一、基础概念类术语
1. 区块链
区块链是一种特殊的分布式账本数据库,它通过去中心化的方式,将数据存储在众多节点上。在区块链中,人人都可以参与成为节点,共同维护账本的准确性和完整性。数据的同步通过共识机制来保证,确保所有节点上的数据保持一致。这种技术可以应用于金融、供应链、医疗等多个领域,实现信息的安全存储和可追溯性。
2. 去信任
去信任意味着用户在进行交易时无需依赖第三方机构的担保。在区块链系统中,交易双方可以直接进行交互,而不用担心对方的欺诈行为。这是因为区块链的技术特性保证了交易的安全性和可靠性。例如,交易数据被加密存储在区块链上,并且经过多个节点的验证,一旦记录就难以篡改。根据搜索到的数据,去信任表示用户不需要相信任何第三方,使用去信任的系统或技术处理交易时非常安全和顺畅。
3. 点对点
点对点是一种通过允许单个节点与其他节点直接交互,无需通过中介机构的系统模式。在这种模式下,系统就像一个有组织的集体一样运作。例如,当我们使用某些应用时,背后通常存在第三方机构,而点对点则去掉了这个中间环节。像在文件传输中,点对点技术可以实现快速、高效的传输,同时减少了对中心化服务器的依赖。
4. 去中心化
去中心化是区块链最基本的特征之一。它意味着区块链不依赖于中心的管理节点,而是通过众多节点共同参与,实现数据的分布式记录、存储和更新。与中心化系统相比,去中心化系统更加安全、稳定,不容易受到单点故障的影响。例如,在一个去中心化的社交网络中,用户的数据不会被集中存储在一个服务器上,而是分布在各个节点上,这样即使某个节点出现问题,也不会影响整个网络的运行。
5. 中本聪
中本聪是比特币的发明人或发明组织,但其真实身份至今存疑。中本聪于 2008 年发表了一篇名为《比特币:一种点对点式的电子现金系统》的论文,被视为区块链的第一个成功实践。据悉,中本聪本人可能持有一百万个比特币,依 2023 年 07 月汇率能兑换大约 300 亿美元。中本聪十分注重隐私,坚持使用 PGP 加密和 Tor 网络进行网络交流。加州大学洛杉矶分校金融学教授 Bhagwan Chowdhry 曾在 2015 年提名中本聪为 2016 年诺贝尔奖经济学奖的候选人。
二、区块数据类术语
1. 区块
区块是在区块链网络上承载交易数据的数据包,是一种被标记上时间戳和前一个区块的哈希值的数据结构。例如,在比特币网络中,大约每 10 分钟就会产生一个新的区块,这个区块经过网络的共识机制验证并确认区块中的交易。它就像一个容器,将特定时间段内的交易数据打包在一起,确保数据的完整性和安全性。
2. 父块
父块就是当前区块链的最后一个区块,对于正在挖的区块来说就是父区块。父区块的难度除以 2048,不管上调还是下调都是按照力度的整数倍进行调整,父区块难度的 1/2048 作为调整的一个单位。取值与两个因素有关,一个是出块时间,另外一个是父区块有没有叔父区块。如果有叔父区块,y 等于 2,没有的话等于 1。无论哪种情况都是常数。如果后面比常数大,得到负数,说明难度要下调;相反后面比前面小得到正数说明难度要上调。
3. 区块头
区块头记录当前区块的元信息,包含版本号、上一个区块的哈希值、时间戳、随机数、Merkle Root 的哈希值等数据。以比特币为例,版本号代表着区块的不同阶段和更新情况。上一个区块的哈希值让区块之间形成链式结构,保证了区块链的连续性和不可篡改性。时间戳精确到秒,为每一笔交易记录了时间顺序。随机数在挖矿过程中起着关键作用,矿工通过不断调整随机数来寻找满足条件的哈希值。Merkle Root 的哈希值则是由区块体中的交易数据通过哈希算法生成,确保了交易数据的完整性。
4. 区块体
区块体记录一定时间内所生成的详细数据,包括当前区块经过验证的、区块创建过程中生成的所有交易记录或是其他信息,可以理解为账本的一种表现形式。在区块链上,比如比特币网络,大约每 10 分钟产生的一个区块中,区块体就包含了这个时间段内的所有交易信息。这些交易信息以哈希值的形式存在,通过不断地两两组合计算哈希值,最后得到一个终极哈希值,即默克尔根(Merkle Root)。
5. 哈希值
