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区块链和矿机系统

2020年09月28日 01:43--浏览 · --点赞 · --评论
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区块链:(我们是专业的)

通俗一点说,区块链技术就指一种全民参与记(账的方式。所有的系统背后都有一个资料库,你可以把资料库看成是就是一个大账本。那麽谁来记这个账本就变得很重要。目前就是谁的系统谁来记账,微信的账本就是腾讯在记,淘宝的账本就是阿裡在记。但现在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有任何数据变化,系统中每个人都可以来进行记账,系统会评判这段时间内记账最快最好的人,把他记录的内容写到账本,并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。这样系统中的每个人都了一本完整的账本。这种方式,我们就称它为区块链技术。

区块链技术被认为是互联网发明以来最具颠复性的技术创新,它依靠密码学和数学巧妙的分散式演算法,在无法建立信任关係的互联网上,无需藉助任何第三方中心的介入就可以使参与者达成共识,以极低的成本解决了信任与价值的可靠传递难题。

公有区块链的所有数据都是公开的,任何人都可以查询或者拿到交易记录进行分析。

区块链主要包含有五大类的技术:P2P 网络技术,共识算法技术,块链结构技术,智能合约和密码学。

而我们再来看数据库。

数据库,简而言之可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所,用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。所谓 “数据库” 系以一定方式储存在一起、能予多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。

第一,不管是 RDBMS、NoSQL 还是 NewSQL,都会提供一个 接口,供用户进行数据的存取。也就是说数据是可以篡改的,这跟区块链不可篡改的思想相悖。

第二,传统企业或者互联网企业之所以选择数据库,因为这些 数据是私有的,数据就是价值,数据就是竞争力。 企业数据库存储的数据是绝不会公开的,跟区块链所倡导的公开思想完全背离。比如你在知乎提问、答题,这些数据都会给知乎带来最大的价值,而不是给你带来最大价值。因为这些数据是存在知乎的数据库里,只有具有相关权限的人才会接触到。他们会拿这些数据做什么呢?出电子书、出实体书、出周边、大数据分析等等,而这几乎与你无关。也就是说,传统数据库是为企业最大化服务的,而不是用户。

第三,传统数据库都是应用在 中心化 的公司或者机构,与区块链去中心化的思想相悖。中心化意味着作恶的概率、被攻击的可能性极高。

第四,部分传统数据库开源,还有相当大比例的数据库都是闭源的。没有开源的数据库是由中心化的组织来维护代码,安全性和稳定性也是中心化组织来维护。这跟区块链所倡导的开源思想相悖。一个开源的系统自然会存在问题,但是社区会以最快的速度进行修复。

第五,除了分布式数据库有共识机制,其他的数据库没有完整的分布式协议应用,而分布式协议可以理解成区块链里的共识机制。大多数数据库不具备共识机制。

第六,区块链目前暂时没有达到大规模应用的要求,目前也是区块链技术的瓶颈,而数据库目前完全可以支撑大规模高并发的场景。区块链由于是一个分布式系统,想要实现高并发,关键点在于共识机制。

所以,传统数据库无法改造成区块链。

区块链可以借鉴传统的数据库技术有:

  • 分布式领域的 Paxos、Raft、Zab 共识协议

  • 传统数据库 Shard 方案与实现

  • 传统数据库数据组织算法

  • 分布式事务模型

矿机:(我们是专业的)

挖矿是对加密货币(比如比特币Bitcoin)开采的一个俗称。开采比特币就像是求解一道数学题,最先得到答案,就获得相应的奖励。

所以整个求解并验证的过程就叫做挖矿,而协助破解数字答案的设备就称为矿机,由此,运行矿机,获得收益的人群就被成为矿工。

比特币诞生之初,普通的计算机就可以进行挖矿操作,同时很容易由个人挖出一个块,但是随着比特币的发展、每10分钟出一个块的难度调节机制以及全网算力的不断提高,普通的计算机的计算能力已不足以挖出区块了,由此衍生出了算力更强的专业矿机,也就是ASIC矿机。但是单台ASIC矿机的算力依旧是有限的,面对不断提高的全网算力,矿池作为集中矿工算力的运营商也逐步的出现。比如币印矿池、viapool等等矿池。


如何挖矿得到收益?

矿工挖矿的过程就是通过运行比特币节点,同步历史账本,将最新交易记录到账本,并获得比特币区块奖励的一个过程。对比特币网络而言,矿工通过挖矿维护比特币网络安全。对矿工而言,通过挖矿分得比特币奖励。当前比特币爆块/出块奖励为12.5个比特币(编辑日期:2019年9月2日)。

挖矿即工作量证明PoW(Proof of Work)。工作量证明通过计算一个数值( nonce ),使得拼凑上交易数据后计算出的 Hash 值满足规定的上限。在节点成功找到满足的Hash值之后,会马上对全网进行广播,告知全网自己已打包到了新的区块,网络的节点收到广播打包区块后,会立刻对其进行验证。如果验证通过,则表明已经有节点成功解迷,自己就不再竞争当前区块打包,而是选择接受这个区块,记录到自己的账本中,然后进行下一个区块的竞争猜谜。网络中只有最快解谜的区块,才会添加的账本中,其他的节点进行复制,这样就保证了整个账本的唯一性。


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