区块链基础

区块链技术究竟是什么？

区块链：分布式记账系统（分布式数据库）。去中心化的目的是通过全网共同验证交易和维护数据库来实现的。

基于密码学和分布式数据库的技术将每个参与者变成一个权力中心，通过共识算法和密码学功能解决真实场景中的信任问题。

就像电子链表一样，当新数据出现时，所有数据按照共识规则被分组到一个新的区块中，并连接到原链的后面。每个参数人下载并保存完整的链

区块链特点：

什么是 1:1 储备保证的数字货币？

准备金：金融机构为了应对大额提款有足够的偿付能力，会按照手头现金的比例将存款存入央行。

1:1 储备：每一种数字货币都有实物背书。实物背书的数字货币相对稳定，可以作为投资者规避风险的工具。

比特币地址和密钥之间有什么关系？它是如何产生的？

比特币地址：

比特币：

中本村使用椭圆曲线算法ECC，首先生成比特币的公私钥，然后进行一系列数字签名操作，得到我们使用的比特币的地址。

实际交易：

比特币是如何发行的？

比特币：一种基于区块链技术的加密货币，没有特定的发行人，系统自动产生一定数量的比特币作为奖励矿工完成发行过程。

比特币区块链：相当于一个账本，每个区块都是账本中的一个页面，所有比特币交易都需要矿工挖出来才能记录在这个账本中。

矿工挖矿：通过一系列算法，计算出符合要求的哈希值，从而获得记账权。

什么是比特币全节点？这对整个比特币网络意味着什么？

节点：

在早期没有其他用户的比特币网络中，所有的比特币客户端都可以看作是一个全节点，它保存了整个比特币区块链的数据，形成了一个点对点的网络。

交易流程：当出现新的交易时，接收节点会验证每笔交易的余额是否足以消费，是否存在双花问题，脚本是否满足要求等条件。验证通过后，发送到网络中的其他节点，信息保存在本地内存中。在所有节点完成对交易的验证后，该交易被存储在所有全节点的内存中。从而保证交易的安全性和区块链的不变性

一般来说：比特币节点越多，网络安全性越高

比特币区块链上的交易如​​何运作？

交易：本质上是资产所有权的转移。

比特币交易：记录在区块链中的比特币所有权转移。这是将钱从一个地址转移到一个地址的过程。

在比特币交易过程中，公钥和私钥用于确认比特币的所有权并签署交易。私钥是一个随机字符串，私钥可以推导出公钥。所以如果你有私钥，你就有权支配比特币。

发起交易->私钥签名（许可，不可修改）->广播到比特币网络确认->矿工计算记账权哈希值->打包成区块->上传到区块链->确认6个以上区块- > 传输完成

比特币交易是通过签名操作来表达价值转移的过程。通过比特币网络传输，矿工打包成区块，永久存储在区块链上。

交易=输入+金额+输出

比特币钱包里的账户余额指的是什么？

比特币余额：衍生自比特币钱包应用的产品。在中本聪设计的比特币系统中，没有平衡的概念，只设计了UTXO的概念。

UTXO：未使用的交易输出。每笔比特币交易实际上是由多个交易输入和交易输出组成。

为什么助记词和私钥与 UTXO 和账户系统相比同等重要？

私钥：由加密算法生成的 32 字节随机数，由 64 个十六进制字符组成。一个钱包只有一个私钥，不能修改。没有常规的低可读性。

助记符：替换私钥便于记忆。将 64 位私钥转换成几个常用的英文单词或其他语言的单词。这些词是从一个固定的词库中获得的。不同的钱包可以使用不同的词库。

有效的比特币交易要经过哪些步骤？

1、交易发起者生成私钥（椭圆曲线算法ECC），对交易进行数字消化，压缩成字符串，然后用私钥对摘要进行签名

2、将交易信息和数字签名广播到全网，接收到的矿工通过公钥解密数字签名并进行验证。如果通过有哈希值可以找回币吗，将由矿工打包上传到区块链

比特币的哈希函数

哈希函数是信息技术领域的基石，也是比特币协议的组成部分。

哈希函数是一种特殊的数值方程，也称为哈希算法

每个区块都会引用前一个区块的哈希值，它是环环相扣、紧密相连的。

全节点钱包和轻钱包有什么区别？

钱包：管理私钥、地址和区块链数据的作用

区块链数据维护方法分类

轻钱包的双花问题是什么？

在数字货币系统中有哈希值可以找回币吗，由于数据的可再现性，系统可能会因为操作不当而导致相同的数字资产被重复使用，这称为双花。

解决方案：

双花问题也出现在比特币区块链中，比如在“遭受 51% 攻击”时。区块链的共识机制是什么？

非对称加密、时间戳等密码技术使其无需第三方权威机构的支持即可实现有效的价值信息传递。

共识机制：解决“区块链分布式场景下如何达成共识”的问题。

由于点对点的交易，每个节点观察到的交易顺序存在一定的差异。因此，需要一种机制来在相似的时间段内就交易的顺序达成共识。

共识机制：它起到决定谁负责生成新区块和维护区块链网络内区块链统一性的作用。

科学家普遍认为，在分布式场景下是不可能做到完全一致的，所以基于区块链设计的各种共识机制，都是以牺牲部分成本为代价来实现一致性的。

POW , POS 和 DPOS 都是为了共识

简述区块链中的POW、POS、DPOS共识算法及其优缺点

拜占庭将军问题指的是什么？

区块链解决了久负盛名的拜占庭将军问题

拜占庭军队中的所有将领必须达成共识，才能更好地取得胜利。然而，军队中可能有叛徒，扰乱了将军们的决定。此时，由于成员不可靠，剩下的忠诚将军需要在不受叛徒或间谍影响的情况下达成共识。

Leslie Lamport 用这个类比来表达计算机网络中的一致性问题。这个问题被称为拜占庭将军问题。

参考：哈希派 | 区块链课堂 100 题总结