今天给大家聊到了区块链寻找随机数,以及区块链随机数的目的相关的内容,在此希望可以让网友有所了解,最后记得收藏本站。
区块链数据结构详解
为了读懂下文,先必须了解 散列算法
如上图,我们可以看出来,一个区块中最重要的有四个字段
一、prev_hash
前一个区块的hash(散列算法)值,用于连接前一个区块,前一个区块也拥有该字段,同样也可以连接前前个区块。这样就形成了一个链条,这也可能是区块链的含义
二、timestamp
标准时间,通过时间顺序,让交易可以通过时间维度进行追溯。
三、Nonce
随机数,说道随机数,就要说到区块里面另外一个重要的字段“难度值”,难度值就是挖矿的标准,挖矿的过程就是通过随机数体现的,我们通过不停的变换随机数,使生成区块的hash值满足定义的“难度值”。
四、Tx_Root
梅克树,所有交易的一个汇总hash。这个hash是怎么产生的。通过图片我们可以看出来,每个交易都有一个hash值,每两个相邻的hash值又会生成一个hash,直到生成最顶上的hash值。
区块链常见的三大共识机制
区块链是建立在P2P网络,由节点参与的分布式账本系统,最大的特点是“去中心化”。也就是说在区块链系统中,用户与用户之间、用户与机构之间、机构与机构之间,无需建立彼此之间的信任,只需依靠区块链协议系统就能实现交易。
可是,要如何保证账本的准确性,权威性,以及可靠性?区块链网络上的节点为什么要参与记账?节点如果造假怎么办?如何防止账本被篡改?如何保证节点间的数据一致性?……这些都是区块链在建立“去中心化”交易时需要解决的问题,由此产生了共识机制。
所谓“共识机制”,就是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;当出现意见不一致时,在没有中心控制的情况下,若干个节点参与决策达成共识,即在互相没有信任基础的个体之间如何建立信任关系。
区块链技术正是运用一套基于共识的数学算法,在机器之间建立“信任”网络,从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行全新的信用创造。
不同的区块链种类需要不同的共识算法来确保区块链上最后的区块能够在任何时候都反应出全网的状态。
目前为止,区块链共识机制主要有以下几种:POW工作量证明、POS股权证明、DPOS授权股权证明、Paxos、PBFT(实用拜占庭容错算法)、dBFT、DAG(有向无环图)
接下来我们主要说说常见的POW、POS、DPOS共识机制的原理及应用场景
概念:
工作量证明机制(Proof of work ),最早是一个经济学名词,指系统为达到某一目标而设置的度量方法。简单理解就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作,通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量。
工作量证明机制具有完全去中心化的优点,在以工作量证明机制为共识的区块链中,节点可以自由进出,并通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权,求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。
应用:
POW最著名的应用当属比特币。在比特币网络中,在Block的生成过程中,矿工需要解决复杂的密码数学难题,寻找到一个符合要求的Block Hash由N个前导零构成,零的个数取决于网络的难度值。这期间需要经过大量尝试计算(工作量),计算时间取决于机器的哈希运算速度。
而寻找合理hash是一个概率事件,当节点拥有占全网n%的算力时,该节点即有n/100的概率找到Block Hash。在节点成功找到满足的Hash值之后,会马上对全网进行广播打包区块,网络的节点收到广播打包区块,会立刻对其进行验证。
如果验证通过,则表明已经有节点成功解迷,自己就不再竞争当前区块,而是选择接受这个区块,记录到自己的账本中,然后进行下一个区块的竞争猜谜。网络中只有最快解谜的区块,才会添加的账本中,其他的节点进行复制,以此保证了整个账本的唯一性。
假如节点有任何的作弊行为,都会导致网络的节点验证不通过,直接丢弃其打包的区块,这个区块就无法记录到总账本中,作弊的节点耗费的成本就白费了,因此在巨大的挖矿成本下,也使得矿工自觉自愿的遵守比特币系统的共识协议,也就确保了整个系统的安全。
优缺点
优点:结果能被快速验证,系统承担的节点量大,作恶成本高进而保证矿工的自觉遵守性。
缺点:需要消耗大量的算法,达成共识的周期较长
概念:
权益证明机制(Proof of Stake),要求证明人提供一定数量加密货币的所有权。
权益证明机制的运作方式是,当创造一个新区块时,矿工需要创建一个“币权”交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,从而加快了寻找随机数的速度。
应用:
2012年,化名Sunny King的网友推出了Peercoin(点点币),是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。PPC最大创新是其采矿方式混合了POW及POS两种方式,采用工作量证明机制发行新币,采用权益证明机制维护网络安全。
为了实现POS,Sunny King借鉴于中本聪的Coinbase,专门设计了一种特殊类型交易,叫Coinstake。
上图为Coinstake工作原理,其中币龄指的是货币的持有时间段,假如你拥有10个币,并且持有10天,那你就收集到了100天的币龄。如果你使用了这10个币,币龄被消耗(销毁)了。
优缺点:
优点:缩短达成共识所需的时间,比工作量证明更加节约能源。
缺点:本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算,转账真实性较难保证
概念:
授权股权证明机制(Delegated Proof of Stake),与董事会投票类似,该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统,就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会,所有股东都在这里投票决定公司决策。
授权股权证明在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时,还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表,而非全体用户。在这样的区块链中,全体节点投票选举出一定数量的节点代表,由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。
同时,区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要,全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格,重新选举新的代表,实现实时的民主。
应用:
比特股(Bitshare)是一类采用DPOS机制的密码货币。通过引入了见证人这个概念,见证人可以生成区块,每一个持有比特股的人都可以投票选举见证人。得到总同意票数中的前N个(N通常定义为101)候选者可以当选为见证人,当选见证人的个数(N)需满足:至少一半的参与投票者相信N已经充分地去中心化。
见证人的候选名单每个维护周期(1天)更新一次。见证人然后随机排列,每个见证人按序有2秒的权限时间生成区块,若见证人在给定的时间片不能生成区块,区块生成权限交给下一个时间片对应的见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速,也更加节能。
DPOS充分利用了持股人的投票,以公平民主的方式达成共识,他们投票选出的N个见证人,可以视为N个矿池,而这N个矿池彼此的权利是完全相等的。持股人可以随时通过投票更换这些见证人(矿池),只要他们提供的算力不稳定,计算机宕机,或者试图利用手中的权力作恶。
优缺点:
优点:缩小参与验证和记账节点的数量,从而达到秒级的共识验证
缺点:中心程度较弱,安全性相比POW较弱,同时节点代理是人为选出的,公平性相比POS较低,同时整个共识机制还是依赖于代币的增发来维持代理节点的稳定性。
区块链共识机制之一:POW工作量证明机制
区块链可以理解为一个不可篡改的公共账本,所有参与者都能验证交易并进行记账,即为分布式账本。那到底由谁来记账?又如何保证账本的一致性、准确性呢?也就是区块链的共识机制是如何的?
