区块链 - 简介
区块链技术是一种现代数据库管理技术，它使大型企业能够借助网络中不同节点之间的链接和链条共享信息并进行通信。这是处理数字交易的一种新方式，近年来开始受到关注。
数据保存在区块链数据库中以链形式连接的区块中。由于未经网络批准无法删除或更改链，因此数据在时间上是一致的。
什么是区块链?
区块链是网络中不断增长的分类账，它以安全、有序和不可变的方式记录网络内部发生的所有交易、更改和实施。简单来说，它是一条类似于链表的区块链，每个节点都位于另一个节点之前和之后。所有节点或区块都链接到下一个节点，就像编程中的指针一样。
每个区块记录所有最近的交易，一旦完成，就会作为永久数据库进入区块链。该技术基于信息安全的加密概念，稍后将对其进行研究。每次完成一个区块，就会生成一个新区块。一旦在链中创建了信息区块，就无法更改或删除。这使得区块链非常安全可靠。
区块链网络独立于中心化机构，无需第三方中间人(如中央机构、银行、政府等)即可运行。交易由计算机网络验证。区块链网络基于互联网，因此无法离线运行。
关键要点
我们可以从上述解释中得出以下要点，并在进入下几个部分之前记住这些要点−
- 区块链代表一种分布式数据库，其信息存储方法与传统数据库形成对比。
- 它将数据组织成通过加密技术互连的块，这将在后面进行研究。
- 区块链上可以记录各种信息，但其主要应用是作为交易的分类账。
- 区块链以去中心化的方式运行，这意味着没有任何个人或团体拥有对它的权威；控制权由所有用户共享。
区块链的要素
任何区块链网络的关键要素包括以下组件 −
分布式账本
网络中的每个成员都能够访问分散式账本及其不可更改的交易日志。通过这个通用账本，交易只需记录一次，消除了传统商业网络中常见的冗余工作。
不可变记录
一旦交易被记录在共享账本上，任何参与者都不可能更改或操纵交易。如果交易记录出现错误，必须创建新交易来纠正错误，并且两个交易都将透明显示。
智能合约
为了加快交易速度，一组称为智能合约的规则存储在区块链上并自动运行。智能合约定义了公司债券转让的条件，包括支付旅行保险的条款等等。
区块链如何工作?
区块链由小型序列程序(称为脚本)组成，这些程序执行数据库中可用的任务，例如输入信息、访问存储在数据库中的数据、保存数据并将其复制到其他地方。默认情况下，一旦保存在分类账中的数据就无法更改。区块链是分布式的，这意味着多台机器上保存了多个副本，并且它们必须全部匹配才能有效。
网络中的交易遵循一系列步骤，这些步骤可能因实施它们的网络类型而异。通常，当发起交易时，为区块链提供接口的应用程序会启动一系列事件。
网络中的每个节点都以这种方式提出自己的区块，因为它们都选择不同的交易。每个节点都在自己的区块上工作，尝试使用一次使用的查询号(也称为首字母缩略词 nonce)找到难度目标的解决方案。一旦区块关闭，交易就完成了。
虽然这个过程是一个通用的步骤序列，但并非所有网络都按顺序遵循这些步骤，或者根本不遵循这些步骤。本文后面的部分将讨论一些加密货币，如 Ethereum、Dogecoin 和 Bitcoin。
区块链的特点
区块链技术是全球去中心化 加密货币 的主要蓬勃发展的力量。由于其众多功能，它被应用于现代生活的各个领域。以下几点简要介绍了区块链技术的特点和概念 −
去中心化
区块链有助于在多个网络节点(位于不同地理区域的运行区块链软件的计算机或设备)之间分发数据。这种架构不仅确保了冗余，还保持了数据的完整性。
例如，如果有人试图修改数据库的一个实例上的记录，其他节点将通过比较块哈希来阻止此操作。因此，网络中的任何单个节点都无法更改链中包含的信息。
透明度
由于所有区块链网络都具有去中心化的结构，因此所有交易都可以通过下载和检查进行公开查看，或者通过使用能够实时监控交易的区块链浏览器进行查看。
每个节点都维护自己的链版本，并随着新区块的添加而不断更新。因此，如果需要，可以追踪比特币到其目的地的移动。
安全性
区块链技术通过各种方法确保去中心化的安全性和信任。最初，新区块以线性和时间顺序的方式一致存储，并始终附加到区块链的最后。一旦区块被添加到区块链的末尾，它就变得不可变，从而防止对先前区块的任何更改。
对区块内任何数据的修改都会改变其哈希值。由于每个区块都包含前一个区块的哈希值，因此任何更改都会影响后续区块。如果尝试修改区块，网络会因为哈希值不一致而拒绝它。然而，这种操纵可能会发生在较小的区块链网络中。
区块链网络的类型
区块链配置有很多种，可以明确分为 4 个子类别。以下几点清楚地解释了不同类型的区块链网络 −
公共
公共区块链向所有参与者开放，任何人都可以成为成员。区块链中的每个个人都拥有相同的权限来查看、修改和验证区块链。
公共区块链的主要目的是交易和创建数字货币，例如比特币、以太坊和莱特币。
私有
个人实体监督私有区块链，称为托管区块链。管理机构决定网络内的成员资格和特权。
由于访问受限，私有区块链表现出部分去中心化。Ripple 是一个面向企业的数字货币兑换网络，是私有区块链的主要例证。
联盟
联盟区块链 网络由组织集体管理。这些预先选定的实体协作以维护区块链并建立数据访问协议。目标一致且在共担责任方面具有优势的行业通常青睐联盟区块链网络。
