什么是区块链blockchain

域名号子区块链资讯 2022-11-09 1877浏览 0

区块链是一个虚拟分类帐，其中每条记账明细记录都是一个区块，这些记录在网络中分发给每个人，他们可以读和追加，但不能修改，增删改查CRUD中无法进行删和改，如果想删改，就追加一条新记录对原来数值进行冲抵，比如财务做账时前面“借入错”一笔账，后面就追加一条“贷出”一笔相同金额的记录冲抵；又比如上市公司经常发布季度报表修正，上个月盈利500万(中国上市公司卖一套房)，次月发布公告，上个月盈利修正为300万，这类似说出的话如同泼出去的水，不能收回了，不能用橡皮擦去修改，财务中如果你想像改数据库记录一样使用SQL的update去修改记录，涂改财务账本属于犯罪。区块链中区块就是这样一条记录链接到上一条记录，如同幼儿园小朋友手拉手，一个盯着一个，如同一个链表LinkedList，这样任何人无法篡改这个链，当然这种高度串行化如同事务ACID的串行化一样造成性能限制，因此制约区块链的广泛应用的一个瓶颈就是它的吞吐量和并发性能，这些都是其高度事务安全导致的的牺牲方面。

区块链它其实也是一个保证高一致性的分布式事务数据库，维护一个不断增长的有序的事务(transaction)记录列表，它的分布式事务实现与集中式的数据库分布式事务实现不同，后者通常以Paxos或Raft进行共识凝聚，最终将所有服务器节点的状态修改成一致状态；区块链的分布式事务机制也与传统的2PC两段式事务机制不同，后者主要依靠对事务参与者资源进行锁定实现的，区块链的事务机制非常类似于事件溯源Event Sourcing的事务机制。区块链不但保证交易的高度事务完整性，还同时结合或耦合了安全加密算法，这种一体化的设计非常适合和钱有关各种转账交易、智能合约或加密货币等应用。

区块链中每个块包含一个头部和一个正文：

这些是每个块具有的数据。除此之外，每个块都有一个由开发人员定义的最大字节数。达到此最大大小时，此块将添加到区块链中，并开始创建新区块。

块号BlockNumber

区块链中的每个区块都有一个代表区块在整个链中位置的数字，链中的第一个块有一个特殊的名称，它们被称为genesis块，也就是起始块，创世块。

前一块号PrevBlockHash

每个块在头部中都有前一个块哈希号的引用，这非常重要，因为这就是区块链保持一致并控制不变性的方式，创世块没有任何引用前一个块的内容，因为它是第一个块。

MerkleRoot

merkleRoot是块内所有事务的散列结果，如果在块内部更改了任何内容，则此哈希值也会更改并使更改的块和下一个块无效。
现在你可以想想：为什么这个字段被称为MerkleRoot而不是blockHash？这是因为比特币使用Merkle树算法从块的数据生成哈希值的。

nonce

这是一个与块的挖掘过程相关的32位数字。此数字仅用于查找与区块链难度相匹配的哈希值

CreationTimestamp

这是块创建的时间戳。

数据

这是所有交易数据的保留位置。

哈希

哈希算法实际上取决于区块链的每个实现，比特币使用长度为256位的SHA-256（安全哈希算法）。

区块链

区块链通过prevBlockHash将块链接在一起：

merkleRoot值是从Data信息生成的，如果有任何变化，merkleRoot也会改变，并且在更改的块之后链接prevBlockHash的其余块将不再有效。这就是区块链不可变的原因。

工作证明

工作证明对于区块链是一个重要特征，而且是必须的；区块链中其他经常被提及特征（如安全性）反而是次要的，虽有用但非必须。

任何分类账都绝对需要顺序。一个人不能花没有收到的钱，也不能花已经花了的钱。区块链交易（或称区块链事务）必须明确顺序，并且不需要可信任的第三方来协调顺序，这就是前面讲的分布式事务机制。如果交易是由世界各地的匿名参与者产生的，并且没有中心化组织负责交易之间的顺序排列(不同于集中式的分布式事务数据库)，但事实确实需要一个排序，那么该怎么办呢？虽然一个交易（或块）可能包括时间戳，但这些时间戳怎么可信？

在分布式系统中不可能将事件与时间点关联起来，这是一个未解决的问题，直到中本聪发明了区块链的工作证明这个解决方案之后，分散的分类帐才可能得以实现。

区块链的工作证明是一个符合某个要求的SHA-2哈希值，这个值是非常难以找到的。困难之处在于哈希小于一个特定数字，数字越小，输入值越稀少并且发现它的难度就越高。它被称为“工作证明”，就是因为已知具有这种哈希的值已经非常罕见，这意味着找到新的这样的值需要大量的试错，即“工作”。反过来，这意味着消耗"时间"。比特币寻找难度是动态调整的，这样每十分钟平均能找到一个正确的哈希值。

也就是说，区块链没有办法决定谁最快算出哈希值（因为每个参与者的服务器时钟不可能像对手表那样对得精确），那么延后一段时间比如10分钟，谁先算出谁获胜，然后迅速繁衍，谁的链越长越有优势，这是对于10分钟内可能有两个获胜者的附加判断条件。

事件溯源是通往区块链最便捷有效地手段，首先使用事件聚合概念对系统建模，然后决定是采取统一共享式存储事件日志？还是采取复制方式存储事件日志？统一共享方式比较简单切实可行；而分布式存储则需要选举一个主节点进行专门的事件日志追加，从而才能保证事件日志的顺序性，其他节点再复制保存这份新的事件日志备份，这样的好处是没有单点中心化风险，在去单点中心化方向上，区块链则是更极致完美的实现，与其自己投入巨资建立数据中心或数据湖，不如通过区块链实现全球平等共享数据。