什么是区块链?,什么是加密货币挖矿,区块链网络如何挖掘

什么是区块链?,什么是加密货币挖矿,区块链网络如何挖掘

一、数字货币与区块链的关系

1、区块链和数字货币相辅相成,密不可分,区块链是数字货币流通的手段之一。

2、区块链是数字货币的理论基础,数字货币是在区块链技术手段基础上建立起来的,区块链对数字货币的安全性有一定的保证,同时数字货币是区块链技术最成功的应用。

拓展资料:1、数字货币是一种不受管制的、数字化的货币,通常由开发者发行和管理,被特定虚拟社区的成员所接受和使用。欧洲银行业管理局将虚拟货币定义为:价值的数字化表示,不由央行或当局发行,也不与法币挂钩,但由于被公众所接受,所以可作为支付手段,也可以电子形式转移、存储或交易。

2、数字货币可以认为是一种基于节点网络和数字加密算法的虚拟货币。数字货币的核心特征主要体现了三个方面:①由于来自于某些开放的算法,数字货币没有发行主体,因此没有任何人或机构能够控制它的发行;②由于算法解的数量确定,所以数字货币的总量固定,这从根本上消除了虚拟货币滥发导致通货膨胀的可能;③由于交易过程需要网络中的各个节点的认可,因此数字货币的交易过程足够安全。

3、区块链共享价值体系首先被众多的加密货币效仿,并在工作量证明上和算法上进行了改进,如采用权益证明和SCrypt算法。随后,区块链生态系统在全球不断进化,出现了首次代币发售ICO;智能合约区块链以太坊;“轻所有权、重使用权”的资产代币化共享经济;和区块链国家。人们正在利用这一共享价值体系,在各行各业开发去中心化电脑程序,在全球各地构建去中心化自主组织和去中心化自主社区。

二、什么是加密货币挖矿,区块链网络如何挖掘

加密货币挖矿,即区块链网络创建和验证新的交易块并保护网络的机制。矿工通过大量计算资源使用工作证明(PoW)算法,增加流通供应,为新加密货币单位创造奖励。

比特币、莱特币(LTC)等网络采用PoW算法,通过解决复杂密码难题,矿工竞争挖掘新区块的权利。找到有效解决方案并确认交易区块的矿工获得奖励,促进网络参与。区块链去中心化,全世界分布式计算机维护,确保正确状态。

然而,51%攻击可能破坏区块链,理论上,大量挖矿能力允许攻击者更改交易顺序,撤销交易。加密货币挖矿的可持续性和费用问题,消耗大量电力,成本高昂。

加密货币挖掘类型包括ASIC挖矿、GPU挖矿、矿池、单独挖矿和云挖矿。ASIC挖矿设备专注于单一目的,GPU挖矿提供较低入门门槛,矿池集体挖掘,单独挖矿需要个体执行过程,云挖矿外包计算工作。

云挖矿可简化开始过程,提供计算能力,但存在风险,如无法保证投资回报,甚至可能成为骗局。选择挖矿类型应考虑成本、效率和可持续性。

三、大数据与区块链

这个故事还是要从比特币谈起

比特币这个电子现金系统是同时去中介化(个人与个人之间的电子现金无须可信第三方中介的介入)和去中心化(由某个机构负责维护)的(交易双方可以在无须建立信任关系的前提下完成交易)

哈希函数:将任意长的字符串,转变成固定长度的输出(计算过程不能太复杂),只要输入字符串发生微小变化,哈希函数的输出就会完全不同。

区块链:把大的东西切分成很多个区块进行存储,只要其中有一个东西被篡改,下边的数据都不一样,就会被发现

采用区块链(数据结构哈希函数),保障账本不能被篡改,采用数字签名技术,保证只有自己才能够使用自己的账户,采用p2p网络和pow共识机制,保证去中心化的运作方式

区块链是利用块链式数据结构来验证与存储数据,利用分布式节点共识算法来生成和更新数据,利用密码学的方式保证数据传输和访问安全的一种全新的分布式基础架构与计算机范式。

三要素:

区块链的本质就是分布式账本,是一种数据库。区块链用哈希算法实现信息不可篡改,用公钥,私钥来标识身份,以去中心化和去中介化的方式,来集体维护一个可靠数据库。

大数据与区块链的区别主要表现在以下几个方面。

(1)数据量。区块链技术是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链处理的数据量小,具有细致的处理方式。而大数据管理的是海量数据,要求广度和数量,处理方式上会更粗糙。

(2)结构化和非结构化。区块链是结构定义严谨的块,通过指针组成的链,是典型的结构化数据,而大数据需要处理的更多的是非结构化数据。

(3)独立和整合。区块链系统为保证安全性,信息是相对独立的,而大数据的重点是信息的整合分析。

(4)直接和间接。区块链是一个分布式账本,本质上就是一个数据库,而大数据指的是对数据深度分析和挖掘,是一种间接的数据。

(5)CAP理论。C(Consistency)是一致性,它是指任何一个读操作总是能够读到之前完成的写操作的结果,也就是在分布式环境中,多点的数据是一致的。A(Availability)是可用性,它是指快速获取数据,可以在确定的时间内返回操作结果。P(Tolerance of Network Partition)是分区容忍性,它是指当出现网络分区的情况时(即系统中的一部分节点无法和其他节点进行通信),分离的系统也能够正常运行。CAP理论告诉我们,一个分布式系统不可能同时满足一致性、可用性和分区容忍性这3个需求,最多只能同时满足其中2个,正所谓“鱼和熊掌不可兼得”。大数据通常选择实现AP,区块链则选择实现CP。

