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区块链起源及比特币概述

Ulord全球社区联盟 • 5 年前 • 592 次点击  


优得学院(一期)开课啦!9月17日Cyber博士作为第一位授课的讲师,为优得学院的学员们录制了第一节视频课程。为了让Ulord社区的小伙伴都能够学习到相关内容,我整理出一篇学习笔记,供大家参考。

在此感谢Ulord项目方和Cyber博士的付出!


一、比特币、区块链与数字货币

区块链是一种技术,它革新了生产关系,因而可以促进生产力的发展,从而它拥有了改变世界的能力

谈到区块链,就绕不开比特币和其它数字货币。比特币是最早的数字货币,基于比特币的底层设计思想,衍生出了区块链。而基于区块链这个技术,人们又设计出了更多的数字货币。

二、比特币的诞生与发展

比特币的诞生


比特币是08年由署名中本聪的人发明的,中本聪结合了B-money、hashcash等技术。比特币是通过特定的算法,经过大量的计算而产生的,而这个计算的过程我们称之为挖矿。而挖矿的人称之为矿工

知乎网友做了一个很形象的比喻,当张三想通过A账户转账给李四的B账户时,这个时候张三就大吼一声:“大家注意了,我用A账户给李四的B账户转了1千元”,这时候,张三附近的村民就听到了,大家知道这确实是张三的声音,然后大家也检查了A账户是否有足够的余额,检查通过后,村民在自己的账本上写下,A向B转了1千元,并且修改各自账户的余额,附近的村民把这笔交易,告诉较远村民的时候,大家就都知道了这笔转账。

这个时候问题来了,如果附近的村民都假装没有听到张三吼的那一声,不去核实记账,那怎么办?

为了解决这个问题,村里商量决定,谁第一个确认并记录的就会获得500元的奖励,于是大家就都竖起了耳朵,时刻倾听村里的每一个动静,因为有利益驱使,这就是挖矿。这500元的奖励就是挖矿收益

有人问道这500元是从哪里来的呢?比特币平均每10分钟产生一个区块,而每个区块能打包的交易数量是有限的,但是矿工不会白白的帮助记账并去广播,矿工也是要收取手续费的,而这500元就来自于手续费,而且交易的人很多,先打包谁的交易,也是取决于手续费的高低。

对于比特币来说,关键的创新就是使用了工作量证明的算法,每10分钟进行一次全球性的“选举”,从而允许分布式网络达成关于交易状态的共识。

这句话到底是什么意思呢?接着刚才的故事继续说。当张三一吼的时候,惊动了全村的人,大家都纷纷表示我才是第一个听到张三声音的人,就产生了争执,那么这500元到底应该给谁呢?于是村里又商量出一个新的规定,他需要有证据证明,这是张三的声音。

如何证明那是张三的声音呢?张三在喊的时候是有特定的声波数据的,谁先破解出来,这500元就给谁,这就涉及到了工作量证明,而工作量大小,是通过计算符合某一标准的比特币区块头的哈希散列值来体现的。而区块头他包含前一个区块的哈希散列值,merkle根,时间戳以及一个填充的随机值。而挖矿的过程就是求出一个能够填充本区块头的随机值,让区块头的哈希散列值能够符合某一标准。

这样的描述可能让大家觉得晦涩难懂,简单理解的话,其实就是我们常说的算法,通过这一算法来证明是有谁最先破解出来的。

当村长中的王五获得500元之后,他觉得一个人的计算能力终究有限,也不是每一次都能这么幸运的都能算出来,于是他就想了一个办法,改进算法,制造专门匹配这种数据的机器,于是就出现了专业矿机。

当村子中的张六买了专业矿机之后,感觉非常不错, 然后大量采购并且找到一个便宜的场地,这就叫做矿场。而前期他也买了一些机器,但是数量不是很多,觉得拿到这个500元奖励的机会不是很大,于是他建了一个平台,拉上很多人一起来组队挖矿,并且根据一些特定的比例,比如说算力大小,进行利益的分配,这就出现了矿池

说道比特币在现实世界中获得价值的故事,是非常传奇的,据说是在2010年时,美国的一个程序员,他用了1万枚BTC交换了2块披萨,到今天比特币的价格价值4-5万,一个披萨的成本也就几十元,相当于花了4-5个亿买了2块披萨,就是不知道这块史上最贵的披萨,味道怎么样。

中本聪是与11年4月份就退出了公众的视线,他将代码和网络的一些责任就放到了志愿者小组的身上,中本聪及其小组都为对比特币的系统进行控制,这个系统还是基于完全透明的数学原理,开发源代码和参与者之间的共识,来持续运营的。

