区块链技术。初学者指南

内容什么是区块链？
区块链如何运作？
信息如何添加到区块链中？
区块链技术是谁发明的？
区块链可以让您实现什么？
区块链有什么用？
结论

什么是区块链？区块链是一种特殊类型的数据库，您只能在其中输入信息（而不能删除或更改信息）。顾名思义，区块链结构类似于区块链，我们可以将其称为添加到数据库中的特定信息片段。每个块都包含一个指向前一个块的指针以及交易信息、时间戳和其他元数据的某种组合，以确认其有效性。
由于它们是互连的，因此无法以任何方式编辑、删除或更改条目，因为这将使所有先前的块失效。

区块链如何运作？在熟悉这项技术的阶段，区块链可能看起来并不完全适合您使用；您可能还想知道这种系统与传统系统相比有什么优势。随着区块链变得越来越大，网络允许用户围绕共同的事实来源协调他们的行动，而无需相互信任。在分布式网络中，没有任何一方可以破解构建良好的区块链。
要独立检查区块链网络的状态，用户必须下载特殊软件。一旦在用户的计算机上安装并启动，该程序就会与其他计算机上的网络实例交互以上传/下载信息（例如交易或区块）。新用户上传区块以确保它是在系统规则内创建的，并将此信息传输给其他节点。
因此，我们最终会得到一个由数百、数千或数万个对象组成的生态系统，这些对象与数据库的同一副本运行并同步（我们将此类对象称为节点或节点）。这使得网络高度冗余且 24/7 可用。

信息如何添加到区块链中？金融交易的虚假信息记录破坏了区块链的完整性。同时，在分布式系统中，没有管理员或管理者可以支持寄存器的操作。那么谁能保证所有参与者都会诚实行事呢？
中本聪提出了一种称为工作量证明的系统，该系统提供了向网络添加区块的能力。为了验证一个块，给定进程的主体必须牺牲其计算能力来找到协议建立的正确解决方案（这项工作涉及重复散列数据以产生低于特定数值的数字）。
我们称这个过程为挖掘。如果矿工正确猜测了区块解决方案，他就有机会形成它（来自同行发送给他的未经确认的交易），从而扩展链。由于他的工作，他获得了以该区块链的原生代币表示的奖励。
使用单向函数进行散列意味着根据输出几乎不可能猜测输入。但是给定输入，可以简单地检查输出数据。这样，任何参与者都可以验证矿工是否生成了“有效”区块并拒绝任何无效区块。如果矿工被发现试图添加无效区块，他不会因此获得奖励，并且会浪费资源。
在加密货币系统中，对公钥/私钥密码学的依赖还确保交互方无法花费不属于他们的资金。硬币与私钥绑定（只有所有者知道），并且只有确认其移动的有效签名才允许交易继续进行。
工作量证明是在用户之间达成共识的最成熟的方案，但它并不是唯一的一种。诸如权益证明之类的替代方案正在得到更好的探索，但算法仍然需要以正确的形式找到最合适的实现（某些混合共识机制已经投入运行）。

区块链技术是谁发明的？不可变数据链的基本思想起源于20世纪90年代初。研究人员 W. Scott Stornetta 和 Stuart Haber 发表了一篇题为“如何为数字文档添加时间戳”的论文，探讨了为无法编辑或篡改的文件创建时间戳的有效方法。
然而，斯托内塔和哈伯的做法并不完美，仍然不排除信任第三方的可能性。区块链技术包括许多不同计算机科学家的创新，但只有中本聪被认为是我们在前面段落中描述的系统的创建者。
您想了解更多关于区块链技术的发展历史吗？查看我们关于此主题的文章。

