加密货币和区块链基础知识

在本文中,我们介绍了加密货币区块链基础知识。 到本文结尾,您将能够解释区块链的概念,对哈希和挖掘有深入的了解,并且您将知道如何获取加密货币。

加密货币是一种电子货币,用于两方之间的交易,类似于我们使用美元和欧元的方式。 加密货币交易记录在区块链架构上。 区块链架构是加密货币最具创新性的方面。

什么是区块链中的区块?

块是一种数据结构,其中包含有关交易的信息。 它具有一个时间戳,一个标识符(ID)和之前​​的块的标识符。 创建块时,将使用先前的标识链接它们。 这就是区块的扩展方式。

在上图中,使用的简化标识为“ 243”,“ 456”和“ 858”。 在区块链中,标识符为256个字符长的代码。

一个区块可以容纳数千个交易,而不是如上所述的四个交易。 如果如图所示存储名称和值,那么区块链的数据使用量将是巨大的。 它也不是匿名的。

区块链通过对交易进行哈希处理解决了这两个问题,因此一个区块仅持有定义了数千个交易的256位代码 。 在比特币中,此代码称为merkle树根。

区块链中的哈希是什么?

诸如图片,电子邮件或视频之类的标准数字媒体实质上由二进制数字(0和1)组成。 哈希函数获取数字媒体,并将其转换为称为哈希值的唯一输出。

让我们举个例子,可以使用常用的称为SHA-256的数学算法对文本“ Hello World!”进行哈希处理 SHA-256哈希值是7F83B1657FF1FC53B92DC18148A1D65DFC2D4B1FA3D677284ADDD200126D9069(在此处进行测试:https://passwordsgenerator.net/sha256-hash-generator/)。 与其通过哈希函数运行简短的“ Hello World!”文本,不如通过它运行图像或事务。 事务将被压缩为唯一的256位哈希值。 更改交易中的单个值(即Dawn向Aziz支付2美元而不是1美元)将导致完全不同的哈希值。

哈希函数的优点:

压缩:散列函数的主要优点是它将数字内容或媒体压缩为256位值。

一致:当使用文本“ Hello World!”测试哈希函数时,您将获得与I相同的哈希值。如果在World上使用小写字母,则将获得完全不同的哈希值。

单向函数:由于其复杂的算法,哈希函数不能反向使用。 您不能提供哈希值作为确定原始数字媒体的输入。

哈希函数如何在区块链中使用?

默克尔根哈希

当区块链中的两方进行交易时,该交易(例如:Sara支付John $ 10)通过哈希函数运行。 这将导致256位哈希值。 对于块中的以下所有事务,都执行相同的操作。

然后,分别代表事务的两个哈希值被再次哈希,从而得到一个哈希值。 对块内的所有事务执行此操作,直到将所有事务减少为单个哈希值(现在称为merkle根哈希)为止。 merkle根存储在块的标题部分中。

简而言之,Merkle根哈希是该块中所有事务的所有哈希的哈希。

现在,该块包含一个时间戳,其前身的哈希值,其自己的哈希值和merkle根哈希。 还记得上面的示例中,更改“ Hello World!”的下限值如何导致完全不同的哈希值吗? 类似地,如果事务的任何部分要更改,则merkle根哈希也将更改。

更进一步:区块链中的所有区块均被哈希一次,产生一个哈希值,该值汇总了到当前点为止的所有历史交易。 在Bitcion中,网络中的每个节点(网络中的每台计算机)都有此状态的副本。 区块链中的所有各方都同意该哈希值,因此他们都同意历史交易的准确性。

请注意,加密货币的哈希方法有所不同。 例如,以太坊块包含merkle根哈希值和最新状态。 比特币和以太坊之间的另一个区别是,以太坊使用“ Patricia Tree”算法来计算根哈希。

采矿是什么意思?

随着新交易的进行,它们将被搁置长达10分钟,直到它们成为区块链中公认的有效交易。 如果没有中央权限,谁来创建这些块?