这项发明本身是具有开创性的,已经延伸到分布式计算,经济学和计量经济学的领域,而比特币在某种意义上是对网络的完美诠释,因为他是快速、安全、无地域边界的。

比特币四大创新

讲到比特币肯定无法忽略它的创新性。

首先,比特币它是一个协议,它与传统的货币不同,比特币完全是虚拟的,没有物理硬币。这种币他隐含在发送方到收件人转移价值的交易中,用户有自己的秘钥,允许他们证明在比特币网络中,比特币的所有权,而是用这些秘钥的时候,他们可以签署交易,用来解锁价值,并且将其转移给新的所有者,来实现消费,在这个过程中,实现了去中心化的,点对点的网络传输。

第二,比特币它是分布式的对等系统,它也是一个公共的交易总账,因此没有中央服务器或控制点,比特币网咯中的任何参与者,可以作为矿工使用其计算机的处理能力,来验证和记录交易,基本上比特币挖矿分散了中央银行的 发行和结算功能,它是一个公共交易的总账。

第三,比特币建立了一套共识规则,它用于独立交易确认和货币发行。也就是说用户可以通过挖矿获得比特币,通过记账来获取报酬。共识的建立免去了中心化机构的货币体系,建立了一套基于技术的共识,即使中本聪退出舞台,这套共识规则依然在良好的运转。

第四,比特币协议包括内置的算法,用于调整整个网络的采矿功能,平均而言,任何时候无论多少矿工参与竞争,矿工必须执行的处理任务的难度是通过动态调整的。它可以保证每10分钟就可以挖矿成功。该协议还在每四年发行新比特币的比例进行减半的处理,并将发行的比特币数量限制在2100万枚的固定总量。所以由于比特币的发行率下降,长期来看,比特币数字货币它是通货紧缩的一个状态。换句话说,比特币也是一种协议,是对等网络和分布式计算创新的代名词。

如何获得比特币?

想要获得比特币的三种途径:

1、挖矿
2、交易所购买
3、朋友赠送

不管是哪个途径,我们都需要用钱包来存储比特币。以前有人挖了很多比特币,结果没有存钱包,电脑损坏后就导致一些币消失了,无法找回了。

而根据平台的不同,比特币钱包又分为:

1、桌面钱包
2、手机钱包
3、在线钱包
4、硬件钱包
5、纸钱包

自从进入互联网时代以来,大部分人都成了手机控,目前手机钱包的使用也是较为方便。当然,你也可以选择存放在交易所,或者是其他的各类钱包中。

如果我们要购买比特币或者其它数字货币,需要查询数字货币的价格,有些朋友就会问,去哪里查询,在这里推荐一个网站https://coinmarketcap.com/zh/进行查询。

三、区块链技术概述

区块链技术基本原理

从14年开始,比特币背后的区块链技术就受到了大家的关注,并且引发了分布式记账本技术的浪潮,人们开始意识到,记账本相关的技术对于资产(有形资产&无形资产)的管理十分关键,管理主要是管理它们的所有权以及流通状况等等,而去中心化的分布式记账本技术,对于当前开发多维化的商业网络意义重大。

区块链正式实现去中心化记账本系统的一种极具潜力的可行技术。目前区块链技术已经脱离开比特币,在包括金融、贸易、征信、物联网、共享经济等等诸多领域,都展露了头角。而现在当人们提到区块链时,往往已经与比特币网络没有直接的联系了,除非特别指出,这是承载比特币交易的比特币区块链。

区块链主要的三个关键词:

1、交易(Transaction) :一次操作,导致账本状态的一次改变,如添加一条记录;
2、区块(Block):记录一段时间内发生的交易和状态结果,是对当前账本状态的一次共识;
3、链(Chain):由一个个区块按照发生顺序串联而成,是整个状态变化的日志记录。

通过上图可以看出,比如说把某一天的所有的交易记录都记录在一页账本上,那么这一页账本,我们可以简单的把它理解为这是一个区块。然后把很多账本按照时间发生的先后顺序串联起来,这样就可以统称为区块链。

如果把区块链作为一个状态机,那么每次交易就是试图改变一次状态,而每次共识生成的区块,他就是参与者对于区块中所有的交易内容,导致这个状态改变的结果进行一个确认。

区块链根据参与者的不同,也可以区分为几种不同的类别:

公有链:任何人都可以参与使用和维护,比如Ulord就是一条内容分发及价值传递的一条公链。
私有链:集中管理者进行限制,只能得到内部少数人可以使用,它的信息一般是不公开的。
联盟链:介于以上两者之间,它是由若干组织合作维护的一条区块链,该区块链的使用,是有权限的管理,相关信息会得到一些保护,比如说银联组织。

其实根据使用目的和场景的不同,它又可以分为:

