区块链产品的15个基本概念

区块链产品的15个基本概念

掌握这15个概念,相信有助于你理解什么是区块链,它的工作原理和相关特性

世界上唯一不变的就是变化的存在。

互联网革命之后,时代的发展变化更加迅速。——人工智能刚刚火热了几年虚拟现实、大数据金融科技一波新的科技概念不断涌现,让我们眼花缭乱。

在创新和颠覆的不断叫嚣中,莫名的焦虑笼罩着每一个人,我们都害怕被时代甩在后面。尤其是作为产品经理,始终保持对新事物的好奇心,是优秀产品经理的重要标签。

因此,本文将试图带领大家学习区块链产品必须学习的几个重要的基本概念。永远记住,投资不一定会增值,但知识一定会让我们升值。

一、什么是区块链?

实际上,区块链是各种计算机技术的一种新的应用模式。简单来说,它本质是一个中心化的分布式数据库。区块链、人工智能、大数据并称为金融科技的三大巨头

区块链使分散在网络中的每一个节点(你我都可以是节点)以某种共识参与到数据库的管理中,从而实现数据信息的去中心化、分布式存储。区块链可以保证系统中数据记录的完整性和安全性,无需节点间的相互信任。与过去的集权世界相比,区块链的第一个突破是他们的不透明,消除了暗箱操作

“块”是指数据块。每个数据块包含一批在线交易的信息,用来验证信息的有效性,生成下一个数据块。区块链就是这些区块按照时间顺序连接起来的链。就像成语接龙一样,相邻的成语之间必然有某种联系,形成成语链。

把区块链想象成一个公开的“流水账”账本。每个节点都有相同的账簿,大家一起参与核算。发生交易时,要广播交易明细,保持各节点账簿数据同步更新。如果区块链是一本分类账,那么每个“块”就是分类账中的每一页。

区块链技术的主要特点:去中心化、不可篡改、可信系统、数据共享、可扩展性和匿名性。

二、什么是去中心化?

去中心化的概念由来已久,其含义是指通过去除中心媒介,实现人与人之间直接沟通的一种方式。在去中心化的系统中,每个人都是一个节点,没有任何中心,任何人都可以成为中心,每个节点都处于绝对平等的地位。

人类对去中心化的向往和诉求,总是在不懈努力。从更早的角度来看,民主制度的诞生和发展是人们争取分权政治权力的标志。纵观现代互联网,微博等UGC产品,所有的内容和信息都不是某个中心分发的,而是全体网民共同创造的,我们每个人都是一个独立的创造节点。

三、什么是分布式?

分布式系统是指由分散在不同地域的多个网络资源组成的系统,用于共享数据和资源。

迅雷早期做的P2P下载,本质上是一种硬盘共享,每台个人电脑上的一部分硬盘用来存储电影文件,然后在需要的时候互相共享。

分布式计算是一种CPU资源的共享。当需要大量计算工作时,分配到普通计算机上,大家共同参与,最终得到计算结果,大大提高了计算速度和资源利用率。

分布式账本的概念自然可以推导出来。每个节点都有实时同步的账本数据库,节点共同参与记账,维护账本的准确性。

四、什么是点对点传输?

区块链技术基于P2P网络,P2P的意思是点对点,所以P2P网络也叫点对点传输网络。

点对点传输意味着存储转发传输。它以点对点连接模式连接所有计算机。这种点对点的传输网络结构通常被远程网络和大城市网络所采用。网络的拓扑结构包括星形、环形、树形和网状。

纯对等P2P网络没有客户端服务器的概念,只有对等的对等节点,它们为网络上的其他节点充当客户端和服务器。

五、什么是比特币

2008年11月1日,中本聪在一个讨论信息加密的邮件群里发表了一篇文章《比特币:一种点对点的电子现金系统》,由此正式提出了比特币的概念。比特币是P2P形式的虚拟加密数字货币。点对点传输意味着一个分散的支付系统。

比特币除了和互联网一样的去中心化、全球化、匿名化等特性,还弥补了互联网难以实现的——价值转移的缺陷。

比特币作为区块链技术的首次应用,利用整个P2P网络中众多节点组成的分布式数据库来确认和记录所有交易,并利用密码学设计来保证货币流通各个环节的安全。

这样,人们就可以像发电子邮件一样简单快捷地把比特币寄到世界的任何一端,同时成本也可以降到最低。因此,比特币已被用于跨境支付、全球贸易等国际领域。即使是现在,在很多国家,它也能直接买到现实生活中的商品

与其他虚拟货币最大的不同是,比特币的总量是不变的,是2100万。在中本聪的设计中,每个区块最初发行50个比特币,每21万个区块后,每个区块的比特币产量减半。比特币每十分钟生成一个块,四年左右可以生成21万个块。因此,2045年左右,99.99%的比特币将被发行,到2140年,比特币将不再细分。