混合
混合区块链集成了私有和公共网络的功能。组织能够结合公共框架建立私有的、许可的系统。
这种安排使他们能够管理对区块链中存储的特定数据的访问，同时保持其他信息的公开可用性。
智能合约用于允许公共参与者验证私人交易的完成情况。例如，混合区块链可以提供对数字货币的公共访问，同时确保银行拥有的货币保持机密。
区块链的应用
不同行业以各种方式使用区块链技术。下面提到了其中一些行业 −
能源生产行业
能源公司利用区块链技术建立点对点能源交易平台，提高可再生能源的可及性。举例来说，这些应用包括 −
- 利用区块链的能源公司开发了一个交易平台，使个人能够买卖电力。配备太阳能电池板的房主可以通过这个平台向附近的居民出售多余的太阳能。该系统运行高效，智能电表发起交易，然后记录在区块链上。
- 通过基于区块链的众筹项目，用户有机会在能源资源有限的地区赞助和拥有太阳能电池板。太阳能电池板安装完成后，赞助商还可以从这些社区获得租金收入。
银行和金融机构
银行和证券交易所等传统金融机构利用区块链技术来监督数字交易、账户和市场交易。一个例子是新加坡交易所有限公司，这是一家专门从事亚洲投资服务的公司，它利用区块链来增强银行间支付系统。
区块链的采用有效地解决了各种问题，例如批量处理和大量金融交易的手动核对。
娱乐业和媒体
媒体和娱乐公司利用区块链技术来监督版权信息。确保版权验证对于确保艺术家获得公平报酬至关重要。需要进行大量交易来记录版权材料的购买或转让。
通过实施区块链策略，他们有效地提高了效率并降低了与版权管理相关的费用。
区块链的好处(优点)
区块链技术的优势(优点)包括以下几点 −
- 通过消除第三方验证来降低费用
- 通过消除人工验证来提高精确度
- 由于去中心化，篡改难度增加
- 安全、保密、有效的交易
- 清晰透明的技术
- 为政府不稳定或不发达的国家的居民提供银行替代品和保护个人数据的手段。
区块链的缺点(缺点)
区块链技术的缺点(缺点)包括以下几点 −
- 每秒处理的交易数量有限。
- 过去参与过非法活动，例如在暗网上。
- 不同司法管辖区的法规不确定且各不相同。
- 数据存储容量受限。
- 一些区块链需要付出巨大的技术成本。
成为区块链开发者的路线图
以下步骤包括开始使用区块链并成为区块链开发者需要遵循的具体步骤。那么，让我们逐一深入研究这些步骤 −
- 为任何编程语言、语法、面向对象编程 (OOP) 概念和数据结构打下坚实的基础，尤其是链表、图和树。
- 掌握至少一种编程语言，如Python、JavaScript或Solidity，它们构成了区块链开发的关键。
- 学习核心计算机科学科目，如信息和网络安全、密码学、计算机网络和数据库管理系统 (DBMS)。
- 复习数学主题，如概率、统计学、线性代数和微积分。
- 从区块链基础开始 - 分布式系统、共识机制(工作量证明、权益)广告去中心化应用程序，称为DApps。
- 探索不同的区块链类别，如公共、私有、混合和联盟。
- 掌握智能合约和 Solidity。
- 研究加密概念，如哈希、加密、数字签名和密钥管理。
- 选择像以太坊这样的平台及其编程语言 Solidity。练习编写、测试和部署智能合约。
- 探索以太坊生态系统，如以太坊虚拟机 (EVM)。开始详细研究 Web3 概念。
- 创建项目并参加黑客马拉松和竞赛，以磨练您在 Web3 和 Solidity 方面的技能。
- 探索除以太坊之外的更多平台，例如 Solana、Cordano 和 Polkadot 等等。
- 为开源社区做出贡献并在该领域获得实践经验。开源领域包括 GSoC(Google Summer of Code)等等。
关于区块链的常见问题解答
以下页面回答了有关区块链技术和加密货币的最常见问题 −
1. 区块链网络中的账本是什么?
账本是不断增加的数据文件，记录了这些文件所基于的网络的所有交易条目。
2. 区块链技术使用哪些语言?
区块链开发使用的主要语言是Solidity、Python、C#、Ruby、Golang等等。初学者最好使用 Solidity。
3. 世界上使用最广泛的加密货币有哪些?
比特币是世界上使用最广泛的加密货币，其次是以太坊和狗狗币。
4.区块链是如何工作的?
一般来说，每当有新的区块链交易添加到区块链时，同一区块链实现中的许多节点都需要执行算法来评估、验证和处理区块链区块的历史记录。如果大多数节点确认区块历史和签名的真实性，则区块链交易的新区块将被接受到账本中，并且包含数据的新区块将被添加到区块链中。
结论
区块链技术正在获得广泛认可，这在很大程度上是由于比特币和加密货币的影响，许多实际应用已经得到实施和研究。作为全国投资者经常提到的一个术语，区块链有可能通过减少对中介机构的需求来提高商业和政府运营的准确性、效率、安全性和成本效益。
随着我们进入区块链的第三个十年，人们的关注点已经从传统公司是否会采用这项技术转移到他们何时会采用这项技术。目前，我们正目睹非同质化代币 (NFT) 的激增以及各种资产的代币化。在不久的将来，我们可能会看到多个区块链、代币和人工智能集成到企业和消费者的解决方案中。
