區(qū)塊鏈中的“鎖定”是什么?數(shù)據(jù)塊如何被鎖定?常見誤解介紹
當人們搜索“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何鎖定的?”(即諸如“10 個問題中的第 5 個問題:區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何鎖定的?”或搜索“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何被鎖定的 everfi 答案”)時,他們真正想要搜索的是區(qū)塊鏈如何確保區(qū)塊一旦被添加就無法被更改?
簡短的回答:交易由網(wǎng)絡確認,收集到一個塊中,進行哈希處理,通過共識機制(如工作量證明或權益證明)進行選擇,并利用該哈希連接到前一個塊。
這種采用分布式加密鎖定的共識“鎖定”了區(qū)塊,使得任何后續(xù)更改在經濟上或計算上都不可能實現(xiàn)。
區(qū)塊鏈中的“鎖定”是什么?
當人們問區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何鎖定的時,“鎖定”的含義是處于不可篡改的狀態(tài)。由于數(shù)據(jù)已被創(chuàng)建、確認并寫入?yún)^(qū)塊鏈,因此在不破壞整個鏈條完整性的情況下,無法對其進行更改。
方法如下:
- 哈希:每個區(qū)塊都會有一個特殊的哈希值——其內容的加密指紋。如果區(qū)塊中某個數(shù)據(jù)字符被更改,哈希值就會完全不同。
- 鏈接:每個新區(qū)塊都會獲得前一個區(qū)塊的哈希值。這會將它們以線性形式鏈接在一起,就像計算機化的“鏈環(huán)”一樣。如果一個區(qū)塊被篡改,所有后續(xù)哈希值都會失效,從而暴露篡改行為。
- 共識:區(qū)塊要被密封并添加,必須獲得網(wǎng)絡大多數(shù)成員的同意才能生效。分布式共識機制有效地確保了任何人都無法操縱區(qū)塊鏈。
所以,如果你一直在練習類似“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何鎖定的?”這類考試題,那么答案如下:一個區(qū)塊由其內容的哈希值、對前一個區(qū)塊的引用組成,并通過分布式共識進行密封。
這也是區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)塊永久密封的基本原理:通過散列和分布式驗證實現(xiàn)不變性。
步驟 1——交易驗證
在區(qū)塊被創(chuàng)建并鎖定之前,區(qū)塊鏈網(wǎng)絡必須先驗證區(qū)塊中將要占用的交易。這是確保區(qū)塊中信息有效性的初始步驟。
如何進行驗證:
- 廣播交易:當一個人發(fā)送比特幣(或任何加密貨幣)時,該交易會被廣播到網(wǎng)絡。
- 節(jié)點驗證:每臺計算機(節(jié)點)確認發(fā)送者是否擁有余額、數(shù)字簽名是否有效以及資金是否被多次使用。
- 拒絕無效條目:任何不符合要求的交易都會被拒絕。只有有效的交易才能繼續(xù)進行并合并到候選區(qū)塊中。
這是必要的一步,否則任何人都可以嘗試使用假幣或偽造交易記錄。正因如此,當有人問“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何鎖定的?”時,答案的起點始終是通過網(wǎng)絡進行驗證,確保只有合法數(shù)據(jù)才能提交到區(qū)塊中。
第 2 步——構建區(qū)塊并計算其內容的哈希值
既然交易已經得到驗證,那么“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊如何被鎖定?”這個問題的后半部分就是區(qū)塊的實際構建。
構建塊
已驗證的交易會被收集到一個稱為區(qū)塊的數(shù)據(jù)結構中。除了交易列表之外,區(qū)塊還包含:
- 創(chuàng)建日期。
- 前一個區(qū)塊的哈希值,將其鏈接到鏈上。
- 隨機數(shù)(在工作量證明協(xié)議中),由礦工更改以發(fā)現(xiàn)共識難題的解決方案。
哈希區(qū)塊
區(qū)塊組裝完成后,所有數(shù)據(jù)都會經過加密算法(例如,比特幣采用 SHA-256 算法)。這會生成一個哈希值——一個加密安全的隨機字符串,作為該區(qū)塊的數(shù)字指紋。
