区块链技术：初学者指南

欧易OKX交易所注册(20%交易返佣福利)：https://www.okx.com/join/8581013

币安交易所注册(20%手续费减免福利)：https://www.binance.com/zh-CN/register?ref=38069452

2022中国大陆用户注册币安方法(含KYC认证流程)：https://www.youtube.com/watch?v=Yw0JMHWX0no

区块链技术对大多数人来说仍然是个谜。有些人觉得它令人兴奋，有些人觉得它令人生畏，而另一些人则对此一无所知😊

我明白这一点，因为它仍处于早期开发阶段，要学习和实施的东西太多了。

本文旨在向你介绍区块链技术的基础知识、工作原理及其应用。

首先，想象一下，如果你可以在几分钟内向远在千里之外的家人汇款，而无需支付高额银行费用，生活会变得多么轻松。

现在，请考虑完全控制你的资金，而无需获得银行的任何许可即可查看或转移资金。你可以将钱以数字方式存储在钱包中，而无需银行管理。

所有这些都不是梦想；它们可以通过提供许多功能和优势的区块链来实现。这就是人们对学习区块链感兴趣并接受它的原因。据估计，企业对区块链的投资可能达到2022 年达到 124 亿美元。

但究竟什么是区块链？

让我们找出答案！

什么是区块链技术？

区块链是一种不可变（不可更改）的共享数字账本，用于存储记录或在计算机网络上的多个地方进行交易。在这里，每个经过验证的交易都被添加到一个称为区块的空间中，该区块在密码学的帮助下与其他后续区块链接，形成一条链。

如果这个定义让你摸不着头脑，让我们用更简单的术语来理解区块链技术。

区块链是一种以电子方式在计算机上存储数据（记录）的数据库。

块 = 包含记录的空间

链 = 连接记录的链接

因此，包含记录的链接块链称为区块链。

所有区块链都是数据库，但并非所有数据库都是区块链。数据库和区块链之间的区别在于它们存储数据的方式。

区块链与数据库

数据库收集大量信息并将其以表格格式排列，以使用户可以轻松地同时修改数据。此外，更广泛的数据库使用具有强大计算机的服务器来存储大量数据并执行计算。公司或个人一般拥有数据库；因此，他们控制和管理其访问权限。

另一方面，区块链以具有特定存储容量的组或块的形式收集数据。当一个块的容量被填满时，它会连接到另一个块，形成一条链。后续新添加的块之后的所有新记录都将编译到新块中。

与传统数据库不同，区块链没有单一所有者；相反，它是访问可以对所有人进行许可。这就是为什么它也被称为去中心化系统的原因，因为没有中央枢纽来控制区块链。同样，区块链技术被称为分布式账本技术（DLT）。它是一个分布式记录账本，允许用户在没有中央权限的情况下共享数据或点对点执行交易。

区块链技术是由一个未知实体发明的——中本聪（2008 年的个人或一群人）作为公共比特币交易账本。它旨在为数字文档添加时间戳，并确保没有人可以篡改它。它有助于解决与双重记录相关的问题，并在不涉及政府或银行等第三方中介的情况下进行资产的安全交易。

这项技术适用于互联网，由不同的部分组成，如数据库、连接的计算机或节点、软件应用程序等。

示例：公司可以在其簿记中利用区块链技术来记录所有交易。簿记涉及对交易进行复式记账，这些交易可能令人困惑且难以由其他方核实记录。这些记录也很容易被篡改，例如编辑、删除或添加新记录；因此，它们可能不准确。

