喵懂区块链27 |一招教你快速成为区块链硬核技术“老司机”

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对称和不对称

为什么我们首先要加密数据？

比如Agent A要给Agent B写一封信，如果没有加密，直接明文传输，传输过程中很可能被恶意第三方截获。乙方无法接收数据，最坏的情况是恶意第三方篡改数据，使乙方接收到错误数据，导致代理A和B均死亡。

于是对称加密诞生了。代理 A 打算加密这封信，但如果代理 B 需要解密它以太坊全节点挖矿，他需要加密和解密规则。这条规则叫做“密钥”以太坊全节点挖矿，所以代理 A 把加密的信件和密钥一起发送，但这也有一个问题，就是密钥和信件在途中被坏人偷走了，这也可能导致同样的坏结果。

针对传统加密方式的弊端，我们想出了一个新的对策，那就是非对称加密。非对称加密是一种使用不同密钥进行加密和解密的方法。 A 想向 B 发送一封密信，但代理 B 作为接收者，生成了一对密钥，包括公钥和私钥。他把私钥保存好，把公钥公开给大家看。 A 用 B 的公钥对密信进行加密，加密后发送给 B。 B用自己的私钥解密，可以还原密信的内容，从而避免了私钥的传输和暴露，保证了信息安全。

数字签名

不要将数字签名视为手写签名的电子化。让我们抽象地理解一下，签名的过程是什么？这是一个自我认同的过程，那么我们如何在数字世界中自我认同呢？

首先，小A给小B写了一封信，那你怎么证明这封信是小A写的呢？小A用自己的私钥对这封信的摘要信息进行加密，连同这封信一起传送给小B。这个用私钥加密的过程就是数字签名的过程，就像我们过去以印章的形式自我证明自己的身份一样。小 B 收到后，用小 A 的公钥解密。如果发现解密后的内容与信件内容相符，则说明信件没有被篡改，确实来自小A。这个解密过程就是验证数字签名的过程。 .

多重签名/多重签名

多重签名是指在交易发生前进行多重签名和多人私钥加密的过程。多重签名增加了加密货币的安全性，使得一个人不能在未经他人同意的情况下拿走所有的数字货币。

哈希和哈希值

散列函数是一个非常神奇的函数，不管是什么内容或大小，只要对它进行散列，就会生成一个固定大小且唯一的散列值。

我见过一个非常非常实际的例子

你把哈希函数想象成一个屠宰机：这台机器可以把任何猪切成块等等。长香肠，但是图案不同，所以最终的产品——相同长度的不同图案的香肠就是哈希值。

那你为什么要使用哈希？这应该从他的特点来讨论：

第一个一、不可逆：可以通过hash值验证原文是否被篡改，但不能通过hash值推断原文。看香肠的质地，好像猜不出猪长什么样。

第一个二、的计算速度极快：散列20G高清电影和5K文本文件复杂度相同，计算量极小，可以在0.中得到@>1 秒 结果。也就是说，猪再肥，骨头再硬，只要一眨眼的功夫，就能做出一根香肠。

这就是哈希算法的全部内容。

未使用的交易输出/UTXO

很多新用户会混淆这一点。比特币不是我们常用的账户模型。普通账户模式场景下，我今天收到的100元和20元不计算在内，直接累计到120元。但在 UTXO 模型中，每个收入和支出都是独立的。比如我在钱包里放了100元现金和20元现金，虽然一共是120，但是如果我叫30，我需要把100元现金给对方，对方还给我70元。我们可以简单理解为，每张钞票都类似于一个 UTXO。 UTXO 是您可以花费但尚未花费的资金。

共识与共识机制

在传统的记账系统中，是由一个人或一个主体控制的，所以记账不会有差异。区块链最大的不同在于，中心化管理组织已成为过去。最大的问题是没有领导者，区块链网络的参与者可能对交易的有效性产生分歧。

当区块链网络中的所有参与者对交易的有效性达成共识时，所有参与者的本地区块链状态是一致的，这就是共识。

那么什么是共识机制？简单来说，共识机制就是筛选记账人的方法和规则，即当记账人的规则明确时，整个系统才有可能达成有效的共识。我们常用的共识机制包括 PoW、PoS 等，我们在之前的喵认识视频中已经详细介绍过。

节点

Node是区块链分布式系统中的网络节点。它是通过网络连接的服务器、计算机、电话等。它成为不同类型区块链的节点。方法会有所不同。以比特币为例，参与交易或挖矿构成节点。

