什么是区块链技术,区块链技术是什么意思

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区块(block):在区块链技术中,数据以电子记录的形式被永久储存下来,存放这些电子记录的文件我们就称之为“区块(block)”。区块是按时间顺序一个一个先后生成的,每一个区块记录下它在被创建期间发生的所有价值交换活动,所有区块汇总起来形成一个记录合集。

区块结构(BlockStructure):区块中会记录下区块生成时间段内的交易数据,区块主体实际上就是交易信息的合集。每一种区块链的结构设计可能不完全相同,但大结构上分为块头(header)和块身(body)两部分。块头用于链接到前面的块并且为区块链数据库提供完整性的保证,块身则包含了经过验证的、块创建过程中发生的价值交换的所有记录。

区块结构有两个非常重要的特点:第一,每一个区块上记录的交易是上一个区块形成之后、该区块被创建前发生的所有价值交换活动,这个特点保证了数据库的完整性。第二,在绝大多数情况下,一旦新区块完成后被加入到区块链的最后,则此区块的数据记录就再也不能改变或删除。这个特点保证了数据库的严谨性,即无法被篡改。

顾名思义,区块链就是区块以链的方式组合在一起,以这种方式形成的数据库我们称之为区块链数据库。区块链是系统内所有节点共享的交易数据库,这些节点基于价值交换协议参与到区块链的网络中来。

区块链是如何做到的呢?由于每一个区块的块头都包含了前一个区块的交易信息压缩值,这就使得从创世块(第一个区块)到当前区块连接在一起形成了一条长链。由于如果不知道前一区块的“交易缩影”值,就没有办法生成当前区块,因此每个区块必定按时间顺序跟随在前一个区块之后。这种所有区块包含前一个区块引用的结构让现存的区块集合形成了一条数据长链。

总结区块链的基本结构:“人们把一段时间内生成的信息(包括数据或代码)打包成一个区块,盖上时间 戳,与上一个区块衔接在一起,每下一个区块的页首都包含了上一个区块的索引数据,然后再在本页中写入新的信息,从而形成新的区块,首尾相连,最终形成了区块链。”这个结构的神奇之处:区块(完整历史)+ 链(完全验证)= 时间戳

“区块+链”的结构为我们提供了一个数据库的完整历史。从第一个区块开始,到最新产生的区块为止,区块链上存储了系统全部的历史数据。

区块链为我们提供了数据库内每一笔数据的查找功能。区块链上的每一条交易数据,都可以通过“区块链”的结构追本溯源,一笔一笔进行验证。

区块+链=时间戳,这是区块链数据库的最大创新点。区块链数据库让全网的记录者在每一个区块中都盖上一个时间戳来记账,表示这个信息是这个时间写入的,形成了一个不可篡改、不可伪造的数据库。我们认为,时间戳是区块链中一项伟大的技术创新,它可以证明什么呢?

技术2:分布式结构——开源的、去中心化的协议

我们有了区块+链的数据之后,接下来就要考虑记录和存储的问题了。我们应该让谁来参与数据的记录,又应该把这些盖了时间戳的数据存储在哪里呢?在现如今中心化的体系中,数据都是集中记录并存储于中央电脑上。但是区块链结构设计精妙的地方就在这里,它并不赞同把数据记录并存储在中心化的一台或几台电脑上,而是让每一个参与数据交易的节点都记录并存储下所有的数据。

1.关于如何让所有节点都能参与记录的问题,区块链的办法是:构建一整套协议机制,让全网每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性。只有当全网大部分节点(或甚至所有节点)都同时认为这个记录正确时,或者所有参与记录的节点都比对结果一致通过后,记录的真实性才能得到全网认可,记录数据才允许被写入区块中。

2.关于如何存储下“区块链”这套严谨数据库的问题,区块链的办法是:构建一个分布式结构的网络系统,让数据库中的所有数据都实时更新并存放于所有参与记录的网络节点中。这样即使部分节点损坏或被黑客攻击,也不会影响整个数据库的数据记录与信息更新。

区块链根据系统确定的开源的、去中心化的协议,构建了一个分布式的结构体系,让价值交换的信息通过分布式传播发送给全网,通过分布式记账确定信息数据内容,盖上时间戳后生成区块数据,再通过分布式传播发送给各个节点,实现分布式存储。

分布式记账——会计责任的分散化(Distributedaccountability)

从硬件的角度讲,区块链的背后是大量的信息记录储存器(如电脑等)组成的网络,这一网络如何记录发生在网络中的所有价值交换活动呢?区块链设计者没有为专业的会计记录者预留一个特定的位置,而是希望通过自愿原则来建立一套人人都可以参与记录信息的分布式记账体系,从而将会计责任分散化,由整个网络的所有参与者来共同记录。

区块链中每一笔新交易的传播都采用分布式的结构,根据P2P网络层协议,消息由单个节点被直接发送给全网其他所有的节点。

区块链技术让数据库中的所有数据均存储于系统所有的电脑节点中,并实时更新。完全去中心化的结构设置使数据能实时记录,并在每一个参与数据存储的网络节点中更新,这就极大的提高了数据库的安全性。

通过分布式记账、分布式传播、分布式存储这三大“分布”我们可以发现,没有人、没有组织、甚至没有哪个国家能够控制这个系统,系统内的数据存储、交易验证、信息传输过程全部都是去中心化的。在没有中心的情况下,大规模的参与者达成共识,共同构建了区块链数据库。可以说,这是人类历史上第一次构建了一个真正意义上的去中心化体系。甚至可以说,区块链技术构建了一套永生不灭的系统——只要不是网络中的所有参与节点在同一时间集体崩溃,数据库系统就可以一直运转下去。

我们现在已经有了一套严谨的数据库,也有了记录并存储这套数据库的可用协议,那么当我们将这套数据库运用于实际社会时,我们要解决最核心的一个问题(问题三)是:如何使这个严谨且完整存储下来的数据库变得可信赖,使得我们可以在互联网无实名背景下成功防止诈骗?

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方法/步骤

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技术3:非对称加密算法

什么是非对称加密?简单来说,它让我们在“加密”和“解密”的过程中分别使用两个密码,两个密码具有非对称的特点:(1)加密时的密码(在区块链中被称为“公钥”)是公开全网可见的,所有人都可以用自己的公钥来加密一段信息(信息的真实性);(2)解密时的密码(在区块链中被称为“私钥”)是只有信息拥有者才知道的,被加密过的信息只有拥有相应私钥的人才能够解密(信息的安全性)。

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