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【大话IT】不断发展,区块链为何如此火爆 [复制链接]

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金牛座
日期:2015-09-22 17:38:01亥猪
日期:2015-09-28 16:18:152015亚冠之胡齐斯坦钢铁
日期:2015-09-30 11:44:0115-16赛季CBA联赛之四川
日期:2015-12-10 17:35:5515-16赛季CBA联赛之八一
日期:2016-06-14 10:48:10shanzhi
日期:2016-06-17 17:59:31
发表于 2018-01-23 16:13 |显示全部楼层
活动已经结算了,欢迎参与的伙伴们,恭喜aloki  东风玖哥 kasabulanka888 heguangwu infoback~

话题背景:
2018年1月2日,老牌互联网企业人人公司宣布将推出区块链项目“人人坊”,并公布名为RRCoin(人人币)的ICO计划。1月3日柯达发布公告称将发布数字货币柯达币,涉足区块链领域;受此影响,柯达股价一度涨幅高达120%,这家几乎被人遗忘的公司又重回聚光灯下。甚至迅雷旗下“玩客云”区块链项目硬件产品,在开售前的预约量已接近151亿元,直逼小米2017全年不含手机的销售额。此后短短一周,网易、360、美图、小米及BAT等互联网科技公司也相继爆出已涉足区块链项目。甚至在二级资本市场,多只区块链概念股仍表现强劲,连续两日出现涨停。而投资圈更是因为真格基金创始人徐小平的一份“内部分享”泄露,让区块链一时风头无二。


本期讨论问题:
1、浅谈你所了解的区块链,为什么最近区块链如此火
2、区块链技术的去中心化处理是否仍然存在安全隐患?
3、目前,国外的区块链技术都应用于哪些领域?并与国内的区块链应用进行对比

活动时间:
2018年1月23日——2月6日

活动奖励:
活动结束后,我们会选取5位推理精准的同学,送社区技术图书




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2017金鸡报晓
日期:2017-01-10 15:13:29
发表于 2018-01-25 15:41 |显示全部楼层
1、浅谈你所了解的区块链,为什么最近区块链如此火
区块链可以说是“为解决信任问题而生”的技术。从本质上说,区块链是一个去中心化分布式共享加密账本数据库。里面每一笔账目记录着一个或多个账户资产变动、交易情况,称之为区块。区块里存储的数据通过加密算法进行加密,同时每个区块都包含上一个区块的唯一“特征值”,每个区块严格按生成时间的顺序排好队,于是便形成“”。区块链的名字也由此而来。如果有人改变了某一区块的内容,那么该区块唯一的特征值也随之改变,后面的区块立马就不认它了,这个“假”的区块只有乖乖的脱链,保证数据的正确性。区块链采取的分布式架构不仅将账本数据存储在每个结点上,而且每个结点都必须包含整个账本的数据,单个区块即使被篡改也不会使整个链网遭到破坏,保证了数据的完整性。区块链不仅能够传递信息,还能够传递价值和信任。
区块链技术是比特币的底层技术。区块链如此火很大程度上由于比特币在国际市场中的价格一路猛涨所带来的。毕竟不论发生了什么,最最牵动着广大人民群众的就一个字“钱”。 如果说蒸汽机释放了人们的生产力,电力解决了人们基本的生活需求,互联网彻底改变了信息传递的方式,那么区块链作为构造信任的机器,将可能彻底改变整个人类社会价值传递的方式。如果说互联网技术解决的是通讯问题的话,那么区块链技术解决的则是信任问题。就像20世纪90年代中期给世界带来翻天覆地变化的信息技术一样,区块链是一种令人兴奋的新商业模式,去中心化和信用弱化,带来的则是高效率和安全的大数据共享模式,能节约成本,减少浪费,为防范网络欺诈和提升网络安全提供了新的途径。世界范围内的巨头正是看到区块链技术的商业价值,所以纷纷涉足这项技术,这就是区块链技术如此火爆的原因。


2、区块链技术的去中心化处理是否仍然存在安全隐患?
在安全领域没有绝对的安全。
1)对共识机制的挑战
区块链中采用的非对称加密算法可能会随着数学、 密码学和计算技术的发展而变的越来越脆弱。以现在超级计算机的算力为例,产生比特币SHA256哈希算法的一个哈希碰撞大约需要2^48年, 但随着今后量子计算机等新计算技术的发展, 未来技术中对于非对称加密算法可能具有一定的破解性。其次,在比特币的机制下,私钥是存储在用户的本地终端中,如果用户的私钥被偷窃,依旧会对用户的资金造成严重损失。区块链技术上的私钥是否容易窃取的问题仍待进一步的探索与解决。

