區(qū)塊鏈相關(guān)概念

【區(qū)塊鏈】一系列數(shù)據(jù)塊（即區(qū)塊）連接而成的鏈條，連接的方式是：其中第N+1個區(qū)塊中，包含第N個區(qū)塊的哈希值。而且這樣的數(shù)據(jù)塊的鏈條，同時(shí)被分布廣泛、數(shù)量巨大的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)所存儲和維護(hù)，每個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)都擁有一份區(qū)塊鏈的完整拷貝（即區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的存儲是高度冗余的）?！竟Ｖ怠抗Ｖ涤纸小皵?shù)字指紋”，無論多大的數(shù)據(jù)，經(jīng)過一番計(jì)算后，都可以得到一個固定長度（例如256比特）的哈希值；數(shù)據(jù)的內(nèi)容不同，哈希值必然不同，就像人和人不會有相同的指紋?！救ブ行幕ǚ?wù)器）系統(tǒng)】數(shù)量巨大的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)彼此平等，靠某種事先達(dá)成的協(xié)議來保證大家擁有數(shù)據(jù)是完全相同的拷貝，它們就構(gòu)成了一個去中心化系統(tǒng)。而在一個中心化系統(tǒng)中，某個中心節(jié)點(diǎn)擁有更高的權(quán)力，它負(fù)責(zé)更新數(shù)據(jù)，所有其它節(jié)點(diǎn)從它那里獲得更新后的數(shù)據(jù)?！竟Ｅ鲎病坑?jì)算哈希值的過程是不可逆的，預(yù)先給定一個值，如果請你構(gòu)造出一段數(shù)據(jù)，希望它的哈希值正好是這個給定值，那么就算你拿最強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)算到天荒地老，也構(gòu)造不出來。哪怕退一步，只要求你構(gòu)造一段數(shù)據(jù)讓它的哈希值小于給定值，都需要算很久很久。而且這個構(gòu)造過程沒有任何巧妙的算法可以利用，只能傻傻地去嘗試所有可能的數(shù)據(jù)。這是一個“瞎貓撞到死耗子”的過程，因此被叫做哈希碰撞?！竟ぷ髁孔C明】區(qū)塊鏈上的區(qū)塊，除了包含上一個區(qū)塊的哈希值（數(shù)字指紋）之外，還至少要包括一串無意義的數(shù)字，它被稱為nonce。改變nonce的值，就可以改變本區(qū)塊的哈希值。服務(wù)器節(jié)點(diǎn)嘗試不同nonce的值，碰撞出一個足夠小的哈希值，這個過程被稱為工作量證明。哈希值有多小，就證明你大致嘗試過多少個不同nonce?！竟沧R協(xié)議】維護(hù)同一個區(qū)塊鏈的服務(wù)器數(shù)量眾多，要維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性，它們就必須在“誰來決定下一個區(qū)塊內(nèi)容”這一問題上達(dá)成共識。目前所廣泛采用的共識協(xié)議是，誰先給自己的區(qū)塊找到足夠小的哈希值來完成工作量證明，誰的區(qū)塊就是下一個區(qū)塊。【孤塊】由于服務(wù)器的數(shù)量太多了，彼此通訊的延遲有大有小，有時(shí)候會產(chǎn)生區(qū)塊鏈的分叉，比如說甲、乙兩臺服務(wù)器幾乎同時(shí)找到了工作量證明，那么會導(dǎo)致有的服務(wù)器把甲的區(qū)塊追加到自己所存儲的區(qū)塊鏈上，其它則追加乙的。