区块链的共识机制就是解决由谁来记账(构造区块),以及如何维护区块链的一致性问题。目前区块链项目采用的共识机制有多种,如:POW工作量证明机制,POS权益证明机制,DPOS股份授权证明机制等等。本文说明POW工作量证明机制。
区块链的第一个成功应用比特币系统采用的POW工作量证明机制。即以比特币系统为例说明POW机制,首先比特币系统有一套激励机制让所有参与者竞争记账的权利,即谁拥有记账权谁将获取构造新区块的比特币奖励(目前奖励为12.5比特币),同时获取新区块内所有交易的手续费作为奖励。
参与者如何竞争记账权利呢?参与者通过自己的算力计算一道数学难题,谁先计算的结果,谁就拥有了记账的权利,也就可获得构造新区块的奖励。这道数学难题就是寻找一个随机数Nonce,使得对区块头的哈希计算的结果小于目标值,Nonce本身是区块头中的一个字段,所以通过不断的尝试Nonce的值,以满足区块头的哈希计算结果小于目标值。通过动态调整目标值,即可调整计算的Nonce值的难度。
关于哈希计算Nonce的过程通常类比为掷筛子游戏,基于参与游戏的筛子的个数通过调整掷得筛子的点数可调整游戏的难度。例如:100个人参与掷筛子,总共有100个筛子,要求掷得点数为100为赢,则100个人谁先掷得点数100即为胜利者,即拥有了记账权。如果发现大家掷出100点的时间太快,则可增加难度,要求掷得点数为80为赢。如果又有100个人参与游戏,则游戏中增加了筛子数,如:筛子数增加为200个,同样通过设置掷得点数来调整游戏的难度。
筛子类似于比特币网络的算力,掷得点数类似于比特币网络可动态调整的目标值。
区块链以最长的链条视为正确的链条,如果存在同时出现两个区块,会暂时并行记录两个区块,后续再生成的区块基于其中的某一个区块,将会形成的最长的链条作为一致性的链条,另外一个区块将会被丢弃,比特币是基于6个区块的确认,所以被丢弃的区块将不会获得比特币系统的奖励,也就是白白将竞争记账权的算力(电费)浪费了。基于工作量的激励,参与者必然尽最大能力构造正确的区块,也就是满足区块链的一致性。即全网的所有用户可以达成唯一的一致性的公共账本。
目前比特币系统全网算力已达到惊人的24.75EH/s,其中1E=1000P,1P=1000T,1T=1000G,1G=1000M,1M=1000K,1K=1000,H/s为每秒一次哈希计算(哈希碰撞),也就是每秒进行24.75E次哈希计算,且仍有持续的算力加入比特币系统。比特币记账权的竞争,提供算力的硬件从CPU,GPU,专业矿机,矿池。目前单机版的专业矿机已无法竞争到记账权,必须由多台矿机组合为矿池才能竞争到记账权。
区块链入门108个知识点
1、什么是区块链
把多笔交易区块链寻找随机数的信息以及表明该区块的信息打包放在一起,经验证后的这个包就是区块。
每个区块里保存了上一个区块的hash值,使区块之间产生关系,也就是说的链了。合起来就叫区块链。
2.什么是比特币
比特币概念是2009年中本聪提出的,总量是2100万个。比特币链大约每10分钟产生一个区块,这个区块是矿工挖了10分钟挖出来的。作为给矿工奖励,一定数量的比特币会发给矿工们,但是这个一定数量是每四年减半一次。现在是12.5个。照这样下去2040年全部的比特币问世。
3.什么是以太坊
以太坊与比特币最大的区别是有了智能合约。使得开发者在上边可以开发,运行各种应用。
4.分布式账本
它是一种在网络成员之间共享,复制和同步的数据库。直白说,在区块链上的所有用户都有记账功能,而且内容一致,这样保证了数据不可篡改性。
5.什么是准匿名性
相信大家都有钱包,发送交易都用的钱包地址(一串字符串)这就是准匿名。
6.什么是开放透明性/可追溯
区块链存储了从 历史 到现在的所有数据,任何人都可以查看,而且还可以查看到 历史 上的任何数据。
7.什么是不可篡改
历史 数据和当前交易的数据不可篡改。数据被存在链上的区块上,有一个hash值,如果修改该区块信息,那么它的 hash值也变了,它后边的所有区块的hash值也必须修改,使成为新的链。同时主链还在进行交易产生区块。修改后链也必须一直和主链同步产生区块,保证链的长度一样。代价太大了,只为修改一条数据。
8.什么是抗ddos攻击
ddos:黑客通过控制许多人的电脑或者手机,让区块链寻找随机数他们同时访问一个网站,由于服务器的宽带是有限的,大量流量的涌入可能会使得网站可能无法正常工作,从而遭受损失。但区块链是分布式的,不存在一个中心服务器,一个节点出现故障,其他节点不受影响。理论上是超过51%的节点遭受攻击,会出现问题。
9.主链的定义
以比特币为例,某个时间点一个区块让2个矿工同时挖出来,然后接下来最先产生6个区块的链就是主链
10.单链/多链
单链指的是一条链上处理所有事物的数据结构。多链结构,其核心本质是公有链+N个子链构成。只有一条,子链理论上可以有无数条,每一个子链都可以运行一个或多个DAPP系统
11.公有链/联盟链/私有链
公有链:每个人都可以参与到区块链
联盟链:只允许联盟成员参与记账和查询
私有链:写入和查看的权限只掌握在一个组织手里。
12.共识层数据层等
