一个小白对区块链的理解

因为公司项目最近在对接链支付的功能，所以开始尝试去了解区块链和数字货币，这篇文章作为一个记录方式的存在

1.什么是区块链

• 核心：去中心化、数据存储安全和不可随意篡改
• 技术：区块链是数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。
• 区块：区块就是用来承载数据的，每一个区块里面都承载着某一个时间段的数据，每个区块的大小和设定的承载时间长短就可以计算书大概的交易频率(区块的大小/每条交易的数据大小=该段时间内所能承载的交易笔数)；拿比特币来说，每个区块包含着全球十分钟内的所有比特币交易，中本聪在创立比特币时，区块大小设定为1MB，最多只能包含2000多笔交易，这样设置主要是为了防止DOS网络攻击。也就是说，比特币网络每10分钟，最多只能处理2000多笔交易，换算一下，就是处理速度为3～5笔/秒起。如果交易频繁，交易量越来越多的情况下，当1MB大小的区块已经一次装不下这么多交易时，只能把这十分钟内装不下的交易放到下一个区块，依此类推。
• 区块内容：一个区块除了存储本区块内的数据以外，至少还会存储上一个区块的哈希值（PreHash），本区块体的哈希值（Hash），以及时间戳（TimeStamp）；这样的设计理论上可以保证区块内容不会被轻易篡改，因为整条链的数据都是相关联的。
• 区块链：即使这样的一条条区块连接起来的数据链
• 节点：链系统内的所有计算机设备都可以成为该链中的节点，节点可以像全网发起交易确认广播，也可以接收全网的交易广播确认交易的有效性。如果是对公的区块链系统(各种币),那所有个体都可以加入成为节点，数据的有效性确认是通过共识机制由所有人确认的，只有大家的交易确认共识达到某个值以上才算是有效交易被写入区块中；这样理论上只要参与的人多，那数据造假和被控制的概率会很低，但是极端情况，组织或个人掌握了足够的节点也是可以控制系统的，或者还可以设置所谓的超级节点的概念，就是这些节点它对数据是否有效的投票权是大大于其他节点的也是可以控制的，这样的话，就感觉没有去中心化这个概念了。

2.区块链能干嘛

• 理论上来说各行各业都可以通过区块链技术的去中心化和数据存储的安全不可随意篡改的特性提高行业效率；解决现实生活中的各种举证撕逼问题，中间商(人)的制度、效率、主观问题等。

3.智能合约

• 智能合约的大概理解就是某个可编程的区块链，那这个区块链就可以服务于不同的行业，只需要行业自己定义合约并发布到链上就可以，不用自己去搭建整个区块链系统，ETH貌似是支持智能合约的，ICO项目应该就是通过其他的链生成自己的智能合约发行自己的币，然后圈钱。

4.区块链中最重要的私钥、公钥、地址

• 在目前已知的各种虚拟货币链中，都没有用户信息的，只通过私钥、公钥、地址这些信息来完成整个交易，谁有私钥，那这个私钥中东西就是谁的
• 相关的计算公式网络上有很多就不细说了。用户自己生成私钥，通过区块链系统的协议计算得到自己的唯一对应的公钥，再通过系统的协议计算方式得到地址。
• 私钥：在区块链中，私钥是用户自己生成保管的，私钥在发生交易的时候需要拿来签名，任何人只要有私钥，那就拥有这个私钥对应的地址内的信息，所以私钥类似于一个唯一的密码，要妥善保管
• 公钥：在区块链中，公钥对应着唯一的私钥，公钥作为接收信息的一个公共的地址提供给外界，任何人都可以向这个公钥地址发起交易
• 地址：因为公钥太长，不方便交易，所有又通过公钥计算得到地址，用地址代替公钥作为接收地址
• 一个私钥可以生成唯一的公钥，但是公钥理论上是不能反推出私钥的，一个公钥可以生成不同的地址，但是每个地址都是会对应则会唯一的公钥和私钥的，在交易中只通过地址或者私钥就可以向对方发起交易广播，但是发起者需要用自己的私钥签名，并带上自己的公钥，节点通过共识机制(签名之后的私钥和公钥存在着某种匹配机制)来确保发起者的私钥签名信息和公钥匹配来确定交易的合法性，这样在不用暴露自己私钥也可以认证地址的拥有权问题； 所以只要有正确私钥就可以操控地址。

5.虚拟币

虚拟币其实就是一种虚拟货币类似于Q币，而区块链是一种技术，他们之间没有必然的联系，比如常说的比特币，他的底层技术就是区块链技术；再简单点，比如腾讯研发一套区块链技术，然后把Q币应用上去，那么Q币也就和现在大家熟知的BTC、ETH等一样了，是一种数字货币了

• 主网：有自己的区块链系统，比如比特币就是通过比特币系统交易的，这种币比代币在技术和应用层面都要好很多
• 代币：没有自己的区块链系统，只是在其它成熟的公链上发布的币，类似于通过智能合约发币，这种就是纯粹的圈钱
• 虚拟币其实可以看作是区块链系统的一种应用场景，区块链+币，感觉是区块链技术在金融领域的一种应用，因为这个比特币的出现，导致这个很火，才会有各种发币炒币，最终的价值还是看项目能不能落实。
• 币的发行有两种方式

1. 直接分配，大部分的币都是这样的，这样的话直接在链上上线多少币然后交易，可以人为控制的币的多少，这就和央行发行人民币一样，可以扩容回收，所以这个东西很悬。
2. 竞争机制，币是由区块链研发者让所有的参与者通过某种机制公平的竞争去获取，这样可以快速的推广自己的区块链，最有名的就是比特币了。

• 比特币：比特币的价值能炒到这么高有三方面的原因吧！

1. 比特币是通过竞争机制发行的，通过挖矿的形式多劳多得，不会受人为的控制
2. 比特币在发布的时候就设定了不可更改的最大值2100W个，这就有点物以稀为贵了
3. 比特币是区块链的鼻祖，所以关注的一直很高

6.什么是挖矿

• 比特币挖矿其实是中本聪设计的比特币的发行方式，因为比特币系统每10分钟产生一个区块，所以比特币系统需要每10分钟就需要打包一个新区块，中本聪在设计的时候，节点在打包新区块之后需要对自己打包的新区块进行一定的数学计算得到符合要求长度的SHA256哈希值，谁先完成这个计算并得到全网的确认，谁的区块就被认为有效，加到区块链中，并给提供有效新区块的挖矿节点(矿工)一定的比特币奖励，直到2100W个比特币全部奖励完以后，新的区块就不会再有奖励了，那时候矿工只能得到正常的交易费用，这个设计很赞！
• 简单点说，挖矿就是产生有效新区块的过程。
• 比特币如何解决"拜占庭将军问题"：

1. 已工作结果为共识机制
2. 比特币的工作机制，POW（proof of work）工作量证明。工作量证明系统主要特征是众多参与节点需要做一定难度的工作得出一个结果，谁先得出立即全网广播，其他节点很容易通过结果来检查出之前节点是不是做了相应的工作，一旦结果被证明正确，其他节点会把之前节点的结果添加到各自的账单中

交易所模式

• 交易所其实就是为用户在不同的链系统中去生成地址，然后用户就可以向这个地址转币过来，也可以通过交易所将币转出去，但是其实你的私钥是在交易所的，所以你的币是很不安全的，你的币完全由交易所代管

参考
https://www.jianshu.com/p/94f68262d375
https://www.jianshu.com/p/ff276a4ea7b4
https://m.18183.com/chanye/201805/1088226.html
https://www.jianshu.com/p/4f05e4cfad3c