全节点其实就是同步所有区块链数据的节点，包括区块头、区块体等信息。

所谓的轻节点只需要存储区块链头部，不需要存储完整的交易列表等信息。

挖矿难度

比特币的挖矿难度是一个动态调整的值。很多新手会认为比特币算力越高，出块速度越快，这可对可错，非常棘手。比特币区块生成速度为每块 10 分钟。算力一旦上升或下降，都会直接影响出块时间。但是，每挖出 2016 个区块（约 14 天）后，挖矿难度就会增加。根据这2016个区块的实际开采时间自动动态调整。

具体公式如下：

新难度值（TARGET）=旧难度值*（2016*10分钟/前2016个区块的总出块时间）

p>

因此，前2016个区块的总出块时间越长，新难度值就会降低，总出块时间越短，新难度值就会增加，从而保持10分钟左右的动态平衡。

更多关于挖矿的细节：

喵懂区块链问题04 |比特币挖矿，你离财富最近！

方块高度/方块高度

块的高度是指它与区块链中创世块之间的块数。

51% 攻击

比特币的挖矿概率与算力成正比，所以如果有人掌握了超过50%的算力，他就能比别人更快地找到随机数，更快地创建区块，修改过去的账本记录，甚至控制整个链条。

双重消费

双花是指一笔钱花了两次或更多。例如，小A和小B买了一个包裹并支付了费用。拿到包裹后，小A给自己发了同样的支出和同样的UTXO。小 A 不包括发送给小 B 进行挖矿的交易（记账过程）。如果小A拥有超过50%的算力，那么小A挖出的链就是最长的链，这是大家公认的，但是小A到小B的原始转账记录被排除在这个版本之外账本，那么小A就成功实现了双花。

零知识证明

指证明者在不向验证者提供任何有用信息的情况下，让验证者相信某个断言是正确的能力。

这很有趣。

怎么做？

比如A想向B证明他拥有某个房间的钥匙，如果采用零知识证明的思维方式，如何解决：

B判断房间里有钥匙 对于某个物品，A用自己拥有的钥匙打开房间的门，然后拿出该物品给B看，从而证明他确实有房间的钥匙。

这样做的好处是在整个证明过程中，B看不到密钥的出现，从而避免了密钥的泄露。

这可以用于哪些场景？在比特币等区块链中，所有交易记录都是公开可见的。如果基于一定的关系网络，可以追溯个人资产等，显然与隐私保护的刚性需求背道而驰。零知识证明可以通过不告诉你交易的细节，同时证明交易的合法性来增强隐私保护。更多零知识证明，匿名币话题，我们后面再说。

以太坊区块链 vs 以太坊虚拟机 vs 智能合约

我将通过一个例子连续解释这三个概念。

比如小A看中了小B的海量美剧资源库，对小B说我给你10以太币，你把资源卖给了我，所以小A给了小B的以太坊地址转账10个以太币，是以太坊区块链上的转账，和比特币转账之类的没有太大区别。

但小B不差钱，觉得买卖很无聊。他对小A说，我给你100个在线问答。如果你能全部答对，我将免费与你分享资源。这是一个智能合约。当触发预编程条件（答对100题）时，智能合约会立即执行相应的合约条款（免费发送资源库），工作原理类似于计算机程序的if-then声明。

你会发现这个智能合约的执行并不是直接在以太坊区块链上，因为每个子场景可以创建很多不同的智能合约，所以大家把这个执行规则，代码放在以太坊虚拟机器。每当一个账户想要执行智能合约并且发生转账时，网络中的节点都会通过以太坊虚拟机运行特定的代码来执行特定的规则。虚拟机既保证了网络的智能化，又与主网的其余部分隔离，运行时不影响主链的运行。

图灵完备

图灵完备（Turing Complete）意味着所有可计算的问题都可以解决。比特币的脚本系统是图灵不完备的，而以太坊的智能合约系统是图灵完备的。图灵完备和图灵不完备各有优势。图灵不完备更安全，图灵完备更智能。

去中心化应用/去中心化应用/DApp

DApp 是一种在网络上公开运行的软件应用程序，一种由许多人维护的技术，而不是由一个组织维护控制。

还有一些常用的技术术语“拜占庭将军问题/分片/闪电网络/隔离见证/侧链/跨链/不可能三角”，如果还有疑问，可以查看喵喵专区我们已经做了一个详细介绍区块链之前的视频。