【区块链学习笔记03】入门区块链,你必须掌握的7个基本概念

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学习任何一门新课程或者新技术,首先要掌握的就是里面涉及的基本概念,只有掌握了这些概念,在以后学习的过程中才能对各类内容做深入地了解。

本文主要介绍的7个基本概念,它们是区块链领域中最最基本的概念,深入理解后,就可以为以后的区块链学习奠定很好的基础。

下面以比特币为例,具体阐释这7个基本概念:

矿工

前面一篇文章的内容里讲到,比特币网络是每10分钟就要把网络内的所有交易记录形成一页账单,然后打包成一个区块。那么是谁来做这件事呢?这就是“矿工”要做的事情。而被称之为“矿工”的可以是具体的人也可以是一些组织。随着区块挖矿技术地发展,对硬件的要求也越来越高,个人已经很难成为矿工了,现在的矿工主要是一些组织,如矿场、矿池等。

挖矿

比特币网络每10分钟就会给系统内出一道难度适中的数学题,矿工们凭借自己拥有的计算能力来解这道题目,能最先最准确解答出题目的矿工就获得了记账权。要知道,根据系统的设置,为了激励大家来抢夺记账权,是可以拿到比特币网络的激励的,这个激励的内容就是比特币。这个通过计算题目赢得记账权,然后再获取奖励的过程就被形象地称之为“挖矿”。这个过程和现实世界中矿工们通过大型机械设备来挖矿的过程很类似,所以这个称谓很形象,也比较容易理解。

算力

上面说到,在挖矿的过程中,矿工们都要来抢夺那个记账权,就是要凭借自身拥有的计算能力来计算那道难度适中的数学题,那么这个算力究竟是什么呢?解答数学题是依靠计算机做随机的哈希碰撞,这是完全随机的,无法作弊的,完全依赖于你拥有的计算能力。而这个哈希碰撞就是密码学中的哈希算法,每秒能做多少次哈希碰撞,就是你所拥有的“算力”(闪电老师把这个哈希碰撞比喻成抛硬币,更形象了一点)。
当前的主流矿机是10T级别的算力,也就是一台矿机每秒可以做到的哈希碰撞为10的13次方,可以想像这是多么恐怖的计算能力。而一个矿工所拥有的矿机占比特币全网总算力的百分比,就是它在一次计算中能够成功抢夺记账权的概率。

工作量证明

简称POW(Proof Of Work),它是比特币网络运行的保障。我们说法币的基础来自于公权信用,而比特币背后则是来自于算法信用,比特币的算法就是这里的POW共识算法,基于工作量证明的一种信息保障的算法。
具体是什么意思呢?就是矿工在抢夺记账权成功之后,会对系统里的所有交易记录来打包成一个区块,然后发布到网络中,因为TA取得了记账权又打了包,所以肯定是做了很多工作,这种基于工作量的证明机制就是POW,只有出具了这种证明才能获得其他节点矿工的同意和确认,一笔比特币交易需获得6次确认。

权益证明

简称POS(Proof Of Stake),它是和POW相对应的一种共识机制,POW是基于算力形成的工作量证明机制,而POS不是基于算力,是基于你所有拥有的数字资产来获得证明,也就是说你所拥有的币越多,越有可能获得记账的权利,这就是你所拥有资产的权益,因而被称之为权益证明。
那么为什么会有POS?因为POW基于工作量的证明机制对算力的消耗程度非常高,为了抢夺记账权有太多的矿工参与计算,而最终只有一个矿工能够获得记账权,其他矿工完成的计算题目和打包的“工作量”就作废了,这种对算力的消耗是惊人的,所以有了POS改进式的存在。据了解,以太坊以后就会切换成POS。

区块

在前面的学习内容中讲到,根据比特币的运行机制,网络每10分钟就要对系统内产生的所有交易纪录进行记账,形成一页账单,然后打包成一个“区块”。那么这个区块里面包含了哪些内容呢?
大体上包含了两类信息,一类是身份信息,包括打包时间、区块高度、哈希结果值、区块大小等,这些信息确保它是正确的,也给下一个区块提供了验证的内容;一类是交易信息,就是这个10分钟内网络中所有的交易记录,确保了所有交易是可查的。

区块链

知道了上面的区块概念,就比较容易理解区块链了,它就是把所有的区块打上时间戳,然后按照顺序叠加起来,形成一条长链,这就是“区块链”。有一点要注意的是区块链是一个个区块叠加起来的,而不是想象中的链条,所以区块中也才会有区块高度一说。

以上就是今天文章所要讲述的区块链领域的7个基本概念,理解这些概念对以后的区块链深入学习非常有帮助,希望你能有所收获。

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