这就是区块链可以在密码学的帮助下通过保护交易来帮助他们的地方。它提供了一种在区块中存储交易的防篡改方式。

区块链的组成部分是什么？

区块链架构包括各个层，例如基础设施或硬件、数据，网络，如节点、验证、信息分发和应用程序。让我们了解它的一些组成部分。

阻止

如上所述，区块链是指包含数据或记录的不同区块链。每个区块中的数据都是基于区块链。例如，银行区块链将包含包含帐号、账户持有人姓名、分行名称等信息的区块。

区块链中的第一个区块称为创世区块，所有区块都包含编码和散列的有效记录。每个区块都有自己的加密哈希值和同一区块链中前一个区块的哈希值，将它们链接起来形成一条链。这个迭代过程通过数字签名验证先前区块的完整性。

散列

哈希就像每个块唯一的指纹。它是使用数学函数创建的代码，将数字数据转换为一长串字母和数字。这个 64 位的十六进制数字标识了每个区块及其内容，一旦创建，区块中的任何修改都会改变哈希值。区块链技术使用安全散列算法 (SHA) 256 散列，对于检测交易中的任何变化非常有用。它也使它安全，因为所有的块都保留前一个区块的哈希值。

因此，如果攻击者更改了一个块中的数据，则其哈希值会发生变化，而下一个块仍具有受损块的旧哈希值。因此，所有后续块都变为无效，可以轻松跟踪。

资产

资产可以是有形的也可以是无形的。有形资产是有形资产，如土地、房屋、设备等，而无形资产是无形资产，如知识产权合同、版权、专利等。有趣的是，金钱既可以是有形的，也可以是无形的。

分布式对等 (P2P) 网络

区块链中的每笔交易都在分布式点对点 (P2P) 网络中运行，该网络没有中央权限来控制数据。它允许每个人（有权访问）加入区块链，每台添加到网络的计算机都是一个节点。

因此，当用户创建一个新块时，它会发送给网络上的每个用户，每个节点都必须验证这个新块以确保没有人更改它。验证完成后，每个节点开始将新区块直接添加到他们的区块链中。

网络中存在的所有节点达成共识，确认区块的有效性并拒绝被篡改的区块。

区块链的类型

区块链有不同的类型，用户利用这项技术有很多用途案件取决于其类型。因此，不同类型的区块链是：

公共区块链

区块链促进了一个分散的、开放的多台计算机网络，任何人都可以访问该网络以请求或验证交易的准确性。它允许用户创建新区块，访问区块链中的所有区块，并验证数据。

由于它们是开放的并且需要出色的安全性，因此它们使用权益证明或工作证明等概念。验证交易的区块矿工获得经济奖励。公共区块链主要用于挖矿和交换加密货币。

示例：比特币、莱特币和以太坊区块链。

私有区块链

私有区块链由决定谁可以访问区块链、添加为节点以及验证记录的个人或组织集中和管理。与公共区块链不同，私有区块链不开放并提供访问限制。如果有人想加入私有区块链，他们必须获得管理员的许可。

示例：B2B 虚拟货币交易所，如 Hyperledger。

联盟区块链

一组公司或组织而不是一个人管理这些获得许可的区块链。它们比私有区块链更分散，以享受更多安全性。它允许有限的访问，并且当前节点决定共识过程。

此外，它构成一个验证者节点来发起、接收和验证交易，而成员节点则有权发起或接受交易行动。在这里，用户可以将数字资产从一个区块链转移到另一个区块链，提高效率和可扩展性。

示例：联盟区块链用于支付和银行业务，例如 Quorum 和 Corda。

混合区块链

混合区块链结合了私有和公共区块链的属性。它们可以是集中式或分散式的，并允许组织建立一个基于许可的私有区块链以及公共区块链。因此，组织可以控制区块链中的数据访问以及公开访问哪些数据。

示例：用于房地产和零售行业，例如 IBM Food Trust。

区块链交易如何运作？

这是区块链中典型交易的发生方式：

第一步：交易请求

首先，个人请求涉及房地产、银行、加密货币、记录、合同等的交易。

第 2 步：分发

请求的交易通过位于全球的节点在点对点网络中广播。

第 3 步：验证

网络中的节点使用算法和求解复杂方程来验证交易。如果他们认为交易合法，则将记录输入块内。

第 4 步：向区块链添加区块

交易完成后，新创建的区块与前一个区块通过密码学和加密进行链接。它有一个哈希码并包含前一个区块的哈希码。一旦这个块填满了它分配的空间，下一个块开始填充并附加到前一个块；因此形成了一条长长的交易链。这对区块链中的每个人来说都是不可变和透明的。