2)51%攻击
在比特币中,如果一个人控制节点中绝大多数的计算资源,他就能掌控整个比特网络并可以按照自己的意愿修改公有账本。这被称为51%攻击,一直是比特币系统中受到诟病的设计之一。由于真实的区块链网络是自由开放的,所以区块链网络上没有一个管理员能够阻止拥有足够多计算资源(实际上会需要花费很多资源)的人做任何事情。如果这样的攻击发生了,该种数字货币的信用可能会丧失,货币价值会迅速下降。

3)N@S攻击
针对PoW共识算法容易遭受51%攻击的问题,一些研究人员对PoW共识算法进行了改进,现在有基于PoS共识的区块链系统。它一定程度上已经能够面对51%攻击问题,但在解决旧有问题的同时,也引入了区块分叉时的N@S (Nothing at stake)攻击问题。
虽然每个区块只有一个父区块,但在某些情况下一个区块可以暂时拥有两个子区块。这种分叉状态出现时,一般是两个矿工都在短时间内发现了工作量的解答,然后将所添加的传播到临近网络中去,其他节点便慢慢形成两种版本(子区块)的区块链。区块链中规定,这种情况下的判定条件是选择工作总量最大的那条子区块。
出于自身利益最大的考虑,节点上可以同时在两个分支上继续工作,以保证利益的获取。假设99%的节点用户都如此理性地考虑收益的话,即便攻击者只掌握1%的权益依旧可以决定区块链的分支走向。他可以发出交易请求,获得资产 ,然后再从另一条分支上获取添加货币到自己的钱包中。


3、目前,国外的区块链技术都应用于哪些领域?并与国内的区块链应用进行对比
国外区块链技术应用的领域包括金融、大宗商品、供应链、能源、税务、慈善、气候变化和婚姻等。中国区域块技术应用主要集中在金融、科技领域。大概是这两个领域一个有钱,一个有技术,对新技术应用开展起来阻碍相对少一点。


国内区块链项目:
  • 巴比特        【北京】        区块链综合服务
  • 唐盛链        【北京】        综合服务
  • 比特大陆        【北京】        区块链基础设施
  • 布比区块链        【北京】        区块链开发平台
  • OnChain        【上海】        金融服务
  • 银链科技        【深圳】        区块链开发平台
  • 区块元        【杭州】        数据服务
  • 火币        【北京】        数字资产交易
  • OKCoin        【北京】        数字资产交易
  • BTCC        【上海】        数字资产交易
  • 邻萌宝        【北京】        其他应用
  • 雷盈量化资产管理        【上海】        金融服务
  • Vechain唯链        【上海】        防伪公正
  • ODIN(PPkPub)        【北京】        区块链基础设施
  • HaoBTC好比特币        【北京】        金融服务
  • 朝夕网络        【上海】        综合服务
  • 果仁宝        【北京】        区块链开发平台
  • 区块        【北京】        数据服务
  • 维优区块链        【上海】        综合服务
  • 云币        【北京】        数字资产交易
  • 智能坊        【深圳】        智能合约
  • 币区势        【广州】        金融服务
  • OKLink        【北京】        金融服务
  • SFARDS理安科技        【北京】        区块链基础设施
  • QtumOS        【上海】        区块链基础设施
  • 以太钱包        【北京】        区块链基础设施
  • 必定行        【佛山】        区块链基础设施
  • 反应链科技        【成都】        综合服务
  • 守诺链        【广东】        防伪公正
  • 嘉楠耘智Avalon        【杭州】        区块链基础设施
  • Bitbank比特币银行        【深圳】        金融服务
  • BitBay        【北京】        数字资产交易
  • Cryptape        【杭州】        区块链开发平台
  • EthCLoud        【成都】        区块链开发平台
  • 保全网        【杭州】        防伪公正
  • 太一科技        【北京】        区块链开发平台
  • 数贝荷包        【北京】        金融服务
  • 币看比特币        【深圳】        综合服务
  • BW币网        【深圳】        区块链基础设施
  • 格格积分        【中山】        金融服务
  • 海枫藤数字资产综合平台        【上海】        数字资产
  • 物链        【北京】        供应链逆源
  • 金股链        【北京】        金融服务
  • 可零可零        【北京】        金融服务
  • OXBTC牛比特        【深圳】        金融服务
  • 钱香        【上海】        供应链金融
  • F2Pool        【北京】        区块链基础设施
  • 水滴互助        【北京】        金融服务
  • 搜搜比特币        【深圳】        综合服务
  • 淘贝ToBay        【杭州】        电子商务
  • 同心社        【上海】        金融服务
  • 自然经济生态开发插件管理平台        【上海】        区块链开发
  • 信链        【北京】        区块链基础设施
  • 小蚁        【上海】        金融服务
  • 元界        【上海】        金融服务

