什麼是區塊鏈？網路，去中心化和中繼

本部分以及所有其他文章部分試圖向您解釋我可愛的非技術人員的區塊鏈世界。通過花時間在這些文章上，您將獲得必要的理解和信心，您需要在這種獨特的技術中導航。

如果您沒有閱讀上一篇文章，那麼從此處開始，那將是理想的選擇。

現在，我們深入探討什麼是區塊鏈網路和去中心化？祝你好運，願力量與您同在

跟蹤分類帳的專用計算機網路

我想快速回顧一下我們在第1部分中學到的內容可能會有助於使我們快速入門。

區塊鏈是由特殊計算機組成的網路，稱為節點。節點是維護會計帳簿（稱為分類帳）的會計。在此分類帳中，節點附加事務–發送/接收值或數據。

節點通過將交易存儲在稱為塊的捆綁中來維護分類帳。塊始終按時間順序排列。通過將每個新塊通過其唯一標識符（稱為塊哈希）鏈接到前一個塊，可以保持此順序。

我們已經看到了每個節點的功能，因此現在應該整體來看一下區塊鏈網路了。

…並彼此同步

正如我們已經看到的，節點維護一個分類帳。確切地說，每個節點都維護一個分類帳的副本。這允許任何給定的節點能夠驗證並同意/拒絕發送給他們的交易。

讓所有節點維護分類帳的相同副本對於驗證過程至關重要。如果分類賬不相同，則節點將對所寫的事實持不同意見。

考慮以下示例：

小人的餘額為20美元。他向一個節點發送了一筆交易，花費了他全部的20美元。然後，他向另一個節點發送另一筆花費20美元的交易。

如果節點不維護相同的副本並且不同步，則反派將能夠花費兩倍的餘額，即雙重支出問題。

難題7：同步–所有節點就總賬的最新版本達成一致的過程。

這個問題有兩種解決方案-讓我們回顧一下。

解決方案1 ​​–銀行解決方案

一種簡單的解決方案是在世界上只有一個節點。該節點將是一個中心點，我們的反派將把他的交易都發送給它。作為精明的會計人員，中央節點將在第二筆交易進入時立即意識到欺詐行為，並將拒絕交易。

從本質上講，這是當前銀行系統的前提-保持銀行餘額分類帳的中心點。

然而，中心點並沒有聽起來那麼完美……

集權

整個真實系統的主機都通過一個中心點工作。

中心點可以保持銀行帳戶（即銀行）的餘額。諸如Facebook之類的社交網路是訪問您的社交媒體資料的中心點。基於中心點的系統快速且相對容易同步。中心點可以行使其權力來糾正錯誤，扭轉錯誤或只是恢復您忘記的密碼。我們在日常生活中已經習慣了這些系統。

但是，中心化並不是一個完美的解決方案，而是一個權衡本身。本質上，中心化和中心點繼承了兩個主要問題- 單點故障問題和審查問題。

中心化問題

讓我們使用上面概述的場景來說明這兩個問題–假設我們已經通過將網路減少到單個中央節點來解決了雙重支出問題。

如果我們的中央節點遇到故障並關閉，將出現單點故障問題的最直接示例。導致中央節點「死亡」的任何故障都將停止整個系統。例如，如果Facebook關閉，則無法使用您的帳戶。

單點故障點的另一類示例不涉及節點關閉。相反，中心節點本身成為反派。這可能是由於操作該節點的公司的流氓員工，控制該節點的惡意黑客或什至是軟體代碼中的誠實錯誤所致。

在這些情況下，故障將導致惡意方以他們想要的任何方式更改分類帳的能力。以銀行為例-可能在他們的帳戶中增加數十億美元。

簡而言之，通過中心點可以獲得諸如速度和密碼恢復之類的便利，但是卻冒著系統被破壞或永久關閉的風險，使您無能為力。

另一方面，審查問題的一個示例是，如果中央節點決定從不包含來自您的交易，則該審查為例。您將永遠無法使用餘額。

難題之八：「單點故障問題」是單個中心點被破壞，拆除，限制或利用的情況。單點故障期間的損壞通常無法修復。

「審查問題」是指中心能夠決定要包括哪些事務和哪些事務可以忽略的方案。*

解決方案2 –區塊鏈中的去中心化

去中心化是一個在區塊鏈領域中您會聽到很多的詞。但是什麼是區塊鏈中的去中心化呢？這是區塊鏈網路在沒有任何中心點的情況下運行的能力，並且仍然能夠使所有節點同意其賬本的相同副本。

由於去中心化，區塊鏈網路固有地抵抗單點故障和中心化問題。這就是區塊鏈技術的破壞力。

即使一個節點被黑客入侵或流氓，其他節點也將迅速意識到這一點，將其排除在外，系統將繼續按預期運行。即使一個節點關閉，其他節點也將繼續運行，您將能夠通過它們連接到區塊鏈網路，甚至自己運行一個。即使一個節點決定審查您的事務，您也可以始終將它們發送到另一節點，並且它們會將其包括在下一個塊中。

難題之九：區塊鏈中的去中心化是系統在沒有一個中心焦點的情況下運行的能力。

為了實現這種去中心化，節點需要執行兩個任務。

首先，他們必須中繼收到的任何交易。通過這種協作，所有節點都將接收所有交易，而與用戶最初向其發送交易的確切地點無關。

其次，節點在分類帳的當前狀態下工作並與網路的其餘部分達成共識。確切地說，他們同意將每個新塊追加到其分類賬中的塊鏈。這是通過執行稱為「共識演算法」的特定步驟來完成的。我們將在本系列的下一部分中了解有關它們的更多信息。

中繼藝術

中繼聽起來有點容易，對吧？您收到一筆交易，然後將其中繼給網路中的其他所有人。好吧，不完全是。

區塊鏈網路由數萬個節點組成。假設每個節點都將每個事務中繼到其他每個節點。網路中的節點越多，您要做的中繼越多。在某個時候，您將花費大量時間來中繼事務，因此您將沒有任何時間來生產區塊。

相反，中繼遵循更寬鬆的規則。以下是這些規則的兩個有趣的示例：

• 這些節點不是發送到區塊鏈網路中的每個其他節點，而是選擇要發送到的節點子集。例如，一個節點可能會將事務中繼到他們知道的第7個節點。由於不同的節點選擇不同的子集，因此每個人很快就會收到信息。
• 每個節點僅中繼一次和同一事務一次。如果他們再次收到同一筆交易，他們將不再中繼它（因為它們已經將其發送到所選子集）

在節點之間中繼事務和其他重要信息的行為具有有趣的名稱「 gossiping」。

難題10：閑聊–將交易和信息中繼到網路中其他節點的行為。

下一步-「達成共識」

現在我們知道什麼是區塊鏈網路和去中心化，節點如何作為一個單元運作以及為什麼去中心化和閑聊很重要。在下一部分中，我們將確切學習節點如何在正確的分類帳版本上達成共識。