区块链网络图区块链网络部署规划图

皕利分享 2023年03月21日 05:15 100 0

今天给大家聊到了区块链网络图，以及区块链网络部署规划图相关的内容，在此希望可以让网友有所了解，最后记得收藏本站。

5分钟教你看懂区块链基本概念（史上最容易教程）

初入币圈，小娜深深理解新手们想要了解区块链基础概念，但是又无从下手的感觉。

小娜这段时间以来阅读了一系列科普文章，觉得用类比的方法理解会容易很多，这就帮大家整理出来啦～

银行是一个中心化账本，上面写着：

张三的A账号余额3000元，李四的B账号余额2000元......

当张三想要通过A账号转账1000元给李四的B账号时：

转自知乎江卓尔的回答

假设有这样的一个小村庄，大家不是靠银行，而是自己用账本来记录谁有多少钱，每个人都有一本账本，账本上写着：

张三的A账号余额3000元，李四的B账号余额2000元......

当张三想要通过A账号转账1000元给李四的B账号时，

当张三想要通过A账号转账1比特币给李四的B账号时，

所以说，在这个系统中，没有一个中心账本，而是每个人都有一个账本。一传十十传百，实现联动。

每个人的账本上，都有所有的交易记录。每个人账本上的交易记录都是一样的。即便你篡改了你账本上的记录，你也无法篡改村子里其他人的记录，所以你一己之力无法更改记录。这保证了交易记录的真实性。

在上面这个故事中，每个村民都是一个节点。

在现实生活中，人们在电脑上运行客户端软件，接入账本，成为记账的一员，称为一个节点。

节点连接在一起，成为一个网络。

节点我们已经知道了，那么区块又是什么呢？

区块是一段时间内的交易打成的一个包。

如下图所示，假设10个交易打一个包，那么交易1到交易10形成区块1。打包完毕后将下面10个交易打包成区块2，以此类推。

目前比特币全网平均每10分钟产生一个区块，每一个区块都链接到上一个区块，以此相连形成区块链。

为什么要把交易打包呢？

由于比特币长期积累大量的交易，两个节点逐条对照你缺了哪些交易／我缺了哪些交易，是非常困难的。

为了解决这一难题，中本聪发明了区块，把区块从1开始编号，接着是2，3，以此类推。两个节点相互连接后，只要检查双方的区块编号高度，就能方便地同步交易数据。

比如上图，赵六接到王五后，发现王五的区块高度是10，而自己只有9，则只要向王五请求区块10这个一个区块即可。

挖矿，就是竞争区块的打包权。

为什么打包权还要竞争呢？不是把一揽子交易打个包就可以了吗？

打包需要耗费一定的网络及计算资源。为了鼓励张三李四王二赵六等节点参与打包，比特币规则规定：谁打包区块，谁就将获得比特币作为酬劳。

中本聪设计比特币初始总量为2100万个。获得区块打包权的节点，最开始的奖励是每个区块50比特币，之后没经过21万个区块（约4年时间）奖励将减半一次，直到2140年左右区块奖励将变得微乎其微，此时区块奖励总和为2100万比特币。

