【概念】究极区块链概念不看后悔系列,八千字教你搞懂那些区块链的名词,一篇文章教你弄懂主流区块链平台概念,区块链是什么FISCO-BCOS,hyperledger fabric,EOS,区块链的概念
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前言
随着区块链的发展,目前国内也掀起了一阵区块链的热潮,无论是金融、信任、交易、溯源等领域都是非常受欢迎,慢慢的我们也将成为第一个吃螃蟹的人,本篇文章主要是与大家一起聊聊什么是区块链以及个人的理解。
谢谢支持,精品区块链交流请认准“CQCET-阿雄不会写代码”
区块链的诞生
通过我自己的学习,现目前区块链的诞生网上大部分的关键词都是在说中本聪等,但是我却不这么认为,在我看来区块链的诞生不仅限于新兴产物,同时也归根于他本身的技术,区块链不像云计算、信息安全等都是一门新的技术,它更像是一门时代的产物。
为什么这么说呢?咱们先看看区块链的技术构成

(图片来源于网络)
数据层的
时间戳于1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起
哈希函数诞生于1958年11月由汉斯·彼得·卢恩提出
Merkle树诞生于1980年由Merkle Ralf提出
非对称加密算法诞生于1985年由Taher Elgamal提出
网络层的
P2P网络诞生于1979年初步应用
共识层
共识概念是在1989年被提出的
(本节章节只集中介绍区块链的概念以及个人的理解,详细的介绍会在后面发单独的文章介绍)
通过这些历史可以看出来,区块链的核心技术不是凭空被发明出来的,他是一个时代发展到一定程度必然会产生的产物。
区块链分类
这是一条被临时加进去的区块链分类,为了照顾一些初学者们不知道区块链目前的用途,大神可以跳过到下一节。
区块链被分为三种
公有区块链(Public Block Chains):世界上任何个体或者团体都可以发送交易,且交易能够获得该区块链的有效确认,任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链,也是应用最广泛的区块链。
联盟链(Alliance Block Chains)也称为行业区块链(Consortium Block Chains):由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人,每个块的生成由所有的预选节点共同决定(预选节点参与共识过程),其他接入节点可以参与交易,但不过问记账过程(本质上还是托管记账,只是变成分布式记账,预选节点的多少,如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点),其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询
私有区块链(Private Block Chains):仅仅使用区块链的总账技术进行记账,可以是一个公司,也可以是个人,独享该区块链的写入权限,本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。传统金融都是想实验尝试私有区块链,而公链的应用例如bitcoin已经工业化,私链的应用产品还在摸索当中
如果上面的您没有看懂那么我们来从准入机制进行介绍
(1)全网公开,无用户授权机制的区块链,称为公有链;
(2)允许授权的节点加入网络,可根据权限查看信息,往往被用于机构间的区块链,称为联盟链或行业链;
(3)有些区块链的应用场景下,并不希望这个系统任何人都可以参与,任何人都可以查看所有数据,只有被许可的节点才可以参与并且查看所有数据,这种区块链结构我们称为私有链。
区块链是什么
区块链本质上是一个去中心化数据库。是一种分布式数据存储,点对点传输,共识机制,加密算法等计算机技术的新型应用模式。
区块链可以顾名思义的理解为由区块链接成为的链,具体形象大家可以参考一下在编程语言中的链表,都是通过哈希函数进行链接。

(图片来源于网络)
首先我们先讲解一下怎么才能形成一个区块,一般区块链平台或技术中会有文件去指定区块成块的方式如达到多大的数据、间隔多长时间,形成多少交易时就将现有的内容全部打包为一个区块。比如Hyperledger fabric中的configtx.yaml文件,FIsco-bcos的config.ini文件内都有设置区块上链信息
再解刨一下区块看一下区块内有哪些东西(公有链)
第一层区块头有着前区块哈希值、Merkle根、形成区块时间戳、目标值、加盐随机数
第二层区块有着区块体和区块文件
区块体中有着交易数量还有着交易版本号、时间等区块主要信息
区块文件中有着文件名和偏移量

(图片来源于网络)
那么通过这样的解刨我们在脑海里面已经有了初步的区块链是什么样的一种链条,区块内部包含了什么东西的模糊图,但是上面所提及的专有名词对于咱们初学者还是比较生硬,所以我们带着大家来了解一下区块链内的专有名词
区块链关键概念(通用)
本文中以概念介绍举例为主,具体的研究会在后面单独发文章进行介绍
账本
账本,顾名思义技术用于记账的本子,在古装剧中就有许多账本的身影存在,打个比方比如悦来客栈的熊掌柜和向老板在某一个“月黑风高”的夜晚坐在桌子上来算这一个月以来的所有盈利,向老板拿着熊掌柜所说的这一个月盈利——三千两银子,但是向老板也不知道这是不是真的盈利,那么用什么来做凭证呢?