矿工求解数学公式时会创建一个新块。 给矿工一个目标号码,例如:20。然后通过哈希函数将两个组成部分:新交易的哈希值(处于待处理状态)和一个随机选择的号码(称为随机数)推入。 如果哈希函数的结果小于目标值(20),则矿工“获胜”,并且新块“已解决”。 如果不是,则矿工选择另一个随机数,直到他到达解决方案为止。 正确的随机数被广播到网络,并由其他节点进行验证,以确认它实际上解决了数学问题(因此通常称为工作量证明 )。 从而确认区块内的交易,并将新区块添加到区块链中。

获奖矿工因解决数学问题而获得奖励。 奖励可以是新的比特币或交易费。 由于比特币的总数是有限的,因此每年用于获胜的比特币数量越来越少。 比特币的上限为2100万,到2140年,新的比特币将无法赢得。 在那个阶段,矿工将仅获得交易费作为奖励。

矿池

随着时间的流逝,数学问题变得更加复杂,从而确保在10分钟的间隔内创建块。 随着问题变得越来越复杂,需要更多的资源来解决它们。 这就是为什么矿工聚在一起组成“池”以合并他们的系统资源并解决问题的原因。

我们现在已经涵盖了加密货币和区块链的基础知识; 让我们讨论一下好处。

区块链加密货币的好处:

去中心化 —没有中央机构可以创建区块或确认区块。 它完全由对等网络中的各个节点管理。

透明度 —由于具有链接机制,您可以追溯到以前查看过的所有事务。 通过查看当前区块并跟随到创世纪区块的链接,您可以获得历史交易的完全透明性。

不变 -假设我们的区块链中有10个区块,而第7区块包含一笔交易,您向Sara支付了100个硬币。 您可以尝试修改历史交易记录,以指示您只向Sara支付了10个硬币,而不是100个。此更改将影响该区块的哈希值(merkle根)。 现在,您必须找到一个新的现时值来解决块7的数学问题,然后将其重新添加到区块链中。 如果成功修改,则还必须更新块8-10,以反映新的状态7。因此,您必须求解块8-10。 这需要在解决方框11之前的10分钟内完成。 您的计算机可能没有用于这种修改的资源。

快速 -您可以在10分钟之内将钱汇给网络中任何地方的人。 交易不必由中央银行暂停。

存在哪些加密货币?

尽管大多数人只听说过比特币是一种加密货币,但实际上目前市场上有1500多种。 最受欢迎的是: 比特币,以太坊,Litecoin,ZCash,Monero,Litecoin,Augur和Ripple 。 以市值计算,以太坊目前是第二大加密货币。

以太坊和比特币之间的主要区别:

  1. 流通中的以太比比特币更多。 每15秒释放三个新的以太币(以太坊中的货币),而每10分钟以12.5释放比特币的速度要慢得多。
  2. 比特币的上限为21毫米。 以太坊目前没有限制,目前有超过95毫米的以太币正在流通中。
  3. 以太坊提供更多功能(计算机代码支持的操作)。 这些操作称为“智能合约”。
  4. 以太坊使用KECCAK-256作为其哈希算法,而不是SHA-256。 该哈希函数更加复杂。
  5. 最值得注意的是,以太坊允许使用以太协议开发其他货币,但可以在不同的公共或私有区块链上进行。

以太坊和比特币之间还有更多的技术差异。 您可以在这里了解它们。

您如何获得加密货币?

  1. 如上所述,您可以通过解决数学函数来添加新区块来赚取新的比特币。
  2. 您可以设置钱包并请求朋友(或节点)向您发送硬币(以换取一杯咖啡)。
  3. 或者您可以通过在交易所购买加密货币来进行投资。 有大量的交流可用。 我们目前喜欢使用CoinBase。 您可以通过邀请朋友参加交易所赚取比特币现金,这是额外的好处。

这涵盖了加密货币和区块链基础知识。 在以后的文章中,我们将对各个加密货币进行技术分析,并随着市场变化来回顾趋势。