区块链整体结构有六个:数据层,网络层,共识层,激励层,合约层,应用层。数据层:记录数据的一层,属于底层技术;网络层:构建区块链网络的一种架构,它决定了用户与用户之间通过何种方式组织起来。共识层:提供了一套规则,让大家接收和存储的信息达成一致。激励层:设计激励政策,鼓励用户参与到区块链生态中;合约层:一般指“智能合约”,它是一套可以自动执行,根据自己需求编写的合约体系。应用层:区块链上的应用程序,与手机的app类似前分布式存储研发中心
13.时间戳
时间戳是指从1970年1月1日0时0分0秒0...到现在的当前时间的总秒数,或者总纳秒数等等很大的数字。每个区块生成时都有一个时间戳,表明生成区块的时间。
14.区块/区块头/区块体
区块是区块链的基本单元,区块头和区块体是区块链的组成部分。区块头里面包含的信息有上一个区块的hash,本区块的hash,时间戳等等。区块体就是区块里的详细数据。
15.Merkle树
Merkle树,也叫二叉树,是存储数据的一种数据结构,最底层是所有区块包含的原始数据,上一层是每个区块的hash值,这一层的hash两两组合产生新的hash值,形成新的一层,然后一层层往上,-直到产生一个hash值。这样的结构可以用于快速比较大量的数据,不需要下载全部的数据就可以快速的查找区块链寻找随机数你想要的最底层的 历史 数据。
16什么是扩容
比特币的一个区块大小大约是1M左右,可以保存4000笔交易记录。扩容就是想把区块变大,能保存更多的数据。
17.什么是链
每个区块都会保存上一个区块的 hash,使区块之间产生关系,这个关系就是链。通过这个链把区块交易记录以及状态变化等的数据存储起来。
18.区块高度
这个不是距离上说的高度,它指是该区块与所在链上第一个区块之间相差的区块总个数。这个高度说明了就是第几个区块,只是标识作用。
19.分叉
同一时间内产生了两个区块(区块里的交易信息是一样的,只是区块的hash值不一样),之后在这两个区块上分叉出来两条链,这两条链接下来谁先生成6个区块,谁就是主链,另外的一条链丢弃。
20.幽灵协议
算力高的矿池很容易比算力低的矿机产生区块速度快,导致区块链上大部分区块由这些算力高的矿池产生的。而算力低的矿机产生的区块因为慢,没有存储到链上,这些区块将会作废。
幽灵协议使得本来应该作废的区块,也可以短暂的留在链上,而且也可以作为
工作量证明的一部分。这样一来,小算力
的矿工,对主链的贡献比重就增大了,大型矿池就无法独家垄断对新区块的确认。
21.孤块
之前说过分叉,孤块就是同一时间产生的区块,有一个形成了链,另一个后边没有形成链。那么这个没形成链的块就叫
孤块。
22.叔块
上边说的孤块,通过幽灵协议,使它成为工作量证明的一部分,那它就不会被丢弃,会保存在主链上。这个区块就是下
23重放攻击
就是黑客把已经发送给服务器的消息,重新又发了一遍,有时候这样可以骗取服务器的多次响应。
24.有向无环图
也叫数据集合DAG(有向非循环图),DAG是一种理想的多链数据结构。现在说的区块链大都是单链,也就是一个区块连一个区块,DAG是多个区块相连。好处是可以同时生成好几个区块,于是网络可以同时处理大量交易,吞吐量肯定就上升了。但是缺点很多,目前属于研究阶段。
25.什么是挖矿
挖矿过程就是对以上这六个字段进行一系列的转换、连接和哈希运算,并随着不断一个一个试要寻找的随机数,最后成功找到一个随机数满足条件:经过哈希运算后的值,比预设难度值的哈希值小,那么,就挖矿成功了,节点可以向邻近节点进行广播该区块,邻近节点收到该区块对以上六个字段进行同样的运算,验证合规,再向其它结点转播,其它结点也用同样的算法进行验证,如果全网有51%的结点都验证成功,这个区块就算真正地“挖矿”成功了,每个结点都把这个区块加在上一个区块的后面,并把区块中与自己记录相同的列表删除,再次复生上述过程。另外要说的是,不管挖矿成不成功每个节点都预先把奖励的比特币50个、所有交易的手续费(总输入-总输出)记在交易列表的第一项了(这是“挖矿”最根本的目的,也是保证区块链能长期稳定运行的根本原因),输出地址就是本结点的地址,但如果挖矿不成功,这笔交易就作废了,没有任何奖励。而且这笔叫作“生产交易”的交易不参与“挖矿”计算。
26.矿机/矿场
矿机就是各种配置的计算机,算力是他们的最大差距。矿机集中在一个地的地方就是矿场
27.矿池
就是矿工们联合起来一起组成一个团队,这个团队下的计算机群就是矿池。挖矿奖励,是根据自己的算力贡献度分发。
28.挖矿难度和算力
挖矿难度是为了保证产生区块的间隔时间稳定在某个时间短内,如比特币10分钟出
块1个。算力就是矿机的配置。
29.验证
当区块链里的验证是对交易合法性的一种确认,交易消息在节点之间传播时每个节点都会验证一次这笔交易是否合法。比如验证交易的语法是否正确,交易的金额是否大于0,输入的交易金额是否合理,等等。验证通过后打包,交给矿工挖矿。
30.交易广播
就是该节点给其他节点通过网络发送信息。
31.矿工费
区块链要像永动机一样不停的工作,需要矿工一直维护着这个系统。所以要给矿工们好处费,才能持久。
