区块链与比特币

区块链的目标是允许数字信息被记录和分发,而不是编辑。如果没有看到技术的实际应用,我们很难理解这个概念,所以让我们来看看区块链技术最早的应用是如何工作的。
 
区块链技术最早是由斯图尔特·哈伯和W.斯科特·斯托内塔于1991年提出的,这两位研究人员希望实现一个文档时间戳不能被篡改的系统。但直到近20年后,随着2009年1月比特币的推出,区块链才首次在现实世界中应用。
 
比特币协议建立在区块链上。在介绍数字货币的一篇研究论文中,比特币的化名创造者Satoshi Nakamoto将其称为“完全对等的、没有可信第三方的新型电子现金系统”
 
这就是它的工作原理。
 
全世界所有这些人都有比特币。根据剑桥另类金融中心2017年的一项研究,这一数字可能高达590万。比方说,这590万人中有一个想把比特币花在日用品上。这就是区块链的切入点。
 
当涉及到印刷货币时,印刷货币的使用是由一个中央机构(通常是银行或政府)监管和验证的,但比特币不受任何人控制。相反,用比特币进行的交易由计算机网络进行验证。
 
当一个人用比特币向另一个人支付商品时,比特币网络上的计算机会竞相验证交易。为了做到这一点,用户在自己的计算机上运行一个程序,试图解决一个复杂的数学问题,称为“散列”。当计算机通过“散列”一个块来解决问题时,其算法工作也将验证该块的事务。已完成的交易被公开记录并存储为区块链上的一个区块,此时它将变得不可更改。就比特币和大多数其他区块链而言,成功验证区块的计算机将获得加密货币奖励。
 
尽管交易是在区块链上公开记录的,但用户数据不是或至少不是完整的。为了在比特币网络上进行交易,参与者必须运行一个名为“钱包”的程序。每个钱包由两个唯一且不同的加密密钥组成:公钥和私钥。公钥是交易的存放和退出位置。这也是区块链分类账上显示为用户数字签名的密钥。
 
即使用户收到用比特币支付给其公钥的付款,他们也将无法用私钥取款。用户的公钥是通过复杂的数学算法创建的私钥的缩写版本。然而,由于该方程的复杂性,几乎不可能从公共密钥中反转该过程并生成私钥。因此,区块链技术被视为机密。公钥和私钥基础知识
这是ELI5-“像我5岁一样解释它”的版本。你可以把公钥看作学校的储物柜,把私钥看作储物柜的组合。老师,学生,甚至你的爱人都可以在你的储物柜的开口处插入信件和便条。但是,唯一可以检索邮箱内容的人是具有唯一密钥的人。然而,需要注意的是,虽然学校储物柜的组合保存在校长办公室,但没有中央数据库来跟踪区块链网络的私钥。如果用户将私钥放错了位置,他们将无法使用比特币钱包,就像这个在2017年12月登上全国头条的人一样。
 
单一的公共链
在比特币网络中,区块链不仅由用户的公共网络共享和维护,而且还得到了一致同意。当用户加入网络时,其连接的计算机接收到区块链的副本,该副本在添加新的交易块时会更新。但是,如果通过人为错误或黑客的努力,一个用户的区块链副本被操纵,与区块链的其他副本不同,会怎么样?
 
块链协议通过一个称为“共识”的过程阻止多个链链的存在。在存在多个不同的块链副本的情况下,一致性协议将采用最长的可用链。区块链上有更多的用户意味着区块可以更快地添加到链的末端。按照这种逻辑,记录的区块链将永远是大多数用户信任的。共识协议是区块链技术最大的优势之一,但也允许其最大的弱点之一。
 
理论上,黑客证明
从理论上讲,黑客有可能利用多数规则进行所谓的51%攻击。这就是它的发生方式。假设比特币网络上有500万台计算机,这确实是一个非常轻描淡写的说法,但这是一个很容易划分的数字。为了在网络上取得多数,黑客至少需要控制250万台和其中一台计算机。这样做时,攻击者或攻击者组可能会干扰记录新事务的过程。他们可以发送一个交易,然后将其反向,使其看起来好像他们仍然拥有他们刚刚花掉的硬币。这一漏洞被称为“双重消费”,在数字上相当于一个完美的伪造品,使用户可以将比特币消费两次。
 
对于比特币规模的区块链来说,这种攻击极难执行,因为它需要攻击者控制数百万台计算机。当比特币在2009年首次建立,其用户数量为几十个时,攻击者更容易控制网络中的大部分计算能力。区块链的这一定义性特征已被标记为新兴加密货币的一个弱点。
 
用户担心51%的攻击实际上可以限制在区块链上形成垄断。《纽约时报》记者纳撒尼尔·波普在《数字黄金:比特币和不合群者和百万富翁试图再投资的内幕》一书中写道,一个名为“Bitfury”的用户群体如何将数千台高性能计算机汇集在一起,以在区块链上获得竞争优势。他们的目标是挖掘尽可能多的街区,赚取比特币,比特币在当时的价值约为700美元。
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