這個時(shí)候，區(qū)塊鏈就出現(xiàn)了甲乙兩個分支，在兩個分支上都有服務(wù)器在持續(xù)追加塊。為了解決這個問題，共識協(xié)議約定，以最長的鏈為準(zhǔn)，即經(jīng)過一段時(shí)間之后，如果在甲分支上追加了的區(qū)塊的數(shù)量大于乙分支，就以甲為準(zhǔn)，這個時(shí)候乙分支上的塊，就成為了孤塊，不被系統(tǒng)所承認(rèn)?！?1%攻擊】“以最長鏈為準(zhǔn)”，其合理性在于，最長鏈上累計(jì)的哈希碰撞的工作量最大，相當(dāng)于服務(wù)器之間用哈希碰撞的算力來進(jìn)行投票，投票選出的鏈，必然是最長鏈。只要系統(tǒng)中作惡的壞節(jié)點(diǎn)的算力不超過50%，它們就無法累積出最長鏈。但反過來講，如果有51%的節(jié)點(diǎn)都是壞節(jié)點(diǎn)，它們聯(lián)合起來，能任意決定區(qū)塊中的內(nèi)容，破壞整個系統(tǒng)，這就是51%攻擊。【確認(rèn)數(shù)】某一筆交易被加入?yún)^(qū)塊鏈的某個區(qū)塊中，稱為得到了一次確認(rèn)。這個區(qū)塊之后，區(qū)塊鏈每被追加一個區(qū)塊，就增加了一次確認(rèn)。確認(rèn)的數(shù)量越多，這筆交易所在的塊成為孤塊的可能性就越低?！痉菍ΨQ加密】用戶生成一對公私密鑰，用公鑰加密的數(shù)據(jù)，只能用私鑰才能解密；用私鑰加密的數(shù)據(jù)，用公鑰才能解密。用戶把自己的公鑰公之于眾，想給他發(fā)送秘密信息的人，只需用公鑰把信息加密，就不怕信息傳遞過程中被竊聽。私鑰必須嚴(yán)格保護(hù)起來，不得泄漏?！緮?shù)字簽名】我希望對外發(fā)布一個文件，怎樣避免這個文件在傳輸中被篡改只需把文件的哈希值用私鑰加密，和文件一起對外發(fā)布即可。接受者用公鑰解密，得到了正確的哈希值，就證明文件的確是我所發(fā)布的，因?yàn)?，一、文件一旦改變，哈希值就會變；二、天下只有我擁有私鑰。這個被私鑰加密的哈希值，稱為數(shù)字簽名?！颈忍貛拧颗c區(qū)塊鏈一同誕生的現(xiàn)金記賬系統(tǒng)，區(qū)塊鏈的第一個應(yīng)用。它的區(qū)塊中的內(nèi)容，簡單但不準(zhǔn)確地說，就是一些這樣的記錄：“我是公鑰為X的賬戶，我把我擁有的Y個比特幣，轉(zhuǎn)給公鑰為Z的賬戶”，以及用X對應(yīng)的私鑰為這條記錄加上的數(shù)字簽名。中本聰于2008年發(fā)明比特幣，2009年完成比特幣的開源代碼，2010年后逐漸銷聲匿跡。很多人懷疑中本聰是某個匿名團(tuán)體的筆名。【錢包】數(shù)字貨幣讓人真正擁有了財(cái)富，只要你保存好私鑰，任何暴力機(jī)關(guān)都無法剝奪你擁有的幣。但是，一旦丟失了私鑰，你就丟失了這個私鑰所對應(yīng)的所有幣，而且無法找回。錢包就是幫助你保存私鑰的工具，它可以是軟件app，也可以是專門的硬件設(shè)備。當(dāng)你需要給其它人支付數(shù)字貨幣時(shí)，錢包幫助你生成支付的記錄、對應(yīng)的數(shù)字簽名，它還幫你把這些信息廣播給負(fù)責(zé)維護(hù)區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)們，請他們把這筆交易記錄在區(qū)塊中?！就诘V】挖礦是一種發(fā)行數(shù)字貨幣的機(jī)制，也是對維護(hù)區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)們的獎勵機(jī)制。