32.交易确认
当交易发生时,记录该笔交易的区块将进行第一次确认,并在该区块之后的链上的每一个区块进行再次确认:当确认数达到6个及以上时,通常认为这笔交易比较安全并难以篡改。
33.双重交易
就是区块链寻找随机数我有10块钱,我用这10块钱买了一包烟,然后瞬间操作用这还没到付的10块钱又买了杯咖啡。所以验证交易的时候,要确认这10块钱是否已花费。
34.UTXO未花费的交易输出
它是一个包含交易数据和执行代码的数据结构,可以理解为存在但尚未消费的数字货币。
35.每秒交易数量TPS
也就是吞吐量,tps指系统每秒能处理的交易数量。
36.钱包
与支付宝类似,用来存储数字货币的,用区块链技术更加安全。
37.冷钱包/热钱包
冷钱包就是离线钱包,原理是储存在本地,运用二维码通信让私钥永不触网。热钱包就是在线钱包,原理是将私钥加密后存储在服务器上,当需要使用时再从服务器上下载下来,并在浏览器端进行解密。
38.软件钱包/硬件钱包
软件钱包是一种计算机程序。一般而言,软件钱包是与区块链交互的程序,可以让用户接收、存储和发送数字货币,可以存储多个密钥。硬件钱包是专门处理数字货币的智能设备。
39.空投
项目方把数字货币发送给各个用户钱包地址。
40.映射
映射跟区块链货币的发行相关,是链与链之间的映射。比如有一些区块链公司,前期没有完成链的开发,它就依托于以太坊发行自己的货币,前期货币的发行、交易等都在以太坊上进行操作。随着公司的发展,公司自己的链开发完成了公司想要把之前在以太坊上的信息全部对应到自己的链上,这个过程就是映射。
41.仓位
指投资人实有投资和实际投资资金的比例
42.全仓
全部资金买入比特币
43.减仓
把部分比特币卖出,但不全部卖出
44.重仓
资金和比特币相比,比特币份额占多
45.轻仓
资金和比特币相比,资金份额占多
46.空仓
把手里所持比特币全部卖出,全部转为资金
47.止盈
获得一定收益后,将所持比特币卖出以保住盈利
48.止损
亏损到一定程度后,将所持比特币卖出以防止亏损进一步扩大
49.牛市
价格持续上升,前景乐观
50.熊市
价格持续下跌,前景黯淡
51.多头(做多)
买方,认为币价未来会上涨,买入币,待币价上涨后,高价卖出获利了结
52.空头(做空)
卖方,认为币价未来会下跌,将手中持有的币(或向交易平台借币)卖出,待币价下跌后,低价买入获利了结
53.建仓
买入比特币等虚拟货币
54.补仓
分批买入比特币等虚拟货币,如:先买入1BTC,之后再买入1BTC
55.全仓
将所有资金一次性全部买入某一种虚拟币
56.反弹
币价下跌时,因下跌过快而价格回升调整
57.盘整(横盘)
价格波动幅度较小,币价稳定
58.阴跌
币价缓慢下滑
59.跳水(瀑布)
币价快速下跌,幅度很大
60.割肉
买入比特币后,币价下跌,为避免亏损扩大而赔本卖出比特币。或借币做空后,币价上涨,赔本买入比特币
61.套牢
预期币价上涨,不料买入后币价却下跌;或预期币价下跌,不料卖出后,币价却上涨
62.解套
买入比特币后币价下跌造成暂时的账面损失,但之后币价回升,扭亏为盈
63.踏空
因看淡后市卖出比特币后,币价却一路上涨,未能及时买入,因此未能赚得利润
64.超买
币价持续上升到一定高度,买方力量基本用尽,币价即将下跌
65.超卖
币价持续下跌到一定低点,卖方力量基本用尽,币价即将回升
66.诱多
币价盘整已久,下跌可能性较大,空头大多已卖出比特币,突然空方将币价拉高,诱使多方以为币价将会上涨,纷纷买入,结果空方打压币价,使多方套牢
67.诱空
多头买入比特币后,故意打压币价,使空头以为币价将会下跌,纷纷抛出,结果误入多头的陷阱
68.什么是NFT
NFT全称“Non-Fungible Tokens” 即非同质化代币,简单来说,即区块链上一种无法分割的版权证明,主要作用数字资产确权,转移,与数字货币区别在于,它独一无二,不可分割,本质上,是一种独特的数字资产。
69.什么是元宇宙
元宇宙是一个虚拟时空间的集合, 由一系列的增强现实(AR), 虚拟现实(VR) 和互联网(Internet)所组成,其中数字货币承载着这个世界中价值转移的功能。
70.什么是DeFi
DeFi,全称为Decentralized Finance,即“去中心化金融”或者“分布式金融”。“去中心化金融”,与传统中心化金融相对,指建立在开放的去中心化网络中的各类金融领域的应用,目标是建立一个多层面的金融系统,以区块链技术和密码货币为基础,重新创造并完善已有的金融体系
71.谁是中本聪?
72.比特币和Q币不一样
比特币是一种去中心化的数字资产,没有发行主体。Q币是由腾讯公司发行的电子货币,类似于电子积分,其实不是货币。Q币需要有中心化的发行机构,Q币因为腾讯公司的信用背书,才能被认可和使用。使用范围也局限在腾讯的 游戏 和服务中,Q币的价值完全基于人们对腾讯公司的信任。
比特币不通过中心化机构发行,但却能够得到全球的广泛认可,是因为比特币可以自证其信,比特币的发行和流通由全网矿工共同记账,不需要中心机构也能确保任何人都无法窜改账本。
73.矿机是什么?