国外区块链项目:
  • Ethereum 以太坊        【全球性】        智能合约
  • Stem        【美国洛杉矶】        版权保护
  • Custos        【南非】        版权保护
  • Blockai        【美国加利福尼亚】        版权保护
  • Ownership Technology        【美国加利福尼亚】        版权保护
  • Ascribe        【德国】        版权保护
  • Loyyal        【美国纽约州】        电子商务
  • Simplex        【以色列】        电子商务
  • Purse.io        【美国加利福尼亚】        电子商务
  • Cohu        【以色列】        电子商务
  • http://Ribbit.me        【美国哥伦比亚特区】        电子商务
  • Chronicled        【美国加利福尼亚州】        防伪公正
  • Civic        【美国加利福尼亚帕罗奥图】        防伪公证
  • Stampery        【美国加利福尼亚】        防伪公证
  • Factom        【美国德克萨斯州】        防伪公证
  • ShoCard        【美国加利福尼亚州】        防伪公证
  • BlockScore        【美国加利福尼亚州】        防伪公证
  • EverLedger        【英国伦敦】        防伪公证
  • Digix        【新加坡】        金融服务
  • Bitwala        【荷兰】        金融服务
  • Fluent        【美国纽约州】        金融服务
  • Digital Asset Holdings        【美国纽约州】        金融服务
  • Symbiont        【美国纽约州】        金融服务
  • Streami        【韩国】        金融服务
  • Bitwage        【美国加利福尼亚州】        金融服务
  • Align Commerce        【美国加利福尼亚州】        金融服务
  • BSAVE        【英国伦敦】        金融服务
  • Safe Cash        【美国加利福尼亚州】        金融服务
  • BitGold        【美国加利福尼亚州】        金融服务
  • Axoni        【美国纽约州】        金融服务
  • Circle        【爱尔兰】        金融服务
  • Skuchain        【美国加利福尼亚州】        金融服务
  • Zcash        【美国科罗拉多州】        金融服务
  • BitPay        【美国佐治亚州】        金融服务
  • http://Blockchain.info        【卢森堡】        金融服务
  • Xapo        【美国加利福尼亚州】        金融服务
  • Coinkite        【加拿大多伦多】        金融服务
  • BitX        【新加坡】        金融服务
  • Linq        【美国】        金融服务
  • t0        【美国】        金融服务
  • Bitshares比特股        【美国】        金融服务
  • Ripple瑞波        【美国加利福尼亚州】        金融服务
  • BitPesa        【肯尼亚】        金融服务
  • BitFury        【荷兰阿姆斯特丹】        区块链基础设施
  • Block-tream        【加拿大】        区块链基础设施
  • Hyperledger        【美国马萨诸塞州】        区块链基础设施
  • Bloq        【美国伊利诺伊州】        区块链基础设施
  • BitGo        【美国加利福尼亚州】        区块链基础设施
  • KnCMiner        【瑞典】        区块链基础设施
  • Ledger        【法国巴黎】        区块链基础设施
  • Trezor        【捷克】        区块链基础设施
  • KeepKey        【美国华盛顿州】        区块链基础设施
  • Tendermint        【美国加利福尼亚州】        区块链基础设施
  • OpenShift        【美国】        区块链基础设施
  • Namecoin域名币        【奥地利】        区块链基础设施
  • Gem        【美国加利福尼亚州】        区块链开发平台
  • Chain        【美国加利福尼亚州】        区块链开发平台
  • Hedgy        【美国加利福尼亚州】        区块链开发平台
  • Peernova        【美国加利福尼亚州】        区块链开发平台
  • Block Cypher        【美国加利福尼亚州】        区块链开发平台
  • Stratumn        【法国巴黎】        区块链开发平台
  • Mijin        【日本】        区块链开发平台
  • Lisk        【德国】        区块链开发平台
  • GetGems        【以色列】        社交通信
  • Zapchain        【美国加利福尼亚州】        社交通信
  • Steemit        【美国纽约州】        社交通信
  • BitMessage比特信        【美国】        社交通信
  • MaidSafe        【英国】        数据存储
  • Storj        【美国乔治亚州】        数据存储
  • Sia        【全球性组织】        数据存储
  • Enigma        【美国马萨诸塞州】        数据存储
  • Elliptic        【英国伦敦】        数据服务
  • Chainalysis        【美国纽约州】        数据服务
  • Scorechain        【卢森堡】        数据服务
  • Skry        【美国加利福尼亚州】        数据服务
  • TradeBlock        【美国纽约州】        数据服务
  • BitFlyer        【日本】        数字资产交易
  • Coinsecure        【印度】        数字资产交易
  • Bitt        【加勒比地区】        数字资产交易
  • SurBTC        【智利】        数字资产交易
  • Zebpay        【印度加尔各答】        数字资产交易
  • BitSquare        【西班牙】        数字资产交易
  • Bitstamp        【英国伦敦】        数字资产交易
  • Kraken        【美国加利福尼亚州】        数字资产交易
  • itBit        【新加坡】        数字资产交易
  • Korbit        【韩国】        数字资产交易
  • Coinplug        【韩国】        数字资产交易
  • http://CEX.io        【英国伦敦】        数字资产交易
  • Coinbase        【美国加利福尼亚州】        数字资产交易
  • Gemini        【美国纽约州】        数字资产交易
  • LaunchKey        【美国内华达州】        物联网
  • 21 Inc.        【美国加利福尼亚州】        物联网
  • IOTA        【挪威】        物联网
  • ADEPT        【美国】        物联网
  • Filament        【美国内华达州】        物联网
  • Augur        【美国加利福尼亚州】        市场预测
  • Hivemind        【未知】        市场预测
  • Ethcore        【英国伦敦】        智能合约
  • Rootstock        【阿根廷布宜诺斯艾利斯】        智能合约
  • String        【美国加利福尼亚州】        智能合约
  • Colony        【英国伦敦】        智能合约
  • Eris Industries        【美国纽约州】        智能合约
  • Counterparty        【美国纽约州】        智能合约



