区块链是什么,简单通俗易懂地介绍一下区块链的名词解释

时间:2024-08-29  分类:电子

86、搬砖


一种生动而幽默的说法,学名套利。所谓搬砖,就是指当不同的比特币交易平台存在着价差时,搬砖工发现这一情况,在价低的平台买入比特币,再到价高的平台卖出比特币,从而赚取低风险差价的一种投机行为。


87、交易费


如果某笔交易的输出值小于输入值,那么差额就是交易费,该交易费将被增加到该区块的激励中。只要既定数量的电子货币已经进入流通,那么比特币激励机制就可以逐渐转换为完全依靠交易费,那么本货币系统就能够免于通货膨胀。


88、半衰期


这个针对比特币产生的一个概念,即为矿工每验证一个区块即可得到的奖励。从最开始的50BTC,每四年减半,目前是12.5BTC,已经历过2次半衰(50BTC–>25BTC–>12.5BTC)。


89、PKI体系


在非对称加密中,公钥则可以通过证书机制来进行保护,PKI(PublicKeyInfrastructure)是建立在公私钥基础上实现安全可靠传递消息和身份确认的一个通用框架,PKI框架包含CARA、证书数据库三个重要组件,CA(CertificationAuthority):负责证书的颁发和作废,接收来自RA的请求,是最核心的部分,RA(RegistrationAuthority):对用户身份进行验证,校验数据合法性,负责登记,审核过了就发给CA,证书数据库:存放证书,一般采用LDAP目录服务,标准格式采用X.500系列。


90、UTXO


UnspentTransactionOutputs是未花费的交易输出,它是比特币交易生成及验证的一个核心概念。交易构成了一组链式结构,所有合法的比特币交易都可以追溯到前向一个或多个交易的输出,这些链条的源头都是挖矿奖励,末尾则是当前未花费的交易输出。所有的未花费的输出即整个比特币网络的UTXO。比特币规定每一笔新的交易的输入必须是某笔交易未花费的输出,每一笔输入同时也需要上一笔输出所对应的私钥进行签名,并且每个比特币的节点都会存储当前整个区块链上的UTXO,整个网络上的节点通过UTXO及签名算法来验证新交易的合法性。这样,节点不需要追溯历史就可以验证新交易的合法性。


91、找零地址(ChangeAddress)


在使用比特币或者类似的加密货币的时候,我们经常会听到找零地址的概念。找零地址是指:发送金额大于接受金额产生的零钱所去到的地址。和我们一般理解的概念不一样,比特币及比特币的类似货币基于UTXO模型来交易。


简单来说,假设一个地址有10个比特币,那么这10个比特币应该是某个或者某些交易导致的,我们假设以前某个人一次性向这个地址里转入了10个比特币,这个交易称为a,现在我想通过这个地址向另外一个地址发送5个比特币,称之为b交易,那么我需要消耗掉a里所有的比特币,也就是10个。但是我还有5个比特币,这剩下的5个比特币我需要再指定一个地址转入(不考虑手续费),这个地址就是找零地址。(这个地址也可以是原地址,这样原地址还是会有5个比特币)


92、交易拼车


当你从交易所或者一些托管钱包提币出来的时候,经常会发现这笔交易中的发出方或者接收方很多,这是由于这笔交易是一个拼车交易。


在上面说的UTXO模型中,你其实应该已经发现了,b交易其实有两个输出方,一个是我需要转到的地址,一个是找零地址。其实每笔交易的输入也可以是多个,输出也可以是多个,交易所或者钱包把同一时间的提现需求在一笔交易中通过不同输出的方式完成,可以有效降低矿工费。


93、图灵机(英语:Turingmachine)


又称确定型图灵机,是英国数学家艾伦图灵于1936年提出的一种抽象计算模型,其更抽象的意义为一种数学逻辑机,可以看作等价于任何有限逻辑数学过程的终极强大逻辑机器。


所谓的图灵机就是指一个抽象的机器,它有一条无限长的纸带,纸带分成了一个一个的小方格,每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态,还有一些固定的程序。在每个时刻,机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息,然后结合自己的内部状态查找程序表,根据程序输出信息到纸带方格上,并转换自己的内部状态,然后进行移动。


94、区块链盲(Blockchain-blindness)


UTXO看不到区块链的数据,例如随机数和上一个区块的哈希。这一缺陷剥夺了脚本语言所拥有的基于随机性的潜在价值,严重地限制了博彩等其它领域应用。


95、图灵测试


1945年到1948年,图灵在国家物理实验室负责自动计算引擎(ACE)的研究工作。1949年,他成为曼彻斯特大学计算机实验室的副主任,负责最早的真正的计算机---曼彻斯特一号的软件工作。在这段时间,他继续作一些比较抽象的研究,如计算机械和智能。图灵在对人工智能的研究中,提出了一个叫做图灵测试(Turingtest)的实验,尝试定出一个决定机器是否有感觉的标准。


1952年,图灵写了一个国际象棋程序。可是,当时没有一台计算机有足够的运算能力去执行这个程序,他就模仿计算机,每走一步要用半小时。他与一位同事下了一盘,结果程序输了。


后来美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究组根据图灵的理论,在ENIAC上设计出世界上第一个电脑程序的国际象棋-洛斯阿拉莫斯国际象棋。


96、缺少图灵完备性


这就是说,尽管比特币脚本语言可以支持多种计算,但是它不能支持所有的计算。最主要的缺失是循环语句。不支持循环语句的目的是避免交易确认时出现无限循环。理论上,对于脚本程序员来说,这是可以克服的障碍,因为任何循环都可以用多次重复if语句的方式来模拟,但是这样做会导致脚本空间利用上的低效率,例如,实施一个替代的椭圆曲线签名算法可能将需要256次重复的乘法,而每次都需要单独编码。


