区块链基础介绍

这一切的缘起都要从中本聪（Satoshi Nakamoto）的9页论文《比特币：点对点电子现金系统》（Nakamoto 2008）的发布开始说起。继雷曼兄弟（Lehman Brothers）倒闭并全面爆发全球性的金融海啸后，它于2008年10月31日释出。然而，主流的金融界由于忙于防范和处理金融危机，所以当时并没有特别注意这一点。

时间来到了2021年，比特币的牛市来让走势冲到了54,467.12 美元，加上以太坊在去中心化金融（Decentralized Finance, 简称DeFi）的崛起，各大金融机构不得不开始重视区块链的影响力。

常常听到区块链科技跟去中心化（Decentralized）、DLT 分布式账本（distributed ledger technology）、挖矿（Bitcoin Mining）等等关键字有关系，而且对于金融与科技带来深厚的影响，因此我们得需要从什么是区块链开始谈起

区块链是什么？

区块链是一种去中心化的分布式数据库即透过集体维护数据，区块链里面的数据更可靠。

去中心化分布式数据库

去中心化分布式数据库（Decentralized Distributed Database）一共有三个面向切入

1. 数据结构的特性： Timestamped append-only log
2. 数据库安全性：Auditable database
3. 共识协议：Network consensus protocol

数据范围通常包含，

• 该区块编号(The block number)，也表示区块高度(block height)
• 该区块的Hash 值
• 前一个区块的Hash 值
• Merkle tree 树根的Hash值
• 时间注记（timestamp）
• 该区块大小（Block size）
• 随机数（nonce）值，由挖矿节点操纵以解决散列难题的数字，赋予其发布块的权利
• 该区块中包含的交易清单

3.- 共识协议的机制： Network Consensus Protocol

Proof of Work

简单而言就是网络上的节点可以简单地透过工作量证明，快速验证彼此是否拥有记帐权。例如，许多采矿节点正在同时竞争以解决难题，最先解开的人就能获得下一个区块的记帐权并获得比特币作为奖励。

优点

• 全民皆可加入，节点可自由进入，去中心化程度高。
• 破坏系统需要投入极大的成本（例如，51% attack），安全性极高。

缺点

• 为了保证去中心化程度，区块的确认时间难以缩短。
• 透过矿工的计算能力以及硬体成本确保矿工立意良善，挖矿过程中过多的能源消耗，使得这个机制非常不环保

区块链特性整理

最后整理一些区块必知的关键字

1. 去中心化：没有一个中央管理者可以全权掌控区块链
2. 不可篡改：数据一旦上传到区块链，就非常难更改
3. 可追溯性：区块链上的数据按时间排序，难以窜改，方便追踪任何资产转移的历史纪录
4. 公开透明：数据经过密码学加密，公开在网络上，任何人都可以查看
5. 财务自主权：钱包中的「私钥」用来保护资产拥有权，用户只要保管好私钥，无需银行等中介就能自主掌控资产
6. 24小时运作：系统全天候运转，不同于银行会打烊、股市会休市
7. 即时跨国交易：区块链网络是全球的，不管人在哪都可以随时进行点对点的交易

小结和额外分享：

1. 结合上面提到的三个要素，可以理解比特币的特性即是将数字记录依照时间先后发生的顺序记载在数据库（timestamp append-only log），并在通过参与者同意的规则或是获得一定数量的赞成票（network consensus protocol）后，并加密保存在数据库(auditable database)
2. 最大宗的区块链为比特币和以太坊这些都是公有链。但是在区块链的世界里，还有私有链和联盟链。

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