塊鏈不僅可以在一系列新技術(shù)中占有一席之地，而且還可以努力擴(kuò)大其影響力。物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、Android和iOSAPP都可以從區(qū)塊鏈中受益。

因此，今天，我們將簡要介紹一下令人興奮的區(qū)塊鏈領(lǐng)域，并了解它是什么以及它是如何工作的。最后，我們將花一些時(shí)間來更多地了解一些重要的共識(shí)過程，并了解它們是如何運(yùn)作的。所以讓我們開始吧！區(qū)塊鏈簡史 區(qū)塊鏈并沒有作為一項(xiàng)獨(dú)立的技術(shù)被介紹給世界。但相反，它是一種完全不同的技術(shù)的一個(gè)組成部分，后來，它自己進(jìn)入了市場。

2009 年，不知名的比特幣創(chuàng)造者中本聰創(chuàng)建了世界上第一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)匯款系統(tǒng)。他設(shè)想比特幣沒有任何形式的官僚主義，因此使用區(qū)塊鏈技術(shù)，他創(chuàng)建了一種沒有中央權(quán)威人物的去中心化電子貨幣。它徹底震撼了金融界；在沒有第三方執(zhí)政黨干預(yù)的情況下，貨幣從未在兩個(gè)相關(guān)方之間直接流動(dòng)。

自誕生以來，許多像比特幣這樣的加密貨幣已經(jīng)出現(xiàn)，并且正在慢慢開始超越它。現(xiàn)在，比特幣之所以能在世界上引起如此大的轟動(dòng)，是因?yàn)樗侨ブ行幕模@是以前沒有人能夠做到的。但是 Nakamoto 和他的團(tuán)隊(duì)做到了，任何人都不應(yīng)該感到驚訝，他們這樣做的方式實(shí)際上變得比比特幣本身更突出。

多年來，隨著比特幣的新鮮感逐漸消退，區(qū)塊鏈越來越受歡迎，這也是有正當(dāng)理由的，我們將在后面討論。

什么是區(qū)塊鏈？

區(qū)塊鏈基本上是一個(gè)不斷增長的數(shù)據(jù)記錄列表，稱為塊，并使用高級(jí)加密方案相互鏈接。每個(gè)塊都帶有前一個(gè)塊的加密哈希、時(shí)間戳和數(shù)據(jù)塊。由于其設(shè)計(jì)，區(qū)塊鏈不受數(shù)據(jù)修改的影響。

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)是無監(jiān)督的；即，沒有第三方管理它，它只包含對(duì)同一組數(shù)據(jù)（稱為分布式賬本）工作并達(dá)成共識(shí)的對(duì)等節(jié)點(diǎn)。

區(qū)塊鏈的優(yōu)勢

去中心化：它不受任何第三方干擾。而且，單點(diǎn)故障永遠(yuǎn)不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)：由在同一級(jí)別上工作的用戶節(jié)點(diǎn)（也稱為對(duì)等節(jié)點(diǎn)）組成，不受第三方的影響。

數(shù)據(jù)安全：由于強(qiáng)大的加密方案，區(qū)塊鏈具有不可破壞的安全性。

數(shù)據(jù)透明：由于區(qū)塊鏈?zhǔn)菙?shù)據(jù)的分布式賬本，所有參與者都有一份最新交易的副本。

數(shù)據(jù)可追溯性：區(qū)塊鏈?zhǔn)构靖菀赘櫵麄兊漠a(chǎn)品和交易，因?yàn)槊恳粭l數(shù)據(jù)都會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中留下痕跡。

快速高效的區(qū)塊鏈：使交易和交易更容易，因?yàn)橛涗洷４嬖诠卜诸愘~中，并且可以很容易地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的一些關(guān)鍵定義