1、以数字货币为目的的货币链;
2、以记录产权为目的的产权链;
3、以众筹为目的的众筹链等等。

当然目前大家对区块链的认识,还存在不少的误区:

首先,区块链它不是数据库,虽然它可以用来存储数据。但它用来解决的问题,是多方的互信问题,单纯从存储的角度来看,它的效率并不高,所以并不推荐把大量的原始数据存放到区块链上。

其次,区块链不是要颠覆现有的技术,它作为基于多项已有技术而出现的新事物,区块链跟现有技术的关系是一脉相承的。在解决多方合作和可信处理上,它多走了一步,但是这并不意味着它彻底颠覆已有的商业模式,可能在未来很长一段时间里,区块链的适用场景,仍然需要摸索的,而且跟已有的系统,必然是一种合作共存的关系。

区块链的三大基础

区块链它有三大基础:

1、去中心化分布式数据库
2、基于密码学的加密
3、全网共识

通俗来说,区块链技术就是指一种全民记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库,就像一个大账本,这个账本就是系统的中心。在中心化的世界中是谁的系统,谁就来记账。比如说,微信的账本就是腾讯在记,淘宝的账本就是阿里巴巴在记。但在区块链系统中,系统中的每个人都有一个账本,在一定时间段内,如果有任何数据变化,系统中的每个人都来进行记账,系统就会评判,这段时间内,记账最快最好的人,并把他记录的内容写道账本中,并将这段时间内,账本内容分发给系统中所有的其他人,进行备份。

就好比之前讲述的例子中,这就是村民们要做的一些事情。这样系统中的每一个人都有了一个完整的账本,这个系统中就不在有中心,而这种基于密码学的去中心化分布式数据库,则称之为区块链技术。

有人说这样的系统太好了,每个人都有记账的权利,这样就不会有假账错账的存在了,如果作为货币来流通,那根本基于不需要银行的存在。

确实,如果作为货币来流通,区块链中的每一个节点都是平等的,不存在中心化的管理机构,这种去中心化的特点,使得区块链无需依赖第三方,其运作不需要任何人为干预,能够独立的进行自我验证。

而且区块链的网络是向全世界开放的,任何人都可以通过公开的端口进行数据查询,因而整个系统是高度透明的。

区块链的应用场景

一项技术能否最终存活下来,其实有很多的决定因素,但其中十分关键的便是是否能找到合适的应用场景。

区块链技术也是一样,实际上要找到合适的应用场景,还是要从区块链自身的特性进行 分析。区块链在不引入第三方中介机构的前提下,可以提供:去中心化、不可篡改、安全可靠等特性的一些保证,因此,所有直接或间接依赖于第三方担保信任机构的活动,他都有可能从区块链技术获益。

未来几年内可能深度应用区块链的场景包括以下几个方面:

  • 金融服务

  • 征信和归属管理

  • 资源共享

  • 版权和内容分发

  • 投资管理

  • 物联网与供应链

区块链是第一个试图自带信任化和防止篡改的分布式记录系统,它的出现让大家意识到,除了互联网这样的基础设施外,我们还能打造一个彼此信任的基础设施,类似于比特币这样的大规模、长时间自治运行的系统,也为区块链技术的应用开启了更多遐想的空间。

试想一下,如果人与人之间的交易无法伪造,合同都能确保可靠执行,世界是不是就变得更美好了呢?这也是技术进步再一次给人类发展,带来了一些福利。

不提这种去中心化的金融系统,是否能在现实中普及。在跨国交易,夸组织合作日益频繁的今天,已经有了不少有益的尝试和参考。

而更进一步,比特币只是基于区块链技术的一种金融应用。区块链技术还能带来更通用的计算能力,从ETH到EOS再到Ulord,就在试图基于区块链做一个平台层,让别人基于平台开发应用更为的简单。

另外,区块链本身也可以作为分布式存储,也自然可做作为分布式计算引擎,所以可以想象,整个加入集群的设备都是计算引擎。而大家通过付费来使用计算力,是不是就有点普及计算的意味了呢?

四、回顾与反思

比特币的诞生产生了区块链技术,而区块链技术又衍生出了多种多样的数字货币,在比特币的诞生与发展历程中,我们了解了比特币的起源,它的创新点在于POW(工作量证明)。

我们还了解到了比特币的购买途径和存放方法,我们通过学习区块链技术,了解了它的基本原理和三大基础,并且对未来应用做出来一些分析。

所以我们有理由相信,随着更多商业应用场景的出现,区块链技术将在未来进入金融和信息技术领域并占据一席之地

下一节,将从区块链技术的发展现状来阐述,用以提升大家的整体认识


本文作者广州社区李磊。

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