哈希值通常用一个短的随机字母和数字组成的字符串来代表,是一组任意长度的输入信息通过哈希算法得到的 “数据指纹”。哈希值具有以下重要特性:首先,它是将任意长度的数据转换为固定长度,比如区块链的 Hash 长度是 256 位。其次,只要原始内容不同,对应的 Hash 一定是不同的,这意味着如果数据被更改,哈希值会立即发生变化。例如,在区块链中,一旦有人修改了一个区块中的数据,该区块的 Hash 就变了,为了让后面的区块还能连到它,必须同时修改后面所有的区块,而这几乎是不可能实现的,从而保证了区块链数据的不可篡改。
6. 哈希函数
哈希函数一般的线性表中,记录在结构中的相对位置是随机的,即和记录的关键字之间不存在确定的关系。因此在结构中查找记录时需进行一系列和关键字的比较。哈希函数建立了数据存储位置和关键字之间的确定对应关系,使每个关键字和结构中一个唯一的存储位置相对应。例如,在字典表等需要快速查找的数据结构中,哈希函数的计算复杂度几乎是 0 (1),不会随着数据量增加而增加。在文件签名中,将文件内容通过哈希函数处理后得到一个 HASH 值,验证文件是否被修改过,只需要把文件内容用同样的哈希函数处理后得到 HASH 值再比对和文件一起传送的 HASH 值即可。在数据库中保存用户密码时,通常不会直接保存用户密码,而是保存密码的 HASH 值,验证的时候,用相同的 HASH 函数计算用户输入的密码得到计算 HASH 值然后比对数据库中存储的 HASH 值是否一致,从而完成验证。
7. 时间戳
时间戳从区块生成的那一刻起就存在于区块之中,是用于标识交易时间的字符序列,具备唯一性,时间戳用以记录并表明存在的、完整的、可验证的数据,是每一次交易记录的认证。在区块链中,时间戳精确到秒,确保了交易的顺序和时间顺序的不可篡改。例如,在比特币网络中,每个区块都有一个时间戳,记录了该区块的生成时间,这使得区块链上的交易可以按照时间顺序进行追溯和验证。
8. 随机数
随机数是指 “只使用一次的随机数”,在挖矿中是一种用于挖掘加密货币的自动生成的、毫无意义的随机数,在解决数学难题的问题中被使用一次之后,如果不能解决该难题则该随机数就会被拒绝,而一个新的 Nonce 也会被测试出来并且直到问题解决,当问题解决时矿工就会得到加密货币作为奖励。在区块结构中,Nonce 是基于工作量证明所设计的随机数字,通过难度调整来增加或减少其计算时间。例如,在比特币挖矿中,矿工通过不断调整随机数进行哈希计算,直到找到满足条件的哈希值,从而获得比特币奖励。
三、加密货币及相关术语
1. 加密货币
加密货币是一种基于密码学原理确保交易安全及控制交易单位创造的交易媒介,是一种数字货币或虚拟货币。例如比特币,作为第一个去中心化的加密货币,自 2009 年诞生以来,已被广泛用作价值储存和对冲通胀的手段。
根据搜索到的数据,目前有超过 1800 种加密货币标准。加密货币的特点是利用数字货币和虚拟货币使用密码学及数字杂凑而成并与智能合约的绑定之下的新型通证。其去中心化的性质源自于使用分布式账本的区块链技术,无需中心机构,其状态通过分布式的共识机制得以维持。
加密货币的交易记录保存在一个公共账本中,由分布式网络中的节点共同维护和验证,跟踪涉及资金转移的所有加密货币交易。与传统货币不同,加密货币并不存在于实际的物理硬币形式,而是以数字 / 代码的形式存在于区块链网络中。
2. 代币
代币是在区块链中表示某种资产或价值的数字资产,具有一定的价值和功能。根据 CoinMarketCap 的数据,大约有 22932 种加密货币,而代币可以在这些加密货币所依托的区块链上运行,也可以在其他区块链上创建。
代币可以分为不同类型,如支付代币是像比特币或莱特币等用于支付数字世界中的交易;实用代币使持有者能够访问基于区块链的产品和服务;证券型代币是传统资产如股票和股票由区块链上的数字代币代表。最独特的代币类型是可替代和不可替代的代币。
可替代代币是像比特币这样的加密货币,是可分割的,非唯一。例如,1 BTC 价值 1 BTC,无论在哪里发行。不可替代的代币代表一个独特且不可分割的物品,如图片或知识产权。例如,一张 NFT 艺术作品就是不可替代的代币,因为它是独一无二的。
四、共识机制及挖矿相关术语
1. 共识机制
