区块链十分钟区块链8分钟

皕利分享 2023年02月27日 00:55 250 0

今天给各位分享区块链十分钟的知识，其中也会对区块链8分钟进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

比特币的区块产生时间是大概多久

10分钟。

1、比特币区块的产生时间为什么是10分钟？

中本聪（比特币的发明者）自己决定的，区块的生产速率应保持每10分钟1个区块的平均平均速度，因为：区块链估计需要10分钟才能将最新的区块传播到全球所有节点。为了使区块链保持正确同步。如果以更快的速度生产区块，则地球另一端的某些节点可能无法足够快地追上最新交易数据，这可能导致节点不再正确对齐，从而导致“区块断裂”，这是区块链必须尽量避免以保持安全的基本措施。

2、那为什么时间短就不安全呢？

如果你把它改成1分钟，问题就来了——我们假设任何一个新的区块传遍网络需要2分钟。那么，如果10分钟产生一个区块，那么新区块在传播过程中没收到它的节点又生成了一个新区块的几率还不算大，因为毕竟只是全网平均产生区块时间的1/5。然而，如果1分钟产生一个区块的话，问题就大了——假设区块传输速度平均，那么几乎可以确定，在新产生的区块传输到一半的时候，还没收到这个区块的网络有很大可能性也生成了一个新的了。

于是，一个分叉就产生了。而这种情况是很可能会出现的，也就是说，这个网络里会长期存在至少一个分叉。这样的网络显然是不安全的，因为比特币的假设是“如果想要作弊，你得算赢所有的竞争者，也就是全网51%的算力。”但是，如果网络里常年有两个以上的分叉，说明全网的算力被分摊了，于是，想要作弊的话，只需要算赢一半的网络就够了，也就是25%算力。很显然，这样比特币的可靠性就降低了。

读完这篇文章让你彻底了解区块链

我在这一次的文章当中呢，所介绍的所有的内容都是在当今世界的区块链的领域已经发生过了的事实，而不是对区块链的一些想象，不是一些观点。我想呢，只要您认真地看了这个文章，您就一定会轻轻松松地对区块链有一个基本的，准确的了解。

了解区块链仅用十分钟的主要内容分为四个板块儿，21个话题J4个板块是：

第一区块链国家战略。

第二，比特币及其文字表现涉及四个话题。

第三，区块链及其技术逻辑涉及13个话题。

第四，区块链赋能经济社会涉及三个话题。

我们先看第一部分区块链国家战略，第一部分区块链国家，大家知道我们人类经历了六次的信息革命。在七八年以前呢，第一次信息革命就创造了语言原始社会默契的第二次信息革命呢，出现了文字。封建社会的第三次信息革命发明了造纸术和印刷术，19世纪末期的第四次信息革命发明了无线电。

20世纪的第五次信息革命又出现了电视，那么，到了现在的第六次信息革命就出现了计算机和互联网。由于这个计算机和互联网的出现，就催生着各种新技术的迅猛发展。特别是到了2020年，数字经济出现了划时代的发展。

为什么这么说呢? 5G时代的高带宽、低时延和大连接的特征，使ABCD四大技术的落地得以实现。

什么是ABCD四大技术

这里的a就是指Artificial In telligence 是人工智能技术。

B是指Blockchain，区块链技术。

C，是指cloud computing云计算技术

D，就是big data大数据技术技术。

区块链这个词啊，现在是彻底红透了大江南北，2019年10月25日，中央政治局就区块链技术的发展现状进行了集体学习，那么这次会议的要求呢，就是把区块链技术作为核心技术。

作为自主创新的重要的突破口，要加快推动区块链技术和产业的创新发展。 2020年4月20日，国家发改委又将区块链正式纳入新基建。区块链，你说为什么他会这么牛呢? 我们说呀，区块链他不是互联网的延伸，它是对互联网的一次颠覆。未来呢，将有很多很多的技术就会长在这个区块链上，实现区块链化。

那么，怎样才能够准确地学习和理解区块链呢?

我们发现呢，在ABCD这四大技术当中，唯有block间是天然地自带金融属性的啊。所以呢，我们必须从it的视角和金融的视角，这两个视角去学习和理解，区块链，甚至要从国家治理的这个层面去学习和理解，区块链。如果您只是从it的视角去学习和理解，区块链的话呢，就不可能理解到这个技术它的巨大的影响力、影响力，那么，你就会对这个理解呢，就会出现偏差，甚至呢，你会对区块链技术不以为然。另外啊，区块链在学习的过程当中啊，您还要注意它的新名词特别多，需要集中精力，循序渐进的去理解。