比特币的独创性和稀缺性吸引了大量投资者。2017年12月17日,比特币达到19850美元历史新高。

六、什么是挖矿

比特币网通过“挖矿”产生新的比特币。

所谓“挖矿”,本质上是用计算机解决一个复杂的数学问题(比特币网络会自动调整数学问题的难度),以保证比特币网络分布式记账系统的一致性。网络上的每个节点都可以成为矿工参与挖掘。每十分钟,全网矿工一起计算一道复杂的数学题。谁先得到正确答案,谁就会生成一定数量的比特币作为区块奖励,并给予他。

矿工还需要向全网广播正确答案,以便节点同步账本中的数据。

2009年1月3日,中本聪通过计算机系统挖出了第一枚比特币。作为区块挖掘的奖励,他从网络上获得了50个新生成的比特币,标志着比特币创造区块正式诞生。

00-1010计算能力又称哈希速率,是比特币网络处理能力的度量单位,即计算机CPU计算哈希函数输出的速度。

在通过挖矿得到比特币的过程中,我们的核心任务是找到相应的解决方案。但对于任何64位的哈希值,都没有固定的算法,只能通过计算机的随机哈希碰撞来解决,而一台挖矿机每秒能进行多少次哈希碰撞就是其“计算能力”的代表,单位是hash/s,计算力的值反映了计算机挖矿的速率。

矿机是专门用来挖比特币的电脑。这种电脑不同于普通电脑,配备了专业的挖矿水晶元素,多是通过烧显卡来工作,耗电量大,挖矿效率高。根据“中关村在线”矿机销售数据,一台额定计算能力为18TH的Avalon矿机价格在1700元左右。

随着挖掘参与者越来越多,挖掘的难度也越来越大。很多个体矿工靠自己的计算能力挖出比特币的可能性越来越小。于是,他们成立了“矿池”,将大家的计算能力集中到矿池中,共同发力。在矿池中挖到比特币后,他们按照矿内算力的比例分配收益,从而保证中小算力的投入和产出代替。

七、算力/矿机/矿池

区块链采用哈希算法加密,哈希算法是区块链的一种单向加密机制,保证交易信息不可篡改。

在接收到一段明文(指未加密的文本字符串)后,哈希算法会不可逆地将其转换成一个固定位数的小二进制值,并记录在块中。这个二进制值就是哈希值。

哈希值是一段数据的唯一且极其紧凑的数字表示。如果一段纯文本中只有一个字母被更改,生成的哈希值将会非常不同。从计算系统的角度来看,找到两个不同的输入对应同一个哈希值基本上是不可能的。

区块链的不可篡改性由此而来。

八、什么是加密算法?

为了保证区块链中的每个节点都能按照相同的统一行为标准记录和存储数据,在全网范围内达成共识是非常重要的。区块链作为一种按时间顺序存储数据的数据结构,可以支持不同的共识机制。目前,主流的共识机制有三种:

00-1010比特币网络采用幂共识算法。在基于Pow的区块链网络中,节点通过计算随机哈希数值解争夺记账权,得到正确的数值解生成区块获得挖矿奖励。顾名思义,工作量越大,获得记账权的几率越大。Pow实现了完全去中心化,但是造成了大量的计算机资源浪费。

九、什么是共识机制?

为了降低挖掘难度,提高效率,2012年网友Sunny King提出了权益证明机制。在PoS构建的区块链网络中,通过评估节点持有令牌的数量和持续时间,按照比例确定节点获得记账权的概率。你持有的代币越多,时间越长,你获得记账权的几率就越大。PoS机制刺激了代币经济模式,整个网络生态更加良性。但是应用到真实业务应用场景是有一定难度的。

PoW:工作量证明机制

DPoS机制类似于董事会的投票。它内置了实时股东投票系统,就像系统正在召开一个永不落幕的股东大会,所有股东在这里投票决定公司的决策。

在这样的区块链中,所有节点投票选举一定数量的节点代表,这些代表将作为所有节点的代理,确认阻塞,维持系统的有序运行。DPoS和PoS的主要区别在于节点选择几个代理进行验证和记账,因此参与验证和记账的节点数量大大减少,从而实现秒级共识验证。

00-1010区块链有三种类型:公有链、联盟链、私有链。公链是指世界上任何人都可以读取和发送交易,并且交易可以有效确认,还可以参与共识过程的区块链,即每个人都可以成为其中的一个节点,每个节点都可以自由加入和退出网络,参与链上数据的读写。

联盟是指由多个组织联合管理的区块链。每个组织或机构管理一个或多个节点,其数据只能由系统中不同的组织读写和发送。通常,联盟链经常用于组织之间的交易和结算。

私有链是指需要授权才能加入节点的区块链。私有链中每个节点的写权限受到严格控制,读权限可以根据需要有选择地向公众开放。私有链一般适用于企业内部应用,以及内部数据管理、特定机构审计等金融场景。蚂蚁金服是应用私有链的突出代表。

