区块链技术被称为元宇宙的基石,为元宇宙提供了可靠的基础设施,保证了用户在虚拟空间中的数字资产和交易的安全,那么区块链到底是什么呢?
1.区块链定义
区块链顾名思义,就是一组包含数据块的数据链条。
它最早出现在1991年,由一群研究人员用来给数字化文档打时间戳。以使得这些文档不能被篡改,区块链技术看上去就像一位公证人一样。
然而这个技术自从那之后就没有再发挥其它作用,直到2009年一个叫中本聪的人采用区块链技术创造了数字加密货币比特币。
一条区块链就是对所有人完全公开的分布式账本,它有一个很有趣的属性:一旦数据被记录到区块链中后就很难再发生改变。
2.数据块
每个区块都包含了三个重要的部分:数据,哈希值,前一个区块的哈希值。
其中数据部分跟区块链的类型有关,例如:比特币区块链中的区块保存了相关的交易信息,包括卖家、买家以及交易比特币的数量。
接下来我们再来说下哈希值,它就像区块的指纹一样,用来标识区块和它包含的数据。
一旦某个区块被创建,它的哈希值就被唯一的确定下来啦,改变区块中任何一丁点儿的内容,都会使得它的哈希值发生很大的变化。
区块中包含的第三个元素是前一个区块的哈希值,这个元素使得区块之间可以形成一个链条。并且能够使得区块链十分的安全。
如上图,假设我们有一条区块链包含三个区块:3号区块指向2号区块,2号区块又指向1号区块,1号区块这里有点特殊,它不指向前一个区块,因为它就是这条区块链中的第一个区块,也叫创世区块。
3.如何防止数据篡改
假设现在你篡改了2号区块里面的数据,这将使得2号区块的哈希值也跟着发生改变。那么这也将使得3号区块的指向变得非法,进而使得其后续所有区块都变得非法。所以改变一个区块会使得其后续所有区块变得非法。
工作量证明(POW)
仅使用哈希值的检测方法不足防止用户篡改区块,因为以现在计算机的速度,每秒能够计算成千上万的哈希值,你完全可以篡改一个区块,并重新计算其后续所有区块的哈希值。
这样就使得你的区块再次变得合法。所以为了防止这种事情发生,区块链采用了一种技术叫做工作量证明(POW),来减缓新区块的创建速度。
点对点网络架构(Peer-to-Peer)
除此之外区块链还有一种机制来保证安全性,那就是去中心化。相对于中心化的网络,区块链采用的是一种去中心化的点对点网络。并且所有人都可以加入这个网络。
当有人加入这个网络的时候,他就能够得到整条区块链的复制。这个人就可以来验证区块链上的区块是合法的还是被篡改过的。
4.区块链的原理
01.交易发起
区块链中的交易可以是数字货币的转账、数字资产的交易或其他形式的数据传输,每当有人发起一笔交易时,该交易将被广播到整个区块链网络。
02.交易验证
一旦交易被广播,区块链网络中的所有人开始验证这笔交易的有效性,例如工作量证明或权益证明,来确保交易没有双重支付或发生其他欺诈行为。
03.交易打包
交易信息被打包成一个数据块,即“区块”,这个区块将被添加到区块链的末尾,成为区块链的一部分,并将最新的区块链同步到网络中的所有人。
04.区块链共识
区块链中的每个人都有自己的副本,并维护着整个区块链的完整,通过共识算法,所有人之间达成一致,确保所有人拥有相同的区块链数据。
05.不可篡改性
交易数据一旦被写入到区块链,就很难被篡改或删除,因为修改一个区块的数据会影响到后续所有区块的哈希值,你需要改这个区块后续所有区块,并目控制网络中超过50%的用户。可以说这基本上是不可能做得到的。
06.不断扩展
整个区块链的流程就是不断重复上述步骤,每当有新的交易产生,它将被验证、打包成区块,然后添加到区块链中,可以说区块链是一个大账本。
5.区块链与元宇宙
区块链技术是元宇宙的重要基础设施之一,为元宇宙的资产管理、支付结算、身份认证和治理等方面提供技术支持。区块链的去中心化、不可篡改性和安全性等特点,使得元宇宙中的虚拟资产和交易更加可信和安全。
此外,元宇宙中的经济体系需要区块链技术来搭建和维护。通过区块链技术,元宇宙可以创建和管理虚拟货币、数字资产等经济元素,实现虚拟世界与现实世界的经济互动。
区块链技术为元宇宙提供了去中心化的身份认证和治理方式。用户可以通过区块链技术确保自己的身份信息安全可靠,同时元宇宙的运营也更加透明、公平和民主。