共识机制是区块链系统中确保各个节点对交易的有效性和账本状态达成一致的算法。它是保证区块链安全和一致的关键,不同的共识机制适用于不同的场景和需求。目前常见的共识机制有 PoW、PoS 和 DPoS 等。
2. PoW:工作量证明
PoW(Proof of Work)即工作量证明,是一种通过计算复杂数学问题来验证交易和创建区块的共识机制。在比特币网络中,矿工们通过不断尝试不同的随机数,进行哈希运算,直到找到满足特定条件的哈希值。这个过程需要大量的计算能力和电力消耗,因此获得奖励与电脑性能有关。据统计,比特币网络的全球算力在不断增长,目前已经达到了一个非常庞大的数值。
3. PoS:权益证明
PoS(Proof of Stake)即权益证明,是一种基于持有一定数量代币来参与验证交易和创建区块的共识机制。在 PoS 机制中,代币持有者的收益与币龄有关。币龄是由代币数量和持有时间共同决定的。例如,持有 100 个代币,总共持有了 30 天,那么此时的币龄就为 3000。当记账人发现一个 PoS 区块时,他的币龄就会被清空为 0,每被清空 365 币龄,将会从区块中获得一定比例的币作为利息。
4. DPoS:委托权益证明
DPoS(Delegated Proof-of-Stake)即委托权益证明,是在 PoS 基础之上发展起来的。在 DPoS 机制中,代币持有者投票选举见证人来验证交易和创建区块。这些见证人被称为超级节点,他们负责区块链网络的交易验证和生成新区块的工作。例如,在 EOS 网络中,就有 21 个超级节点,共同维护网络的高效运行。
5. 挖矿
挖矿是通过算力验证交易和创建区块,从而获得加密货币奖励的过程。在区块链网络中,矿工们通过解决复杂的数学问题来竞争记账权,一旦成功创建一个区块,就会获得相应的奖励。这个奖励通常包括区块奖励和交易手续费。挖矿的过程需要大量的计算资源和电力消耗,同时也面临着一定的风险,如电费问题、硬件支出问题、系统风险等。
6. 区块奖励
区块奖励是矿工在验证和计算区块后获得的奖励,它包括手续费和新币发行量。在比特币网络中,每一个新区块都会伴随着一定数量从无到有的全新比特币,作为 coinbase 交易奖励给找到区块的矿工。随着时间的推移,货币发行速率会逐渐降低。除了块奖励外,矿工还会得到区块内所有交易的手续费。
7. 交易手续费
交易手续费是区块链交易中支付给矿工的费用,它的作用是加速交易验证。在区块链网络中,交易手续费的高低会影响交易的确认速度。如果交易手续费较高,矿工就会优先处理这些交易,从而加快交易的确认速度。相反,如果交易手续费较低,交易的确认速度就会变慢。
五、节点及账本相关术语
1. 节点
区块链网络参与者操作的分类帐副本。
节点指的是区块链网络中的计算机设备,包含手机、矿机和服务器等等。在区块链中,每个节点都相当于一个独立的账本副本,参与者通过操作这些节点来参与区块链网络。例如,比特币网络中的一个节点可以是普通的钱包用户、矿工或多人协作共同运行的设备。节点的存在使得区块链网络具有高度的去中心化特性,没有单一的中心控制机构,所有节点共同维护网络的运行和账本的准确性。
2. 全节点
拥有完整区块链账本副本和交易记录的节点,可独立验证交易和创建新块。
全节点是区块链网络中的重要组成部分,它存储了完整的区块链账本副本,包括所有的交易记录。这使得全节点可以独立地验证每一笔交易的有效性,确保区块链上的数据安全和准确。全节点还可以参与创建新的区块,通过解决复杂的数学问题来竞争记账权。一旦成功创建一个新块,全节点就会将其广播到网络中,其他节点会对其进行验证并添加到自己的账本副本中。
根据搜索到的资料,全节点在维护区块链网络的安全性和稳定性方面发挥着关键作用。由于全节点存储了完整的账本副本,它们可以对交易进行全面的验证,防止恶意交易的发生。此外,全节点的存在也使得区块链网络更加去中心化,因为没有单一的节点可以控制整个网络。
3. 轻节点
只拥有部分账本副本和交易记录的节点,需依赖其他节点验证。
轻节点与全节点相对,它只拥有部分账本副本和交易记录。轻节点通常只存储与自己相关的交易信息,因此占用的存储空间较小,运行成本也较低。然而,由于轻节点没有完整的账本副本,它不能独立地验证交易,需要依赖其他节点来完成验证过程。
