几分钟带你看懂区块链背后的技术架构

原创 码农  2019-12-31 14:34:54  阅读 285 次 评论 0 条

导读:区块链背后涉及到哪些IT技术呢?“矿工”和“挖矿”到底是什么意思?针对这些问题,Simplilearn用有趣的视频做出了解答。


你有没有想过,是否有更简单的方法来完成交易呢?无需用到在线钱包、银行和第三方应用程序。


由于区块链,这是可能的。


以下是关于区块链,你需要知道的的一切:


假设Jack、Ted、Sam和Phil这四个朋友一起吃晚饭。吃完后,Jack付了饭钱,所有人都决定分摊费用。第二天,Phil 通过网上转账把他的那份转给Jack,交易顺利的完成了。然后Ted和Sam把他们各自的饭钱转给Jack,但他们的转账失败了,显示银行方面出了些问题。


几分钟带你看懂区块链背后的技术架构 架构 第1张


这时,Jack开始了解到以下这些情况会导致银行交易失败。比如由于银行的技术故障;他们的账户被黑了;超过每日转账限额;额外的转账手续费等费用…


加密货币


为了解决这些问题,加密货币的概念应运而生。加密货币是一种数字或虚拟货币,这是基于区块链技术的。由于区块链,加密货币不能被伪造;不需要中央权威机构;并受到强大而复杂的加密算法的保护。


在拥有数千种加密货币的市场中,比如莱特币、以太坊、Zcash等等。但当中最出众的就是比特币

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现在看到之前的例子,假设让Phil、Ted和Sam每人给Jack两个比特币,作为昨晚的饭钱。假设Phil、Ted和Sam有三个比特币,而Jack有5个。首先,Phil给Jack两个比特币,区块形式的记录被创建,他们之间的交易细节被永久地记录在这个区块中,当中还记录了每个人拥有的比特币数量。因此在Phil交易后,Jack有了七个比特币,而Phil有一个。


接下来 Sam和Ted各给Jack两个比特币。每次交易都分别创建了新的区块,这些区块中记录了交易细节,以及Sam Ted和Jack有多少比特币。


区块链技术


这些区块是互相连接的,关于每个人所拥有的比特币数量,区块都参照之前区块的数值。这一系列的记录或数据块叫做分类帐,而且是与所有人共享的,作为公共分布式账本,这就构成了区块链的基础。


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如果Phil只剩下一个比特币,他再想发给Jack两个区块链呢? 这个交易将无法完成,因为所有人都有分类账的副本。很明显Phil只剩下一个比特币,他的朋友会将此交易标记为无效。


因为每位用户都有分类账的副本,黑客将无法改变区块链中的数据。区块内的数据通过复杂的算法进行加密,所有这些都是在区块链技术的帮助下实现的。区块链可以被称为是记录的集合,这些记录相互连接,而且具有较强的抗篡改能力,并通过密码学进行保护。


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公钥和私钥


现在让我们仔细看看Jack和Phil之间的比特币交易,了解一下当中的原理。


比特币网络中的每个用户都有两副钥匙,分别为公钥私钥。公钥是网络中每个人都知道的地址,类似用户的电子邮箱地址。私钥是只有用户知道的唯一地址,类似密码。


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首先,Phil将发送具体的比特币数量,以及他和Jack唯一的钱包地址,这些都通过哈希算法完成。所有这些都是交易细节的一部分,这些详细信息使用加密算法进行加密,并使用Phil唯一的私钥。这样做是为了对交易进行数字签名,并表明该交易来自Phil。之后通过Jack的公钥在全世界传输,这样该消息或交易只能由Jack的私钥解密,这是只有Jack知道的。


不同的加密货币使用不同的哈希算法,比特币使用的是SHA256 算法,另一个有名的加密货币—以太坊使用的是Ethash 算法

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"矿工"和"挖矿"


这类交易和类似交易正在世界各地进行,这些交易经过验证,然后逐块添加。验证这些区块的人称为“矿工”。要验证一个区块并将其添加到区块链中,矿工需要解决复杂的数学问题。第一个解决这个问题的矿工,会将区块添加到区块链中,而且将获得12.5个比特币作为奖励。


解决复杂数学问题的过程叫“工作量证明”,向区块链添加区块的过程称为“挖矿”。


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由此,Phil和Jack的钱币升级了,就像网络中完成交易的每个人一样。现在你应该知道区块链 以及它重要的概念了。


区块链技术的应用


下面让我们来看看,沃尔玛是如何利用区块链为顾客提供更好的服务的。沃尔玛在向顾客提供高质量产品时遇到了问题,他们面临着高退货率和大量的退款,这是由于产品质量不佳导致的。供应链从农场到仓库,再到运输和加工,最后到顾客手上,他们无法确定供应链中是哪里出现了问题。


接着沃尔玛采用了区块链技术,有了区块链,每一步的商品质量都被永久地记录在区块中。例如,当客户标记一个产品已经损坏时,就可以正确识别,产品在整个供应链中受损的位置,从而帮助沃尔玛发现问题,并解决问题。


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以上只是区块链在实际应用中的几种方式之一,期待区块链带来的IT技术变革。

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