区块链如何工作

设计区块链

为了设计一个基于完全去中心化的点对点帐本系统需要确保完成以下的任务。

描述所有权

保护交易权

存储交易数据

准备好在不可信环境中可分发的账本。

构建一个分发账本的机制。

向所有账本添加并验证新的交易记录。

确定能够描述真相的账本。

记录所有权

描述一笔所有权转让的交易时需要交易数据提供以下信息。

原所有权拥有者的账户标识符。

交易目标账户的标识符。

要交易的资产数量。

交易完成的时间。

支付给系统的费用。

证明所有权拥有者的确同意进行交易。

交易数据的完整历史记录是一个审计线索可以让人们获得与证明所有权相关的证据。

任何不属于该历史记录的交易都被视为没有发生。

通过将交易数据添加到交易数据的历史记录中并允许其影响汇总的交易数据来执行交易。

必须保留交易数据添加到历史交易记录中的顺序以便在汇总这些数据时产生相同的结果。

维护完备性只有满足了以下三个条件的交易数据才能够被添加到区块链数据结构中。

形式正确性正确的格式。

语义正确性意义及预期结果合理。

授权正确性只有拥有账户所有权的人才可以通过区块链触发一笔交易。

哈希算法

无论输入数据多大哈希算法都可以将任意类型的输入数据转变为固定长度的哈希值。

多种不同的哈希算法对同一段输入数据可以产生不同长度的哈希值。

加密哈希算法是一类重要的可用来创建任意类型数据块的数字指纹的工具。

加密哈希算法显示出以下特征。

能够为任意类型的数据快速创建哈希值。

确定性。

伪随机。

单向函数。

防碰撞不易发生冲突或者是有较好的冲突解决函数。

可以通过以下模式来对数据应用哈希算法。

独立哈希。

重复哈希。

组合哈希。

顺序哈希。

分层哈希。

哈希在现实世界的应用

哈希引用有以下用途。

对比数据。

检测数据是否发生改变。

及时发现数据的变化。

存储大量数据并及时检测到数据的更改。

创造出需要大量计算机运算的任务哈希难题。

在区块链中哈希难题的解答过程常被称为工作量证明。