这个东西就是账本,账本中记录了这个月的明确收入与支出,
比如
- 这个月11日杜家公子杜小敏来消费了五百两、叶家公子叶政江来消费了一千两,
- 这个月的25日王家与罗家公子为了争一口气来连续五天包场吃喝玩乐消费了两千两,
- 散桌收入一千两,
- 这个月工人工钱为一百两、购买物资的成本为一千两,
- 向老板一算还有四百两不知所踪,结果一敲打果然是熊掌柜收到自己腰包里去了。
区块链中所谓的账本,其作用和现实生活中的账本基本一致,按照一定的格式记录流水等交易信息。事无巨细全部都如实记录,比如小周今天在公链上发布了他今天走在路上踩了狗屎这样一则没有用的消息,大家的账本中都会记录他发了这个消息。
账本里包含的基本内容有区块,交易,账户,世界状态。
哈希算法(hash256)
哈希算法就是在根据输入的内容计算出一个长度达到256位的字符串,这就是说,不管原始内容是什么,最后都会计算出一个256位的二进制数字。而且可以保证,只要原始内容不同,对应的哈希一定是不同的。
举例来说,字符串123的哈希是a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0(十六进制),转成二进制就是256位,而且只有123能得到这个哈希。大家可以想一下如果我们可以很轻松的将123加密为a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0这样的一串字符串,对方是不是可以很轻松的将这一串字符转译回去呢?
答案是可以的。
所以我们在日常使用的时候一般不会直接进行加密,我们会在加密的时候进行一些操作 ,比如我在加密我爱你的时候加入一些我自己知道的元素最终加密结束后将我这些元素交给我想让他解密出来的人,那么我就要开始加密了
- 原文:我爱你
- 哈希值:c0ad5411b19cfcba9d674d21411a970159f6ae4e180831ddd6a91797be547752
- 密文:我确确实实不会爱你但是你不知道为什么反正我就是这个意思
- 哈希值:3915125f9e530abe0030ea32ba0856891a86204120e984c05bef6477ee95f3e4
然后我就将我加的东西告诉对方,对方将将我所加入的东西减掉就是我想表达的东西,就是减去“确确实实不会 但是你不知道为什么反正我就是这个意思”得到“我爱你”,这也是一个最简单的非对称加密算法,我们在下面将会讲到。


在区块链技术上来说,发生哈希值一致的概率非常的小(理论上可以说是根本不可能发生),所以会使用哈希算法作为区块之间的算法也是这个原因。
区块
区块可以理解为是一个纸箱子,箱子内装的是我们的数据,箱子之间使用哈希值进行链接,但是第一个箱子没有前一个箱子,所以我们称之为“创世区块”,在他之后的区块都会履行这一条规则,我们在对区块进行命名的时候不会像我们在日常那样使用计数的形式来命名,而是采用一个新的名词叫做“高度”,区块之间高度进行递增,新的区块都会引入上一个区块的哈希信息,以此来搭建一个链条状的结构因此我们将它称之为区块链。

(图片来源于网络)
一个区块的基本数据结构是区块头和区块体,区块头包含区块高度,hash、出块者签名、状态树根等一些基本信息,区块体里包含一批交易数据列表已经相关的回执信息,根据交易列表的大小,整个区块的大小会有所不同,考虑到网络传播等因素,一般不会太大,在1M~几M字节之间。
非对称性加密算法
我们可以将非对称加密算法理解成为家里的锁和钥匙,一把锁对应着一种钥匙,这个钥匙也只能打开这一个锁,但是一旦钥匙被别人拿去了复制过后,他就可以轻易的使用你的钥匙打开你的锁,然后进入你的家盗窃你的东西。
在非对称性加密算法中,公钥就相当于锁,私钥就相当于我们的钥匙,我可以拿我的公钥去锁住任何东西,但是一旦我的私钥也就是我的钥匙被别人拿到了,他就可以随便解密我用公钥加密的内容,所以在区块链世界中公钥是可以随便给别人的,私钥是要藏到只有自己能知道的地方的。

(图片来源于网络)
交易