(6)基础网络。大数据底层的基础设施通常是计算机集群,而区块链的基础设施通常是P2P网络。

(7)价值来源。对于大数据而言,数据是信息,需要从数据中提炼得到价值。而对于区块链而言,数据是资产,是价值的传承。

(8)计算模式。在大数据的场景中,是把一件事情分给多个人做,比如,在MapReduce计算框架中,一个大型任务会被分解成很多个子任务,分配给很多个节点同时去计算。而在区块链的场景中,是让多个人重复做一件事情,比如,P2P网络中的很多个节点同时记录一笔交易。

四、区块链技术的六大核心算法

区块链技术的六大核心算法

区块链核心算法一:拜占庭协定

拜占庭的故事大概是这么说的:拜占庭帝国拥有巨大的财富,周围10个邻邦垂诞已久,但拜占庭高墙耸立,固若金汤,没有一个单独的邻邦能够成功入侵。任何单个邻邦入侵的都会失败,同时也有可能自身被其他9个邻邦入侵。拜占庭帝国防御能力如此之强,至少要有十个邻邦中的一半以上同时进攻,才有可能攻破。然而,如果其中的一个或者几个邻邦本身答应好一起进攻,但实际过程出现背叛,那么入侵者可能都会被歼灭。于是每一方都小心行事,不敢轻易相信邻国。这就是拜占庭将军问题。

在这个分布式网络里:每个将军都有一份实时与其他将军同步的消息账本。账本里有每个将军的签名都是可以验证身份的。如果有哪些消息不一致,可以知道消息不一致的是哪些将军。尽管有消息不一致的,只要超过半数同意进攻,少数服从多数,共识达成。

由此,在一个分布式的系统中,尽管有坏人,坏人可以做任意事情(不受protocol限制),比如不响应、发送错误信息、对不同节点发送不同决定、不同错误节点联合起来干坏事等等。但是,只要大多数人是好人,就完全有可能去中心化地实现共识

区块链核心算法二:非对称加密技术

在上述拜占庭协定中,如果10个将军中的几个同时发起消息,势必会造成系统的混乱,造成各说各的攻击时间方案,行动难以一致。谁都可以发起进攻的信息,但由谁来发出呢?其实这只要加入一个成本就可以了,即:一段时间内只有一个节点可以传播信息。当某个节点发出统一进攻的消息后,各个节点收到发起者的消息必须签名盖章,确认各自的身份。

在如今看来,非对称加密技术完全可以解决这个签名问题。非对称加密算法的加密和解密使用不同的两个密钥.这两个密钥就是我们经常听到的”公钥”和”私钥”。公钥和私钥一般成对出现,如果消息使用公钥加密,那么需要该公钥对应的私钥才能解密;同样,如果消息使用私钥加密,那么需要该私钥对应的公钥才能解密。

区块链核心算法三:容错问题

我们假设在此网络中,消息可能会丢失、损坏、延迟、重复发送,并且接受的顺序与发送的顺序不一致。此外,节点的行为可以是任意的:可以随时加入、退出网络,可以丢弃消息、伪造消息、停止工作等,还可能发生各种人为或非人为的故障。我们的算法对由共识节点组成的共识系统,提供的容错能力,这种容错能力同时包含安全性和可用性,并适用于任何网络环境。

区块链核心算法四:Paxos算法(一致性算法)

Paxos算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值(决议)达成一致。一个典型的场景是,在一个分布式数据库系统中,如果各节点的初始状态一致,每个节点都执行相同的操作序列,那么他们最后能得到一个一致的状态。为保证每个节点执行相同的命令序列,需要在每一条指令上执行一个“一致性算法”以保证每个节点看到的指令一致。一个通用的一致性算法可以应用在许多场景中,是分布式计算中的重要问题。节点通信存在两种模型:共享内存和消息传递。Paxos算法就是一种基于消息传递模型的一致性算法。

区块链核心算法五:共识机制

区块链共识算法主要是工作量证明和权益证明。拿比特币来说,其实从技术角度来看可以把PoW看做重复使用的Hashcash,生成工作量证明在概率上来说是一个随机的过程。开采新的机密货币,生成区块时,必须得到所有参与者的同意,那矿工必须得到区块中所有数据的PoW工作证明。与此同时矿工还要时时观察调整这项工作的难度,因为对网络要求是平均每10分钟生成一个区块。

区块链核心算法六:分布式存储

分布式存储是一种数据存储技术,通过网络使用每台机器上的磁盘空间,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,数据分散的存储在网络中的各个角落。所以,分布式存储技术并不是每台电脑都存放完整的数据,而是把数据切割后存放在不同的电脑里。就像存放100个鸡蛋,不是放在同一个篮子里,而是分开放在不同的地方,加起来的总和是100个。

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