以比特币为例,比特币矿机就是通过运行大量计算争夺记账权从而获得新生比特币奖励的专业设备,一般由挖矿芯片、散热片和风扇组成,只执行单一的计算程序,耗电量较大。挖矿实际是矿工之间比拼算力,拥有较多算力的矿工挖到比特币的概率更大。随着全网算力上涨,用传统的设备(CPU、GPU)挖到比特的难度越来越大,人们开发出专门用来挖矿的芯片。芯片是矿机最核心的零件。芯片运转的过程会产生大量的热,为了散热降温,比特币矿机一般配有散热片和风扇。用户在电脑上下载比特币挖矿软件,用该软件分配好每台矿机的任务,就可以开始挖矿了。每种币的算法不同,所需要的矿机也各不相同。
74.量化交易是什么?
量化交易,有时候也称自动化交易,是指以先进的数学模型替代人为的主观判断,极大地减少了投资者情绪波动的影响,避免在市场极度狂热或悲观的情况下做出非理性的投资决策。量化交易有很多种,包括跨平台搬砖、趋势交易、对冲等。跨平台搬砖是指,当不同目标平台价差达到一定金额,在价高的平台卖出,在价低的平台买入。
75.区块链资产场外交易
场外交易也叫OTC交易。用户需要自己寻找交易对手,不通过撮合成交,成交价格由交易双方协商确定,交易双方可以借助当面协商或者电话通讯等方式充分沟通。
76.时间戳是什么?
区块链通过时间戳保证每个区块依次顺序相连。时间戳使区块链上每一笔数据都具有时间标记。简单来说,时间戳证明了区块链上什么时候发生了什么事情,且任何人无法篡改。
77.区块链分叉是什么?
在中心化系统中升级软件十分简单,在应用商店点击“升级”即可。但是在区块链等去中心化系统中,“升级”并不是那么简单,甚至可能一言不合造成区块链分叉。简单说,分叉是指区块链在进行“升级”时发生了意见分歧,从而导致区块链分叉。因为没有中心化机构,比特币等数字资产每次代码升级都需要获得比特币社区的一致认可,如果比特币社区无法达成一致,区块链很可能形成分叉。
78.软分叉和硬分叉
硬分叉,是指当比特币代码发生改变后,旧节点拒绝接受由新节点创造的区块。不符合原规则的区块将被忽略,矿工会按照原规则,在他们最后验证的区块之后创建新的区块。软分叉是指旧的节点并不会意识到比特币代码发生改变,并继续接受由新节点创造的区块。矿工们可能会在他们完全没有理解,或者验证过的区块上进行工作。软分叉和硬分叉都"向后兼容",这样才能保证新节点可以从头验证区块链。向后兼容是指新软件接受由旧软件所产生的数据或者代码,比如说Windows 10可以运行Windows XP的应用。而软分叉还可以"向前兼容"。
79.区块链项目分类和应用
从目前主流的区块链项目来看,区块链项目主要为四类:第一类:币类;第二类:平台类;第三类:应用类;第四类:资产代币化。
80.对标美元的USDT
USDT是Tether公司推出的对标美元(USD)的代币Tether USD。1USDT=1美元,用户可以随时使用USDT与USD进行1:1兑换。Tether公司执行1:1准备金保证制度,即每个USDT代币,都会有1美元的准备金保障,对USDT价格的恒定形成支撑。某个数字资产单价是多少USDT,也就相当于是它的单价是多少美元(USD)。
81.山寨币和竞争币
山寨币是指以比特币代码为模板,对其底层技术区块链进行了一些修改的区块链资产,其中有技术性创新或改进的又称为竞争币。因为比特币代码开源,导致比特币的抄袭成本很低,甚至只需复制比特币的代码,修改一些参数,便可以生成一条全新的区块链。
82.三大交易所
币安:
Okex:
火币:
83.行情软件
Mytoken:
非小号:
84.资讯网站
巴比特:
金色 财经 :
币世界快讯:
85.区块链浏览器
BTC:
ETH:
BCH:
LTC:
ETC:
86.钱包
Imtoken:
比特派:
87. 去中心化交易所
uniswap:
88. NFT交易所
Opensea:
Super Rare:
89. 梯子
自备,购买靠谱梯子
90. 平台币
平台发行的数字货币,用于抵扣手续费,交易等
91. 牛市、熊市
牛市:上涨行情
熊市:下跌行情
92. 区块链1.0
基于分布式账本的货币交易体系,代表为比特币
93. 区块链2.0
以太坊(智能合约)为代表的合同区块链技术为2.0
94. 区块链3.0
智能化物联网时代,超出金融领域,为各种行业提供去中心化解决方案
95. 智能合约
智能合约,Smart Contract,是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议,简单说,提前定好电子合约,一旦双方确认,合同自动执行。
96. 什么是通证?
通证经济就是以Token为唯一参考标准的经济体系,也就是说相当于通行证,区块链寻找随机数你拥有Token ,就拥有权益,就拥有发言权。
大数据是生产资料,AI是新的生产力,区块链是新的生产关系。大数据指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合,是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。简单理解为,大数据就是长期积累的海量数据,短期无法获取。区块链可以作为大数据的获取方式,但无法取代大数据。大数据只是作为在区块链运行的介质,没有绝对的技术性能,所以两者不能混淆。(生产关系简单理解就是劳动交换和消费关系,核心在于生产力,生产力核心在于生产工具)
ICO,Initial Coin Offering, 首次公开代币发行,就是区块链数字货币行业中的众筹。是2017最为热门的话题和投资趋势,国家9.4出台监管方案。说到ICO,人们会想到IPO,两者有着本质不同。
99. 数字货币五个特征
第一个特征:去中心化
第二个特征:有开源代码
第三个特征:有独立的电子钱包
第四个特征:恒量发行的
第五个特征:可以全球流通
100.什么叫去中心化?