我们先从金融的视角来了解区块链。

比特币及其问世表现

要搞明白区块链，就涉及到比特币，而比特币的诞生呢，它又离不开货币的演变过程，我们知道，货币它是从商品当中分离出来，固定的充当一般等价物的特殊商品。其实我们人类使用过很多的货币是包括实物货币、称量货币、纸币、记账货币等等。记账货币呢，它有包括电子货币和数字货币两种。电子货币本身它不是货币，只是用这个电子货币来代表相同数额的货币而已，它是一种代币。

那么他这个代币的总量呢，不会因为电子货币的增加而增加，像支付宝、微信、支付、网银这些就是属于典型的电子货币。数字货币呢，它本身就是一个法定货币。这个法定货币的总量会随着数字货币的增加而增加。我们知道在实物货币的时候呢，其实我们人类选择过很多的东西，作为一般等价物。

称量货币就是一些重金属，后来呢，人们又在重金属当中选择了黄金。为什么要选择黄金呢?因为黄金具有稀有性的特点，可分割的特点，它还具有化学性质最为稳定的特点，这里边需要注意的是黄金呢，他不是哪一个国家发行的，它是自然界提供的。自然界提供多少你这个国家的总量就有多少，因此呢，国家不需要对黄金的价值作出信用上的担保。

但是呢，黄金呢，它毕竟有它使用上的一些缺陷，那么重出门又不好携带，于是呢就出现了子弟。纸币呢，是在北宋的时候出现的，那个时候的纸币啊，还不是现在意义上的这个货币。当时的货币还是黄金，只不过呢，我们是用这个纸币来代表这个黄金而已，这个呢，我们把它叫做金本位。金本位就是金本位制，它是以黄金作为本位币的一种货币制度制度。金本位制的核心的要义就是国家发行多少货币，要根据你这个国家拥有多少黄金来做出决定，不是你想发多少就发多少。

当年呢，美国经济大萧条到了1934年的1月10号，这一天呐，新上任的美国总统就做出了一个非常重要的决定，放弃金本位发行30亿美元。你想啊，放弃金本位，从理论上讲，就是他想发多少货币就发多少货币，即使这个国库里边没有黄金啦，只要他想发，他就可以发钞票。那么就会有人问了，您发行那么多词，到时候还能够换回等价值的黄金吗?

你看这个时候的纸币啊，他已经脱离了黄金，国家信用出现了，这个呢，我们把它叫做以国家信用为担保货币。现在呢，主流的国家在发行货币的时候呢，也都是以国家信用为担保，在发行的。

有什么好处呢?好处就是可以调控经济，经济运行不好的时候，稍微多发一点，就可以带动经济的发展。通过这个变量的增减来引起整个经济总量的连锁反映，这个呢，就是经济学里边的乘数效应。国家一旦掌握了这个东西啊，那么一些国家就被她给迷上了。可是如果控制不好的话，他就会导致国家信用破产。于是呢，很多人就产生了反思。这个反思就是啊，在发行货币的时候，到底是以国家信用为担保好呢，还是对照黄金的总量坚持金本位好呢。这个问题就涉及到了比特币的诞生

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三. 区块链系统的核心之一-分布式共识机制

拜占庭将军问题（Byzantine Generals Problem），是由莱斯利·兰波特在其同名论文中提出的分布式对等网络通信容错问题。

在分布式计算中，不同的计算机通过通讯交换信息达成共识而按照同一套协作策略行动。但有时候，系统中的成员计算机可能出错而发送错误的信息，用于传递信息的通讯网络也可能导致信息损坏，使得网络中不同的成员关于全体协作的策略得出不同结论，从而破坏系统一致性。这个难题被称为“拜占庭容错”，或者“两军问题”。

拜占庭假设是对现实世界的模型化。拜占庭将军问题被认为是容错性问题中最难的问题类型之一。拜占庭容错协议要求能够解决由于硬件错误、网络拥塞或断开以及遭到恶意攻击，其他计算机和网络可能出现不可预料的行为而带来的各种问题。并且拜占庭容错协议还要满足所要解决的问题要求的规范。

在拜占庭时代有一个墙高壁厚的城邦——拜占庭，高墙之内存放在世人无法想象多的财富。拜占庭被其他10个城邦所环绕，这10个城邦也很富饶，但和拜占庭相比就有天壤之别了。

拜占庭的十个邻居都觊觎它的财富，并希望侵略并占领它。但是，拜占庭的防御非常强大，任何单个城邦的入侵行动都会失败，而入侵者的军队也会被歼灭，使得该城邦自身遭到其他互相觊觎对方的九个城邦的入侵和劫掠。

拜占庭的防御很强，十个城邦中要有一半以上同时进攻才能攻破它。也就是说，如果有六个或者以上的相邻城邦一起进攻，他们就会成功并获得拜占庭的财富。然而，如果其中有一个或者更多城邦背叛了其他城邦，答应一起入侵但在其他城邦进攻的时候又不干了，也就导致只有五支或者更少的城邦的军队在同时进攻，那么所有的进攻城邦的军队都会被歼灭，并随后被其他的（包括背叛他们的那（几）个）城邦所入侵和劫掠。

