Blockchain é um livro-razão digital distribuído descentralizado que garante a transparência e a natureza à prova de adulterações dos dados de transação, ao mesmo tempo que reduz a dependência de confiança em intermediários centralizados. Isso é alcançado ao agrupar transações em "Blocos" em ordem cronológica e utilizar métodos criptográficos, como funções hash e mecanismos de consenso, para realizar informações que são imutáveis e rastreáveis. Além disso, a blockchain suporta recursos programáveis, como contratos inteligentes, fornecendo uma base fundamental para aplicações descentralizadas (DApps) e inovações financeiras. É amplamente utilizada em campos como criptomoeda e gestão da cadeia de suprimentos.
1. Componentes Principais e Estruturas de Dados
Bloco（Block）
Cada Bloco consiste tipicamente em um cabeçalho de bloco (incluindo o hash do bloco anterior, timestamp, nonce, etc.) e um corpo de bloco (lista de transações). Os blocos precedentes e seguintes estão ligados por hashes para garantir a integridade da Blockchain.
Estrutura de hash e cadeia
O hash do bloco anterior no cabeçalho do bloco liga todos os blocos juntos; qualquer manipulação com transações empacotadas mudará o valor do hash, fazendo com que a cadeia quebre e seja rejeitada pelos nós da rede.
Árvore de Merkle e Trie Merkle-Patricia
A árvore de Merkle é usada para verificar de forma eficiente se as transações estão incluídas em um bloco, enquanto o Ethereum a estende para a Trie de Merkle-Patricia para otimizar a eficiência de armazenamento e recuperação de dados de estado.
2.Mecanismo de Consenso
Os nós na rede Blockchain precisam passar por
Mecanismo de Consenso(Mecanismo de Consenso) para alcançar a consistência do estado do livro-razão, os comuns incluem Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS). O mecanismo de consenso não só determina quem tem o direito de empacotar novos blocos, mas também defende contra ataques de nós maliciosos, garantindo a descentralização e a segurança da rede.
3. Smart Contract
Os Contratos Inteligentes são programas implantados na Blockchain, caracterizados pela execução automática, imutabilidade e auto-verificação, capazes de completar automaticamente operações acordadas quando condições específicas são atendidas. Eles rodam em ambientes como a Máquina Virtual Ethereum (EVM) e podem permitir várias aplicações inovadoras, como negociação descentralizada e ferramentas financeiras sem confiança (DeFi) (Ethereum).
4. Segurança e Descentralização
A segurança do Blockchain é baseada em
Hash Criptográfico 、
Assinatura Digital e
Armazenamento Distribuído O mecanismo torna quase impossível a ocorrência de adulteração ou falsificação em um único ponto. Ao mesmo tempo, os nós da rede mantêm conjuntamente o livro-razão sem a necessidade de uma instituição centralizada, reduzindo os riscos de censura e tempo de inatividade, e alcançando alta disponibilidade e resistência à censura.
5. A aplicação da Blockchain na indústria de criptomoedas
- Moeda Digital Bitcoin, Ethereum e outros ativos nativos baseados em blockchain tornaram-se veículos para armazenamento e troca de valor.
- Finanças Descentralizadas (DeFi) Inovações financeiras como empréstimos, criação automática de mercado (AMM) e negociação de derivativos estão a desenvolver-se rapidamente na Blockchain.
- Pontes entre Cadeias : Alcançar a interoperabilidade de ativos entre diferentes blockchains públicos, como soluções para conectar Ethereum a outras redes.
- NFT e Metaverso Um certificado de ativo digital com um identificador único, proporcionando um novo modelo para a negociação de arte, jogos e ativos virtuais.
