从技术角度简单理解区块链产品(从技术角度简单理解区块链产品的特点)

(1)区块链区块链的本质是一个特殊的分布式数据库。 首先，区块链的主要功能是储存信息。 任何需要保存的信息都可以写入区块链或从中读取，所以它是一个数据库。 其次，任何人都可以建立一个服务器，加入区块链网络，成为一个节点。 在区块链的世界里，没有中心节点(去中心化)。每个节点都是平等的，并且拥有整个数据库。 您可以向任何节点写入/读取数据，因为所有节点最终都会同步，从而确保区块链的一致性。 (2)区块链区块链最大的特点是没有管理员，完全无中心。 其他数据库有管理员，但区块链没有。 如果有人想在区块链中加入审计，那是不可能实现的，因为它的设计目标是防止出现一个中央管理机构。 没有管理员，大家都可以过去写数据。如何才能保证数据可信？这是区块链的奇妙之处。 (3)区块区块链由相连的区块组成。 块就像数据库中的记录。每次写入数据时，都会创建一个数据块。 每个块包含两部分:块头:记录当前块元信息的块体；实际数据块头包含当前块的多个元信息生成次数；实际数据的hash中前一个块的Hash(即块体):即Hash计算机可以对任意内容计算出一个长度相同的特征值。 区块链的哈希长度是256位，不管原始内容是什么，最后都会计算出一个256位的二进制数。 而且可以保证，只要原始内容不一样，对应的Hash就一定不一样。 比如字符串123的Hash是a 8 FDC 205 a 9 f 19 cc 1c 7507 a 60 C4 f 01 b 13d 11d 7 FD 0(十六进制)，换算成二进制就是256位，只有123可以得到这个Hash。 (4)Hash的不可修改块与Hash一一对应，计算每个块的Hash作为“块头” Hash = SHA256(块头)块头包含了很多内容(包括前一块的Hash，当前块的Hash等。，见上图) 这意味着如果当前块的内容发生变化，或者前一块的Hash发生变化，一定会引起当前块的Hash发生变化。 如果有人修改了一个块，该块的散列也会改变。 为了使后面的块与之连接，必须同时修改所有后面的块，否则已更改的块将与区块链分离。 哈希计算耗时，同时修改多个块几乎不可能，除非有人掌握了全网51%以上的计算能力。 正是通过这种联动机制，区块链保证了自身的可靠性，数据一旦写入，就无法被篡改。 就像历史一样，发生的就是发生的，从此无法改变。 (5)因为必须保证挖掘节点之间的同步，所以新块的添加速度不能太快。 想象一下，你刚刚同步了一个块，准备基于它生成下一个块，但随后其他节点又有新的块生成，你不得不放弃一半的计算，重新同步。 因为每个块后面只能跟一个块，所以只能在最后一个块之后生成下一个块。 所以，你别无选择，只能一听到信号就同步。 因此，区块链的发明者故意增加新积木的难度。 他的设计是平均每10分钟，全网就能生成一个新块，一个小时只有6个块。 这种输出速度不是通过命令来实现的，而是通过刻意设置海量计算来实现的。 也就是说，只有通过极其大量的计算才能得到当前块的有效Hash，从而给区块链增加一个新的块。 因为计算量太大，所以不能快速起来。 这个过程叫做挖掘，因为很难计算出一个有效的哈希，就像在世界的沙子里找到一粒合格的沙子一样。 计算Hash的机器叫矿机，操作矿机的人叫矿工。 (6)难度系数。你可能有问题。人们都说挖掘难，但挖掘不就是用计算机算个哈希吗？这正是电脑的长处。怎么会变得计算困难和延迟呢？(比特币矿机是用来赚取比特币的电脑。一般都有专业的挖矿芯片，通过烧显卡来工作。)原来不是什么Hash都可以用，只有满足条件的Hash才会被block链接。 这个条件特别哈希，所以大部分哈希都不符合要求，必须重新计算。 头包含一个难度系数，它决定了计算散列的难度。 比如第十万块的难度系数是14000.0000000000006 区块链协议规定，目标值可以通过将常数除以难度系数来获得。 显然，难度系数越大，目标值越小。 哈希的有效性与目标值密切相关。只有小于目标值的哈希才有效，否则哈希无效，必须重新计算。 因为目标值很小，Hash小于这个值的几率极小，可能要计算10亿次才算一次。 这是采矿如此缓慢的根本原因 头中还有一个Nonce值，它记录了哈希重新计算的次数。 第10万个块的Nonce值是274148111，也就是需要2.74亿次才能得到一个有效的Hash，该块可以加入区块链。 (7)难度系数动态调整即使挖掘难度大，也没有保证。整整十几分钟就会产生一个区块，有时候一分钟就会计算出来，有时候可能几个小时都没有结果。 一般来说，随着硬件设备的完善，矿机的增多，计算速度会越来越快。 为了保持十分钟的输出速率不变，区块链发明家还设计了难度系数的动态调整机制。 他规定每两周调整一次难度系数(2016块)。 如果这两周的平均块生成速度是9分钟，说明比法定速度快了10%，那么难度系数会提高10%；如果平均生成速度是11分钟，就意味着比法定速度慢了10%，那么难度系数就会下调10%。 难度系数越高(目标值越小)，挖掘难度越大。 (8)区块链的分叉即使区块链是可靠的，还有一个问题没有解决:如果两个人同时向区块链写数据，也就是两个区块同时加入，因为都连接到前一个区块，就形成了分叉。 这个时候应该采用哪个区块？当前的规则是新节点总是采用最长的区块链。 如果区块链有一个分叉，它将取决于哪个分支在分叉点后面，首先到达六个新块(称为“六个确认”)。 按照10分钟区块计算，一个小时就可以确认。 当前的规则是新节点总是采用最长的区块链。 如果区块链有一个分叉，它将取决于哪个分支在分叉点后面，首先到达六个新块(称为“六个确认”)。 按照10分钟区块计算，一个小时就可以确认。 为了保证数据的可靠性，区块链也有自己的价格。 第一，效率。当数据写入区块链时，至少需要等待十分钟。如果所有节点都同步数据，需要更多的时间；第二，能源消耗。区块的生成需要矿工无数次无意义的计算，非常耗费精力。