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什么是加密货币的区块链,灵魂和“身体”

比特币加密货币区块链同意

在致力于加密经济世界的这一系列文章的第一篇中,我们试图很快地进行 金钱的演变,一个管理和促进先进社会及其内部权力关系的神灵。

虽然留下了许多论据,但这种离题有助于我们发现货币的理想特征,最重要的是,让我们通过介绍相互问候。 cryptocurrencyblockchain。 现在我们已经获得了一些信心 - 甚至是知识分子 - 货币,我们终于准备好进入新的,在某些方面奢侈的世界 虚拟.

我们已经提到加密货币与传统货币不同 分散, 匹配, 透明, 匿名 并有一个 默认和注意供应曲线。 这些术语中的每一个都值得深入解释,但由于它们都是通过使用区块链来实现的,因此我们首先要澄清这个元素的操作。

什么是加密货币的区块链,灵魂和“身体”

在进入公开的精彩直觉的细节之前 2008 da 中本聪 (区块链的父亲和比特币的父亲隐藏的虚构名称)让我们想象一下这个奇妙的村庄,那里没有实物货币,但都是 交易 按照传统 注释 在巨大的世俗红木上。

根据我们在上一篇文章中遇到的定义,这个国家的货币属于a型 法定货币 它与我们习惯的那些差别不大:他的 交换 它将完全基于每个人都愿意自愿接受它的信心 零内在价值。 事实上,与我们的欧元相比,真正的差异在于选择确定可能的信贷的系统:在地球上,货币的所有权通过特定的方式表现出来。 金属片和纸 可以直接交换,另一方面,在那个奇妙的世界,我们依赖于 巨大的帐簿.

总帐

谁写了红杉?

当然,记录大树上所有最后交易的任务是绝对重要的,并且需要一定的物理实力。 我们可以想象,村庄的明智传统预言这些笔记将会发生 每天一次 而且这个荣誉属于日落之后的第一个公民 发现 凤凰羽毛,几乎完全在高山上发现,对阳光非常敏感。

值得注意的是,这种乍一看似乎完全随机的选择实际上保证了只有最训练有素的选择 愿意花时间研究 真的希望找到羽毛。 这个奇怪的彩票也同时插入一定的 不确定 并允许所有居民有机会,无论多么低,成为被选中的人。 最后,光敏感度 不可能作弊 在日落前使用羽毛。

一旦你找到羽毛(顺便说一下 寻找更多的寻求者越困难:凤凰是一种非常害羞的动物,如果看到这么多人类,往往会逃脱,幸运者最终会处理这种情况 转录交易 那个时候发生在红杉,勒 签名 用他的羽毛和被授权 添加到您的帐户 与找到注释的高度成正比的值。

矿工比特币

换句话说,系统的操作由a保证 竞争过程 (由铸币税或适当的税收资助)使个人无法进行 有控制权 关于红杉和关于 信息 遏制。

区块链革命

I 好处 在这个梦幻世界中采用的系统是显而易见的:金钱 它不可能 , 操纵,不能“剪毛”,不可能 被武力偷走 每个人都可以随时 阅读单个价值单元的整个历史从发行到现在,一个接一个的交易。 不要忘记它的高度民主,这要归功于 铸币税的伪随机分布 对于寻求羽毛的人和事实 没有中央发行人 能够决定货币的命运:只有一个 合格多数 公民可以在改变制度所依赖的传统的艰巨任务中取得成功。

另一方面,该方法也有一些 缺点,就像有人的可能性 改变会计记录 (例如,取消交易或两次花相同的钱)或者,如果发生火灾或其他自然灾害,所有信息都将丢失。 那个世界的居民可以很好地种植许多其他的红杉 复制数据 为了获得有助于解决这两个问题的“备份”,但这种选择将被证明是非常昂贵的。

区块链分布式数据库

另一方面,物理世界中的挑战在虚拟世界中可以更加简单。 好的Nakamoto(无论他是谁)因此认为有可能创造 基于分布式数据库的货币,每个用户(我们现在称之为“节点“)有自己的红杉副本,即整个信息集的副本。 然而,要采用这种方法,有必要解决两个问题:防止某人“宣布自己是另一个人”并花钱而不是他自己的钱,并避免可能的情况。 两次花相同的硬币。 正如您可能已经猜到的那样,解决方案被称为 blockchain.

