02.基礎篇:區(qū)塊鏈的定義和共識機制

每天進步一點點昼扛,輕松搞定區(qū)塊鏈,你好弛随,歡迎來到幣精英商學院和區(qū)分、倫薩學院宁赤、Cloud Wallet聯(lián)合開發(fā)的《區(qū)塊鏈入門課》第二節(jié)舀透,上一節(jié)課我們學習到了比特幣是一個P2P的分布式網(wǎng)絡結構、全球節(jié)點獨立平等礁击、互相不認識盐杂,那么愛思考的你一定會有一個問題,那這些節(jié)點是怎么互相信任哆窿,產(chǎn)生共識的呢链烈?比特幣和區(qū)塊鏈究竟是什么關系呢?這就是我們今天要學習的知識點:

什么是區(qū)塊鏈
常見共識機制

什么是區(qū)塊鏈

很多朋友都會把比特幣等同于區(qū)塊鏈挚躯,認為區(qū)塊鏈就是比特幣强衡,比特幣就是區(qū)塊鏈,但是我想告訴大家的是這樣的認識是不對的码荔,他們之間的關系應該是技術與產(chǎn)品之間的關系漩勤,不能去等同。區(qū)塊鏈是比特幣的底層運用缩搅,比特幣只是區(qū)塊鏈的一個小小應用越败,并且是一個成功的經(jīng)典項目應用究飞。

首先我們要記住區(qū)塊鏈是一種去中心的分布式數(shù)據(jù)庫計算機記賬技術,這個技術主要解決了中心化系統(tǒng)數(shù)據(jù)易被篡改葵擎、交易不透明签餐、易被攻擊等問題贱田,下面跟大家講個故事也許大家就會明白了。

這個故事是這樣的耗拓,在某年某月的時候我借了一筆錢給我們村的老李乔询,可是他第二天就賴賬不還,可是這個時候我去找誰說啊食拜,于是呢我找來了村長,老王有一本賬簿呻待,里面記錄著村子里每一筆錢,誰都別想耍賴,這就是中心化的記賬千绪。

過了半年盹靴,老李又來找我借錢梭冠,于是我又借了一筆錢給老李控漠,不過這次我長記性了盐捷,我這件事情讓村子里面所有人都知道碉渡,讓村子里面每個人手里的賬布幫我記錄下這筆交易形导,有了村里的每個人記賬證明,以后誰都別想刷賴,這就叫做去中心化芬膝。

村子老王德高望重,帶領我們村子到今天不容易,我們給到他絕對的權利掌握了我們所有人的賬布友存,我們把錢存到村子老王那里搀军,這就是我們過去對中心化的信任,可是最近村民們都在反映老王有幾個問題:

1.老王年邁已高,萬一有個三長兩短我們那本賬布怎么辦?
2.村里最近有小偷出現(xiàn),萬一偷了老王的賬布怎么辦薯鳍?
3.老王愛財如命浅役,每次找他記賬都要收取我們手續(xù)費,而且一年比一年高,怎么辦符欠?
4.老王掉錢眼里面去了嫡霞,他為了謀取利益,把我們的錢都借給了別人希柿,萬一我們都去找他要錢诊沪,他拿不出來怎么辦?
5.老王掌握了我們所有的個人信息曾撤,萬一他把我們賣了怎么辦端姚?
.............

以上這些呢就是中心化存在最大的問題,所以有一天挤悉,村民把大家聚集在一起開個會渐裸,說給每家每戶都發(fā)一個賬布,任何人之間轉賬都通過大喇叭向全村的人通告,收到通知以后呢村民們就在自己家的賬布上記下每一筆交易記錄橄仆,這就是目前去中心化的概念,那在這個情況下衅斩,如果某一天老王的賬布搞丟了呢盆顾,沒有關系,這個時候老劉畏梆、老張您宪、老孫、老梁他們家都有個賬布備份奠涌,如果小偷來我們村子偷走了老王家的賬布怎么辦呢宪巨?沒關系,除非他一次性偷走我們村子所有人的賬布溜畅,那賬布安全嗎捏卓?安全的啊,就算換100任村子慈格,只要家家戶戶都有自己賬布怠晴,里面的錢就是你的,那這本賬布屬于誰呢浴捆?是屬于我們整個村子的蒜田,所以說到這里,賬戶上的每一頁紙选泻,其實就是我們今天要講的區(qū)塊冲粤,而這本賬布的本身就是我們的區(qū)塊鏈。故事還沒有完页眯,我們村子還請來了一個曠工梯捕,他的工作就是把我們每個人記錄的數(shù)據(jù)轉化成加密的代碼,方便我們記賬窝撵,我們會給他一些小小的報酬科阎,比如說比特幣啊,隨著村子的逐漸壯大忿族,這個曠工在村子里面賺錢的故事被全世界的人知道了锣笨,于是就有越來越多的曠工加入到村里里面來協(xié)助村民們記賬,曠工數(shù)量越來越多怎么辦呢道批?這個時候村民又把大家召集起來開了一個會错英,討論出一個辦法,哪個在一定時間內最先完成整個村的交易數(shù)據(jù)轉換成加密代碼隆豹,小小的報酬就給他椭岩,后轉換完的就沒有獎勵,只有白忙活了,這就是所謂的工作量證明判哥。