区块链如何确保交易安全？

区块链有多种技术来确保交易的安全，例如密码学、哈希、工作量证明等。其中一些安全技术如下：

不变性

区块链中的不变性意味着没有人可以操纵输入到区块链中的数据。这是因为每个块都有一个唯一的哈希码和另一个引用前一个块的哈希码。加密哈希码不是逆向工程的。如果交易数据有错误，你可以输入新的记录进行更正。在这种情况下，它将显示两条记录。因此，不会出现错误或重复输入。

年代结构

区块链中的每个区块都按时间顺序和线性顺序存储，这意味着它们始终附加在区块链的末尾。每个块都有一个哈希值和前一个块的哈希值。整个区块链都遵循这种方式，可能包含数千个区块。因此，一路撤退来改变记录是很有挑战性的。

即使有人设法改变了一个区块，他们也必须为所有其他区块做这件事，这需要相当大的努力、资源、计算能力和时间。这使用户有时间验证该块并确定它是否被破坏。这种黑客攻击的成本可能会令人望而却步，而且大多数时候都是徒劳的。

工作证明 (PoW)

尽管散列是一种减少篡改的极好方法，但攻击者仍然可以使用强大的计算机破解区块链来更改区块并重新计算后续区块，并使整个区块链有效。

为了解决这个问题，区块链使用了工作量证明，这是一种减慢新区块创建的机制。这是一项复杂的计算，需要付出一些努力才能解决。而且解决问题也比验证结果需要更多的时间。因此，计算工作量证明和添加新区块变得更加困难nging 比更改块和它之后的其余块。这就是工作量证明使区块链安全的方式。

很多时候，人们混淆了 PoW 和 PoS，所以很快就理解了。

股权证明 (PoS)

权益证明使用加密算法来验证交易。例如，在挖矿中，由选定的验证者根据他们占用的硬币数量（称为他们的权益）来完成验证。

从技术上讲，用户不会挖掘或获得奖励，而是伪造块。该过程的参与者获得硬币，而那些拥有更多股份的人拥有更大的采矿权。这增加了他们被选为验证者的机会。

区块链的优势和局限

优势👍

区块链的好处是：

准确度

所有交易均由区块链网络上的数千个节点验证。它足够强大，可以消除错误并提供更高的数据准确性。即使犯了错误，其他计算机也能很快发现它。如果这个错误发生，网络中至少 51% 的计算机将不得不犯同样的错误，这几乎是不可能的，尤其是当涉及到像比特币这样的大规模区块链时。

去中心化

没有中央集线器控制或管理区块链；相反，它是分散的。这意味着由数千台计算机组成的网络可以访问它，而无需任何个人或组织来管理它。区块链中的任何更改都会立即反映在网络中获得许可的每个节点上。

成本效益

区块链不涉及任何第三方来批准交易及其处理成本。例如，银行或支付处理商收取少量费用来处理交易。因此，使用比特币等区块链技术进行支付交易的企业可以节省大量成本。

速度

传统银行系统需要花费大量时间来处理付款，从付款开始到金额反映在你的帐户上。此外，金融机构仅在其指定的营业时间和日期内营业。因此，最终可能需要几天时间才能将金额反映在你的银行中。另一方面，区块链是不可阻挡的。它 24/7/365 处于活动状态，交易可能需要几分钟才能完成。它对国际支付也非常有利。