交易

我们先来考虑一下这个问题 财产,最简单的两个解决方案。 在他的原始文章(比特币:点对点电子现金系统)中本聪提出了一个基于使用的解决方案 非对称密码学。 在直观的层面上,加密数据相当于 把它放在保险箱里在非对称密码学中,我们具有允许的关键特性 保险箱里面的东西与你允许的不同 .

基本的想法是货币,使用其中一个键(称为 私人),可以与标识所有者的单据一起锁在保险箱内,并且可以使用另一个钥匙(允许您查看内容) 公众。 如果我们想象一个商业交易所,这个过程可以有效地进行交易:买方“装箱”货币 连同卖家的名字,这要归功于公钥可以验证它已经拥有它(即使它无法对它进行物理操作)。 然后,那些收到付款的人可以通过迭代程序并将整个保险箱(现在成为“货币”)放在较大的保险柜中,将钱汇给第三方。

比特币交易

因此设计的系统非常类似于 中国盒子,其中价值单元移动到更大的交易交易容器中。 但是,在这一点上,您想知道如何进行付款 多种 o 帐户单位的分数,这当然是由所有加密货币提供的。 比特币之父提出的解决方案预见单一交易可以“打包”更多的输入和输出,即从多个地址(公钥)转移资金,并且由于转移总是发生在地址上可用的整个价值,可以自动执行“休息”操作。

区块链

上述交易系统容易受到节点试图通过创建相同货币的多个版本(即花费多次)而企图诈骗的可能性。 在普通生活中,这个问题通过使用来解决 实物货币 (数据很容易被复制,纸张和金属很难)并且存在 中央机构 通过追踪所有数字交易, 保证系统。 在加密货币的情况下,解决方案转而来自 公开每一次货币运动 这样,通过一个 一套规则竞争过程 (凤凰羽毛),系统可以选择和创建一个 同意 哪些交易有效,哪些交易无效。

确定的绝对常识的第一个一般规则是,特权和被认为有效的交易就是这样 之前发生过。 但是,此时需要创建一个对等服务 时间戳 按时间顺序排序交易。

工作证明(PoW)

Nakamoto的最初想法是工作证明:每个对维护系统感兴趣的节点(及其奖励)收集所有 最近的交易 尚未处理和“签名已创建并接受的最后一个块 用一个伪随机数将它们打包在一起 现时。 此时,它使用特定的数学函数处理数据 - 已知 哈希- 并检查结果是否符合某些特征。

特别是,要求输出具有大于最小值的前导零的数量,由官方参数 - 难度 - 固定,其随着时间的推移而变化以保持块的生成不变,而不管专用于该任务的计算能力如何。 如果出现否定结果,节点会迭代在块中插入任何新事务并更改nouncement的过程,但是否则会与网络的其余部分共享其发现,显然,它包含作为第一个事务的确保 奖励.

双重支出

此时剩下的节点 发生 转发的块是有序的,如果检查成功,竞争将使用刚创建的块的签名再次开始。 如果同时生成两个块,节点将开始处​​理两个块 分支机构 与链分开并将继续在不同的道路上,直到两个序列中的一个变得比另一个更长。 从那一刻起最短的分叉 将逐步放弃 并成为“孤儿“不会成为主序的一部分。 当然,只有当它们发布的块是其中的一部分时,才被认为是有效的 主链.

这个过程可能看似不必要 昂贵 e 复杂,但它的优势在于使得可能的攻击非常困难:因为每个块包含precendete的哈希值,所以它是 无法改变戒指 没有使所有后续块无效。 因此,要制作区块链的“适当修饰”版本,必须使用主要版本 比网络的其他部分更快 在创建新块时,即拥有专用于挖掘的大部分计算能力。 因此,“投票”的权力,即影响货币历史的权力,在这种情况下与之密切相关 硬件意味着 用于支持其运作。

双重攻击

股权证明(PoS)