通過這個故事你應該知道區(qū)塊以及區(qū)塊鏈的定義了吧献雅,你也可以把區(qū)塊鏈想象是一個分布式的魔法賬本,你成功交易一筆資金瞬間被全世界都知道了塌计,因為所有的交易信息都公布在瀏覽器上挺身,但這個類比局限在比特幣、以太坊這些區(qū)塊鏈項目上锌仅,而像匿名貨幣門羅幣章钾、德羅幣就很難公開透明,因為他們的交易金額热芹、姓名贱傀、IP都是是全部打亂和隱藏的。

所以區(qū)塊鏈的這個賬本上分布著不計其數(shù)的數(shù)據(jù)伊脓,每一部分數(shù)據(jù)在一定的時間內組成一頁賬單府寒,也就是區(qū)塊。數(shù)據(jù)持續(xù)增長并且排列整齊的記錄报腔,這些存有數(shù)據(jù)的區(qū)塊通過鏈條串聯(lián)起來成為了區(qū)塊鏈椰棘。每個區(qū)塊都包含一個時間戳和一個與前一區(qū)塊的鏈接,這就使區(qū)塊鏈具有了它的特性榄笙,數(shù)據(jù)不可篡改邪狞,不可逆,可信任茅撞。

當然區(qū)塊鏈對于不同行業(yè)的人他們可能有不同的解釋帆卓,比如對于普通人來說,區(qū)塊鏈代表未來趨勢米丘,對于投資者來說剑令,區(qū)塊鏈就是炒幣,對于創(chuàng)業(yè)者來說拄查。區(qū)塊鏈就是一種新型融資工具或營銷工具吁津,對于政府來說,區(qū)塊鏈是一種可信的底層計算機技術堕扶,對于經(jīng)濟學家來說碍脏,區(qū)塊鏈就是一種改變生產(chǎn)關系的武器,對于灰產(chǎn)來說稍算,區(qū)塊鏈就是一種新型的支付工具典尾,對于搞傳銷的人來說,區(qū)塊鏈就是一種通過高逼格技術欺騙投資者的工具糊探。

所以每個人的出發(fā)點不一樣钾埂,傳送出來的概念就不一樣河闰,區(qū)塊鏈是什么不重要,重要的是你想要什么褥紫?他能給你帶來什么改變姜性。


區(qū)塊鏈

共識機制

共識機制就是能讓分布在全球區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中的每一個獨立節(jié)點遵守、達成一致運行的規(guī)則髓考。共識機制相當于我們的法律法規(guī)部念,人人都要遵守法律;一旦違法就應該受到法律的制裁绳军,在區(qū)塊鏈中的規(guī)則是由機器代碼執(zhí)行印机,一但運行矢腻,不可更改门驾,代碼即是法律,不受任何人為因素的影響多柑。

共識機制在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的重要性就相當于一個法律法規(guī)對一個國家的重要性一樣奶是,沒有它整個國家就會亂,根本無法治理竣灌,共識機制在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的作用要多一些聂沙,具有獎勵貢獻者和懲罰作惡者的作用,促進系統(tǒng)正常運轉初嘹。

共識機制解決了節(jié)點間互相信任的問題及汉,是保障區(qū)塊鏈系統(tǒng)不斷運行下去的關鍵。各種區(qū)塊鏈項目的共識機制是不同的屯烦,是針對解決現(xiàn)實中不同的問題而設計的坷随。下面我們學習幾種主流的共識機制:

