區(qū)塊鏈絕非單一的創(chuàng)新技術(shù),而是將許多跨領(lǐng)域技術(shù)湊在一起,包括演算法、數(shù)學(xué)、密碼學(xué)與經(jīng)濟(jì)模型,并結(jié)合點對點(P2P)網(wǎng)路關(guān)系,利用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)就能建立信任效果,成為一個不需基于彼此信任基礎(chǔ)、也不需依賴單一中心化機(jī)構(gòu)就能夠運作的分散式系統(tǒng),而比特幣便是第一個采用區(qū)塊鏈技術(shù)而打造出的一套P2P電子現(xiàn)金系統(tǒng),用來實現(xiàn)一個可去中心化,并確保交易安全性、可追蹤性的數(shù)位貨幣體系。
區(qū)塊鏈到底是如何工作?區(qū)塊鏈涵蓋了哪些關(guān)鍵技術(shù)?使其被稱為“信任機(jī)器”。要搞懂區(qū)塊鏈交易工作原理與流程,可先將其分成交易與區(qū)塊兩個部分,來了解區(qū)塊鏈交易的原理流程。下面是區(qū)塊鏈交易的五個流程:
第一步:交易的生成
當(dāng)前所有者利用私鑰對前一次交易和下一位所有者簽署一個數(shù)字簽名,并將這個簽名附加在這枚貨幣的末尾,制作成交易單。一筆新交易產(chǎn)生時,會先被廣播到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的其它參與節(jié)點。
第二步:交易的傳播
當(dāng)前所有者將交易單廣播至全網(wǎng),每個節(jié)點會將數(shù)筆未驗證的交易Hash值收集到區(qū)塊中,每個區(qū)塊可以包含數(shù)百筆或上千筆交易。最快完成POW的節(jié)點,會將自己的區(qū)塊傳播給其他節(jié)點。
第三步:工作量證明
每個節(jié)點通過相當(dāng)于解一道數(shù)學(xué)題的工作量證明機(jī)制,從而獲得創(chuàng)建新區(qū)塊的權(quán)力,并爭取得到數(shù)字貨幣的獎勵。各節(jié)點進(jìn)行工作量證明的計算來決定誰可以驗證交易,由最快算出結(jié)果的節(jié)點來驗證交易,這就是取得共識的做法。
第四步:全節(jié)點驗證
當(dāng)一個節(jié)點找到截時,它就向全網(wǎng)廣播該區(qū)塊記錄的所有蓋時間戳的交易,并由全網(wǎng)其他節(jié)點核對,其他節(jié)點會確認(rèn)這個區(qū)塊所包含的交易是否有效,確認(rèn)沒被重復(fù)花費且具有效數(shù)位簽章后,接受該區(qū)塊,此時區(qū)塊才正式接上區(qū)塊鏈,無法再竄改資料。
第五步:區(qū)塊鏈記錄
全網(wǎng)其他節(jié)點核對該區(qū)塊記賬的正確性,沒有錯誤后他們將在該合法區(qū)塊之后競爭下一個區(qū)塊,這樣就形成了一個合法記賬的區(qū)塊。所有節(jié)點一旦接受該區(qū)塊后,先前沒算完P(guān)OW工作的區(qū)塊會失效,各節(jié)點會重新建立一個區(qū)塊,繼續(xù)下一回POW計算工作。每個區(qū)塊的創(chuàng)建時間大約在10分鐘,隨著全網(wǎng)算力的不斷變化,每個區(qū)塊的產(chǎn)生時間會隨算力增強(qiáng)而縮短,隨算力減弱而延長。