如果,尽管在最后一段末尾给出的理由,你认为PoW系统 - 其性能和计算能力的竞争 - 是不必要的昂贵,知道在加密货币领域许多人都认为你。 正如您将理解的那样,区块链管理中的根本问题是找到一个保证货币运作的系统 为了诚实用户的利益,也就是说,它赋予后者一个“投票权“占多数。 在Nakamoto设计的系统中,“投票”用来衡量 每秒哈希值 (在原始文章中,比特币创建者写了“一个CPU一票”),但其他系统是可能的。

另一方面,由于缺乏中央权力机构,谁应该扮演新区块的角色? 近年来,这种荣誉可以在节点之间共享的想法已经浮出水面 选择标准 (从货币到货币的变量)包括一定程度的 不确定,不会影响系统的安全性。

工作证明

这种用于保护系统的方法被称为 股权证明 它通常基于硬币用户最有兴趣维护系统诚信的原则。 因此,PoS方法为最富有,最活跃的节点或较不繁忙的货币分配更大的投票权。 反过来,这些投票取决于所选择的系统,可以用作“权重” 伪随机选择 “铁匠”节点(谁拥有更多赌注将倾向于被选中的概率更高)或直接参与 代表投票 (例如BitShares使用的系统)。 鉴于建立封锁所需的能源成本较低,基于PoS的货币通常不提供奖品(因此是铸币税收入)的分配,而只是 佣金 由执行要在块中验证的事务的节点支付。

节省内存

为了简化块的结构并避免记忆“货币”所需的内存过度增长 - 即交易链 - 它决定依赖 哈希函数。 事实上,这些特定的数学运算具有返回不可逆结果的特征 固定长度 “跟踪”初始数据。 因此,在事务中,我们的私钥将用于加密依赖的哈希 以前的交易交易对手的公钥 我们要向其发送货币,协议将最终粘贴将钱汇入所获得结果的节点的公钥。

因此,允许识别的“标签”是公钥,但是从键盘输入的公钥太长。 为了克服这个问题,因此决定创建 地址,通过运作产生的 来自接收节点的公钥的哈希,在交易的生成中使用而不是后者。 当然,这种选择不会改变链条的基本结构。

blockchain

随着时间的推移,终于, 交易顺序 它可能变得过分和不必要地繁琐:一旦确定了戒指的有效性,事实上,所有先前的戒指都不再是必要的。 Nakamoto因此想到将自己的哈希与每个事务相关联并用它们创建一个 merkle树,这是一个树,其中生成的值逐渐连接,直到获得单个总哈希。 这个值,说 merkle root,是作为PoW所需数据的一部分,而作为块的一部分的转换在验证过程中不被考虑(它们通过merkle根间接验证),并且如果被足够数量的后续事务掩埋,则它们变得无用且 可以删除 没有使区块链无效。

值得注意的是,从这个角度来看,加密域本身并不存在:只有货币才有 一系列盒装保险箱,如matrioske.

为什么区块链如此有趣?

从我们目前所看到的看,区块链只不过是一个 分布数据库 其中每个新块,由于哈希链接到以前的块,只有当它到达“同意“在大多数节点中,基于对一组预定义规则的遵从性。 另一方面,这个庞大的分类账旨在包含交易的事实并不意味着其他形式的数据也不能被使用。

事实上,相同的比特币协议使用一种语言来处理交易 脚本,其指令(约80)允许 比“标准”交易更复杂的操作 在本文中看到。 如果用于所有加密货币的母亲的技术可以处理实际合同,另一方面,一些新一代虚拟货币 明确地思考 允许 聪明的合同 (以太坊是最着名的例子)用于转让真实或虚拟商品的所有权,甚至以其目的为目的创造 分布式股票和债券市场 与官方的平行。区块链未来

在这一点上,还应该清楚的是,上面列出的加密货币的所有功能都只是 区块链底部结构的反映: 分散 因为每个节点都有整个链的副本, 匹配 因为创建新区块的权力是通过竞争来分配的, 透明 因为所有交易都是公开的, 匿名 因为地址的生成不需要个人数据。 最后,就资金创造而言,这是由节点在创建块期间必须遵守的规则集来设置的,以便它可以被接受,并且因此是已知的和可预测的。


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