第一種POW(proof of work)工作量證明:我們在上面的故事中也講過,它是比特幣采用的一種共識機制驻龟。顧名思義温眉,工作量就是指工作量的大小,誰的工作的量大那就獲得區(qū)塊的打包權利翁狐,它是通過哈希數(shù)學算法來運行數(shù)據(jù)类溢,全球礦工進行競賽,最后看優(yōu)勝者是誰露懒,這就是簡單的工作量證明機制闯冷。

打個比方,我出一道題:789+990+901+5等于多少懈词?(當然系統(tǒng)的難題肯定沒有這么簡單窃躲,這只是舉例)把這道題放到系統(tǒng)里面,全球的曠工們就開始計算钦睡,誰先算出蒂窒,當前區(qū)塊的獎勵就給誰躁倒,這樣的規(guī)則,全球節(jié)點都表示可以認可和接受洒琢,這就是一種全球節(jié)點的共識機制秧秉。采用工作量作為規(guī)則的證明方式,簡稱為工作量證明衰抑。比特幣象迎、萊特幣和現(xiàn)階段的以太坊都在用這個工作量證明機制。簡單說說POW工作量證明的優(yōu)缺點:

優(yōu)點:工作量證明的優(yōu)勢是高度的去中心化呛踊、節(jié)點自由進出砾淌、安全性高,數(shù)據(jù)被篡改的機會比較小谭网。

缺點:對節(jié)點的性能網(wǎng)絡環(huán)境要求高(要配置專業(yè)礦機硬件)汪厨、用電挖礦浪費能源、出塊速度慢愉择,共識周期長劫乱;

第二種POS(proof of Stake) 權益證明機制:這種共識機制要求全球節(jié)點提供者持有一定數(shù)量的代幣,來獲取競爭區(qū)塊鏈記賬權的一種規(guī)則锥涕。持有代幣越多的節(jié)點衷戈,擁有更多的記賬權限。

POS的優(yōu)點:相對比POW层坠,縮短了出塊的時間殖妇,降低了現(xiàn)實資源浪費。

缺點:由于擁有代幣數(shù)量大的節(jié)點獲得的記賬權更多破花,獎勵越多谦趣,最后的結果就是導致富者恒富。

*第三種DPOS共識機制(Delegated Proof of Stake)也叫股份授權證明機制:舉個例子講解一下DPOS的運行機制旧乞。比如說我們把一個公司比作一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)蔚润,這個公司有21位董事長,他們是這個公司的核心維護者尺栖。公司的維護和運營以及盈利嫡纠,都由這21個董事長瓜分。在這個公司的每個員工都可以投票給這21位董事長延赌,如果是有哪位董事長做出對這個公司不利的事情除盏,那么員工就不會給他投票,并且將他逐出董事會挫以,同時再選出一個備選的董事長頂替這個不給力的董事長的位置來維護公司的運作者蠕。這就是DPOS運行方式,非常類似人民代表大會的選舉制度掐松,EOS項目的節(jié)點就是這樣誕生的踱侣。

DPOS優(yōu)點:大幅縮小參與驗證和記賬節(jié)點的數(shù)量粪小,出塊速度更快,可能更適合大規(guī)模的商業(yè)應用開發(fā)抡句;不需要現(xiàn)實資源進行挖礦探膊,沒有浪費。

缺點:一定程度上趨于中心化待榔;在網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)少的場景逞壁,選舉的見證人的代表性也不強。

今日小結:

這一節(jié)我們學習了什么是區(qū)塊鏈和常見的幾種共識機制锐锣,通過學習我們知道區(qū)塊鏈是一種去中心的分布式加密數(shù)據(jù)庫腌闯,常用的幾種共識機制分別POW、POS雕憔、DPoS三種主流共識機制進行了簡單的了解姿骏,以及優(yōu)缺點的介紹。

那么你可以舉三個例子:來解釋一下POW橘茉、POS工腋、DPoS三種主流共識機制的運行機制嗎姨丈?這就是這節(jié)課的的作業(yè)畅卓,記得在評論區(qū)完成額,加油蟋恬!

恭喜你聽完了區(qū)塊鏈入門課的第二節(jié)課翁潘,我們下節(jié)課見,如果我們的課程對你幫助歼争,記得分享給身邊的朋友拜马,我們一起來實現(xiàn)幫助一億中國人學懂區(qū)塊鏈的夢想。

更多精彩內容請收聽喜馬拉雅區(qū)塊鏈入門課

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