節(jié)點(diǎn)們需要接受用戶發(fā)送來的交易記錄，驗(yàn)證其數(shù)字簽名，驗(yàn)證用戶是否真的有他所聲稱的幣，然后把很多的交易記錄打包成一個區(qū)塊，最后還得進(jìn)行哈希碰撞以獲得工作量證明。它們?yōu)橄到y(tǒng)付出了很多勞動，應(yīng)該得到獎勵。以比特幣為例，它開始運(yùn)作時(shí)，每當(dāng)節(jié)點(diǎn)為系統(tǒng)追加一個新的區(qū)塊（或者說“挖”出了一個新的塊），節(jié)點(diǎn)就會“憑空”獲得50個比特幣的獎勵，這些幣是新發(fā)行的或者說新“印刷”出來的。之后，每過大約三年半，獎勵就會減半，最終在100多年后會減到0。整個過程中，總共將發(fā)行2100個比特幣。挖出新塊、得到獎勵的過程，被形象地稱為挖礦。【礦池和礦工】挖到新區(qū)塊的關(guān)鍵在于能不能以很高的并行度來進(jìn)行哈希碰撞，于是有些服務(wù)器節(jié)點(diǎn)把哈希碰撞的工作“外包”給專門的礦工，自己只負(fù)責(zé)“接受交易、驗(yàn)證交易、打包交易”這三項(xiàng)任務(wù)，這樣的服務(wù)器就是礦池。礦工專門負(fù)責(zé)哈希碰撞，一旦礦池挖到了新塊，不論這個塊究竟是哪個礦工找到工作量證明的，一律和所有的合作礦工按算力大小成比例地分享新塊的收益。【礦場】個人礦工用電腦、手機(jī)等設(shè)備來進(jìn)行哈希碰撞，效率很差。為了利用規(guī)模效益提升效率，在一些電力廉價(jià)的地區(qū)，有人投資興建起了專門的礦場，利用專門定制的硬件設(shè)備來進(jìn)行哈希碰撞，并且聘請專門的工程師來管理眾多的設(shè)備。【智能合約】智能合約類似于數(shù)據(jù)庫中的trigger(觸發(fā)器)，即特定事件出現(xiàn)的時(shí)候，自動執(zhí)行的代碼塊。通俗地講，它使得“錢自己會動”。比如說：老公賬目上的錢如果超過一定限額，多出來的錢就會流到老婆賬目上；公司的員工向某慈善組織捐一定數(shù)目的錢，公司會自動捐同樣數(shù)額的錢?！綯oken】這個詞很難翻譯，有人把它翻譯成“代幣”，感覺不是很全面，所以還是保留英文原文。它是某種資源、資產(chǎn)、股份在區(qū)塊鏈上的表示?；\統(tǒng)地講一下它的具體實(shí)現(xiàn)方法：資源、資產(chǎn)、股份的擁有者，使用自己的密鑰為一些數(shù)據(jù)片段加上簽名，這些數(shù)據(jù)片段就變成了Token，借助智能合約，Token可以被拆分成很多份，分配給很多個賬戶，以及在賬戶之間流動。【ICO(InitialCoinOffering)]一家公司準(zhǔn)備新創(chuàng)一種區(qū)塊鏈來改變世界，但它沒有錢，于是就號召大家給它捐助數(shù)字貨幣如比特幣，以太幣。同時(shí)承諾說，這些捐助的幣，將會按比例折換成這個新創(chuàng)鏈上的數(shù)字代幣送給大家，等有朝一日這個新鏈真的改變世界了，新創(chuàng)鏈上的幣將暴漲，大家一起發(fā)財(cái)。[IFO(InitialForkOffering)】和ICO很類似，但不是新創(chuàng)一個鏈，而是說:我們是某個數(shù)字貨幣社區(qū)里的用戶，我們覺得它不好，現(xiàn)在要分叉這個幣、分裂它的社區(qū)了！我們分叉很辛苦，因此分叉后的鏈上，會憑空給我們記錄一大筆數(shù)字貨幣的收益。請大家支持我們，支持的方式就是拿比特幣，以太幣這些硬通貨來交換我們手頭憑空多出來的收益。【IMO(InitialMinerOffering)]和ICO很類似，但不是號召大家來換這個新鏈上的代幣，而是號召大家來買這個新鏈上專用的礦機(jī)。大家用礦機(jī)挖代幣，等代幣暴漲，大家就發(fā)財(cái)了?！救ブ行幕灾谓M織】簡稱