区块链可以让您实现什么？加密货币只是冰山一角。去中心化货币出现后，许多人看到了去中心化计算的潜力。正如比特币等第一代区块链引入了共享交易数据库一样，以太坊等第二代网络催生了智能合约。智能合约是安装在区块链之上的程序，用于管理代币的有条件移动。
由于使用了智能合约，消除了不执行代码的中央服务器的存在，这意味着托管级别的单点故障并不重要。用户可以审核软件（鉴于其公开可用性），开发人员可以设计合约，以便他们的工作不会被单方面禁用或更改。
区块链应用可能包括：
加密货币：数字货币是极其强大的资金转移工具，无单点故障且无需任何中介机构。用户可以在世界各地发送和接收资金，所需时间仅为银行转账所需时间的一小部分（而且通常只需交易成本的一小部分）。硬币不能被没收，交易也不能被撤销或冻结。
有条件付款：Alice 和 Bob 彼此缺乏信任，但他们想对体育比赛的结果下注。他们将 10 ETH 发送到通过预言机传输数据的智能合约。比赛结束时，合约将确定哪支球队获胜，并向获胜者支付 20 ETH 的投注奖金。
分布式数据：区块链面临一些可扩展性问题，但它们可以与分布式存储交互以进行文件管理。可以使用智能合约控制访问，而数据存储在链下容器中。
证券：由于资产会带来一定程度的交易对手风险，因此基于区块链的安全代币被认为是金融部门急需的创新。它们提供了一种新型的流动性和安全可移植性，并且还允许资产、财产或资本的代币化。

区块链有什么用？区块链技术提供了广泛的用例。您可以在下面找到有关币安学院的更多信息：
供应链：有效的供应链是许多成功企业的核心，其主要任务是将货物从供应商加工和交付给消费者。然而，事实证明，以传统方式协调特定行业中多个利益相关者的活动是非常耗费劳动力的。通过使用区块链技术，围绕不可变数据库的可互操作生态系统可以为各种行业带来新的透明度水平。
游戏：游戏玩家受到控制游戏服务器的公司的摆布。该行业的最终用户没有真正的所有权，游戏内的资产仅存在于投机领域。通过选择基于区块链的方法，用户有机会实际拥有自己的资产（以可替代/不可替代代币，NFT 的形式）并在游戏或市场之间转移。
医疗保健：区块链技术的透明度和安全性使其成为存储医疗记录的理想平台。医疗保健组织（由医院、诊所和其他医疗保健提供者组成）极其分散，对集中式服务器的依赖使敏感的患者信息容易受到攻击。通过以加密方式保护区块链上的医疗记录，患者可以维护自己的隐私，同时能够轻松地与连接到全球数据库的任何机构共享信息。
Remitsa（国际汇款）：国际汇款是传统银行系统的一个问题。由于中介机构网络复杂，关税和交易时间使得紧急资金转移非常昂贵且不可靠。加密货币和区块链消除了中间人生态系统，许多项目现在正在使用该技术来实现廉价且快速的资金转移。
数字身份：现代世界迫切需要数字时代的个人识别解决方案。个人容易受到伪造，而许多普通用户无法使用传统的安全措施。所谓的个人主权身份（来自英文self-sovereign Identity）将被铭记在区块链网络登记册中并与其所有者绑定，后者可以有选择地向第三方披露有关自己的信息，同时保持自己的机密性。
物联网：一些人认为，在家庭和工业环境中，区块链技术可以大大增强越来越多的联网物理设备。预计此类设备的激增将需要一种称为“机器对机器”（缩写为M2M）的新经济支付模式，而这反过来又需要一个用于进行小额支付的高吞吐量系统。
政府：鉴于分布式网络实施自己的监管形式，它们可以在地方、国家甚至国际层面的去中介化过程中得到应用也就不足为奇了。区块链治理确保所有参与者都参与决策过程，并提供政治活动的透明概览。
慈善：慈善组织常常因接收资金的限制而受到阻碍。 “加密慈善”是指利用区块链技术来规避这一劣势。基于这项技术的特性，由于所有操作的透明性、捐助者的参与不受地域限制以及运营成本的降低，慈善组织有很大的机会在这一领域快速发展。

结论公共区块链向公众开放，这意味着您无需在成为生态系统参与者之前进行身份验证。要开始使用比特币或其他加密货币，用户只需下载开源软件即可加入网络。
考虑到账本的可访问性，阻止第三方参与是极其困难的，而且几乎不可能强行关闭整个网络。这种可访问性使该系统成为对许多用户有吸引力的工具。
虽然最流行的应用程序与金融交易有关，但在许多其他领域，它们的使用在未来也将非常高效和有用。