97、价值盲(Value-blindness)


UTXO脚本不能为账户的取款额度提供精细的的控制。例如,预言机合约(oraclecontract)的一个强大应用是对冲合约,A和B各自向对冲合约中发送价值1000美元的比特币,30天以后,脚本向A发送价值1000美元的比特币,向B发送剩余的比特币。虽然实现对冲合约需要一个预言机(oracle)决定一比特币值多少美元,但是与现在完全中心化的解决方案相比,这一机制已经在减少信任和基础设施方面有了巨大的进步。然而,因为UTXO是不可分割的,为实现此合约,唯一的方法是非常低效地采用许多有不同面值的UTXO(例如对应于最大为30的每个k,有一个2^k的UTXO)并使预言机挑出正确的UTXO发送给A和B。


98、缺少状态


UTXO只能是已花费或者未花费状态,这就没有给需要任何其它内部状态的多阶段合约或者脚本留出生存空间。这使得实现多阶段期权合约、去中心化的交换要约或者两阶段加密承诺协议(对确保计算奖励非常必要)非常困难。这也意味着UTXO只能用于建立简单的、一次性的合约,而不是例如去中心化组织这样的有着更加复杂的状态的合约,使得元协议难以实现。二元状态与价值盲结合在一起意味着另一个重要的应用-取款限额-是不可能实现的。


99、同态加密


同态加密(HomomorphicEncryption)是一种特殊的加密方法,允许对密文进行处理得到仍然是加密的结果,即对密文直接进行处理,跟对明文进行处理再加密,得到的结果相同。从代数的角度讲,即同态性。


如果定义一个运算符$$ riangle{}$$,对加密算法E和解密算法D,满足:


$$E(X riangle{}Y)=E(X) riangle{}E(Y)


$$则意味着对于该运算满足同态性。


同态性在代数上包括:加法同态、乘法同态、减法同态和除法同态。同时满足加法同态和乘法同态,则意味着是代数同态,即全同态。同时满足四种同态性,则被称为算数同态。


同态加密的问题最早是由RonRivest、LeonardAdleman和MichaelL.Dertouzos在1978年提出,但第一个全同态的算法到2009年才被克雷格金特里(CraigGentry)证明。


仅满足加法同态的算法包括Paillier和Benaloh算法;仅满足乘法同态的算法包括RSA和ElGamal算法。


同态加密在云时代的意义十分重大。目前,从安全角度讲,用户还不敢将敏感信息直接放到第三方云上进行处理。如果有了比较实用的同态加密技术,则大家就可以放心的使用各种云服务了。


遗憾的是,目前已知的同态加密技术需要消耗大量的计算时间,还远达不到实用的水平。


100、P2SH脚本


输出脚本由支付者创建,他们(钱花出去之后)不怎么关心他们消费的比特聪的长期安全或者对别人是否有用。


收款人则关心输出脚本指定的条件。如果收款人愿意,他们可以请求支付者使用某种特定脚本。遗憾的是,定制的脚本没有短小的比特币地址方便,也不像P2PKH的公钥哈希方案(P2PKHpubkeyhashes)那样容易保护。


为了解决这些问题,支付到脚本哈希(P2SH)交易在2012年被创建,它让支付者创建一个输出脚本,里边包含另一个脚本的哈希,另一个脚本称为认领脚本


101、幽灵协议(GreedyHeaviestObservedSubtree(GHOST)protocol)


是由YonatanSompolinsky和AvivZohar在2013年12月引入的创新。幽灵协议提出的动机是当前快速确认的块链因为区块的高作废率而受到低安全性困扰;因为区块需要花一定时间(设为t)扩散至全网,如果矿工A挖出了一个区块然后矿工B碰巧在A的区块扩散至B之前挖出了另外一个区块,矿工B的区块就会作废并且没有对网络安全作出贡献。此外,这里还有中心化问题:如果A是一个拥有全网30%算力的矿池而B拥有10%的算力,A将面临70%的时间都在产生作废区块的风险而B在90%的时间里都在产生作废区块。因此,如果作废率高,A将简单地因为更高的算力份额而更有效率,综合这两个因素,区块产生速度快的块链很可能导致一个矿池拥有实际上能够控制挖矿过程的算力份额。


102、默克尔树


默克尔树是一种二叉树,由一组叶节点、一组中间节点和一个根节点构成。最下面的大量的叶节点包含基础数据,每个中间节点是它的两个子节点的哈希,根节点也是由它的两个子节点的哈希,代表了默克尔树的顶部。默克尔树的目的是允许区块的数据可以零散地传送:节点可以从一个源下载区块头,从另外的源下载与其有关的树的其它部分,而依然能够确认所有的数据都是正确的。之所以如此是因为哈希向上的扩散:如果一个恶意用户尝试在树的下部加入一个伪造的交易,所引起的改动将导致树的上层节点的改动,以及更上层节点的改动,最终导致根节点的改动以及区块哈希的改动,这样协议就会将其记录为一个完全不同的区块(几乎可以肯定是带着不正确的工作量证明的)。


103、共识机制


区块链从本质上而言是一种分布式账本技术。传统的账本,通常会以数据库的形式,集中存储在银行或公司的服务器节点上。而在区块链的网络中,每个节点都会保有一份完整的账本,且所有节点的账本内容完全一致。每个节点都可以根据自己本地的账本去查找交易,也可以往账本中添加交易。


这样就带来了一个问题,如果所有节点同时一起写入账本数据,那么肯定数据会不一致。因此需要一种机制来保证区块链中的每一区块只能由一个节点来负责写入,并且让所有其他节点一致认同这次写入。如何选出写入账本数据的节点,这就是共识机制。


104、PBFT



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