没有发行方,不属于任何机构或国家,由互联网网络专家设计、开发并存放于互联网上,公开发行的币种。
100. 什么叫衡量(稀缺性)?
发行总量一旦设定,永久固定,不能更改,不能随意超发,可接受全球互联网监督。因挖掘和开釆难度虽时间数量变化,时间越长,开采难度越大,所开釆的币就越少,因此具有稀缺性。
101. 什么叫开源代码?
用字母数字组成的存放在互联网上,任何人都可以查出其设计的源代码,所有人都可以参与,可以挖掘,全球公开化。
102. 什么叫匿名交易? 专有钱包私密?
每个人都可以在网上注册下载钱包,无需实名认证,完全由加密数字代码组成,全球即时点对点发送、交易,无需借助银行和任何机构,非本人授权任何人都无法追踪、查询。
合约交易是指买卖双方对约定未来某个时间按指定价格接收一定数量的某种资产的协议进行交易。合约交易的买卖对象是由交易所统一制定的标准化合约,交易所规定了其商品种类,交易时间,数量等标准化信息。合约代表了买卖双方所拥有的权利和义务。
105.数字货币产业链
芯片厂家 矿机厂商 矿机代理 挖矿 出矿到交易所 散户炒币
106.二本是谁?
二本:数字货币价值投资者
投资风格:稳健
建立社群:二本杂谈(高质量价投社群)
107.二本投资策略
长短结合,价投为主,不碰合约,不玩短线
合理布局,科学操作,稳健保守,挣周期钱
108.二本?
欢迎币友,共谋发展
小白如何秒懂区块链中的哈希计算
小白如何秒懂区块链中区块链寻找随机数的哈希计算
当区块链寻找随机数我在区块链的学习过程中区块链寻找随机数,发现有一个词像幽灵一样反复出现区块链寻找随机数,“哈希”,英文写作“HASH”。
那位说“拉稀”同学你给我出去!!
这个“哈希”据说是来源于密码学的一个函数,尝试搜一搜,论文出来一堆一堆的,不是横式就是竖式,不是表格就是图片,还有一堆看不懂得xyzabc。大哥,我就是想了解一下区块链的基础知识,给我弄那么难干啥呀?!我最长的密码就是123456,复杂一点的就是654321,最复杂的时候在最后加个a,你给我写的那么复杂明显感觉脑力被榨干,仅有的脑细胞成批成批的死亡!为了让和我一样的小白同学了解这点,我就勉为其难,努力用傻瓜式的语言讲解一下哈希计算,不求最准确但求最简单最易懂。下面我们开始:
# 一、什么是哈希算法
## 1、定义:哈希算法是将任意长度的字符串变换为固定长度的字符串。
从这里可以看出,可以理解为给**“哈希运算”输入一串数字,它会输出一串数字**。
如果我们自己定义 “增一算法”,那么输入1,就输出2;输入100就输出101。
如果我我们自己定义“变大写算法”,那么输入“abc”输出“ABC”。
呵呵,先别打我啊!这确实就只是一个函数的概念。
## 2、特点:
这个哈希算法和我的“增一算法”和“变大写算法”相比有什么特点呢?
1)**确定性,算得快**:咋算结果都一样,算起来效率高。
2)**不可逆**:就是知道输出推不出输入的值。
3)**结果不可测**:就是输入变一点,结果天翻地覆毫无规律。
总之,这个哈希运算就是个黑箱,是加密的好帮手!你说“11111”,它给你加密成“b0baee9d279d34fa1dfd71aadb908c3f”,你说“11112”它给你弄成“afcb7a2f1c158286b48062cd885a9866”。反正输入和输出一个天上一个地下,即使输入相关但两个输出毫不相关。
# 二、哈希运算在区块链中的使用
## 1、数据加密
**交易数据是通过哈希运算进行加密,并把相应的哈希值写入区块头**。如下图所示,一个区块头包含了上一个区块的hash值,还包含下一个区块的hash值。
1)、**识别区块数据是否被篡改**:区块链的哈希值能够唯一而精准地标识一个区块,区块链中任意节点通过简单的哈希计算都可以获得这个区块的哈希值,计算出的哈希值没有变化也就意味着区块链中的信息没有被篡改。
2)、**把各个区块串联成区块链**:每个区块都包含上一个区块的哈希值和下一个区块的值,就相当于通过上一个区块的哈希值挂钩到上一个区块尾,通过下一个区块的哈希值挂钩到下一个区块链的头,就自然而然形成一个链式结构的区块链。
## 2、加密交易地址及哈希
在上图的区块头中,有一个Merkle root(默克尔根)的哈希值,它是用来做什么的呢?
首先了解啥叫Merkle root? 它就是个二叉树结构的根。啥叫二叉树?啥叫根?看看下面的图就知道了。一分二,二分四,四分八可以一直分下去就叫二叉树。根就是最上面的节点就叫 根。
这个根的数据是怎么来的呢?是把一个区块中的每笔交易的哈希值得出后,再两两哈希值再哈希,再哈希,再哈希,直到最顶层的数值。
这么哈希了半天,搞什么事情?有啥作用呢?