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15-16赛季CBA联赛之青岛
日期:2017-05-25 14:27:3415-16赛季CBA联赛之深圳
日期:2017-07-19 09:39:23CU十四周年纪念徽章
日期:2017-08-29 16:08:0115-16赛季CBA联赛之佛山
日期:2017-08-30 19:12:5515-16赛季CBA联赛之山西
日期:2017-12-20 13:50:55
发表于 2018-01-26 11:44 |显示全部楼层
1、浅谈你所了解的区块链,为什么最近区块链如此火
国内区块链火爆的原因是一群跟风狗想借机圈钱,和17年的大数据、娃娃机、棋牌游戏同理

2、区块链技术的去中心化处理是否仍然存在安全隐患?
存在,因此涉密或涉隐私内容不宜采用区块链技术

3、目前,国外的区块链技术都应用于哪些领域?并与国内的区块链应用进行对比
国外的区块链用于数字货币、游戏、网盘等领域,而国内的区块链纯粹是为了蹭热点圈钱的。

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2022北京冬奥会纪念版徽章
日期:2015-08-10 16:30:322015亚冠之全北现代
日期:2016-05-11 17:05:27操作系统版块每日发帖之星
日期:2016-05-10 19:23:04操作系统版块每日发帖之星
日期:2016-05-10 19:23:04操作系统版块每日发帖之星
日期:2016-05-10 19:23:04操作系统版块每日发帖之星
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日期:2016-05-10 19:22:58数据库技术版块每日发帖之星
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日期:2016-05-10 19:22:58
发表于 2018-01-26 22:53 来自手机 |显示全部楼层
过来学习,努力使人进步

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发表于 2018-01-29 11:46 |显示全部楼层
回复 1# 440活在梦里

1、浅谈你所了解的区块链,为什么最近区块链如此火
答:区块链是一种技术,基于区块链技术衍生出了很多应用,比特币就是其中最火的一种应用.