不变性

由于可靠的加密机制、加密散列和块的时间链。因此，无法修改或删除数据。

安全

一旦将交易添加到区块链，数千台强大的计算机会在添加之前验证记录的真实性它到一个块。区块链技术使用复杂的计算和算法进行验证，并为每个块分配一个唯一的哈希以进行识别。

即使攻击者更改了某些内容，它也会立即对所有节点可见，这可以识别错误并使块无效和跟随它的块。因此，它提供了高级别的安全性。

透明度

由于没有中央权威，大多数区块链（如公共区块链）都是开源软件。它允许每个人访问代码并允许审核员审查安全性。网络中的任何人都可以提出升级或更改的建议，如果大多数用户同意，则可以接受。这样，区块链提供了比传统系统更高的透明度。此外，你还可以保持匿名以保护你的隐私。

限制👎

非法活动

尽管为用户提供安全和隐私，但区块链仍吸引了大量非法活动和交易。有许多与基于区块链的货币和服务相关的盗窃和违规案例。

环境问题

比特币等区块链网络消耗大量电力来挖掘和验证交易，这会影响环境。

可扩展性问题

尽管区块链比传统金融机构更快，但可扩展性仍然是一个问题。它们很难在全球范围内扩展，并且可能导致这样做的效率低下。然而，最近出现了一些新的发展来提高可扩展性，比如以太坊的创新层 2 (L2)。

但是，许多人仍然认为区块链的优点掩盖了缺点，因此，区块链在全球范围内的各种应用和行业中的采用率越来越高。

区块链与比特币

关于区块链有很多混淆和误解。许多人将区块链与比特币混淆，认为它们是相同的。

嗯，它们肯定不一样！

区块链是一种技术，而比特币是区块链的一种应用。区块链允许记录和分发数据，但不允许编辑，使其对比特币和其他金融科技服务来说是安全的。

说到比特币，它是一种建立在区块链技术之上的数字货币（加密货币）。它是一个没有第三方或管理机构的点对点系统，使用区块链存储 t 的分类帐交易（或付款）。目前，比特币挖矿和交易管理都是在网络中统一完成的。

世界上最大的加密货币比特币 (BTC) 拥有一个公开的开源分类账。它允许你在不涉及银行或向他们支付费用的情况下发送和接收比特币付款。

区块链的用途

区块链现在正在各个垂直行业中传播，为他们提供安全、透明、隐私等方面的好处。已经采用区块链的领先公司有 IBM、西门子、沃尔玛等。

让我们看看区块链的一些用途。

加密货币

比特币并不是唯一的加密货币。加密货币是使用强大的加密技术将交易记录安全地存储在分类帐（区块链）中的数字货币。中央机构不发布，其控制是分散的。

除了比特币，还有很多其他的加密货币，比如以太坊 (ETH)、莱特币 (LTC)、Namecoin (NME)、狗狗币 (DOGE)、瑞波币 (XRP)、波场 (TRX) 等等。

智能合约

智能合约是基于区块链的数字提议合约。它们可以在不涉及人工交互的情况下强制执行或执行。它消除了两个缔约方之间对中间人的需要；区块链会处理它。因此，它提供了交易自动化并减少了各方之间的摩擦。

银行和金融

像瑞银这样的一些银行由于其更快的交易速度和更低的成本而对实施区块链感兴趣。此外，各种股票的代币化正在发生，初始代币发行（ICO）和证券代币发行（STO）等新的金融服务也浮出水面。这些服务可以帮助代币化房地产等有形资产。

