『区块』就像连在一起的乐高积木?
输入指纹解锁手机是在参与『哈希算法』?
『挖矿』是一种规则特殊的投骰子?
投币电话的作弊把戏和『双重支付』差不多?
『重放攻击』相当于重复使用一张二维码优惠券?

……以上绝不是瞎扯,阅读此书,你会发现区块链的世界轻巧又性感!

这是一本普通人真正可以看懂的区块链科普书。区块链相关的99个概念被切分为短小的篇章,每一个词都提供了高度贴近生活且妙趣横生的小例子,让普通人可以轻松地解码区块链世界的奥秘,更有99幅原创插画,大大增强了可读性和趣味感。

目录

目录

1/区块链基础词

1.  区块链

2.  去中心化

3.  私有链

4.  联盟链

5.  公有链

6.  比特币

7.  中本聪

8.  创世区块

9.  区块

10. P2P网络

11. 分布式系统

12. 哈希算法

13. 挖矿

14. 共识机制

15. 以太坊

16. 智能合约

17. 通证(Token

18. 去中心化应用(DApp

19. 法币

20. 加密货币和数字货币

 

 

2/区块链运作机制

21. 矿机

22. 专用集成电路(ASIC

23. 记账

24. 矿工

25. 矿场

26. 算力

27. 矿池

28. 云挖矿

29. 难度动态调整

30. 孤块

31. 空块

32. 工作量证明机制(PoW

33. 权益证明机制(PoS

34. 股份授权证明机制(DPoS

35. 拜占庭将军问题

36. 实用拜占庭容错机制(PBFT

37. Coinbase交易

38. 交易

 

 

3/区块内部微观世界

39. 时间戳

40. 区块高度

41. SHA-256

42. 梅克尔树

43. 简单支付验证(SPV

44. 加密

45. 对称加密

46. 非对称加密

47. 数字签名

48. 盲签名

49. 环签名

50. 多重签名

51. 数字证书

52. 钱包

53. 热钱包

54. 冷钱包

55. 助记词

56. 节点

57. 未完成的交易输出(UTXO

 

 

4/区块链外部利益

58. 51%攻击

59. 双重支付

60. 重放攻击

61. 重放攻击保护

62. 女巫攻击

63. 粉尘攻击

64. DDoS攻击

65. 勒索

66. 分叉

67. 软分叉

68. 硬分叉

69. 隔离见证(SegWit

70. SegWit2X

71. 闪电网络

72. 状态通道

73. 比特币核心开发组

74. 零确认交易

75. 同态哈希

76. 零知识证明

77. 可互换性

 

 

5/过去事件和现在时

78. 初始加密货币发行(ICO

79. 白皮书

80. 沙盒监管

81. 去中心化自治组织(DAO

82. The DAO

83. 去中心化自治社会(DAS

84. 密码朋克

85. “亿元披萨”

86. “门头沟”事件

87. 郁金香危机

88. 主链和侧链

89. 跨链技术

90. 协议层和应用层

91. 分片

92. 超级账本

93. 区块链即服务(BaaS

94. 泰达币(USDT

95. 稳定币

96. Libra

97. 中央数字货币

98. 通证化

99. 价值互联网

内文摘选

05 公有链

公有链是一种完全去中心化的区块链,它不被任何一家公司或者某个财阀联盟控制,大量匿名的公众参与者共同维护着一条链的运行。

举个简单的例子,现在有一场唱歌选秀大赛,有三种评审方法:

1.一家主办方组成一个内部评审团;

2.利益相关的主办方、赞助商等合作机构组成联合评审团;

3.决赛开启短信投票,评审人变成了无从得知身份来历的大众参与者。

这三种评审方法之间的关系,就可以简单地类比成私有链、联盟链和公有链之间的关系。

毫无疑问,比特币就是当今世界最知名的一条公有链,但其实这条公有链的运行本质早就被验证和实践过了——而且是以一种非常古老蛮荒的方式。

密克罗尼西亚现在是人类学家关注较多的中太平洋群岛,其中有一个神奇的小岛叫雅浦岛。自从他们的祖先用独木舟征服太平洋后,岛民们几乎与世隔绝,20世纪初各个村落中的岛民总量达到5000~6000人,使用的是一种去中心化的方式作为货币流通机制。

岛民用的“货币”是一种长得酷似甜甜圈的石头,有些石头太大了,日常交易的时候根本搬不动。每次交易时,两位岛民就围着这块石头宣布这笔买卖,他们所在村落的村民们会共同前来为交易作证,还会请来整座小岛的酋长和各村德高望重的老人们共同见证。那些体型庞大的石头并没有真的被挪动,但由于现场每个见证者都记录了这一时刻,交易就生效了。

如果有老人因为年岁过大而去世,也不会影响交易记录的结果,倘若交易一方想单方面串通见证者抵赖,也几乎不可能得逞,因为他无法同时篡改其他人脑海中的交易记忆。

这种由公众一起见证并记录的交易圈,其实就类似公有链。你可以把酋长和老人们视作完整账本的保管者,他们出现在岛上的各个村落,见证了每一笔交易,而每个村落的村民则保管着部分交易的账本,一般只记录自己村里的交易。

“甜甜圈”的开采成本很高,数量也极其有限,雅浦岛的岛民们虽然没有像现代人那样将自己的货币记录在银行账本上,但他们拥有的石头数量和大小就真实彰显了财富多寡。

有趣的是,岛上还有一位富人,没人见过他的石头,但是酋长和村民们都记得,他的祖辈曾经开采过一个巨大无比的“甜甜圈”,运输途中翻了船,现在正躺在茫茫太平洋底。

这种“共同记忆”正是“石币”赖以存在的基础。而公有链的生态也依赖着每一位参与者的共识。

现在,雅浦岛已经因为现代文明的涌入改用美元,以应对越来越频繁的商品交易,只有那些长满青苔的石头依旧静静堆放在后院或者广场中,供游客参观。

而一直使用人民币、美元等现代货币的我们,却选择了仿效他们的思路,创建了比特币这样的公有链。这不能不说是一个奇妙的轮回。

 