目前我们中国老百姓日常的生活已经步入移动支付的时代,这也推动了互联网的发展;未来互联网的发展更需要一个更安全、更快捷、大家共同认可的账本就是区块链。

对于IT行业是抢先不等后的道理,谁先占领了商机和市场,谁就会得到更多的份额和利润。

2、区块链技术的去中心化处理是否仍然存在安全隐患?

答:是的,安全问题仍然是区块链面临最重要的问题。随着量子计算机新技术的发展,在加密算法和攻击方面尚未有效解决。

3、目前,国外的区块链技术都应用于哪些领域?并与国内的区块链应用进行对比

答:国外的IBM、德勤、德意志银行等纷纷发布了自己的区块链设计。证券、投票、数据存贮、物流等行业都已经出现相关的应用和推广。

国内特别是今年2018年相对越来越多的行业在逐步应用,国内主要是一线金融和互联网公司。



   

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1
2017金鸡报晓
日期:2017-01-10 15:13:29
发表于 2018-01-29 21:56 |显示全部楼层
本帖最后由 aloki 于 2018-01-31 12:38 编辑

补充一条关于区块链安全的新闻
日本交易所Coincheck遭受史上最大加密货币损失案
日本加密货币交易所Coincheck1月29日宣布,在事件发生时,它损失了超过5亿的NEM币,价值超过5亿美元。该公司在今天早些时候的媒体会上承认遭受黑客攻击。Coincheck表示,在检测到黑客攻击后,它通知当地执法机构并准备补偿遭受损失的用户。
黑客事件宣布后,NEM交易价格从1美元下跌至0.8美元。据称黑客几乎盗窃了目前流通的所有NEM代币的7%。在加密货币交换平台遭遇黑客攻击的事件中,Coincheck事件规模是有史以来最大,超过了2014年黑客窃取超过4.5亿美元的比特币的Mt. Gox事件。


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2015七夕节徽章
日期:2015-08-21 11:06:172017金鸡报晓
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日期:2016-01-07 23:04:26数据库技术版块每日发帖之星
日期:2016-01-03 06:20:00数据库技术版块每日发帖之星
日期:2015-12-01 06:20:00IT运维版块每日发帖之星
日期:2015-11-10 06:20:00
发表于 2018-02-02 10:32 |显示全部楼层
1、浅谈你所了解的区块链,为什么最近区块链如此火
个人觉得这个绝对是被过度热炒,比特币火是有理由对,主要是为洗钱、不法交易提供便利,对政府而言,绝对是不会允许其发展对,另外,区域链从技术上来说就是分布式账本,当然有其优越性,由于数据不易被篡改,可共享等特性在一定范围内具有优势,但这么多无关企业只是借它的东风而已。

2、区块链技术的去中心化处理是否仍然存在安全隐患?
安全隐患多着呢,比特币等被黑客攻击损失等例子已经很多了,即使算法没问题不代表实现编码时没有漏洞

3、目前,国外的区块链技术都应用于哪些领域?并与国内的区块链应用进行对比
据我所知,大部分应该还在金融、互联网、游戏等涉及交易的业务,国内也是在这些方面,其它一些来趁热度的想上市捞钱的

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2015年迎新春徽章
日期:2015-03-12 10:39:39IT运维版块每日发帖之星
日期:2015-10-10 06:20:00
发表于 2018-02-05 07:10 |显示全部楼层
商家看到的是利用“新名词”赚钱而已
来自安卓客户端来自客户端

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6
未羊
日期:2013-11-15 09:12:28狮子座
日期:2013-12-10 10:10:54技术图书徽章
日期:2014-01-09 17:41:45技术图书徽章
日期:2014-01-09 17:42:04技术图书徽章
日期:2014-01-09 17:42:5215-16赛季CBA联赛之广夏
日期:2018-01-10 15:17:38
发表于 2018-02-08 09:16 |显示全部楼层
虽然不是我工作的强项,我也简单聊聊吧,参加了支付宝的区块链讲座邀请,作为金融技术人员发表下观点,如果浅显勿喷,啊哈哈
1、浅谈你所了解的区块链,为什么最近区块链如此火
区块链的火爆我觉得很大程度还是依托比特币的崛起,从开始的采矿到后面甚至作为部分经济指数参考依据的比特币,在黑市或者很多灰色地带有着很好的交易过度性,除此,不得不否认,比特币的飞速暴涨,也很大程度上是认为炒作导致的价格飞涨,有了比特币的崛起,好了,国内外各种以比特币为技术基础的各种xxxx币就开始应运而生,这就再进一步促使本来作为基础技术的区块链火了起来。