在比特币奖励的鼓励下，张三李四王二赵六等节点纷纷踊跃争夺打包权，也就是“挖矿”。

那么如何争夺打包权呢？

为了获得打包权，节点们需要进行一种类似“扔硬币”的竞赛。系统规定了游戏规则，谁先扔出符合规定的“硬币”，谁就能获得打包权和奖励。

但是“扔硬币”获胜的诀窍是提高每秒仍硬币的次数，POW（工作量证明）共识机制简而言之就是，干的越多，收的越多。

所以人们纷纷购置矿机和计算资源，争取扔出更多的“硬币”，从而获得节点的打包权和比特币奖励。

因此POW机制非常耗费地球资源。

如上面所说，如果把这个去中心化的账本记账活动比喻为一个游戏，那么比特币就是这个游戏中的代币。

目前由于系统中的比特币还没有到达2100万个，所以系统中有存量货币和增量货币。增量部分是节点通过竞争区块打包权（也就是“挖矿”）获得的。

比特币至少有以下功能：

====或持续更新====

注：部分内容转自江卓尔知乎高赞答案《比特币基础科普与常见误解》

这篇文章是小娜读过的介绍区块链和比特币最全面的一篇，建议大家有时间认真阅读，获益颇丰哦。

区块链网络图区块链网络部署规划图

区块链行业未来有发展潜力吗

区块链是如何存储的？

对于一个现金账户系统区块链网络图，首先要解决的是如何记账，把账记在哪里，账户如何存储等。例如，你在中国银行存款，中国银行为你开立账户，你的账户就存储在中国银行的服务器上，而你在建设银行存款，建设银行为你开立账户，你的账户就存储在建设银行的服务器上。如果你需要转账给同一个银行的其区块链网络图他人的账户，你需要通过这个银行为你转账和结算，如果你需要转账给其他银行的其他人的账户，你需要通过银联为你转账和结算，尽管一个普通用户感知不到如此多的过程，不过这些步骤确实是存在的，从这个过程中区块链网络图我们看到记账的账户系统是专用的，是中心化的，归某一个组织所有并维护，通常这个组织是权威的、可信赖的。

而比特币并没有中心化的记账系统，而是通过分布式的区块链来记载比特币的拥有权和交易信息。每个比特币的参与者都拥有一份相同的区块链副本，区块链包含着多个随着时间排序的块，后一个块通过哈希指针指向前一个块，形成一个链，从链的顶端通过这个指针，可以一直找到底端第一个块，第一个块成为创世纪块。每个区块记录着前一个区块的哈希散列值，实际上是前一个节点头的哈希散列值，如果想改变一个区块包含的交易，必须改变这个区块之后所有的交易，由于每个区块的产生是需要条件和时间的，并且条件相当苛刻（后续会在共识机制相关的文章中详细说明），因此，一个区块一旦产生，并且被区块链的节点所接受，并且在这个节点之后又产生了一定数量的区块，那么这个区块基本是不可篡改的。

区块链示意图如下：

从上图可见，区块链是由多个区块组成，每个区块是由区块头和区块体组成的，每一个区块头包含着区块的元信息，同时也包含一个指向前一个区块头哈希值的指针，这个指针是防止区块链被篡改的关键信息。区块体包含比特币的交易信息，第一个交易是特殊交易，是奖励给挖矿节点的酬劳，这也是唯一一种可以产生比特币的方式，也就是发行比特币的方式，其余的交易都是转账交易，比特币从一个地址支付给另外一个地址，这也是实现比特币价值转移的唯一方式。总结来看，比特币只有发行和转账两种交易，比特币产生以后只能从一个人转账给另外一个人，而不能凭空消失，比特币发行的总量是有限的，一共2100万，因此是一种通缩性货币，后续我们会在相关的文章中详细介绍比特并的通缩特性。

2.2 比特币的拥有者如何证明自己拥有比特币？

上一节介绍了区块链的存储，区块链实际上是比特币的账本，记录着谁拥有多少比特币，只不过这个账本是保存在互联网上的、分布式的，并不是由一个中心机构或者服务器来存储。有了账本，剩下的问题就是比特币的拥有者如何证明自己拥有比特币？就像你在银行开立了一个账户，等你想给其他人转账的时候，你需要在ATM上插入卡，然后输入密码。卡就相当于比特币的地址，密码就相当于比特币的秘钥，有了正确的地址和秘钥，就可以对外宣称自己对比特币的拥有权，就可以把比特币转账给其他人来做一笔转账交易。

