区块链技术入门

区块链由包含批量有效交易的块组成。

每个块包括区块链中先前块的散列，将两者连接起来。链接的块形成链。

除了基于安全散列的历史记录之外，任何区块链数据库都具有用于存储历史的不同版本的指定算法，以便可以选择具有更高值的一个而不是其他版本。支持数据库的同行在任何时候都没有完全相同的历史版本，而是保留了他们目前所知的数据库的最高得分版本。每当对等体获得更高的评分版本（通常是添加了单个新块的旧版本）时，它们会扩展或覆盖自己的数据库并将改进重新传输给其对等体。

绝不保证任何特定条目将永远保留在历史的最佳版本中。区块链通常用于将新块的分数添加到旧块上。只有通过新块进行扩展而不是覆盖旧块，才有动力。随着更多的块建立在它之上，入口被取代的可能性下降 - 最终变得非常低。

在比特币的背景下，区块链是一个数字分类账，记录了曾经发生过的每一个比特币交易。

区块链实现由两种记录组成：事务和块。

这个简短的背景将遵循 “块链”技术的演变。

椭圆曲线和区块链加密

：例如（三次多项式）具有特定的已知解。

椭圆曲线具有独特的属性，因为有一种方法可以将椭圆曲线的“加”解决方案组合在一起以获得另一种解决方案。

简而言之，如果您在曲线上绘制一条直线（不是完全水平或垂直），它将始终在第三点处与曲线相交。这被定义为将Point P添加到Point Q.如下所示： -

唯一的例外是如果一条线与椭圆曲线相切。在这种情况下，该线仅在另一个点处与曲线相交。这被定义为点“P”的“加倍”。如下所示：-

在上面的例子中，通过沿x轴反射R '找到点R.

区块链，有限域和散列函数

在椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）的上下文中，有限域可以被认为是预定义的正数范围，其中每个计算必须落在其中。超出此范围的任何数字都“环绕”以便落在该范围内。

考虑这个的最简单方法是计算余数，如模数（mod）运算符所表示的。例如，9/7给出1，余数为2：

9 mod 7 = 2

这里我们的有限域是模7，并且该域上的所有mod操作产生的结果落在0到6的范围内。

哈希函数只是一个应用于数据的规则，用于给出结果 - 在本例中为数字。例如，SHA256是一个Hash函数，它接受一个输入并具有256位输出。（SHA =安全散列算法）。

文件>

密码> SHA256> 256位数

数据>

在SHA256的情况下，有2 256种可能的结果。

（另一个重要的哈希算法是RIPMED160）。

块链技术（如比特币）使用非常大的数字作为基点，素数模和序。

算法的安全性依赖于这些值很大，因此对暴力或逆向工程来说是不切实际的。

在比特币的情况下：

椭圆曲线方程：y 2 = x 3 +7

Prime modulo = 2 256 - 2 32 - 2 9 - 2 8 - 2 7 - 2 6 - 2 4 - 1 = FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFC2F

基点= 04 79BE667E F9DCBBAC 55A06295 CE870B07 029BFCDB 2DCE28D9 59F2815B 16F81798 483ADA77 26A3C465 5DA4FBFC 0E1108A8 FD17B448 A6855419 9C47D08F FB10D4B8

顺序= FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFF FFFFFFFE BAAEDCE6 AF48A03B BFD25E8C D0364141

私钥和公钥以及钱包

为了产生“私钥”，块链协议选择椭圆曲线上的点，例如。点“E”即基点。

私钥只是一个数字 - “N”（这样，0 <= N <= 2 256）

与私钥相关联的公钥只是点“E”，自身加“N”次。IE P = NxE

对于比特币，与密钥相关联的地址是公钥的SHA256哈希的RIPMED160哈希。

钱包只是包含私钥和公钥以及地址的文件。钱包通常包含许多密钥，也可能包含交易的标签信息，例如“贷款支付”等。

数字签名和区块链

椭圆曲线用于构建数字签名算法以对数据进行签名。数据可以是任何长度。第一步是“散列”数据以创建一个包含与曲线顺序相同的位数的数字（256）。数学是悄然参与的，所以为了简单起见，我将概述步骤。（如果您需要更多信息，请单击此处查看使用小数字的完整工作示例。

散列数据以创建一个包含与曲线顺序相同位数的数字，即256位。
使用标量乘法计算点（x，y）= k * G.
找到r = mod n（如果r = 0，则返回步骤1）。模数算术计算器
求s =（z + r * d）/ k mod n。（如果s = 0，返回步骤1）
签名对是（r，s）。

要使用公钥验证签名，第三方将执行以下步骤：

验证r和s介于1和n-1之间
计算w = s -1 mod n
计算u = z * w mod n
计算v = r * w mod n
计算点（x，y）= uG + vQ
验证r = x mod n。如果不是，签名无效。

您可以点击此处验证这些步骤是否有效

“比特币”挖掘和“工作证明”概念

矿工并没有那么多解决数学问题，因为他们花了很多心思做出猜测，直到他们猜对了。

比特币的工作原理是拥有一组链接的交易记录“块”，记录谁拥有比特币。为了使比特币工作，他们需要一些方法来确保块的记录是不可变的，即没有人可以改变它。

他们实现这一目标的方式是创造采矿的概念。矿工采用当前的一组交易，其中包括指向最后一组接受的链接，并进行数万亿次猜测，每次将一个数字放入块头的 “随机数”字段中。块头通过哈希函数运行，也称为“单向”或“陷阱门”功能。在这种情况下，使用SHA-256哈希函数。如果散列函数的输出低于阈值，则该块有效，被其他矿工接受，并且正确猜测的矿工在比特币中获得块奖励。

散列函数输出阈值越低，提供猜测的难度就越大，这将导致散列函数的输出足够低，并且阈值的低度由比特币“难度”决定。难度调整每个两周的时间取决于找到最后6 * 24 * 14块的时间：如果只花了一周时间，那么“难度”应该加倍 - 这样无论在全球范围内采矿多少，一个新的块平均每10分钟继续创建一次。

你写的是什么，留在里面。比特币是区块链上第一个跟踪资产的货币，因为它用于支付矿工，比特币和区块链交织在一起。但只要比特币生态系统继续咆哮，您就可以使用区块链永久地写下任何东西。

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