2、区块链技术的去中心化处理是否仍然存在安全隐患?
肯定,即使区块链有着去中心化处理,比特币有私钥的,而且私钥一般保存在个人终端,虽然有公钥保证,但是私钥被盗,个人财产还是有危险的,除此各种以比特币为重点的诈骗也是层出不穷,某种程度上说,任何技术都是有缺点和忧患的,这些一部分是技术上的缺陷或者平衡所导致,更大的一部分还有人为主观所导致的。

3、目前,国外的区块链技术都应用于哪些领域?并与国内的区块链应用进行对比
第一,我所知道的是IBM现在在大力研究区块链技术,而且IBM实验室已经和部分金融机构(非银行)在研究区块链环境,旨在开发出一套成熟的区块链交易体系
第二,很多网络游戏和比如迅雷等智能网络公司自创出区块链,并和自己的路由器,智能服务器绑定,这个很大程度上还是希望借助区块链将自己的产品卖得更好,是一种热点绑定,后期有什么发展还要静候
第三,就是很多公司是为了区块链而区块链,自己不断鼓励大家挖矿,用自己的区块链技术币,但是至于后面会怎么规划,怎么折现都不得而知。

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双子座
日期:2014-04-20 13:05:34
发表于 2018-03-08 22:55 |显示全部楼层
原理上,之前写过一破文:http://blog.yuccn.net/archives/209.html

在讨论比特币时候,技术上讨论最多的就是区块链。在介绍区块链之前,先从挖矿说起。

1 矿机、挖矿什么、矿池又是什么

直接的理解:矿机就是在不停的“挖矿”的机器(电脑),一堆矿机组织起来一起“挖矿”,平分一起挖到的“矿”,这堆机器就是一个矿池了。

比特币交易的数据是分布式存储记录的,在《认识比特币(2)——比特币诞生故事》文章里面提到需要找一干人来记账,挖矿本质就是记账,把一段时间内的交易打包在一起(一个区块),从而获得报酬——比特币。

2 挖矿的报酬来自哪里

作为报酬的这些比特币如何来?主要来源有两个。

1)系统生成。《认识比特币(3)——比特币上限为什么是2100万》提到,每生成一个区块就会按照约定生成一定的比特币奖励给矿工。但按照比特币“发行”约定,这个生成的比特币会越来越少的,总有一天生成的比特币会变成零。

2)交易手续费。在比特币交易中,可以拿出一点费用作为手续费,付出手续费的交易会优先被矿机记录,这样才能使得有矿机们继续工作(记账)下去——没有利益的劳动,谁会做?在比特币“发行”完毕后,矿机的主要报酬就是来自这部分了。

3 区块和区块链简说

挖矿表面就是上面那些了,本质上就是记账,把一堆账目(交易)打包在一起,就是一个区块。区块里面有很多交易条目,同时它也带有其他一些数据,比如hash、时间戳、索引号、上一块数据hash、随机数等。很多区块一个一个有机组织在一起,就是一条区块链了。

上图,左边就是一个区块的示意图(实际上还有其他数据),右边就是区块链示意。区块链内的区块是有机关联着的,除了第一个区块(创世块)外,每个区块都记录着自己的hash值和上一个区块的hash值。如上图块2的prev_hash 就是块1的hash,块3的prev_hash就是块2的hash。

4 谁来记账区块——工作量证明

如果只是把交易简单的组织在一起,是非常容易的事情,任何一个矿机都可以轻松完成。大家都可以轻松打包记录的事情,作为奖励的报酬给谁?这里就得来个“裁判”了,这里的“裁判”就是工作量证明(Proof Of Work,简称POW)——大家来算一条数学题吧,谁先算出,打包权和奖励金归谁。

每个区块里面有个记录信息摘要值 hash(简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数,下说哈希值)和随机数nonce,工作量证明就是在这个哈希值和nonce做文章了。

这道“数学题”是这样的:计算的哈希值有个这样要求,算出一个nonce,使得整个区块的哈希值前面有n个0(n称为计算难度)。哪个矿机先计算出合要求的nonce 和哈希,它就获得这次的记账权和奖励,同时把结果广播给其他矿机。