在ATM上提取一笔现金，输入密码解锁账户，我们相信ATM机不会泄露密码。那么在比特币的世界里，我们如何通过私钥来校验一个地址上的比特币的归属权呢？

比特币的归属权是通过加密领域技术来实现的，我们先来了解下加密领域的原理，加密领域大体上经过了3个阶段，第一个阶段拼算法，把加密逻辑写在一个非常高深的代码里，后来发现无论把多么复杂的逻辑写在代码里，总有高手可以破解。于是产生了对称秘钥加密，对称秘钥加密通过一个对称的秘钥进行加密数据，然后传输或者保存，需要的时候再通过同一个秘钥进行解密还原原来数据，缺点是秘钥是共享的，无法安全的保存秘钥，尤其是跨组织的场景。后来，聪明的安全科学家们发明了非对称加密算法，例如：RSA，非对称算法拥有一对秘钥，一个公钥和一个私钥，私钥可以推导出公钥，但是公钥不能推导出私钥，公钥加密的数据私钥可以解密，私钥加密的数据公钥可以解密，如果组织A向组织B传递数据，那么组织A使用公钥进行加密，组织B使用私钥进行解密，因此，组织B需要小心的保存好私钥，而公钥是公开的，这是典型的非对称加密场景，能够有效的防止数据被偷窥、被篡改。非对称加密还有另外一个场景，就是签名，签名是加密场景的逆向场景，商户B通过自己的私钥加密数据，然后把加密的数据传递给商户A，商户A通过公钥进行解密，如果解密的数据正确，则说明数据是由A发送的，有效的保证了数据的防篡改，从这两个场景我们看到，公钥是公开的，可发给任何人，私钥是私密的，用来解密或者签名的。

比特币证明归属权的示意图如下：

从上图可见，现实生活中我们用钥匙打开锁头，我们用密码在ATM上提取现金，那么在比特币系统里，我们通过秘钥来实现比特币的转账，实现价值的转移。

更具体来讲，一笔比特币交易会把一定数量的脚本锁定在一个地址，声明拥有这个地址的用户会通过密匙的签名来证明自己拥有这个地址，然后，花费这笔比特币，这笔比特币被花费后并不会消失，会被锁定在其他人的地址上，其他人可以使用同样的方法来花费这笔比特币。

从上面的过程，我们总结了两个动作，锁定与解锁，这和我们平时锁锁头和开锁头是对应的，在比特币系统里是通过锁定脚本和解锁脚本来实现的。

1. 锁定脚本把比特币关联在一个比特币地址上，证明了比特币归属这个地址。

2. 解锁脚本提供证明，证明这个地址归我所有，这个比特币也归我所有，我可以用来支付。

下面我们举一个例子详细说明：

用户Alice在比特币里地址A上拥有10个比特币，Alice与Bob想做一笔交易，Bob把自己家的汽车卖给了Alice，Alice需要向Bob支付10个比特币，Bob的比特币地址是B。

在之前的交易中，Alice拥有的10个比特币被锁定在Alice的比特币地址A上，其来源可能是挖矿所得或者别人转账而来，我们会在后续详细描述如何获得比特币，这里我们只关注证明Alice拥有比特币的交易的锁定脚本。

漫画图解什么是区块链

漫画图解：什么是区块链

什么是区块链？

区块链区块链网络图，英文 Blockchain区块链网络图，本质上是一种去中心化的分布式数据库。任何人只要架设自己的服务器区块链网络图，接入区块链网络，都可以成为这个庞大网络的一个节点。

区块链既然本质是数据库，里面究竟存储了什么东西呢？让我们来了解一下区块链的基本单元：区块（Block）。

一个区块分为两大部分：

1.区块头

区块头里面存储着区块的头信息，包含上一个区块的哈希值（PreHash），本区块体的哈希值（Hash），以及时间戳（TimeStamp）等等。

2.区块体

区块体存储着这个区块的详细数据（Data），这个数据包含若干行记录，可以是交易信息，也可以是其他某种信息。

刚才提及的哈希值又是什么意思呢？

想必大家都听说过MD5，MD5就是典型的哈希算法，可以把一串任意长度的明文转化成一串固定长度（128bit）的字符串，这个字符串就是哈希值。

而在我们的区块链中，采用的是一种更为复杂的哈希算法，叫做SHA256。最新的数据信息（比如交易记录）经过一系列复杂的计算，最终会通过这个哈希算法转化成了长度为256bit的哈希值字符串，也就是区块头当中的Hash，格式如下：

a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0

区块与Hash是一一对应的，Hash可以当做是区块的唯一标识。

不同的区块之间是如何进行关联的呢？依靠Hash和PreHash来关联。每一个区块的PreHash和前一个区块的Hash值是相等的。

为什么要计算区块的哈希值呢？

既然区块链是一个链状结构，就必然存在链条的头节点（第一个区块）和尾节点（最后一个区块）。一旦有人计算出区块链最新数据信息的哈希值，相当于对最新的交易记录进行打包，新的区块会被创建出来，衔接在区块链的末尾。

