以下是學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈所需要掌握的一些基本名詞 窜骄。這些基本名詞是后續(xù)學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈中 常用的名詞屁药,所以非常重要 征峦。
1 挖 礦
了解比特幣,最應(yīng)該知道的一個概念就是“挖礦”呆贿,挖礦是參與維護(hù)比特幣網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點嚷兔,通過協(xié)助生成新區(qū)塊來獲取一定量新增的比特幣。當(dāng)用戶發(fā)布交易后做入,需要有人將交易進(jìn)行確認(rèn)冒晰,寫到區(qū)塊鏈中,形成新的區(qū)塊竟块。在一個互相不信任的系統(tǒng)中壶运,該由誰來完成這件事情呢?比特幣網(wǎng)絡(luò)采用了“挖礦”的方式來解決這個問題浪秘。
挖礦的具體過程為:參與者根據(jù)上一個區(qū)塊的 hash 值蒋情,10 分鐘內(nèi)的驗證過的交易內(nèi)容,再加上自己猜測的一個隨機(jī)數(shù) X耸携,讓新區(qū)塊的 hash 值小于比特幣網(wǎng)絡(luò)中給定的一個數(shù)棵癣。這個數(shù)越小,計算出來就越難夺衍。系統(tǒng)每隔兩周(即經(jīng)過 2016 個區(qū)塊)會根據(jù)上一周期的挖礦時間來調(diào)整挖礦難度(通過調(diào)整限制數(shù)的大斜芬辍),來調(diào)節(jié)生成區(qū)塊的時間穩(wěn)定在 10 分鐘左右沟沙。為了避免震蕩河劝,每次調(diào)整的最大幅度為 4 倍。
2 礦工
挖礦的內(nèi)容中提到:
當(dāng)用戶發(fā)布交易后矛紫,需要有人將交易進(jìn)行確認(rèn)赎瞎,寫到區(qū)塊鏈中,形成新的區(qū)塊含衔。而將交易通過競爭寫到區(qū)塊里的人煎娇,稱之為為礦工二庵。
而將交易通過算力競爭寫到區(qū)塊里的人贪染,稱之為為礦工缓呛。
3 算力
為了挖到礦,參與處理區(qū)塊的用戶端往往需要付出大量的時間和計算力杭隙。算力一般以每秒進(jìn)行多少次hash計算為單位哟绊,記為h/s。 礦工能獲得記賬的權(quán)力痰憎,就能獲得 比特幣新發(fā)行出的獎勵 票髓,這其實取決于其的算力 。獲得獎勵的概率等于他所掌握的算 力占全網(wǎng)算力的百分比 铣耘。哈希碰撞是哈希算法的一種稱呼洽沟,哈希算法是一種密碼學(xué)數(shù)學(xué)算法 。每秒能做多少次哈希碰撞蜗细,就是其 " 算力 " 的代表裆操,目前主流的礦機(jī)為10T左右的計算量級,即一臺礦機(jī)就能每秒做至少10的13次方哈希碰撞炉媒,我們可以說踪区,這一臺10T的礦機(jī)就有10T的算力。一個礦工所掌握的礦機(jī)占比特 幣全網(wǎng)的總算力的百分比是多少吊骤, 就代表TA在這10分鐘記賬競爭中能夠獲勝的概率就是多少 缎岗。
4 礦機(jī)
礦機(jī):專門為“挖礦”設(shè)計的硬件。
從普通的 CPU(2009 年)白粉、到后來的 GPU(2010 年) 和 FPGA(2011 年末)传泊、到后來的ASIC 礦機(jī)(2013 年初,目前單片算力已達(dá)每秒數(shù)百億次 Hash 計算)鸭巴、再到現(xiàn)在眾多礦機(jī)聯(lián)合組成礦池或渤。短短數(shù)年間,比特幣礦機(jī)的技術(shù)走完了過去幾十年的集成電路技術(shù)進(jìn)化歷程奕扣,并且還頗有創(chuàng)新之處薪鹦。確實是哪里有利益,哪里的技術(shù)就飛速發(fā)展惯豆!目前池磁,礦機(jī)主要集中在中國大陸(超過一半的算力)和歐美,大家比拼的是一定計算性能情況下低電壓和低功耗的電路設(shè)計楷兽。全網(wǎng)的算力已超過每秒10的8次方Hash 計算地熄。
5 共識機(jī)制
通過算力,我們知道如果你擁有算力就擁有記賬權(quán)芯杀,那么如果我有很強(qiáng)大的計算力端考,所有的塊都是我算出來了雅潭,拒不承認(rèn)別人的交易內(nèi)容,那是不是就能破壞比特幣網(wǎng)絡(luò)却特。確實如此扶供,基本上拿到 1/3 的計算力,比特幣網(wǎng)絡(luò)就存在被破壞的風(fēng)險裂明;拿到 1/2椿浓,概率上就掌控整個網(wǎng)絡(luò)了。但是這個將需要付出巨大的計算成本闽晦。