例如,一些移动钱包应用通常采用轻节点模式,用户可以通过轻节点进行交易,但需要连接到全节点或其他可靠的节点来验证交易的有效性。轻节点在提高区块链网络的可扩展性和用户体验方面具有一定的优势,但在安全性方面相对较弱。
4. 分布式账本
数据通过分布式节点网络存储,可记录交易和资产信息,安全不可篡改。
分布式账本是区块链技术的核心特征之一,它通过分布式节点网络存储数据,确保数据的安全性和不可篡改性。在分布式账本中,每个节点都拥有一份完整或部分的账本副本,所有节点通过共识机制共同维护账本的一致性。
分布式账本可以记录各种类型的交易和资产信息,如金融交易、物联网设备的数据交换等。由于数据存储在多个节点上,即使某个节点出现故障或被攻击,也不会影响整个账本的安全性和完整性。同时,区块链的技术特性使得分布式账本上的数据一旦记录就难以篡改,保证了交易的可追溯性和信任度。
根据 IDC 的统计报告显示,到 2020 年,全球物联网市场规模将增长至 3 万亿美元,而全球物联网设备将达到 300 亿台。未来的物联网将达到 1000 亿的传感设备相连。在这样庞大的物联网网络中,分布式账本可以为设备之间的信息交换和通信提供安全、可靠的解决方案。
六、其他常见术语
1. 智能合约
自动执行的合约,条款以代码形式编写,无需第三方介入,可用于各种交易。
智能合约是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。它允许在没有第三方的情况下进行可信数据交换,这些数据交换可追踪且不可逆转。概念于 1995 年由 Nick Szabo 首次提出。通俗来讲,就是一段写在区块链上的代码,一旦某个事件触发合约中的条款,代码即自动执行。例如,以太坊创造了智能合约,用户之间可以自由地建立合约,哪怕是陌生的外国人也可以通过智能合约建立合作与联系。智能合约具有很多优势,其一,去掉中介平台第三方,可以完全依托技术让用户自主建立合约;其二,公平公开透明,智能合约会把条款条约用代码的形式写得清清楚楚,并记录在区块链上,整个过程都是由程序去执行,即便是编写这个合约代码的开发者也无法篡改;其三,智能合约的应用非常灵活,用户之间可以自由建立合约,不可篡改的属性很容易建立起信任。但同时也有不好的一面,如果智能合约存在漏洞,黑客可以利用智能合约的漏洞为自己牟利。另一方面,智能合约本身无法获取(感知)外部的信息,涉及到需要外部信息才能裁决合约时,需要对其写入相关信息,它才能作出裁决。
2. 钱包
存储和管理加密货币的数字钱包,可在线或离线使用。
加密货币钱包是用于存储、管理和传输加密货币的软件应用程序或物理设备。它有多种类型,每种类型都有其特定的用处和优势。硬件钱包是一种物理设备,类似于 USB 驱动器,用于存储私钥和加密货币,被认为是最安全的钱包类型之一,非常适合存储大额或长期持有的加密货币,如 Ledger Nano S Plus、Ledger Nano X 等。软件钱包是通过电脑、手机或其他设备上的应用程序来存储和管理加密货币,包括桌面钱包、移动钱包和在线钱包等,适合日常使用和小额交易,但安全性相对较低,因为私钥可能暴露在联网环境中,如 Trust Wallet、Electrum 等。纸钱包是一种将私钥和公钥记录在纸上的形式,通常以二维码的存在,是一种冷存储方式,不需要互联网连接,因此也具备较高的安全性,适合长期存储加密货币,但操作相对繁琐,不适合频繁交易。网络钱包是指存储在云服务器上的钱包,用户可以通过互联网访问和管理其加密货币资产,提供了便利的访问方式,适合频繁进行交易或需要快速访问资金的用户,但由于其始终在线,也带来了一定的安全风险。
3. 矿池
多个矿工组成的共同体,共同计算和验证交易,共享奖励。
矿池是一个完全节点,是通过一种将少量算力合并联合运作的方法,整合区块链网络中的零散算力,并在所有成员中共享奖励。在全网算力提升到了一定程度后,单个设备难以在比特币网络上获取比特币网络提供的区块奖励,而通过加入矿池集合网络中较大比例的算力,远比单独获取区块奖励的几率更大。目前全球算力较大的矿池有:鱼池、蚁池、币网、国池、BitFuRy ,除了 BitFuRy 其余矿池都来自中国。矿池负责信息打包,接入进来的算力负责竞争记账,由于集合了很多矿工的算力所以矿池的算力占比大,挖到代币奖励的概率更高,矿池将所获得的代币奖励按照接入算力的占比进行利益分配。相较单独挖矿加入矿池可以获得更加稳定的收益。
