區(qū)塊鏈101:區(qū)塊鏈技術(shù)是如何工作的?
正如我們的指南中所說(shuō)的“區(qū)塊鏈技術(shù)是什么?”有三種主要的技術(shù)可以組合成區(qū)塊鏈。沒(méi)有一個(gè)是新的。相反,它是他們的業(yè)務(wù)流程和應(yīng)用程序。
這些技術(shù)包括:1)私有密鑰加密,2)分布式網(wǎng)絡(luò),共享分類賬和3)激勵(lì)網(wǎng)絡(luò)的交易,記錄和安全。
下面是對(duì)這些技術(shù)如何協(xié)同工作以確保數(shù)字關(guān)系的解釋。
加密密鑰
兩個(gè)人想在網(wǎng)上交易。
他們每個(gè)人都持有私鑰和公鑰。
區(qū)塊鏈技術(shù)的主要目的是創(chuàng)建一個(gè)安全的數(shù)字身份引用。身份是基于私有和公共密鑰的結(jié)合。
這些鍵的組合可以被看作是一種靈巧的同意書,創(chuàng)造了一個(gè)非常有用的數(shù)字簽名。
反過(guò)來(lái),這個(gè)數(shù)字簽名提供了對(duì)所有權(quán)的強(qiáng)大控制。
身份
但對(duì)所有權(quán)的嚴(yán)格控制還不足以確保數(shù)字關(guān)系的安全。當(dāng)身份驗(yàn)證被解決時(shí),它必須與批準(zhǔn)事務(wù)和權(quán)限(授權(quán))的方式相結(jié)合。
對(duì)于區(qū)塊鏈,這從一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)開始。
一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)
“如果一棵樹倒在森林的思想實(shí)驗(yàn)中”,就可以理解分布式網(wǎng)絡(luò)的好處和需求。
如果一棵樹倒在森林里,用攝像機(jī)記錄下它的下落,我們可以很確定地發(fā)現(xiàn)樹倒了。我們有視覺(jué)證據(jù),即使細(xì)節(jié)(為什么或如何)可能不清楚。
比特幣區(qū)塊鏈的大部分價(jià)值在于,它是一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò),驗(yàn)證者就像這個(gè)類比中的攝像頭一樣,達(dá)成共識(shí),他們?cè)谕粫r(shí)間目睹了同一件事。他們用數(shù)學(xué)驗(yàn)證代替相機(jī)。
簡(jiǎn)而言之,網(wǎng)絡(luò)的大小對(duì)于確保網(wǎng)絡(luò)的安全非常重要。
這是比特幣區(qū)塊鏈最吸引人的品質(zhì)之一——它如此之大,積累了如此多的計(jì)算能力。在撰寫本文時(shí),比特幣的安全性達(dá)到了350萬(wàn)/秒,超過(guò)了世界上***的1萬(wàn)家銀行的總和。更不成熟的Ethereum,比谷歌多了約12.5 /s,比谷歌還多,而且還基本上處于測(cè)試模式。
系統(tǒng)的記錄
當(dāng)加密密鑰與這個(gè)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合時(shí),出現(xiàn)了一種非常有用的數(shù)字交互形式。這一過(guò)程始于一個(gè)取其私鑰的過(guò)程,在比特幣的情況下,宣布某種形式的信息,即你正在發(fā)送一筆加密貨幣,并將其附加到B的公鑰上。
協(xié)議
一個(gè)包含數(shù)字簽名、時(shí)間戳和相關(guān)信息的塊將被廣播到網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議
一個(gè)現(xiàn)實(shí)主義者可能會(huì)質(zhì)疑森林中倒下的樹,并提出以下問(wèn)題:為什么會(huì)有一百萬(wàn)臺(tái)有攝像頭的電腦在等著記錄一棵樹倒下了呢?換句話說(shuō),你如何吸引計(jì)算能力來(lái)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)使其安全?
對(duì)于開放的公共區(qū)塊鏈,這涉及到開采。采礦是對(duì)一個(gè)古老的經(jīng)濟(jì)學(xué)問(wèn)題——公地悲劇——的一種獨(dú)特的方法。
有了區(qū)塊鏈,通過(guò)提供你的計(jì)算機(jī)處理能力來(lái)服務(wù)網(wǎng)絡(luò),有一種獎(jiǎng)勵(lì)可用于一臺(tái)計(jì)算機(jī)。一個(gè)人的自我利益被用來(lái)幫助滿足公眾的需要。
使用比特幣,協(xié)議的目標(biāo)是消除同一時(shí)間在不同交易中使用同一比特幣的可能性,這種可能性很難被檢測(cè)到。
這就是比特幣試圖充當(dāng)黃金的方式。比特幣和它們的基本單位(satoshis)必須是唯一的擁有和具有價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建并維護(hù)每一個(gè)比特幣的交易歷史,通過(guò)工作來(lái)解決工作證明的數(shù)學(xué)問(wèn)題。
他們基本上是用他們的CPU權(quán)力投票,表達(dá)他們關(guān)于新區(qū)塊的協(xié)議或者拒絕無(wú)效的區(qū)塊。當(dāng)大多數(shù)礦工到達(dá)相同的解決方案時(shí),他們會(huì)在鏈條上增加一個(gè)新的區(qū)塊。這個(gè)塊是時(shí)間戳,也可以包含數(shù)據(jù)或消息。
這是一連串的塊:
對(duì)于每個(gè)區(qū)塊鏈,類型、數(shù)量和驗(yàn)證可能不同。這是區(qū)塊鏈協(xié)議的問(wèn)題——或者是什么是無(wú)效事務(wù)的規(guī)則,或者是一個(gè)新塊的有效創(chuàng)建。驗(yàn)證過(guò)程可以為每個(gè)區(qū)塊鏈定制。任何必要的規(guī)則和激勵(lì)都可以創(chuàng)建,當(dāng)足夠多的節(jié)點(diǎn)在如何驗(yàn)證事務(wù)時(shí)達(dá)成共識(shí)。
這是一個(gè)taster的選擇,人們只是開始嘗試。
我們目前正處于區(qū)塊鏈開發(fā)階段,許多這樣的實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中。到目前為止得出的唯一結(jié)論是,我們還沒(méi)有完全理解區(qū)塊鏈協(xié)議的靈活性。
在我們的指南中,更多關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用和用例是什么?“開放和許可的區(qū)塊鏈有什么區(qū)別?”
Authored by Nolan Bauerle; images by Maria Kuznetsov