新区块头的Hash就是刚刚计算出的哈希值，PreHash等于上一个区块的Hash。区块体的Data存储的是打包前的交易记录，这部分数据信息已经变得不可修改。

这个计算Hash值，创建新区块的过程就叫做挖矿。

用于进行海量计算的服务器，叫做矿机。

操作计算的工作人员，叫做矿工。

计算哈希值究竟难在哪里？咱们来做一个最粗浅的解释，哈希值计算的公式如下：

Hash = SHA-256（最后一个区块的Hash + 新区块基本信息 + 交易记录信息 + 随机数）

其中，交易记录信息也是一串哈希值，它的计算涉及到一个数据结构 Merkle Tree。有兴趣的小伙伴可以查阅相关资料，我们暂时不做展开介绍。

这里关键的计算难点在于随机数的生成。猥琐的区块链发明者为了增大Hash的计算难度，要求Hash结果的前72bit必须都是0，这个几率实在是太小太小。

由于（最后一个区块的Hash + 新区块基本信息 + 交易记录信息）是固定的，所以能否获得符合要求的Hash，完全取决于随机数的值。挖矿者必须经过海量计算，反复生成随机数进行“撞大运”一般的尝试，才有可能得到正确的Hash，从而挖矿成功。

同时，区块头内还包含着一个动态的难度系数，当全世界的硬件计算能力越来越快的时候，区块链的难度系数也会水涨船高，使得全网平均每10分钟才能产生出一个新区块。

小伙伴们明白挖矿有多么难了吧？需要补充的是，不同的区块链应用在细节上是不同的，这里所描述的挖矿规则是以比特币为例。

区块链的应用

比特币（BitCoin）的概念最初由中本聪于2008年提出，而后根据这一思路设计发布了开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。

什么是P2P网络呢？

传统的货币都是由中央银行统一发行，所有的个人储蓄也是由银行统一管理，这是典型的中心化系统。

而比特币则是部署在一个全世界众多对等节点组成的去中心化网络之上。每一个节点都有资格对这种数字货币进行记录和发行。

至于比特币底层的数据存储，正是基于了区块链技术。比特币的每一笔交易，都对应了区块体数据中的一行，简单的示意如下：

交易记录的每一行都包含时间戳、交易明细、数字签名。

表格中只是为了方便理解。实际存储的交易明细是匿名的，只会记录支付方和收款方的钱包地址。

至于数字签名呢，可以理解为每一条单笔交易的防伪标识，由非对称加密算法所生成。

接下来说一说比特币矿工的奖励：

比特币协议规定，挖到新区块的矿工将获得奖励，从2008年起是50个比特币，然后每4年减半，目前2018年是12.5个比特币。流通中新增的比特币都是这样诞生的，也难怪大家对挖掘比特币的工作如此趋之若鹜！

区块链的优势和劣势

区块链的优势：

1.去中心化

区块链不依赖于某个中心节点，整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护，都可以进行数据的存储和检验。这样一来，除非攻击者黑掉全网半数以上的节点，否则整个系统是不会遭到破坏的。

2.信息不可篡改

区块内的数据是无法被篡改的。一旦数据遭到篡改哪怕一丁点，整个区块对应的哈希值就会随之改变，不再是一个有效的哈希值，后面链接的区块也会随之断裂。

区块链的劣势：

1.过度消耗能源

想要生成一个新的区块，必须要大量服务器资源进行大量无谓的尝试性计算，严重耗费电能。

2.信息的网络延迟

以比特币为例，任何一笔交易数据都需要同步到其他所有节点，同步过程中难免会受到网络传输延迟的影响，带来较长的耗时。

几点补充：

1.本漫画部分内容参考了阮一峰的博文《区块链入门教程》，感谢这位大神的科普。

2.由于篇幅有限，关于Merkle Tree 和非对称加密的知识暂时没有展开细讲，有兴趣的小伙伴们可以查阅资料进行更深一步的学习。

请简单说一下区块链！谢谢

区块链最简单的解释区块链最通俗易懂的意思

区块链正在得到越来越广泛的应用，并将发挥重大作用，区块链正在成为全球技术发展的前沿阵地，与人工智能、量子信息、移动通信、物联网一道，被列为新一代信息技术的代表。

区块链是跨计算机网络共享的数据库。一旦将记录添加到数据链中，就很难更改。为了确保数据库的所有副本都相同，网络会进行不断地检查。

区块链数据库

大家知道，数据可以是任何信息，例如交易信息。这些数据信息可以被捆绑在一起成为一个互通的数据块。这些数据块又可以一个接一个地组成为一个互通的数据链路。区块链数据库基本部分如下图所示：

