Bidot Academy：从比特币到区块链

《从数字货币到信用社会的区块链》

在比特币被提出之前

很多人不知道

区块链技术到底是什么

甚至直到比特币的价格开始飙升

区块链刚刚被大众提及，就开始流行起来

那么对于区块链技术

我们知道多少？

今天从本书的第二章开始

区块链基础知识

《从数字货币到信用社会的区块链》

区块链基础

（一）区块链基本概念

随着比特币的诞生，区块链技术被公之于众。 比特币可以说是目前区块链技术最成功、最成熟的应用案例。

但是比特币的区块链毕竟是为比特币系统设计定制的，所以比特币的区块链技术不等于区块链技术。 区块链技术应该有更多的形式、更多的系统、更多的用途、更多的规则。

如果我们要定义一个概念：我们说区块链是一个去中心化的分布式数据库，它是由密码学产生的一系列数据块组成的。 不可篡改的数据记录信息。

区块链技术不是单一的技术，而是多种技术融合的结果，包括密码学、数学、经济学、网络科学等。

区块链基础

（二）区块链的分类

目前已知的区块链技术应用大致可以分为三类

1. 公共区块链 公共区块链：指全球任何人都可以读取和发送交易进行有效确认，任何人都可以参与其共识过程的区块链。 公链的典型应用包括比特币、以太坊等。

2. Consortium Blockchains：又称联盟链，是指参与区块链的节点是预先选定的，节点之间通常有良好的网络连接等合作关系，区块链上的数据可以是公开的。也可以是内部的，也就是局部意义上的分布式，可以看成是“部分去中心化”。 其典型应用包括超级本等。

3. 私有链：参与节点范围有限，如自己特定机构的用户等，数据的访问和使用有严格的权限管理。 在完全私有的区块链中，写入权限只掌握在参与者手中比特币区块体中包含什么，读取权限可以对外开放或限制。

公共区块链、社区区块链和私有区块链各有优势。 很难实现完美的公共区块链。 社区区块链和私有区块链需要找到切实可行且紧迫的应用需求和场景。 至于选择哪种方案，要看具体的需求。

区块链基础

(3) 拜占庭将军问题

拜占庭帝国就是中世纪的土耳其。 拜占庭城邦财大气粗，周边10个邻国早已奄奄一息。 然而，拜占庭的城墙高不可攀，任何一个邻国都无法成功入侵。 任何一个邻居入侵都会失败，也可能被其他9个邻居入侵。 这十个城邦也互相觊觎对方的财富，经常爆发战争。 拜占庭帝国的防御能力之强，至少要有十个邻国中的一半以上同时进攻，才能被攻破。

但是，如果一个或几个邻居同意一起进攻，但在实际过程中背叛了，入侵者可能会被全部歼灭。 所以它是一个由不信任的邻居组成的分布式网络，每个邻居都对信任它的邻居持谨慎态度。 那么在这种状态下，邻国的将领能否找到分布式协议，即就进攻达成共识，进行远程协商，从而取得攻克拜占庭城堡之战的胜利呢？

这就是拜占庭将军问题。

区块链基础

(4) 解决拜占庭将军问题

对于拜占庭将军问题的解决，科学家们也发展了一些方法，如口头协议算法和书面协议算法。

口头协议算法是将军派人口头传达消息，要求每条发送的消息都能正确传递，并且消息的接收者知道消息的发送者。 使用口头协议算法，如果叛徒数量少于三分之一比特币区块体中包含什么，那么拜占庭将军问题就可以解决。

书面协议算法要求签名不可伪造，一旦被篡改可以被发现，同时任何人都可以验证签名的可靠性。 这样就解决了消息可以溯源的问题，但是仍然不能完美解决拜占庭将军问题。

区块链技术如何解决这个问题？

中本聪巧妙地增加了向系统发送信息的成本，降低了信息传输的速率，并添加了一个随机数，以确保在一段时间内只有一个矿工可以传输。 添加它的成本是“工作量”。 区块链矿工必须完成一个随机哈希算法的计算工作量才能向城邦传播消息。

而当一个节点发出统一的攻击报文时，每个节点都必须对发起者收到的报文进行签名和封存，以确认各自的身份。 当用户将交易输入网络时，他们使用客户端内置的标准公钥密码术对交易进行签名。 中本聪使用非对称加密技术保护消息内容，让消息的接收者确定发送者的身份。

因此，哈希计算率的限制，加上非对称加密，将一个不可信的网络变成了一个可信的网络，所有参与者都可以就一件事达成一致。

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