1)、**快速定位每笔交易**:由于交易在存储上是线性存储,定位到某笔交易会需要遍历,效率低时间慢,通过这样的二叉树可以快速定位到想要找的交易。
举个不恰当的例子:怎么找到0-100之间的一个任意整数?(假设答案是88)那比较好的一个方法就是问:1、比50大还是小?2、比75大还是小?3、比88大还是小? 仅仅通过几个问题就可以快速定位到答案。
2)、**核实交易数据是否被篡改**:从交易到每个二叉树的哈希值,有任何一个数字有变化都会导致Merkle root值的变化。同时,如果有错误发生的情况,也可以快速定位错误的地方。
## 3、挖矿
在我们的区块头中有个参数叫**随机数Nonce,寻找这个随机数的过程就叫做“挖矿”**!网络上任何一台机器只要找到一个合适的数字填到自己的这个区块的Nonce位置,使得区块头这6个字段(80个字节)的数据的哈希值的哈希值以18个以上的0开头,谁就找到了“挖到了那个金子”!既然我们没有办法事先写好一个满足18个0的数字然后反推Nounce,唯一的做法就是从0开始一个一个的尝试,看结果是不是满足要求,不满足就再试下一个,直到找到。
找这个数字是弄啥呢?做这个有什么作用呢?
1)、**公平的找到计算能力最强的计算机**:这个有点像我这里有个沙子,再告诉你它也那一个沙滩的中的一粒相同,你把相同的那粒找出来一样。那可行的办法就是把每一粒都拿起来都比较一下!那么比较速度最快的那个人是最有可能先早到那个沙子。这就是所谓的“工作量证明pow”,你先找到这个沙子,我就认为你比较的次数最多,干的工作最多。
2)、**动态调整难度**:比特币为了保证10分钟出一个区块,就会每2016个块(2周)的时间计算一下找到这个nonce数字的难度,如果这2016个块平均时间低于10分钟则调高难度,如高于十分钟则调低难度。这样,不管全网的挖矿算力是怎么变化,都可以保证10分钟的算出这个随机数nonce。
# 三、哈希运算有哪些?
说了这么多哈希运算,好像哈希运算就是一种似的,其实不是!作为密码学中的哈希运算在不断的发展中衍生出很多流派。我看了”满头包”还是觉得内在机理也太复杂了,暂时罗列如下,小白们有印象知道是怎么回事就好。
从下表中也可以看得出,哈希运算也在不断的发展中,有着各种各样的算法,各种不同的应用也在灵活应用着单个或者多个算法。比特币系统中,哈希运算基本都是使用的SHA256算法,而莱特币是使用SCRYPT算法,夸克币(Quark)达世币(DASH)是把很多算法一层层串联上使用,Heavycoin(HAV)却又是把一下算法并联起来,各取部分混起来使用。以太坊的POW阶段使用ETHASH算法,ZCASH使用EQUIHASH。
需要说明的是,哈希运算的各种算法都是在不断升级完善中,而各种币种使用的算法也并非一成不变,也在不断地优化中。
**总结**:哈希运算在区块链的各个项目中都有着广泛的应用,我们以比特币为例就能看到在**数据加密、交易数据定位、挖矿等等各个方面都有着极其重要的作用**。而哈希运算作为加密学的一门方向不断的发展和延伸,身为普通小白的我们,想理解区块链的一些基础概念,了解到这个层面也已经足够。
深入了解区块链的共识机制及算法原理
所谓“共识机制”,是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;对一笔交易,如果利益不相干的若干个节点能够达成共识,我们就可以认为全网对此也能够达成共识。再通俗一点来讲,如果中国一名微博大V、美国一名虚拟币玩家、一名非洲留学生和一名欧洲旅行者互不相识,但他们都一致认为你是个好人,那么基本上就可以断定你这人还不坏。
要想整个区块链网络节点维持一份相同的数据,同时保证每个参与者的公平性,整个体系的所有参与者必须要有统一的协议,也就是我们这里要将的共识算法。比特币所有的节点都遵循统一的协议规范。协议规范(共识算法)由相关的共识规则组成,这些规则可以分为两个大的核心:工作量证明与最长链机制。所有规则(共识)的最终体现就是比特币的最长链。共识算法的目的就是保证比特币不停地在最长链条上运转,从而保证整个记账系统的一致性和可靠性。
区块链中的用户进行交易时不需要考虑对方的信用、不需要信任对方,也无需一个可信的中介机构或中央机构,只需要依据区块链协议即可实现交易。这种不需要可信第三方中介就可以顺利交易的前提是区块链的共识机制,即在互不了解、信任的市场环境中,参与交易的各节点出于对自身利益考虑,没有任何违规作弊的动机、行为,因此各节点会主动自觉遵守预先设定的规则,来判断每一笔交易的真实性和可靠性,并将检验通过的记录写入到区块链中。各节点的利益各不相同,逻辑上将它们没有合谋欺骗作弊的动机产生,而当网络中有的节点拥有公共信誉时,这一点尤为明显。区块链技术运用基于数学原理的共识算法,在节点之间建立“信任”网络,利用技术手段从而实现一种创新式的信用网络。
目前区款连行业内主流的共识算法机制包含:工作量证明机制、权益证明机制、股份授权证明机制和Pool验证池这四大类。
工作量证明机制即对于工作量的证明,是生成要加入到区块链中的一笔新的交易信息(即新区块)时必须满足的要求。在基于工作量证明机制构建的区块链网络中,节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权,求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。工作量证明机制具有完全去中心化的优点,在以工作量证明机制为共识的区块链中,节点可以自由进出。大家所熟知的比特币网络就应用工作量证明机制来生产新的货币。然而,由于工作量证明机制在比特币网络中的应用已经吸引了全球计算机大部分的算力,其他想尝试使用该机制的区块链应用很难获得同样规模的算力来维持自身的安全。同时,基于工作量证明机制的挖矿行为还造成了大量的资源浪费,达成共识所需要的周期也较长,因此该机制并不适合商业应用。
2012年,化名Sunny King的网友推出了Peercoin,该加密电子货币采用工作量证明机制发行新币,采用权益证明机制维护网络安全,这是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。与要求证明人执行一定量的计算工作不同,权益证明要求证明人提供一定数量加密货币的所有权即可。权益证明机制的运作方式是,当创造一个新区块时,矿工需要创建一个“币权”交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,从而加快了寻找随机数的速度。这种共识机制可以缩短达成共识所需的时间,但本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算。因此,PoS机制并没有从根本上解决PoW机制难以应用于商业领域的问题。
