十分钟区块链系列01:区块链的基本概念和工作流程

爱因斯坦一撇
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区块链基本概念和工作流程介绍,包括区块链本质,节点、公共账本、共识等。

最近涌起了一股区块链学习潮,作为一个进入区块链世界两三年的原创作者,虽然有一段时间在写区块链相关的文章,但是内容以热点分析居多。

热点类的文章讲究时效性,对于在圈内的人来说会有吸引力,但是对圈外的读者来说有一些门槛,也就没那么有吸引力。

文章的价值是我最近一直在思考的问题,并不是否认热点类文章的价值,但能否让自己的文章的价值更持久,为区块链学习做一些小小的贡献呢,又或者再一次提升自己对区块链的认知呢。

思来想去还是觉得应该多读书,也催生了从今天开始输出一些关于区块链数据、视频的感悟的文章的想法,不是完全的照搬书本、视频,而是在读完之后,试着以自己的角度和大家探讨一下,做成一个专题。

 

一、联系生活解读区块链的雏形

《白话区块链》一书开头举了一个记账的例子来讲述区块链的基本模型,为了不完全照抄书本,我也类似举一个例子,可能不太准确。

区块链

小王是个年轻力壮的小伙子,初中毕业就辍学了,去工地跟大伙搬砖,搬砖工钱按搬砖数给,搬砖的数目由小李来统计。

小王从小干农活,身体好,每天搬的砖最多,后面看小李的统计,发现竟然和最弱的小张差不多,小王不相信,觉得很委屈。

小陈也觉得自己的帐不对,虽然自己比不上小王,但不至于还不如小张。

于是小王和小陈商量之后提出抗议,最终大伙决定下个月开始换人轮流来记账,一个人记一个月。

但是几个月之后发现有人还是作假,因为私情有些人记多了,有些人记少了。

于是再次讨论,决定每个人都有一个账本,一天同步一次,把大家的搬的砖数目都记上去,假如某人的记得太离谱,会综合分析。

后来发现这个活费事,于是很多人都不认真记了,就抄小王的,因为小王记得最认真,影响了小王的搬砖效率,小王又开始抱怨了。

大家促膝长谈之后想了一个方案,每天抽签,抽到谁就谁记账,大家核对没问题再更新自己的账本。

因为当天记账的人比较辛苦,大家觉得应该给记账的人一点奖励,规则是当日记账人可以从其他人头上扣除几块砖到自己头上,弥补分心记账带来的搬砖损失。

这个抽签记账,记账人当天有奖励,大家同意之后更新自己的账本,就是区块链的基本雏形。

因为人为偏好、道德品质的差异,导致记账被一个人操控,变成了大家都有一个互相同步、更新、纠错的账本,很好地解决了信任以及中心化的问题。

从此之后小王再也不用担心自己的砖被记少了,也不用担心自己记账认真损失砖头,搬砖更专心,搬得更多了!

 

二、区块链的本质

区块链,来自英文BlockChain,Block就是区块,Chain就是一条链。

区块链

从上面的例子可以大概看出,区块链的本质其实就是一种分布式的、没有唯一中心的记账(数据)方法,区块链的记账的角色由“节点”承担,而不是人工去记账。

具体记什么账,可以是简单的计算或者复杂的商业合约,都可以适用。

 

三、几个需要理解的概念

1.节点

我们把小王、小张、小李、小陈等参与记账的人类比为区块链网络中的客户端,那么这些客户端就叫做“节点”。

节点参与记账,独立运行,记录不同网络中的多个账务。

 

2.共识算法

今天抽签让谁来记账,节点记账之后最后怎么同步数据,同步哪部分数据,怎么记录,会有一个规则,这个规则就是大家达成的共识—共识算法。

算法是比较专业的说法,应用在数据结构领域,你也可以简单理解为“共识”。

区块链

 

3.挖矿

挖矿在生活中大家也知道,比如中国人去缅甸挖翡翠,去山西挖煤,去丹佛掘金,就是挖矿。

回到区块链,负责记账、打包数据的节点任务比较重,所以会给有额外的奖励,有了奖励节点都想去负责记账。于是就设计了一个竞争机制,所有节点去竞争打包的机会,赢者负责打包、通知大家,也能拿到对应的奖励。

区块链的节点竞争记账、通告其他节点的过程就叫做挖矿。

区块链

 

4.公共账本

砖厂里大家的账本,肯定是各有各的,大家字体不一样,用的笔以及笔的颜色等都是不一样的,但是大家最终要同步的砖数是达成共识的。

就比如小王叫小张二狗子,别人又是另外的叫法,而他们的账本中保持一致的数据,类比于区块链中就叫做公共账本。

区块链

节点共同维护公共数据,保持一致和不被篡改。

除了公共数据,节点可以保留自己的独特性,允许有自己的东西!

 

四、区块链工作流程

简单来说,当我们需要发送一个数据时,比如你搬了100块砖,大家都要记录,那么你搬完之后,你说一声,大家都来确认你有没有撒谎,没问题之后写到自己的账本。

区块链

搬100块砖类似于区块链中的数据打包,告诉大家相当于广播,参与记账的人相当于节点,会验证你的说法,没问题就写到账本,写完之后这个过程就算完成了。

当然,真正的区块链网络会比这么复杂,节点可能分布到各处,大家如何沟通,如何保证过程中数据不被篡改,涉及到加密等一些数据安全的东西。

今天就先给大家介绍一下区块链的一些基本概念,文章内容主要来自对《白话区块链》一书的解读,欢迎留言讨论!

感谢您的耐心阅读,欢迎关注本人微信公众号:一撇区块链,一起学习、进步!

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