交易可认为是一段发往区块链系统的请求数据,用于部署合约,调用合约接口,维护合约的生命周期,以及管理资产,进行价值交换等,交易的基本数据结构包括发送者,接受者,交易数据等。用户可以构建一个交易,用自己的私钥给交易签名,发送到链上(通过sendRawTransaction等接口),由多个节点的共识机制处理,执行相关的智能合约代码,生成交易指定的状态数据,然后将交易打包到区块里,和状态数据一起落盘存储,该交易即为被确认,被确认的交易被认为具备了事务性和一致性。
随着交易确认相应还会有交易回执(receipt)产生,和交易一一对应且保存在区块里,用于保存一些交易执行过程生成的信息如结果码、日志、消耗的gas量等。用户可以使用交易hash检查交易回执,判定交易是否完成。
和“写操作”的交易对应,还有一种”只读”调用方式,用于读取链上数据,节点收到请求后会根据请求的参数访问状态信息并返回,并不会将请求加入共识流程,也不会导致修改链上的数据。
智能合约
智能合约概念于1995年由Nick Szabo首次提出,指以数字形式定义的能自动执行条款的合约,数字形式意味着合约必须用计算机代码实现,因为只要参与方达成协定,智能合约建立的权利和义务,就会被自动执行,且结果不能被否认。
在区块链历史中,首次将这个概念实现的是XXX,XXX诞生就意味着区块链进入2.0的时代。
账户
在我们区块链的账户概念中,大家可以理解为自己的钱包或者是微信支付,无论是钱包还是微信都可以存储我们的银行卡,身份证,钱等物品,我们的账户也是如此,一个账户对应这一个用户或者是一套系统,在我们进入区块链网络之前都是要从账户之中拿出凭证再进入的。
在采用公私钥体系的区块链系统里,用户创建一个公私钥对,经过hash等算法换算即得到一个唯一性的地址串,代表这个用户的账户,用户用该私钥管理这个账户里的资产。用户账户在链上不一定有对应的存储空间,而是由智能合约管理用户在链上的数据,因此这种用户账户也会被称为“外部账户”。
对智能合约来说,一个智能合约被部署后,在链上就有了一个唯一的地址,也称为合约账户,指向这个合约的状态位、二进制代码、相关状态数据的索引等。智能合约运行过程中,会通过这个地址加载二进制代码,根据状态数据索引去访问世界状态存储里对应的数据,根据运行结果将数据写入世界状态存储,更新合约账户里的状态数据索引。智能合约被注销时,主要是更新合约账户里的合约状态位,将其置为无效,一般不会直接清除该合约账户的实际数据。
节点
在现目前主流的区块链平台中,都会存在节点的概念,节点就是安装了区块链系统所需软硬件,加入到区块链网络里的计算机,可以称为一个“节点”。节点参与到区块链系统的网络通信、逻辑运算、数据验证,验证和保存区块、交易、状态等数据,并对客户端提供交易处理和数据查询的接口。节点的标识采用公私钥机制,生成一串唯一的NodeID,以保证它在网络上的唯一性。
根据对计算的参与程度和数据的存量,节点可分为共识节点和观察节点。共识节点会参与到整个共识过程,做为记账者打包区块、做为验证者验证区块以完成共识过程。观察节点不参与共识,同步数据,进行验证并保存,可以做为数据服务者提供服务。
在公链中,一个用户就是一个节点,一个个节点组成了区块链网络。
区块链核心技术(通用)
在这里简单的介绍一下技术概念和作用,具体的后期会发专刊去讲理解和研究。
区块链相关技术有很多方面,我可以把它大致分成4类:
- 1),共识算法;
- 2),隐私保护技术和相应密码学技术;
- 3),智能合约相关技术;
- 4),面向应用相关技术。
其中,前三者可以认为是底层,后两者是上层。
共识算法
共识机制是区块链领域的核心概念,引用FISCO-BCOS中介绍共识算机制的一句话就是“无共识,不区块链”,区块链作为一个分布式系统,可以由不同的节点共同参与计算、共同见证交易的执行过程,并确认最终计算结果。协同这些松散耦合、互不信任的参与者达成信任关系,并保障一致性,持续性协作的过程,可以抽象为“共识”过程,所牵涉的算法和策略统称为共识机制。
隐私保护技术和相应密码学技术
其实区块链技术本身采用的密码学技术并不高深也不复杂,无非是哈希函数和数字签名这两个非常经典和简单的密码学工具而已。区块链最大的特点是所有上链的数据必须通过所有节点的验证,具体的用法比较难懂,在基础教学中就不过多涉及了。
智能合约相关技术
智能合约的引入可以说是让区块链走出一个新的路子,智能合约自从被推出之后就一直是以概念的形式存在,但是区块链却是与他有着,钥匙与锁芯的默契适配,所以在智能合约被引入区块链后,可以说是完全打开了区块链2.0的时代。
