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Hash(原始信息) = 摘要信息
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用python实现本课程讲的原理!
好期待
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哈希函数是关键。
哈希函数能根据原来的信息计算出一个摘要信息。
如果有变动,计算出的摘要信息会变化,与实际的摘要信息对不上。
以此来核对是否篡改了原信息。
而且不能根据摘要信息逆向推导出原信息。
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一串数字做货币
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共识机制
两个节点同时完成工作量证明,该使用谁的打包的区块
节点选择出累计工作量最大(/最长)的区块链,再以此区块链通过不断挖矿来继续延长该区块链,共识机制就是来保证此要求
例如,两个节点同时完成工作量证明,分别打包成3458A和3458B,周围的节点选择出累计工作量最大(/最长)的区块链为3458A后进行广播,以3458A作为主链,3458B作为备用链。若之后节点接收到3458B传来的3459B区块,周围的节点选择出累计工作量最大(/最长)的区块链为3458B<——3459B,此时再把备用链3458B作为主链,3458B<——3459B接入区块链。有时候某些节点先接收了3459B,此时会将3459B作为孤块保存,一旦该节点接收到3458B,就会将3458B<——3459B接入区块链。
两个节点同时完成工作量证明,使用谁的区块?
矿工之间如何协商一致,达成共识,让大家都认可。
将解决这个问题,称为共识机制。
共同遵守的规范协议。
为什么要遵守协议?
节点工作量只有在其他的节点认同其是有效的。
累计工作量最大的区块链
独立
延长最长链
分叉 : 如果两个节点同时完成工作量证明,到底用谁的区块?
达成共识的方式==采用工作量最大的链来作为主链。
主块
备块
孤块
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区块链共识机制
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交易记录集:
收集广播中还没有被记录账本的交易
交易的有效性验证
添加一笔给自己地址转账的交易
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工作量证明
针对记账不一致的情况,通过解决密码学难题(即工作量证明)竞争获得唯一记账权
普通的hash打包过程会获得一个摘要信息(hash值),这里规定获得的摘要信息必须以“0000”开头才能算作挖矿成功,获得唯一记账权。
由于原始信息任何微小的变化都会哈希出面目全非的摘要信息,这里引入第三个参数“随机数”,通过找到适合的随机数,使得获得的摘要信息以“0000”开头(现在为18个0),找出这个随机数的过程就是一个解决一个密码学难题(工作量证明)
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记账——Hash打包过程
记账消耗了计算机资源,即付出了一定成本,完成记账的节点可以获得一定数量的比特币奖励。这个奖励就是比特币的发行过程。
大家都在记账,会有记账不一致的情况。
记账规则
一段时间内(一般是10分钟)只有一人可以记账成功
通过解决密码学难题(工作量证明)竞争获取唯一记账权
其他节点会复制这次记账
记账可以形象的称为“挖矿”
挖矿
一种工作量的证明,很多人都通过记账(hash打包区块的过程)的方式来获得比特币,故会存在记账不一致的情况
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签名及验证
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账户所有权验证
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账户签名过程
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1.付款地址+收款地址+金额 = 摘要信息
2.摘要信息和私钥进行验证匹配,得要签名信息
3.解密:付款地址+签名信息 = 摘要信息
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交易用私钥,确保密钥是财产所有权的唯一标识,数据传输,验证,用私钥生产的公钥进行验证,公钥不可逆推私钥,确保私钥的保密
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比特币原理
1 账本如何验证? == 哪一个账本是假的?
2 所有权问题? == 如何证明谁拥有这个货币。
为什么要记账? (==挖矿?)
以谁的账本为准?(共识机制)
1 账本如何验证?
hash 哈希函数: Hash(账本信息)=摘要信息(往往是简短的)
== 用哈希函数验证账本有效性。
== 因为一样的哈希值意味着同样的账本信息
比特币,每10分钟记录一次账本。
如果最后一个区块核对正确,那么整个账本就核对正确。
2 所有权问题?
拥有私钥,就表示拥有钱包地址的所有权。
2.1 先做签名运算
sign(摘要信息,私钥) -> 签名信息
(摘要信息,siyao)进行签名运算,
2 .2 广播信息
在整个网络里面,进行广播,
广播资料 == 交易的原始信息 (付款地址,收款地址,支付量)
+ 签名信息
广播过程是循环过程== 每个节点收到广播内容,进行验证通过后,会再次向相邻节点自动传播。
2.3 验证verify
验证是不是付款方用原始信息和私钥签名产生的。
verify(签名信息, 付款方地址)=交易摘要
签名与验证是逆运算。。
签名=加密过程,验证=解密过程
补充
关于隐私 , ==整个账本是匿名的,很好地保证比特币的隐私。
银行会泄露我们的人隐私数据,办信用卡之后,就会收到理财保险的骚扰电话。
关于安全
银行可以认为我们的钱来路不明,我们的账户可能会被冻结。
但在比特币系统里面,不要不泄露私钥,那么账户的钱是安全的。
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