初入币圈,小娜深深理解新手们想要了解区块链基础概念,但是又无从下手的感觉。
小娜这段时间以来阅读了一系列科普文章,觉得用类比的方法理解会容易很多,这就帮大家整理出来啦~
中心化账本
银行是一个中心化账本,上面写着:
张三的A账号余额3000元,李四的B账号余额2000元......
当张三想要通过A账号转账1000元给李四的B账号时:
- 张三到银行,向银行提交转账要求。
- 银行验证银行卡和密码,确认张三身份,并检查张三的A账号是否有足够余额。
- 检查通过后,银行增加一条转账记录:A账号向B账号转账1000元,并修改余额:A账号余额=3000-1000=2000元,B账号余额=2000+1000=3000元。
转自知乎江卓尔的回答https://www.zhihu.com/question/22981006
去中心化账本
假设有这样的一个小村庄,大家不是靠银行,而是自己用账本来记录谁有多少钱,每个人都有一本账本,账本上写着:
张三的A账号余额3000元,李四的B账号余额2000元......
当张三想要通过A账号转账1000元给李四的B账号时,
张三大吼一声:大家注意啦,我用A账号给李四的B账号转1000块钱。
张三附近的村民听了确实是张三的声音,并且查看自己的小本本,检查张三的A账号是否有足够余额。
检查通过后,村民网自己的账本上写:A账号向B账号转账1000元,并修改余额:A账号余额=3000-1000=2000元,B账号余额=2000+1000=3000元。
张三附近的村民把转账告诉较远村民,一传十十传百,直到所有人都知道这笔转账,以此保证所有人账本的一致性。
去中心化账本(比特币)
当张三想要通过A账号转账1比特币给李四的B账号时,
张三向周围节点广播转账交易要求:A账号转账1比特币给B账号,并用A账号的私钥签名。(A账号的私钥可简单理解为A账号的密码,只要知道A账号的私钥就能使用A账号上的比特币)。
张三周围的节点通过A账号的公钥检查交易签名的真伪,并且检查张三的A账号是否有足够余额。
检查通过后,节点网自己的账本上写:A账号向B账号转账1比特元,并修改余额:A账号余额=3比特币-1比特币=2比特币,B账号余额=2比特币+1比特币=3比特币。
节点把这个交易广播给周围的节点,一传十十传百,直到所有节点都收到这笔交易。
所以说,在这个系统中,没有一个中心账本,而是每个人都有一个账本。一传十十传百,实现联动。
每个人的账本上,都有所有的交易记录。每个人账本上的交易记录都是一样的。即便你篡改了你账本上的记录,你也无法篡改村子里其他人的记录,所以你一己之力无法更改记录。这保证了交易记录的真实性。
节点
在上面这个故事中,每个村民都是一个节点。
在现实生活中,人们在电脑上运行客户端软件,接入账本,成为记账的一员,称为一个节点。
节点连接在一起,成为一个网络。
区块及区块链
节点我们已经知道了,那么区块又是什么呢?
区块是一段时间内的交易打成的一个包。
如下图所示,假设10个交易打一个包,那么交易1到交易10形成区块1。打包完毕后将下面10个交易打包成区块2,以此类推。
目前比特币全网平均每10分钟产生一个区块,每一个区块都链接到上一个区块,以此相连形成区块链。
为什么要把交易打包呢?
由于比特币长期积累大量的交易,两个节点逐条对照你缺了哪些交易/我缺了哪些交易,是非常困难的。
为了解决这一难题,中本聪发明了区块,把区块从1开始编号,接着是2,3,以此类推。两个节点相互连接后,只要检查双方的区块编号高度,就能方便地同步交易数据。
比如上图,赵六接到王五后,发现王五的区块高度是10,而自己只有9,则只要向王五请求区块10这个一个区块即可。
挖矿
挖矿,就是竞争区块的打包权。
为什么打包权还要竞争呢?不是把一揽子交易打个包就可以了吗?
打包需要耗费一定的网络及计算资源。为了鼓励张三李四王二赵六等节点参与打包,比特币规则规定:谁打包区块,谁就将获得比特币作为酬劳。
中本聪设计比特币初始总量为2100万个。获得区块打包权的节点,最开始的奖励是每个区块50比特币,之后没经过21万个区块(约4年时间)奖励将减半一次,直到2140年左右区块奖励将变得微乎其微,此时区块奖励总和为2100万比特币。
在比特币奖励的鼓励下,张三李四王二赵六等节点纷纷踊跃争夺打包权,也就是“挖矿”。
POW(工作量证明)共识机制
那么如何争夺打包权呢?
为了获得打包权,节点们需要进行一种类似“扔硬币”的竞赛。系统规定了游戏规则,谁先扔出符合规定的“硬币”,谁就能获得打包权和奖励。
但是“扔硬币”获胜的诀窍是提高每秒仍硬币的次数,POW(工作量证明)共识机制简而言之就是,干的越多,收的越多。
所以人们纷纷购置矿机和计算资源,争取扔出更多的“硬币”,从而获得节点的打包权和比特币奖励。
因此POW机制非常耗费地球资源。
比特币
如上面所说,如果把这个去中心化的账本记账活动比喻为一个游戏,那么比特币就是这个游戏中的代币。
目前由于系统中的比特币还没有到达2100万个,所以系统中有存量货币和增量货币。增量部分是节点通过竞争区块打包权(也就是“挖矿”)获得的。
比特币至少有以下功能:
商品交换和支付功能。以比特币作为媒介,换取商品;
转账功能。由于比特币是数字货币,不受地域限制,可以方便进行跨区域转账;
金融功能。类比法定货币,加密货币也具有投资、融资等金融功能。
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注:部分内容转自江卓尔知乎高赞答案《比特币基础科普与常见误解》
https://www.zhihu.com/question/22981006
这篇文章是小娜读过的介绍区块链和比特币最全面的一篇,建议大家有时间认真阅读,获益颇丰哦。