区块链运作方式

我们以一个网上交易为例解释这个交易纳入区块链的运作方式与步骤：

第一步：记录交易。设张三在网上卖给了李四一件物品，做成一笔网上交易。该记录数据列出了详细的交易信息，包括来自各方的数字签名。

第二步：该交易记录通过网络检查。网络中称为“节点”的计算机检查交易的详细信息，以确保交易正确有效。

第三步：经网络检查接受的记录添加到数据块中。每个数据块包含一个唯一代码。它还包含数据链中上一个数据块的唯一代码。

第四步：数据块被添加到数据区块链中。唯一代码以特定顺序将数据块连接在一起。

揭开区块链的神秘面纱(一)

什么是区块链

区块链本质上是一个分布式账本技术。如果以数学函数来类比的话，我们可以将分布式网络、共识机制、去中心化、加密算法、智能合约、权限许可、价值和资产等要素理解为函数中的变量或因子。这些变量和因子的有机组合形成了区块链有别于传统技术的一些新的技术特征。

举个例子：

太平洋上有一个与世隔绝的海岛，名叫桃花岛。在桃花岛上，每个家庭拥有一定规模的资产，这些资产以粮食、蔬菜、日用品、房地产等形式存在。岛上的物质交换只在岛内居民之间进行。所有的交易都由这个岛上唯一能写会算的人——岛主黄老邪记录。每一天随着岛内交易的进行，交易信息都在不断增长，黄老邪将所有的交易信息都记录在一本账本中，并由自己来保管。

但是，由黄老邪一人记账的模式出现了诸多问题，随着岛上居民的交易行为日益频繁，每天要记的账目越来越多，黄老邪的记账压力也越来越大。为了缓解自己的工作压力，黄老邪将记账技能传授给岛上的所有居民，使他们都参与到记账过程中来。黄老邪要求居民将交易金额及交易时间等信息都记录下来，并且每一笔交易记录经交易双方签字后方可生效。黄老邪还为岛上每一个家庭分配了各自独立的信箱，只有该家庭的成员才能使用钥匙打开自家的信箱，查看信箱中储存的账目信息。有了信箱以后，岛上的记账模式发生了翻天覆地的变化：当新的交易记录产生时，交易人将一页记载了新的交易信息的记录放入每家每户的信箱中。这些交易信息按照放入信箱的先后顺序形成了一个天然的账本，每一户居民都可以打开信箱进行查看。

在这种情况下，即使有个别人将信箱中的信息进行篡改，整体的交易记录依旧不会出现偏差。居民只要拿出每个人那里保存的账本，根据多数原则确定统一的交易历史，并纠正个别人手中错误的账本页目，就可以在无需岛主黄老邪监管的情况下完成记账。经过黄老邪改变后的分布式记账方式与我们下文所要阐述的区块链有异曲同工之妙。

黄老邪改变记账模式后，岛上的居民都可以参与到记账环节中，每个居民之间都可以发生交易并自行进行记账，而不再需要黄老邪作为交易中心来监管完成，这与区块链点对点的特性很相似。

区块链的动态点对点网络见图：

区块链是一个分布式账本

区块链的分布式账本结构见图：

在桃花岛上，由黄老邪一人记账的时期，整座岛上只有一本账本来对所有的信息进行记录。改变记账模式后，岛上的每一户人家都拥有一本账本，这就相当于区块链这个分布式的公共账本。

区块链推翻了传统的记账模式。与传统记账模式不同，区块链中的交易信息不再由单个机构来记录，而是由其中的每一个节点共同参与记账。在这个分布式网络上，每个节点都有账本的完整备份。如果有人想篡改账本上的记录，他必须改动各节点存储的账本备份，这就使篡改账本记录的行为难以实现。

这就是区块链实现分布式账本的基本原理。