其他矿机收到有矿机计算好了的区块数据,则停止本轮争夺记账,马上进行下一轮记账权争夺。

做个比喻,如果数据为”hello china.”,而计算难度要求为3,要求算一个n,使得 “hello china.n” 的哈希值格式为:“000xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx”,也就是前面三个要求为0。跑测试得:

sha256("hello china.0") = "72442cbab482ac912ab04a4d735ca13afad5d47970649fd4683775cb6080cd4f"
sha256("hello china.1") = "25d64131521b3c83d27c3cae53ef79e573bc27e3658566c25c33bffe8ba588a7"
sha256("hello china.2") = "bc79953d627fc9de365ed26018d663bafdf8c6c02e236d11816f94eecb484b0f"
……
sha256("hello china.2346") = "000b6d006b4e31d9837f446dca65ebfb7246196cb00e6ee404cf243e73eef413"

也就是nonce=2346满足了要求。如果n较大,这个求值计算量是非常庞大的。

来做个实验,模拟几个数据来创建几个区块,假定三条数据分别是:”zhang san send 10$ to lisi.”、”lisi send 0.01$ to wangwu.”、”wangwu send 100$ to zhaoliu.”。尝试从第一块区块(创世块)开始,创建三个区块,把他们连起来组成一个简单的区块链,第一个区块难度n为3,后面每个区块难度+1。实验打印下数据和运算时间,实验结果如下(代码文章在后面):

做一个假设:难度为1称为P1,难度为2称为P2……难度为n称为Pn。

上图可知,P3的运算时间(use time)约4.27毫秒,P4的时间约200毫秒,P5的时间约为7026毫秒。可见难度每增加1,计算量会增加一个数量级。哈希值是16进制格式输出(0-f),可以理解计算的某位哈希值是随机的,每位随机就有16种可能了,也就是说难度每增加1,计算量大约会放大16倍。粗略估算P6的计算时间约 7 * 16 = 112 (秒)了。

看一个真实的区块 #494016,其哈希值为:00000000000000000092df3f0a9ca450140ce64f6d196b06767fb89ae543df0d,前面18个0,难度是P18。简单运算下,P18运算量 是P6的运算量的16^12(281474976710656)倍,也就是112秒的281474976710656倍(这是多少年了)。

肯定不能112秒的281474976710656倍时间 来记录一个区块,这里是粗略说“单台机器的112秒的281474976710656倍工作量”。全世界矿机有多少具体不得知道,这些工作量会分摊到全世界矿机去,比特币系统会控制难度,使得大概每10分钟就有一个区块产生。由于有新矿机加入计算也有退出计算,机器硬件和运算速度也在发展,所以矿机们的总算力是在变化的。如果产出区块过快了,系统会控制难度增加,如果产出区块过慢了,难度会减小,使得产出区块在时间上是大约平均的。

矿机算这道数学题如此费力,争夺算出这道题,就是它的工作量证明。矿机耗电耗资源,原因就是耗在这些看似无用的(实质上也没有很大作用)蛮力计算上了。

5 协作挖坑——矿池的出现

矿机算力有强有弱,如果硬件太弱的机器去和强的机器争夺计算,几乎是拼不过的。再如上面估算,单台计算机计算难度为18的区块哈希,时间可能是112秒的281474976710656倍,这是多少年?这样,普通人几乎没有玩(参与挖矿)的可能。但是如果组织100个或者1000个或者10000个矿机在一起合作计算,得到报酬平分,这样就能大大降低了参与挖坑的门槛。这些组织在一起挖矿的机器群,就是一个矿池了。 矿池出现的原因——算力需求太大了。

6 区块链的不可修改性

区块链中有个数据——previous hash,这个节点也很重要,它确保了整条链的不可修改性。比如,有人恶意修改了第一个区块的数据,那么第一个区块的hash必然变化了,由于第二个区块的previous hash节点数据保存着第一个区块的hash,也就是修改了第一个区块数据的时候,也得修改第二个区块的previous hash才能确保链的完整性,如果修改了第二个区块的previous hash,导致第二个区块的hash 又变化了,还得修改第三个区块的previous hash……如此往复。若修改了某个区块的数据就得修改这个区块之后的所有区块才能确保区块链的完整性——一动则动全身了。这样保障了区块链的不容易被破坏性。
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