区块链绝不是单一的创新技术,而是多种跨领域技术的结合,包括算法、数学、密码学和经济模型,结合点对点(P2P)网络关系,利用数学基础就可以建立信任效应,成为一个去中心化的系统,可以不依赖相互信任和单一的中心化机构运行。比特币是第一个利用区块链技术实现去中心化的P2P电子现金系统。
区块链是如何工作的?区块链涵盖了哪些关键技术?让它成为“信任机器”。了解区块链事务的工作原理和流程,可以分为事务和块两部分来了解区块链事务的原理和流程。以下是区块链交易的五个流程:
步骤1:事务生成
当前所有者使用私钥为上一次交易和下一个所有者签署数字签名,并将此签名附在此货币的末尾,以制作交易单。当产生新的事务时,它将首先被广播到区块链网络中的其它参与节点。
第二步:分散交易。
当前所有者向全网广播事务列表,每个节点将收集若干个未经验证的事务哈希值分成块,每个块可以包含数百或数千个事务。最快完成POW的节点会将其自己的块传播到其他节点。
步骤3:工作量证明
每个节点通过相当于解一道数学题的工作量证明机制获得创建新块的权利,并争取数字货币的奖励。每个节点计算工作负载证书以决定谁可以验证事务,结果最快的节点验证事务。这是达成共识的方式。
步骤4:所有节点验证
当一个节点发现一个拦截时,它将块中记录的所有带时间戳的事务广播到整个网络,这些事务由整个网络中的其他节点检查。其他节点将确认该块中包含的事务是否有效,并在确认该块未被重复花费且具有有效的数字签名后接受该块。此时,该块正式连接到区块链,数据不能被篡改。
第五步:区块链记录
全网其他节点检查该块计费的正确性,没有错误后,会在合法块后争夺下一个块,从而形成合法计费块。一旦所有节点接受该块,之前没有计算完功率的块将失效,每个节点将重新建立一个块,继续下一次功率计算。每个区块的创建时间约为10分钟。随着整个网络计算能力的不断变化,每个块的生成时间会随着计算能力的增加而缩短,随着计算能力的降低而延长。