PoS:权益证明机制

扩展意味着块容量的扩展。比特币诞生的时候,中本聪有一段时间无法决定每个区块的大小,因为每个区块的大小决定了每个区块可以记录多少数据。如果块大小太小,会导致网络拥塞,交易成本高,而如果块大小太大,会导致更多的计算资源浪费。基于早期比特币网络的参与者数量较少,中本聪最终将区块大小暂时限制在1MB。

然而,自2013年以来,比特币网络的参与人数和交易量不断攀升,原本设定的容量已经越来越无法满足实际需求。因此,比特币社区开始探索如何“扩展”比特币,即通过修改比特币的底层代码,从而提高交易处理能力。

先说分叉。分歧是指在区块链的代码迭代过程中,节点之间的意见分歧导致了区块链的分歧。因为没有集中的组织,比特币等数字资产的每一次代码升级都需要得到比特币社区的一致认可。如果比特币社区无法达成一致,区块链很可能会形成分歧。

根据分枝区块链是否能与旧区块链兼容,分枝分为“硬分枝”和“软分枝”。硬分叉是指当比特币代码发生变化时,旧节点拒绝接受新节点创建的区块,从而分叉出另一条链。软分叉是指旧节点愿意继续接受新节点创建的块,因此它们保持在同一链中。

DPoS:股份授权证明机制

智能合同是一种计算机协议,旨在以基于信息的方式传播、验证或实施合同条款。智能合同的协议可以由计算系统自动执行,允许没有第三方的可信交易。它带来的直接好处是交易成本大大降低。当应用于区块链世界时,智能合约甚至可以帮助你“完成交易”。

比如我们熟悉的自动售货机,就是一个由若干个智能合约组成的系统:买家投入一定金额的货币,选择商品后,自动售货机按照内置的逻辑提供商品和零钱,它们之间建立一种强制契约,按照契约规定的约定完成交易过程,隐藏了人工成本。

十、公有链/联盟链/私有链

创建钱包时,比特币系统会生成一对唯一的公钥和私钥。公钥可以通过一定的算法得到钱包地址,通过它我们可以进行资产交易,而私钥则是对交易进行数字签名,从而证明你有权利导出交易。

私钥是一个32字节数组。根据私钥可以计算出公钥,也可以间接计算出地址。有了私钥,就可以使用相应地址的比特币了。所以私钥具有很强的隐私特性,因为谁拥有私钥,谁就拥有了对钱包资产的控制权。

公钥和私钥组成一个密钥对,公钥是密钥对的公开部分,私钥是非公开部分。当使用这个密钥对时,如果一段数据用其中一个密钥加密,就必须用另一个密钥解密。例如,用公钥加密的数据必须用私钥解密。如果用私钥加密,也必须用公钥解密,否则解密不成功。它们的组合通常被称为非对称加密,这是对互联网世界中使用的对称加密方法(如用户帐户和密码)的改进。

十一、扩容/分叉

表面上看,数字货币钱包类似于我们常见的实体钱包,用来存放我们个人的比特币、以太坊等数字货币资产。但钱包的核心应该是安全管理密钥,通过保护私钥间接保护资产的安全。因为我们的数字货币是存储在钥匙里而不是钱包里,所以即使钱包丢了,只要我们记住了钥匙,就可以找到资产,创建新的钱包继续管理资产。

根据钱包存储私钥的方式,可以分为冷钱包和热钱包。通俗的讲,热钱包就是在线钱包,指的是可以通过互联网访问私钥的钱包。冷钱包是指私钥无法通过网络到达的钱包,即离线钱包,如移动p

00-1010通常被认为有三个阶段

第一个阶段,或者说区块链1.0,是以比特币为代表的数字货币的创新,比如货币转账、赎回和支付系统等。第二阶段,或称区块链2.0,是以智能合约为代表的企业级应用领域。这个时候更多的是做一些合同的创新,是涉及交易的商业合同,比如股票证券的登记、期货、贷款、清算结算等。第三阶段,或者说区块链3.0,区块链进入社会治理领域,包括身份认证、公证、仲裁、审计、物流医疗、签证、投票等领域,应用范围扩展到全社会。区块链技术很可能成为“万物互联”的最底层协议。

十二、什么是智能合约?

当变化来临时,把头埋在沙子里解决不了任何问题。也许我们真的不需要一辈子掌握这些深不可测的技术,但当我们身边所有的信息应用和金融产品服务都建立在区块链之上,我们的阅读和学习将帮助我们更好地拥抱一个新的世界,知道一种新的价值转移方式,不需要信任和权利证明。

本文由@hywei原创发布。每个人都是产品经理。未经作者允许,禁止转载。

图片来自Unsplash,基于CC0协议。

版权声明:区块链的发展前景 发表于 2022-03-20 2:07:55。
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