在我們繼續(xù)學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈背后的操作過程之前，我們需要了解一些在區(qū)塊鏈術(shù)語中經(jīng)常使用的術(shù)語。礦工要了解礦工的功能，首先要了解什么是挖礦。簡而言之，挖掘是在區(qū)塊鏈中添加新數(shù)據(jù)塊的過程。負(fù)責(zé)這件事的人，即網(wǎng)絡(luò)中涉及的對(duì)等節(jié)點(diǎn)，被稱為礦工。礦工驗(yàn)證一個(gè)新的數(shù)據(jù)塊并將其記錄在全球分類賬（區(qū)塊鏈的另一個(gè)術(shù)語）上。他們是如何做到的，我們稍后會(huì)學(xué)習(xí)。交易交易是當(dāng)有人談?wù)摷用茇泿艜r(shí)你經(jīng)常會(huì)聽到的一個(gè)術(shù)語。它基本上是參與數(shù)字貨幣交換的兩方之間的合同。一個(gè)典型的交易相當(dāng)于這句話：A承諾向B支付X金額。在加密貨幣區(qū)塊鏈中，這些交易是進(jìn)入每個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)。

驗(yàn)證是向網(wǎng)絡(luò)宣布特定交易合法的過程。為此，世界各地的區(qū)塊鏈用戶發(fā)布他們的交易，礦工收集它們并嘗試將它們放入新的數(shù)據(jù)塊中，或使用各種流程驗(yàn)證它們，我們將在一段時(shí)間內(nèi)了解這些流程。共識(shí)由于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中不涉及治理方，因此由對(duì)等節(jié)點(diǎn)來決定一些關(guān)鍵事項(xiàng)。現(xiàn)在他們是怎么做到的？因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是匿名的，一個(gè)節(jié)點(diǎn)如何信任其他節(jié)點(diǎn)？這是通過共識(shí)算法發(fā)生的。現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)期望只有一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)會(huì)響應(yīng)共識(shí)請求。因此，該決定基于至少 51% 的響應(yīng)節(jié)點(diǎn)提交的結(jié)果。工作流程既然已經(jīng)不礙事了，我們就可以開始了解區(qū)塊鏈的工作流程了。  

所有這些都始于區(qū)塊鏈用戶的交易請求或新數(shù)據(jù)輸入。一旦這條新數(shù)據(jù)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，礦工就開始相互競爭以驗(yàn)證該數(shù)據(jù)。他們嘗試基于哈希算法解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。這個(gè)數(shù)學(xué)問題非常難以解決，并且占用了挖礦節(jié)點(diǎn)的大量處理能力，其結(jié)果稱為工作量證明。最快解決問題的礦工能夠在區(qū)塊鏈中添加這個(gè)新的數(shù)據(jù)塊并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。由于他的努力，該礦工獲得了獎(jiǎng)勵(lì)（在比特幣的情況下，他或她為他或她驗(yàn)證的每筆交易獲得一些比特幣。）一旦區(qū)塊被驗(yàn)證，它就會(huì)被附加到現(xiàn)有的區(qū)塊鏈上。它的完成方式是，每個(gè)新塊都通過其散列與前一個(gè)塊鏈接（散列是將一系列字母和數(shù)字轉(zhuǎn)換為固定長度輸出的函數(shù)）。這樣，每個(gè)新塊在邏輯上都鏈接到其在區(qū)塊鏈中的前身。

這個(gè)特定的過程使區(qū)塊鏈如此安全且不受變化影響。因?yàn)槿绻粋€(gè)惡意節(jié)點(diǎn)篡改了任何一個(gè)區(qū)塊中的數(shù)據(jù)，那么哈希值就會(huì)改變。而且由于所有參與網(wǎng)絡(luò)的人都擁有整個(gè)賬本的最新副本，因此他們將能夠很好地檢測到區(qū)塊中數(shù)據(jù)的暴露和變異。這是整個(gè)流程的基本骨架，還有一些更小的流程，比如創(chuàng)建候選節(jié)點(diǎn)和等待交易，我們將在其他文章中介紹。

區(qū)塊鏈APP系統(tǒng)各種共識(shí)方法

目前市場上有很多區(qū)塊鏈架構(gòu)；有多種方法可以執(zhí)行整個(gè)過程。比特幣利用一個(gè)使用 SHA256 算法開發(fā)的復(fù)雜數(shù)學(xué)問題，讓挖礦節(jié)點(diǎn)通過解決它來證明他們的努力。但市場上也有許多其他的共識(shí)方法。讓我們來看看其中的一些。

