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哈喽大家好,欢迎来到币小宝区块链公开课,我是币小宝,今天我们的主题是:什么是区块链?

我们要从一个故事说起。从前有个村庄,村里的人不论谁借钱都需要通过村长记账,账本由村长负责保管,但是时间一长,许多人开始对村长提出质疑,万一村长记错了怎么办?

于是有人想出了一个办法,制作一个公共账本,不论谁借钱都记在账本上,大家共同监督。由于每个人都可以记账,怎么保证数据没问题呢?

有个名为中本聪的人提出,在记账之前,必须先将数据告诉其他人,大部分人经过验证后,觉得数据没问题,才可以记在账本上。通过这个办法,确保了记账数据的正确性。

区块链的本质是一个人人可以“记账”的分布式账本(或数据库)。在传统金融领域,只有一个中央银行负责记账;而在区块链领域,人人都可以记账。在区块链这个账本中,账本中的每一页就是一个区块,页面里的内容就是交易记录,页码就是区块哈希值。与一般账本不同,区块链这个账本每一页均包含前一页的数据,所有页面相互链接,构成区块链。

区块链记账原理

区块链这个概念最早出现在2008年,由中本聪(化名)在论文《比特币:一种点对点的现金系统》中提出。区块链是如何记录数据的呢?

首先我们了解一下下区块结构。每一个区块由区块头和区块体构成。区块头由父哈希(上一个区块的哈希值)、时间戳、难度目标等信息构成,区块体由交易记录和其他信息构成。区块头经过两次SHA256加密算法得到区块哈希值,哈希值是区块的身份标识符,与身份证号码类似,具有唯一性。严格来说,区块哈希值并不包含在区块结构内。

区块结构上面提到,区块链系统中矿工负责记账,矿工为什么要记账呢?

在区块链系统中,记账可以获得代币奖励。例如在比特币网络中记账可以获得比特币奖励,在以太坊网络中记账可以获得以太坊奖励,记账的过程也被称为挖矿。

由于人人可以记账,区块链如何分配记账权呢?

在比特币系统中,要想获得记账权,必须求解一个数学难题:区块哈希值。刚才提到,区块哈希值就像账本的页码,是每个区块的唯一身份标识。比特币系统规定,谁先解出最新区块哈希值,谁便可获得记账权,同时奖励也归这个记账人(矿工)。

由于采用了非对称加密技术,区块哈希值计算并不容易,靠人工计算根本无法完成,只能通过计算机一个一个试(枚举法),算力算大,枚举的次数也越多,算出的概率也越高,而比特币这种挖矿方式也被称为工作量证明(POW:proof-of-work)。为了提高算力,比特币矿机从最早的电脑CPU挖矿升级到后来的显卡矿机,并诞生了目前矿机巨头比特大陆。

现在我们来讨论区块链的转账是如何完成的。假如币小宝要给马云转1个比特币,币小宝在发起转账后,这条消息首先会广播给全网,随后矿工对这条消息进行验证,验证成功后,进入交易池,等待打包(类似于银行的转账中)。一旦某位矿工算出了哈希值,那么这个矿工就有权打包这条消息。矿工将转账消息打包后,广播给其他矿工进行验证,确认无误后,生成新的区块,同时这条记录永久保存在区块内。而刚才打包消息的那名矿工呢,则获得了区块奖励的比特币。

区块链的去中心化

区块链的核心是去中心化。什么是去中心化呢?去中心化是相对于中心化而言的,比如我们在淘宝购物,所有的信息全部保存在一个中央服务器上,淘宝拥有这个服务器的控制权,哪天这台服务器被攻击,我们的数据可能就丢失了。而与此相反,去中心化是将数据存储在全球许多个不同的服务器内,这些服务器分别被不同的矿工拥有(这些矿工也称为节点),即使其中一台服务器出现问题,我们的数据依然不会受到影响。中心化的本质是少数人控制数据,而去中心化的本质则是无数人控制数据。

简单来说,中心化就是一个人说了算,去中心化就是许多人说了算。

淘宝由一家公司控制,因此是中心化的;比特币不由任何单一的个人或公司控制,而是由全球无数个矿工维护,因此是去中心化的。

区块链概念在出现以后,得到全球各国的广泛关注,目前被认为是第四次工业革命的关键技术,具有非常广阔的应用前景。那么区块链有什么特点?区块链到底能做什么?欢迎关注下期内容。

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