股份授权证明机制是一种新的保障网络安全的共识机制。它在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时,还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。
股份授权证明机制与董事会投票类似,该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统,就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会,所有股东都在这里投票决定公司决策。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表,而非全体用户。在这样的区块链中,全体节点投票选举出一定数量的节点代表,由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。同时,区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要,全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格,重新选举新的代表,实现实时的民主。
股份授权证明机制可以大大缩小参与验证和记账节点的数量,从而达到秒级的共识验证。然而,该共识机制仍然不能完美解决区块链在商业中的应用问题,因为该共识机制无法摆脱对于代币的依赖,而在很多商业应用中并不需要代币的存在。
Pool验证池基于传统的分布式一致性技术建立,并辅之以数据验证机制,是目前区块链中广泛使用的一种共识机制。
Pool验证池不需要依赖代币就可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础之上,可以实现秒级共识验证,更适合有多方参与的多中心商业模式。不过,Pool验证池也存在一些不足,例如该共识机制能够实现的分布式程度不如PoW机制等
这里主要讲解区块链工作量证明机制的一些算法原理以及比特币网络是如何证明自己的工作量的,希望大家能够对共识算法有一个基本的认识。
工作量证明系统的主要特征是客户端要做一定难度的工作来得到一个结果,验证方则很容易通过结果来检查客户端是不是做了相应的工作。这种方案的一个核心特征是不对称性:工作对于请求方是适中中的,对于验证方是易于验证的。它与验证码不同,验证码是易于被人类解决而不是易于被计算机解决。
下图所示的为工作量证明流程。
举个例子,给个一个基本的字符创“hello,world!”,我们给出的工作量要求是,可以在这个字符创后面添加一个叫做nonce(随机数)的整数值,对变更后(添加nonce)的字符创进行SHA-256运算,如果得到的结果(一十六进制的形式表示)以“0000”开头的,则验证通过。为了达到这个工作量证明的目标,需要不停地递增nonce值,对得到的字符创进行SHA-256哈希运算。按照这个规则,需要经过4251次运算,才能找到前导为4个0的哈希散列。
通过这个示例我们对工作量证明机制有了一个初步的理解。有人或许认为如果工作量证明只是这样一个过程,那是不是只要记住nonce为4521使计算能通过验证就行了,当然不是了,这只是一个例子。
下面我们将输入简单的变更为”Hello,World!+整数值”,整数值取1~1000,也就是说将输入变成一个1~1000的数组:Hello,World!1;Hello,World!2;...;Hello,World!1000。然后对数组中的每一个输入依次进行上面的工作量证明—找到前导为4个0的哈希散列。
由于哈希值伪随机的特性,根据概率论的相关知识容易计算出,预计要进行2的16次方次数的尝试,才能得到前导为4个0的哈希散列。而统计一下刚刚进行的1000次计算的实际结果会发现,进行计算的平均次数为66958次,十分接近2的16次方(65536)。在这个例子中,数学期望的计算次数实际就是要求的“工作量”,重复进行多次的工作量证明会是一个符合统计学规律的概率事件。
统计输入的字符创与得到对应目标结果实际使用的计算次数如下:
对于比特币网络中的任何节点,如果想生成一个新的区块加入到区块链中,则必须解决出比特币网络出的这道谜题。这道题的关键要素是工作量证明函数、区块及难度值。工作量证明函数是这道题的计算方法,区块是这道题的输入数据,难度值决定了解这道题的所需要的计算量。
比特币网络中使用的工作量证明函数正是上文提及的SHA-256。区块其实就是在工作量证明环节产生的。旷工通过不停地构造区块数据,检验每次计算出的结果是否满足要求的工作量,从而判断该区块是不是符合网络难度。区块头即比特币工作量证明函数的输入数据。
难度值是矿工们挖掘的重要参考指标,它决定了旷工需要经过多少次哈希运算才能产生一个合法的区块。比特币网络大约每10分钟生成一个区块,如果在不同的全网算力条件下,新区块的产生基本都保持这个速度,难度值必须根据全网算力的变化进行调整。总的原则即为无论挖矿能力如何,使得网络始终保持10分钟产生一个新区块。
难度值的调整是在每个完整节点中独立自动发生的。每隔2016个区块,所有节点都会按照统一的格式自动调整难度值,这个公式是由最新产生的2016个区块的花费时长与期望时长(按每10分钟产生一个取款,则期望时长为20160分钟)比较得出来的,根据实际时长一期望时长的比值进行调整。也就是说,如果区块产生的速度比10分钟快,则增加难度值;反正,则降低难度值。用公式来表达如下:
新难度值=旧难度值*(20160分钟/过去2016个区块花费时长)。
工作量证明需要有一个目标值。比特币工作量证明的目标值(Target)的计算公式如下:
目标值=最大目标值/难度值,其中最大目标值为一个恒定值0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF
目标值的大小与难度值成反比,比特币工作量证明的达成就是矿中计算出来的区块哈希值必须小于目标值。
我们也可以将比特币工作量的过程简单的理解成,通过不停变更区块头(即尝试不同nonce值)并将其作为输入,进行SHA-256哈希运算,找出一个有特定格式哈希值的过程(即要求有一定数量的前导0),而要求的前导0个数越多,难度越大。
可以把比特币将这道工作量证明谜题的步骤大致归纳如下:
该过程可以用下图表示:
比特币的工作量证明,就是我们俗称“挖矿”所做的主要工作。理解工作量证明机制,将为我们进一步理解比特币区块链的共识机制奠定基础。
写到这里,本文关于区块链寻找随机数和区块链随机数的目的的介绍到此为止了,如果能碰巧解决你现在面临的问题,如果你还想更加了解这方面的信息,记得收藏关注本站。
标签: #区块链寻找随机数
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