这是一个由许多不互相信任的城邦构成的一个网络。城邦们必须一起努力以完成共同的使命。而且，各个城邦之间通讯和协调的唯一途径是通过信使骑马在城邦之间传递信息。城邦的决策者们无法聚集在一个地方开个会（所有的城邦的决策者都不互相信任自己的安全会在自己的城堡或者军队范围之外能够得到保障）。

城邦的决策者可以在任意时间以任意频率派出任意数量的信使到任意的对方。每条信息都包含如下的内容：“我城邦将在某一天的某个时间发动进攻，你城邦愿意加入吗？”。如果收信城邦同意了，该城邦就会在原信上附上一份签名了的或盖了图章的（以就是验证了的）回应然送回发信城邦。然后，再把新合并了的信息的拷贝一一发送给其他八个城邦，要求他们也如此这样做。最后的目标是，通过在原始信息链上盖上他们所有十个城邦的决策者的图章，让他们在时间上达成共识。最后的结果是，会有一个盖有十个同意同一时间发动进攻的图章信息包，和一些被抛弃了的包含部分但不是全部图章的信息包。

在这个过程中首先出现了第一个问题，就是如果每个城邦向其他九个城邦派出一名信使，那么就是十个城邦每个派出了九名信使，也就是在任何一个时间又总计90次的传输，并且每个城市分别收到九个信息，可能每一封都写着不同的进攻时间。

在这个过程中还有第二个问题，就是部分城邦会答应超过一个的攻击时间，故意背叛进攻发起人，所以他们将重新广播超过一条（甚至许许多多条）的信息包，由此产生许多甚至无数的足以淹没一切的杂音。

有了以上两个问题，整个网络系统可能迅速变质，并演变成不可信的信息和攻击时间相互矛盾的纠结体。

拜占庭假设是对现实网络世界的一种模型化。在现实网络世界中由于硬件错误、网络拥塞或断开以及遭到恶意攻击，网络可能出现许许多多不可预料的行为。拜占庭容错协议必须处理这些失效，并且还要使这些协议满足所要解决的问题所要求的规范。

对于拜占庭将军问题中本聪的区块链给出了比较圆满的解决方案。也就是比较圆满的解决了上述的两个问题。

拜占庭将军问题的第一个问题从本质上来讲就是时间和空间的障碍导致信息的不准确和不及时。

区块链对于第一个问题的解决方案是利用分布式存储技术和比特流技术（BT技术，一种新型的点对点传输技术，具有节点同时作为客户端和服务器端和没有中心服务器等特点），将整个网络系统内的所有交易信息汇总为一个统一的，分布式存储的，近乎实时同步更新的电子总账。统一的分布式共同账本就解决了空间障碍问题；而近乎同步进行的，实时的，持续的对所有账本备份的更新、对账则解决了时间障碍问题。

这个过程较具体一点的描述大概是将区块链系统内所有的交易活动的记录数据统一于一种标准化的总帐上；区块链系统的每一个节点都会保存一份总帐的备份；所有总帐的备份都是在实时的，持续的更新、对账、以及同步着。区块链系统的每一个节点能在这本总帐里记上添加记录；每一笔新添加的记录都会实时的广播到区块链系统内；所以在每一个节点上的每一份总帐的备份都是几乎同时更新的，并且所有的总帐的备份保持着同步。

拜占庭将军问题的第二个问题从本质上来讲就是关于信息过量问题和信息干扰问题。信息过量和信息干扰问题导致决策延迟，甚至决策系统崩溃而无法决策。

区块链对于第二个问题的解决方案是区块链系统的任何一个节点在发送每一笔新添加的记录时需要附带一条额外的信息。对区块链系统的任何一个节点来说这条额外的信息的获得都是有成本的，并且只能有一个节点可以获得。这样就解决了区块链系统的任何一个节点新添加额外信息时的信息多且乱而无法达成一致的问题。在这里，区块链系统的任何一个节点获得那条附带的额外的信息的过程就是著名的工作量证明机制。

共识机制主要解决区块链系统的数据如何记录和如何保存的问题。工作量证明机制就是要求区块链系统的节点通过做一定难度的工作得出一个结果的过程。

区块链系统中某节点生成了一笔新的交易记录，并且该节点将这笔新的交易记录向全网广播。全网各个节点收到这个交易记录并与其他所有准备打包进区块的交易记录共同组成交易记录列表。在列表内先对所有交易进行两两的哈希计算；再对以获得的哈希值进行哈希计算获得Merkle树和Merkle树的根值；把Merkle树的根值及其他相关字段组装成区块头。