如果塊中的任何交易被修改,則生成的哈希值將完全不同。
這保證了數(shù)據(jù)完整性。任何細微的變化都會被網(wǎng)絡可見。
這還不是區(qū)塊完全“鎖定”的階段。它需要通過共識算法得到網(wǎng)絡批準,但哈希算法提供了有用的加密封條,使得篡改行為很容易被檢測到。
步驟 3——通過共識機制鎖定區(qū)塊
哈希計算之后,對于“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊如何鎖定?”這個問題,第二個至關重要的步驟是共識。共識是指網(wǎng)絡上的所有參與方在將區(qū)塊永久添加到鏈上之前,就該區(qū)塊是否有效達成一致。
工作量證明(PoW)
- 被比特幣和一些非常古老的區(qū)塊鏈所采用。
- 礦工們競相尋找具有挑戰(zhàn)性的加密解決方案。
- 比賽的獲勝者發(fā)布解決方案,然后網(wǎng)絡對其進行驗證。
一旦確認,該區(qū)塊就會被添加到鏈中并被“鎖定”。
安全性來自于改變鏈條下游區(qū)塊所需的巨大計算能力。
權益證明(PoS)
- 受雇于以太坊(合并后)和新鑄造的區(qū)塊鏈。
- 驗證者“質押”硬幣以獲得驗證區(qū)塊的機會。
- 選擇一個驗證者來提出該區(qū)塊,然后其他驗證者對其進行驗證。
- 區(qū)塊經過驗證后,將被鎖定在鏈中并最終確定。
當攻擊者試圖偽造時,他們會失去他們質押的資金。
其他機制
- 委托權益證明(DPoS):驗證者由利益相關者和一些受歡迎的驗證者投票選出。
- 實用拜占庭容錯(PBFT):通常用于許可區(qū)塊鏈,以實現(xiàn)高速終結。
共識機制使得改變過去幾乎不可能。擁有 51% 網(wǎng)絡資源(算力或質押的代幣)的攻擊者要想修改區(qū)塊,就必須具備攻擊能力——這在大規(guī)模去中心化區(qū)塊鏈中幾乎不可能發(fā)生。
步驟 4——將塊鏈接在一起
“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何被鎖定的?”這個問題的最后一個謎題是,每個區(qū)塊如何以加密的方式與前一個區(qū)塊連接起來。這種連接構成了區(qū)塊鏈。
鏈接如何運作
- 每個區(qū)塊都有自己獨特的哈希值,該哈希值是根據(jù)其數(shù)據(jù)計算出來的。
- 它的頭部還包含前一個塊的哈希值。
這將導致如果任何先前的塊被更改,那么它的哈希值也會被更改,從而破壞所有其他塊的鏈。
為什么這很重要
- 不變性:改變一個塊不可能重新計算其他塊的哈希值 - 在大型網(wǎng)絡上基本上是不可能的。
- 安全性:攻擊者需要接管超過一半的網(wǎng)絡帶寬才能覆蓋共識,但這實際上是不可能的。
- 無需信任的驗證:任何人都可以以自己的名義單獨驗證哈希鏈,以查看數(shù)據(jù)是否被篡改??梢哉f,這條“哈希鏈”就是鎖。一旦一個區(qū)塊被驗證、哈希計算并附加到前一個區(qū)塊上,它就永遠存在了。
這就是為什么當用戶輸入“第 10 個問題中的第 5 個問題,區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊如何被鎖定?”或“everfi 答案”時,正確答案是:一個區(qū)塊是安全的,因為它以加密方式鏈接到前一個區(qū)塊,因此更改是可追蹤的,并且基本上不可能發(fā)生。
第五步——分發(fā)和最終性
一旦區(qū)塊經過驗證、哈希運算并添加到鏈中,它就會與整個網(wǎng)絡共享。網(wǎng)絡上的每個節(jié)點都會用新區(qū)塊補充其區(qū)塊鏈副本。這種共享使得區(qū)塊鏈具有去中心化的特性,因為沒有人擁有賬本。
鎖定區(qū)塊的最終性
當區(qū)塊被廣播時,該區(qū)塊就被最終確定,即實際上不可逆。像比特幣這樣的工作量證明區(qū)塊鏈的最終確定性,在一定數(shù)量的確認(通常為六個區(qū)塊)之后才會發(fā)生。權益證明網(wǎng)絡的最終確定性,通過驗證者共識,會更快實現(xiàn)。
要點:
- 去中心化:所有人都有更新的分類賬,因此沒有人可以在背后改變歷史。
- 不可逆性:他們需要控制網(wǎng)絡上的大部分計算或權益來改變歷史。
- 全球可審計性:任何人都可以檢查自己的區(qū)塊鏈副本與其他人之間的對比,以確保正確性。
區(qū)塊不可逆地添加到區(qū)塊鏈中。正是這種不可篡改的特性,使得區(qū)塊鏈在加密貨幣、供應鏈可追溯性、智能合約等方面具有可信度。
為什么鎖定塊很重要