4. 区块链浏览器
查看区块链交易和区块信息的工具,可搜索地址、哈希等。
区块链浏览器是一种在线工具,它可以让用户查看区块链上的所有交易信息和网络活动。该工具提供了一个公开的、透明的视图,让用户能够查看所有已在区块链上发生的交易,包括交易的大小、时间、参与者等信息。有许多不同的区块链浏览器,例如 Bitcoin Block Explorer、Etherscan(以太坊浏览器)等。选择哪一个取决于你想要查看哪种区块链的数据。在选择了区块链浏览器后,你需要在搜索栏中输入你想要查找的信息。你可以搜索特定的区块、交易或地址。例如,如果你想要查看一个特定的比特币交易,你只需将交易哈希值复制粘贴到搜索栏中,然后点击搜索。在输入相关信息并进行搜索后,你将看到一系列的搜索结果,包括区块高度、区块时间、区块大小、交易数量等信息。如果你正在查看特定的交易,那么你还可以看到交易的输入和输出地址、交易数量、交易费用等信息。除了查看基本信息外,许多区块链浏览器还提供了一些高级功能,如查看地址的余额、查看未确认的交易、查看最新的区块和交易等。
5. 比特币
第一个成功的加密货币,基于去中心化、点对点等技术,数量有限。
比特币是世界上第一个成功的加密货币,运行于区块链技术之上,这是一种分布式账本系统。它以其独特的属性与理念,颠覆了人们对传统货币的认知。比特币具有去中心化、总量恒定、匿名性和全球流通四大特点。去中心化意味着比特币不受任何单一机构操控,交易双方直接点对点进行转账,大大提升了效率,降低了成本。比特币的总量恒定为 2100 万枚,每产出 21 万个区块(大约 4 年时间)就会经历一次 “减半”,即挖矿奖励减半。这种机制确保了比特币的稀缺性,使其成为对抗通胀的利器。使用比特币进行交易时,用户的个人信息并不直接暴露在网络中,每个用户拥有一个独一无二的地址,用于接收和发送比特币,这些地址是由一串随机生成的字符组成,无从追溯到具体的个人身份。比特币作为全球通用的数字货币,不受地域限制,只要有互联网连接,就能随时随地进行交易。
6. 以太坊
分布式计算平台,可用于智能合约和去中心化应用开发。
以太坊是一个合作运行的、全球性的、透明的数据库,是一个分布式计算平台,可用于智能合约和去中心化应用开发。以太坊虚拟机(EVM)是全球虚拟计算机,记录以太坊网络存储和达成共识的每个智能合约的状态。以太坊是首个允许运行智能合约的区块链,而 EVM 则可以理解为建立在以太坊区块链上的代码运行环境,其主要作用是处理以太坊系统内的智能合约。对于新用户来说,可以选择多链浏览器 Tokenview。
7. 超级账本
企业级分布式账本平台,用于智能合约和供应链管理等。
超级账本是企业级分布式账本平台,用于智能合约和供应链管理等。它是一个开源项目,旨在推动区块链技术在企业中的应用。超级账本提供了一套工具和框架,帮助企业构建和部署分布式账本解决方案。它支持多种共识机制和智能合约语言,适用于不同的业务场景。超级账本的目标是提供一个安全、高效、可扩展的分布式账本平台,为企业提供更好的信任和协作机制。
8. 硬分叉
不可兼容的变化,导致区块链分成不同链,需升级和更改节点软件。
硬分叉是一种不可兼容的变化,它会导致区块链分成不同的链。当区块链网络中的节点在对交易的有效性和账本状态的认定上出现不可调和的分歧时,就可能发生硬分叉。硬分叉通常需要节点升级和更改节点软件,以适应新的规则和协议。例如,如果区块链网络中的一部分节点决定采用新的交易验证规则,而另一部分节点不同意,那么就可能发生硬分叉,导致区块链分成两条不同的链。
9. 软分叉
可兼容的变化,扩展区块链,无需升级和更改节点软件。
软分叉是一种可兼容的变化,它可以扩展区块链,而无需节点升级和更改节点软件。软分叉通常是对区块链协议的一种改进,它不会改变区块链的基本规则,只是在现有规则的基础上进行扩展和优化。例如,增加新的交易类型、改进交易验证算法等。软分叉可以通过向后兼容的方式实现,即新的节点可以与旧的节点进行交互,而不会出现兼容性问题。这样可以在不影响现有网络运行的情况下,逐步引入新的功能和改进。