12 哈希算法

在区块链世界里,你常常听到这样的说法:“哈希一次”。

来看看“哈希一次”究竟会发生什么。以近30万字的《百年孤独》为例,“哈希一次”就是指通过哈希函数的算法,将这30万字压缩成几个字节的长度,具体长度则取决于不同的哈希算法。

30万字就是输入值,几个字节是输出值,通俗地理解,这种“压缩”的过程就是“哈希一次”,压缩而成的输出值被称为“哈希值”。

“哈希一次”最重要的特征在于不可逆推,也就是你无法通过输出值反推出输入值是什么,就相当于我们无法通过几个字节逆推出压缩以前的《百年孤独》的原文是怎样的。

为什么呢?这是因为在压缩过程中,我们已经损失了《百年孤独》绝大部分的细节,通过短短的几个字节不可能反推出原文是一本什么样的书,甚至无法确定这是不是一本书。

举个例子,你天天用的手机指纹识别技术就是运用了哈希的原理。

你的指腹上包含了大量皮肤凹凸纹路的信息,而手机在第一次采集你的指纹时,要完整记录这些信息是一项不可能任务。

所以手机采集指纹时,其实是通过“哈希一次”,将你的海量指纹信息压缩到了比较小的数据单位记录下来的,你最终录入手机的指纹相当于压缩之后的哈希值。

通过“哈希一次”,很少的信息量就可以代表你的指纹,根据这些信息量无法逆推出原始、完整的指纹信息。

不过,这种哈希并不是完美的。现实世界中并不存在完全一样的两枚指纹,即使DNA相同的同卵双胞胎,也因为后天环境和发展的不同而使皮肤凹凸纹路不尽相同,每一点“凹凸”都可以视作一个主人专属的身份信息。

但因为哈希算法抛弃了绝大多数指纹的“凹凸”信息,记录下来的并不完整,所以存在着两个人录入手机的指纹ID完全一致的情况。而这种哈希值重合的情况,就被称为“碰撞”。

比如按照苹果公司公开的说法,指纹ID重合的概率达到了1/50000,也就是说,每5万个人中有一个人可以用他的指纹解锁你的手机。听起来有点可怕对不对?但因为共有指纹ID的人之间偶然发生关联的概率极低,所以目前基本还是能够保证手机指纹识别技术的可靠性。

现在,让我们回到区块链的世界。区块链可以理解成环环相扣的数据链,每一个区块头都记录了上一个区块的摘要信息,其实也就是上一个区块的哈希值。只要原始数据稍微改动一点点,得到的哈希值就会完全不同,账本间会发生冲突。这就是它为什么如此安全的奥秘所在。

 

17 通证(Token)

有那么一阵,你打开新闻App,经常能在关于区块链的报道中看到“代币”这个词。和那些疯狂减脂的人吃的 “代餐”一样,代币听起来就像是某种加密货币的替代。

不过后来人们似乎集体约定般换成了讨论“通证”,这可比“代币”的说法要晦涩多了,唯一可以引发的一丝联想,可能是“通行证”之类的东西。也许它是指可以进出某种网络执行操作的许可?

其实,“代币”和“通证”在计算机科学里是同一个词:Token。

Token在区块链的语境里就是指一类加密货币。目前在以太坊或者其他同类型平台上创建的DApp基本都发行了Token。

和比特币、以太币这些加密货币相似的是,Token当然同样遵循着去中心化的内核属性,但不同的是,比特币、以太币拥有完全独立的区块链网络,而Token则依附在以太坊这类平台上发行和运行。

不妨就以以太坊为例,来看看Token究竟能起到什么作用。

先重温一下之前说过的区块链打车的场景吧。现在,这个开发团队已经将项目代码部署在了以太坊网络上,写好智能合约的同时,根据以太坊提供的“模板”发行了属于自己的Token。Token的发行量一开始就写入合约,请允许我将这个虚构的Token称为“打车币”。乘客支付车费时,可以选用“打车币”结算,一般也可以用以太币结算。

而如果乘客选择“打车币”,智能合约会记录下“打车币”的使用情况。智能合约的每一个动态都被矿工们塞入区块,连接到以太坊网络中。

有没有发现,在打车这个DApp里,“打车币”可以“替代”以太币使用。可能这就是Token被称为“代币”的原因。

Token可以在应用项目自己构建的生态中流转使用,换言之,有了Token,就等于获得了在生态中执行操作的“通行证”,所以Token又被称为“通证”。

不过,你也能看到,由于相当于以太坊上的“子生态”,所以Token要想真正获得广泛的价值认同和用户基础是非常困难的。

但由于开发和维护一条像以太坊那样的独立区块链成本高昂,许多团队还是选择了以发行Token的方式来创建一个区块链项目。由于Token在类似以太坊这样的平台上已经近乎可以实现“一键发行”,所以也被快捷地用于改造一些传统的商业模式。

如果说区块链技术正在向着人类社会的未来滑翔,那么Token所构建出来的应用层面的种种可能性,就是呈现在普通人面前优美开阔的一片谷地。基于智能合约,拓展区块链应用的门槛降低了。如果说,中本聪刻画的是一幅浪漫的去中心化的自由图景,Token给了这种自由一个着陆点。

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