鎖定區(qū)塊并非儀式,它賦予了區(qū)塊鏈價值和可靠性。如果沒有它,任何人都可以操縱數(shù)據(jù)、偽造交易,最終導致系統(tǒng)崩潰。
安全
哈希、鏈接和共識鎖定區(qū)塊使得欺詐幾乎不可能。作弊者甚至試圖篡改一個區(qū)塊都需要耗費天文數(shù)字般的資源。
相信
與傳統(tǒng)系統(tǒng)對中央權威的信任不同,區(qū)塊鏈用數(shù)學和分布式共識取代了信任。任何人都可以自行檢查信息的準確性和可靠性。
去中心化
由于鎖定的區(qū)塊鏈在數(shù)千個節(jié)點上被復制,因此沒有人能夠更改過去的任何內容。即使網(wǎng)絡的某個部分發(fā)生故障或受到攻擊,其他人仍能擁有該鏈。
透明度
他們可以自由地使用錢包地址或輸入交易ID來請求交易。這種開放的可審計性的唯一原因是,區(qū)塊一旦封閉,就無法更改,并且會被發(fā)布。
因此,如果有人搜索“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊如何被鎖定?”或“everfi 回答的 10 個問題中的第 5 個問題:區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊如何被鎖定”,簡短但令人信服的回答是:鎖定可確保安全性、信任、去中心化和透明度。
關于鎖定區(qū)塊的常見誤解
大多數(shù)人搜索的答案都是“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何被鎖定的”,甚至是“10個問題中的第5個問題:區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何被鎖定的?”,希望找到一個單詞就能回答的問題。盡管學習網(wǎng)站努力讓答案變得簡單,但仍有一些迷思需要打破。
誤解 1:區(qū)塊被密碼或密鑰鎖定
有些人認為區(qū)塊的鎖定方式與文件或計算機使用單一密碼鎖定的方式相同。區(qū)塊的鎖定是通過使用加密哈希和共識機制來實現(xiàn)的,而不是使用常規(guī)密碼。
誤解二:中央權威機構批準區(qū)塊
與貨幣體系不同,區(qū)塊鏈上不存在一個單一的控制點來“鎖定”信息。相反,在區(qū)塊被封存之前,會有成千上萬個獨立的代理(礦工、驗證者、節(jié)點)進行驗證并達成一致。
誤解三:一旦鎖定,區(qū)塊仍然可以輕松更改
從技術上講,是的,人們可以嘗試修改歷史數(shù)據(jù),但這需要重新調整后續(xù)區(qū)塊的所有工作,并控制超過一半的網(wǎng)絡權力——這在比特幣或以太坊等大型區(qū)塊鏈上幾乎是不可能的。
現(xiàn)實
“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何鎖定的?”的實際答案是這樣的:
一旦數(shù)據(jù)被散列,通過網(wǎng)絡共識進行驗證,鏈接到前一個塊,并在所有節(jié)點上復制,塊就變得安全了,并且實際上不可能進行回溯篡改。
區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊如何得到保護?
當人們在谷歌上搜索“區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)塊是如何鎖定的”或使用更簡單的關鍵詞(例如“everfi 回答的 10 個問題中的第 5 個問題”)時,答案本質上是相同的:
- 交易由網(wǎng)絡確認。
- 它們被編譯成一個塊。
- 該塊有一個特殊的哈希值。
通過多數(shù)人的共識協(xié)議(工作量證明、權益證明等),由多數(shù)人進行驗證。
它以加密方式鏈接到前一個區(qū)塊,因此在不干擾鏈的情況下不可能進行任何更改。
最后傳輸?shù)骄W(wǎng)絡中的所有節(jié)點,從而具有永恒性和不變性。
驗證、散列、共識和連接的過程確保一旦區(qū)塊被鎖定,其信息就成為不可移動的歷史記錄 - 這是區(qū)塊鏈安全性和透明度的支柱。
到此這篇關于區(qū)塊鏈中的“鎖定”是什么?數(shù)據(jù)塊如何被鎖定?常見誤解介紹的文章就介紹到這了,更多相關區(qū)塊鏈鎖定介紹內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章,希望大家以后多多支持腳本之家!
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