這個時候就需要大家達(dá)到一個共識扳碍,才能保證比特幣網(wǎng)絡(luò)不被破壞。比特幣網(wǎng)絡(luò)是公開的仙蛉,因此一致性協(xié)議的穩(wěn)定性和防攻擊性十分關(guān)鍵笋敞。目前,比較出名的一致性協(xié)議包括 PoW 和 PoS荠瘪,都是通過經(jīng)濟(jì)懲罰來限制惡意參與夯巷。
Pow
工作量證明,Proof of Work巧还,通過計算來猜測一個數(shù)值(nonce)鞭莽,得以解決規(guī)定的 hash 問題(來源于 hashcash)。保證在一段時間內(nèi)麸祷,系統(tǒng)中只能出現(xiàn)少數(shù)合法提案澎怒。同時,這些少量的合法提案會在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行廣播阶牍,收到的用戶進(jìn)行驗證后會基于它認(rèn)為的最長鏈上繼續(xù)難題的計算喷面。因此,系統(tǒng)中可能出現(xiàn)鏈的分叉(Fork)走孽,但最終會有一條鏈成為最長的鏈惧辈。(舉一個直觀的例子:做某件事情需要排成一隊,可能有人不守規(guī)矩要插隊磕瓷。事件的督察員會檢查隊伍盒齿,認(rèn)為最長的一條隊伍是合法的,并讓不合法的分叉隊伍重新排隊困食。只要大部分人不傻边翁,就會自覺在最長的隊伍上排隊。)
參與 PoW 計算比賽的人硕盹,將付出不小的經(jīng)濟(jì)成本(硬件符匾、電力、維護(hù)等)瘩例。當(dāng)沒有成為首個算出的“幸運(yùn)兒”時,這些成本都將被沉沒掉。這也保障了痴腌,如果有人惡意破壞,需要付出大量的經(jīng)濟(jì)成本趣倾。也有設(shè)計試圖將后算出結(jié)果者的算力按照一定比例折合進(jìn)下一輪比賽考慮。
PoS
權(quán)益證明琳彩,Proof of Stake誊酌,2013 年被提出部凑,最早在 Peercoin 系統(tǒng)中被實現(xiàn)露乏,類似現(xiàn)實生活中的股東機(jī)制。其原理是通過保證金(代幣涂邀、資產(chǎn)瘟仿、名聲等具備價值屬性的物品即可)來對賭一個合法的塊成為新的區(qū)塊,收益為抵押資本的利息和交易服務(wù)費(fèi)比勉。提供證明的保證金(例如通過轉(zhuǎn)賬貨幣記錄)越多劳较,則獲得記賬權(quán)的概率就越大。合法記賬者可以獲得收益浩聋。
PoS 是試圖解決在 PoW 中大量資源被浪費(fèi)的缺點观蜗。惡意參與者將存在保證金被罰沒的風(fēng)險,即損失經(jīng)濟(jì)利益衣洁。一般的墓捻,對于 PoS 來說,需要掌握超過全網(wǎng) 的資源坊夫,才有可能左右最終的結(jié)果砖第。這個也很容易理解,三個人投票环凿,前兩人分別支持一方梧兼,這時候,第三方的投票將決定最終結(jié)果智听。PoS 也有一些改進(jìn)的算法羽杰,包括授權(quán)股權(quán)證明機(jī)制(DPOS),即股東們投票選出一個董事會到推,董事會中成員才有權(quán)進(jìn)行記賬考赛。
6 區(qū)塊鏈
區(qū)塊鏈就是一種去中心化的記賬技術(shù),基本原理理解起來并不難环肘∮椋基本概念包括:
交易:對賬本狀態(tài)的改變,如添加一條記錄悔雹;
區(qū)塊:記錄一段時間內(nèi)發(fā)生的交易和狀態(tài)复哆,是對當(dāng)前賬本狀態(tài)的一次共識欣喧;
鏈:由一個個區(qū)塊按照發(fā)生順序串聯(lián)而成,是狀態(tài)變化的日志記錄梯找。
區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)由所有節(jié)點共同維護(hù)唆阿,每個參與維護(hù)節(jié)點都能復(fù)制獲得一份完整記錄的拷貝。目前锈锤,每 10 分鐘左右生成一個不超過 1 MB 大小的區(qū)塊(記錄了這 10 分鐘內(nèi)發(fā)生的驗證過的交易內(nèi)容)驯鳖,串聯(lián)到最長的鏈尾部,每個區(qū)塊的成功提交者可以得到系統(tǒng) 12.5 個比特幣的獎勵(一定區(qū)塊數(shù)后才能使用)久免,以及用戶附加到交易上的支付服務(wù)費(fèi)用浅辙。
注:每個區(qū)塊的獎勵一開始是 50 個比特幣,每隔 21 萬個區(qū)塊自動減半阎姥,即 4 年時間记舆,最終比特幣總量穩(wěn)定在 2100 萬個。因此呼巴,比特幣是一種通縮的貨幣泽腮。
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