工作量證明：眾所周知，該算法用于確認(rèn)交易并為鏈生成新塊。在 PoW 中，挖礦節(jié)點(diǎn)相互競爭以完成網(wǎng)絡(luò)上的交易并獲得獎(jiǎng)勵(lì)。

權(quán)益證明：在 PoS 中，下一個(gè)區(qū)塊的創(chuàng)建者是通過隨機(jī)選擇和財(cái)富/年齡（也稱為權(quán)益）的多種組合來選擇的。

委托權(quán)益證明：委托權(quán)益證明利用實(shí)時(shí)投票和社會(huì)聲譽(yù)系統(tǒng)來達(dá)成共識(shí)。它是最不集中的共識(shí)協(xié)議，因?yàn)樗亲罹甙菪缘摹Ｃ總€(gè)代幣持有者對(duì)網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的事情都有一定程度的影響。

銷毀證明

PoB 背后的想法是礦工應(yīng)該通過銷毀一些硬幣來展示他們的工作證據(jù)（這意味著他們將這些硬幣發(fā)送到一個(gè)可驗(yàn)證且不可使用的地址）。PoB 成本高昂，但除了燒毀的硬幣外，它不需要任何資源。到目前為止，所有銷毀加密貨幣的證明都是通過銷毀使用工作證明獲得的硬幣來工作的。這確保了稀缺性的最終來源仍然是工作量證明開采的“燃料”。

實(shí)用的拜占庭容錯(cuò)機(jī)制：在我們理解這種共識(shí)方法之前，我們必須了解拜占庭將軍的問題是什么。Leslie Lamport、Robert Shostak 和 Marshall Pease 在他們 1982 年的論文“拜占庭將軍的問題”中首次描述了它。它被用來演示分布式網(wǎng)絡(luò)在使用虛構(gòu)場景時(shí)可能遇到的最重要問題之一，它是這樣的 -

拜占庭軍隊(duì)圍攻了他們打算占領(lǐng)的城市。軍隊(duì)很大，有多個(gè)營，由各個(gè)將領(lǐng)指揮，他們之間唯一的交流方式就是在陣營之間來回派信使。現(xiàn)在策略很簡單，全軍需要在兩種選擇中選擇一種，要么全軍出擊，要么全軍撤退。如果不以拜占庭軍隊(duì)的全部力量進(jìn)攻被圍困的城市，那么他們將失敗并遭受殘酷的結(jié)局。因此，所有將軍都必須做出一個(gè)決定。現(xiàn)在的問題是，由于沒有中央機(jī)構(gòu)可以向所有這些營發(fā)送命令，它們依賴于它們之間的內(nèi)部通信，這很容易受到腐敗的影響。可能是一個(gè)將軍投票贊成進(jìn)攻，但使者是叛徒，他告訴另一個(gè)將軍，第一個(gè)將軍提議撤退。或者可能是將軍本人是叛徒，他散布了他投票撤退但帶領(lǐng)他的公司進(jìn)攻的消息。這樣一來，由于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都被叛徒感染，任何將軍都不可能知道他們掌握的信息是否合法或有效。這與最分布式的網(wǎng)絡(luò)，尤其是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)所面臨的問題相同。由于網(wǎng)絡(luò)中涉及的所有節(jié)點(diǎn)都是匿名的，他們?nèi)绾蜗嗷バ湃尾⑾嘈潘麄兯鶕碛械男畔⑹怯行У模窟@是共識(shí)過程的整個(gè)基礎(chǔ)，以消除網(wǎng)絡(luò)中的信任問題。如果所有節(jié)點(diǎn)中有 51% 以相同的方式響應(yīng)請求，則意味著數(shù)據(jù)是有效的。PBFT 模型側(cè)重于提供一個(gè)實(shí)用的拜占庭狀態(tài)機(jī)傳真，它假設(shè)存在節(jié)點(diǎn)故障和由各個(gè)節(jié)點(diǎn)傳播的損壞消息，以維持拜占庭故障（惡意節(jié)點(diǎn)）。該方法旨在在異步系統(tǒng)上工作，并且可以完美地創(chuàng)建具有驚人運(yùn)行時(shí)間的高性能商，并且延遲只有微弱的增加。

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