各个节点将区块头的80字节数据加上一个不停的变更的区块头随机数一起进行不停的哈希运算（实际上这是一个双重哈希运算）；不停的将哈希运算结果值与当前网络的目标值做对比，直到哈希运算结果值小于目标值，就获得了符合要求的哈希值，工作量证明也就完成了。

分布式的区块链系统是一个动态变化的系统（硬件的运算速度的增长，节点参与网络的程度的变化）。系统的不断变化必然带来系统的算力的不断变化。而算力的变化又会导致通过消耗算力（工作）来获得符合要求的哈希值的速度的不同。最终的结果会是区块链的增长速度会有巨大的不同。这是一个很大的问题。为了解决这个问题，区块链系统自动根据算力的变化对工作难度进行调整。也就是采用移动平均目标的方法来确定，难度控制为每小时生成区块的速度为某一个预定的平均数。

在区块链系统中一个符合要求的哈希值是由N个前导零构成，零的个数取决于网络的难度值。为了使区块的形成时间控制在大约十分钟左右，区块链系统采用了固定工作难度的难度算法。难度值每2016个区块调整一次零的个数。

新的难度值是根据前2015个区块（理论上应该是2016个区块，由于当初程序编写时的失误造成了用2015而不是2016）的出块时间来计算。

难度 = 目标值 * 前2015个区块生成所用的时间 / 1209600 （两周的秒钟数）

这样通过规定的算法，区块链系统就保证所有节点计算出的难度值都一致，区块的形成时间大约一致在十分钟左右。

（1）结果不可控制。其依赖机器进行哈希函数的运算来获得结果；计算结果是一个随机数；没有人能直接控制计算的结果。

（2）计算具有对称性。就是结果的获得和结果的验收需要的工作量是不同的。计算出结果所需要的工作量远远大于验收结果所需要的工作量。

（3）计算的难度自动控制。为了使区块的形成时间控制在大约十分钟左右，区块链系统自动控制了每一个符合要求的哈希获得为大约在十分钟左右。

第一，方法简单易行。

第二，系统达成共识容易，节点间不需要太多的信息交换。

第三，系统比较牢固可靠，任何破坏系统的企图都需要投入大到得不偿失的成本。

第一，消耗大量的算力，也就是浪费能源和其他资源。

第二，区块的确认时间比较长，并且难以缩短。

第三，新创立的区块链非常容易受到算力攻击。

第四，容易产生区块链分叉，稳定的区块链需要多个确认，并且这种状况可能不断持续下去。

第五，算力的逐渐集中导致与去中心化的系统设计基础的冲突日益明显。

权益证明机制是一种工作量证明机制的替代方法，试图解决工作量计算浪费的问题.目前其成功的应用是点点币区块链系统。

权益证明不要求区块链系统的节点完成一定数量的计算工作，而是要求区块链系统的节点对某些数量的钱展示所有权。

权益证明机制首先应用于点点币区块链系统中。

点点币区块链系统的区块生成时，节点需要构造一个“钱币权益”交易，即把自己的一些钱币和预先设定的奖励发给自己。进行哈希计算时，哈希值的计算只同交易输入、一些附加的固定数据以及当前时间（是一个表示自1970年1月1日距离当前时刻的秒数的正数）有关。然后，根据类似工作量证明的要求来检查这个哈希值是否正确。

点点币区块链系统的权益证明机制除了设定了哈希计算难度与交易输入的“币龄”成反比外，其与工作量证明机制非常类似。其中，币龄的定义为交易输入大小和它存在时间的乘积。权益证明机制中哈希值只和时间和固定的数据有关，因而没有办法通过多完成工作来快速获取它。

每个点点币区块链系统的交易的输出都有一定的几率来产生有效的正比于币龄和交易货币数量的工作。

第一，缩短了共识达成的时间。

第二，不再需要大量消耗能源。

第一，还是需要哈希计算。

第二，所有的确认都只是一个概率上的表达，而不是一个确定性的事情，有可能受到其他攻击影响。

授权股份证明机制类似于权益证明机制，是比特股BitShares采用的区块链公识算法。授权股份证明机制是民主选举和轮流执政相结合方式来确定区块的产生。

授权股份证明机制是先由节点选举若干代理人，由代理人验证和记账。其他方面和权益证明机制相似。

每个节点按其持股比例拥有相应的影响力，51%节点投票的结果将是不可逆且有约束力的。为达到及时而高效的方法达到51%批准的目标。每个节点可以将其投票权授予一名节点。获票数最多的前100位节点按既定时间表轮流产生区块。每名节点分配到一个时间段来生产区块。

所有的节点将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的10%作为报酬。

第一，大幅缩小参与验证和记账节点的数量，

第二，可以快速实现共识验证。