面向应用相关技术
面向对象相关技术其实就是利用区块链技术开发Dapp的实操,在技术发展到一定程度肯定是要与现实生活有所关联的,区块链也不例外,随着智能合约的引入,再加上现在的前端技术非常的发达,所以就演变为了一套更加完美的流程,如:食品溯源,数字加密,nft等等都是无形的改变了技术的模式,如云计算一样,处处不见云,但却处处都有云的存在。
区块链平台特征(通用)
去中心化。区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施,没有中心管制,除了自成一体的区块链本身,通过分布式核算和存储,各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出最本质的特征 。
开放性。区块链技术基础是开源的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人开放,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。
独立性。基于协商一致的规范和协议,整个区块链系统不依赖其他第三方,所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据,不需要任何人为的干预。
安全性。只要不能掌控全部数据节点的51%,就无法肆意操控修改网络数据,这使区块链本身变得相对安全,避免了主观人为的数据变更。
匿名性。除非有法律规范要求,单从技术上来讲,各区块节点的身份信息不需要公开或验证,信息传递可以匿名进行。
主流区块链平台
蚂蚁联盟链
蚂蚁区块链开放联盟链是一个低成本、低门槛开放普惠的区块链服务网络,依赖蚂蚁区块链联盟链强大的技术基础、创新公有许可机制,联合各行业权威节点合作伙伴共同打造。
数字藏品平台:鲸探、幻藏、超维空间、七级宇宙、蓝猫数字、一花yihua、第九空间、神秘绿洲、数旅人DT宇宙
以太坊公链
以太坊(英文Ethereum)是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台,通过ETH提供去中心化的以太虚拟机(Ethereum Virtual Machine)来处理点对点合约。
哪些平台在使用:Bigverse(NFT中国)、Cosmos Art、BiBiNFT、青石幻城
至信链
“至信链可信存证服务”是腾讯公司联合生态伙伴北京枫调理顺科技发展有限公司发布的可信存证区块链服务,基于国产开源自主可控的“长安链”技术底层建设,已有十余家社会各界公信力机构作为节点加入。
哪些平台在使用:幻核、TME数字藏品、R-数字藏品
百度超级链
百度超级链(XuperChain)技术是百度拥有完全自主知识产权的区块链技术,已有240余篇专利,涉及创新的超级节点架构、链内并行技术、可回归侧链技术及平行链管理等区块链底层技术。该项目从2019年5月起开源,经过一年多的运营,始终保持高频更新和迭代,并已建起活跃的开源社区,在政务、司法、医疗等20多个领域广泛落地。
哪些平台在使用:百度超级链、洞壹元典、良选数字、元塑、麟境
网易区块链
“网易区块链” 由网易自研引擎“天玄 3.0”驱动,具有支持业务高并发、强稳定性、高灵活度、安全性等特点,并已通过权威机构“国家信息中心电子数据司法鉴定所”的鉴定评估。
哪些平台在使用:网易星球
火币生态链(HECO)
火币生态链 Huobi ECO Chain (Heco) 是一个去中心化高效节能公链,也是火币开放平台推出的首个产品,在支撑高性能交易的基础上,实现智能合约的兼容,火币生态链Heco的原数字资产为HT,采HPoS共识机制。
哪些平台在使用:SKY艺术空间、ONE数字艺术、MetaBox
文章引用
区块链百度百科
区块链知乎
Fisco-bcos区块链简介
关键概念 — FISCO BCOS v2.9.0 文档 (fisco-bcos-documentation.readthedocs.io)
到此对区块链的介绍就完整的结束啦,如果有问题大家可以留言
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