供应链

区块链正在食品供应、家具、软件开发和开采钻石等贵重商品等供应链领域实施。

医疗保健

据华尔街日报报道，安永正在使用区块链协助政府、航空公司、雇主和其他人追踪对冠状病毒免疫的人和接受过抗体测试的人。中国还使用区块链加速健康保险交易。

其他用途：区块链还用于 CryptoKitties 等视频游戏、P2P 能源交易、域名以及文件、货物和产品的验证。

区块链的历史

区块链是一项新技术，但这个概念的一些元素已经存在了很长时间。某些值得注意的事件促成了区块链技术的基础。让我们简要了解这些重大事件的时间表。

区块链历史

2008

比特币是一种点对点电子现金系统，由中本聪发行。

2009

中本聪和计算机科学家 Hal Finney 之间首次成功进行了比特币 (BTC) 交易。

2010

佛罗里达州的程序员 Laszlo Hanycez 通过使用比特币完成了第一次官方购买。他当时通过转移价值 60 美元的 10,000 比特币购买了两个棒约翰披萨。目前，它们价值 4.38 亿美元。
目前，官方市值比特币是 8300 亿美元。

2011

维基解密、电子前沿基金会等多个组织开始接受比特币作为捐赠。

2012

比特币开发商 Vitalik Buterin 推出了比特币杂志。
在热门电视节目《傲骨贤妻》中，区块链和加密货币首次被提及。因此，这是第一次将区块链引入流行文化。

2013

比特币市值超过 10 亿美元。
BTC 价格首次突破 100 美元。
Vitalik Buterin 发表了一篇名为“以太坊项目”的论文，建议区块链除了比特币之外还有其他几种应用。

2014

Overstock.com、The D Las Vegas Hotel 等公司，以及著名的 Gaming 公司 Zynga 开始接受比特币付款。
PayPal 宣布将他们的系统与比特币集成。
由 200 多家区块链公司组成的一个名为 R3 的小组齐聚一堂，寻找在不同行业实施区块链的新方法。
Buterin 的以太坊项目通过首次代币发行 (ICO) 成功筹集了超过 1800 万美元的众筹资金。这是区块链历史上最重要的事件，因为它为区块链技术开辟了新途径。

2015

有超过 100,000 家商户通过 BTC 接受付款。
纳斯达克和旧金山区块链公司齐聚一堂，测试用于交易私人公司股票的技术。

2016

作为科技巨头，IBM 宣布了一项区块链战略，以提供更好的基于云的业务解决方案。
区块链和加密货币在日本合法化。

2017

BTC 价格首次突破 1000 美元。
加密货币的市值超过 1500 亿美元。
迪拜政府宣布，他们将在 2020 年之前采用区块链技术。
BTC 价格达到 19,783.21 美元的历史新高。
摩根大通首席执行官杰米·戴蒙 (Jamie Dimon) 表示，他相信区块链技术的未来。这让整个华尔街对区块链系统投下了信任票。

2018

巴克莱银行和花旗银行等大型银行签约了由该公司开发的基于区块链的银行平台IBM。
Facebook 承诺成立一个区块链小组，并暗示 Facebook 自己的加密货币有可能在未来的任何时候出现。

2019

创建 Bakkt – 数字钱包公司加密货币交易，由纽约证券交易所 (NYSE) 宣布。
中国国家主席季新平公开接受区块链技术，而中国央行宣布他们正在努力创建自己的加密货币。
Twitter & Square 的首席执行官 Jack Dorsey 宣布，他们将在 Square 招聘区块链工程师，以制定加密行业的一些未来计划。

2020

在 PayPal 上购买、出售和持有加密货币成为可能。
“Sand Dollar”成为巴哈马推出的全球首个央行数字货币。
到 2020 年底，比特币能够升至 30,000 美元的水平。
在 COVID-19 情况下，区块链技术成为存储患者信息和研究数据的最重要技术。

区块链不仅仅与比特币有关。尽管比特币是早些年区块链大受欢迎的原因，但现在，它还有更多的意义。目前，区块链技术在各个领域都有大量的应用。

结论👩‍🏫

区块链是一种具有高度安全性和透明度的先进技术。随着对区块链的认识不断提高，越来越多的组织正在跨行业采用它。因此，这项技术很可能会保留下来，并会在未来找到更多用途。

你可能也有兴趣阅读：初学者的加密货币挖矿.