区块链的主要功能是什么？

权力下放及其在区块链基础设施中的作用

区块链技术最根本的方面之一是权力下放。与依靠银行或政府等中央当局的传统金融系统不同，区块链在点对点网络上运行，每个参与者或节点都维护整个分类帐的副本。这样可以确保没有任何一个实体可以控制整个系统，从而降低了操纵或失败的风险。每个节点都独立验证和记录交易，为无信任的环境做出了贡献。当启动新的交易时，它会在整个网络上广播。然后，节点在将共识机制添加到块之前，使用共识机制验证交易。缺乏中央权威会增强透明度和韧性，从而使系统不易受到攻击或全身崩溃的影响。

不变性和数据完整性

区块链的定义特征是不变性，这意味着一旦将数据记录在区块链上，就无法更改或删除。这是通过加密哈希实现的。每个块都包含其自己数据的唯一哈希，以及上一个块的哈希，形成了链条。如果有人试图在过去的块中更改交易，则该块的哈希将会改变，这使所有后续块无效。这将需要重新计算链中每个块的哈希，这一过程在大型，已建立的区块链中是不可行的。这种数据完整性确保了交易历史具有永久性和防篡改，使区块链非常适合需要审核步道的应用，例如供应链跟踪或财务记录保存。

透明度和化名

区块链网络具有高度的透明度。每笔交易都记录在网络中所有参与者都可以访问的公共分类帐中。任何人都可以查看交易历史记录，包括转移的金额和涉及的地址。但是，用户身份并未直接暴露。取而代之的是，参与者通过加密地址进行互动，这些地址显示为字符的随机字符串。这提供了假名- 开放和隐私之间的平衡。虽然可见交易详细信息，但将地址链接到现实世界的身份通常需要外部信息。这种透明度促进了用户之间的信任，因为所有操作都是可验证的，而假名则保护个人隐私，这是财务和个人应用程序中的关键功能。

共识机制：确保跨节点达成共识

为了使区块链正常运行，所有节点都必须就交易的有效性达成共识。这是通过共识机制实现的。最广为人知的是工作证明（POW）和股份证明（POS）。在Bitcoin使用的POW中，矿工竞争解决复杂的数学难题。第一个解决的方法可以添加一个新的块，并获得加密货币的奖励。此过程需要大量的计算能力和能量，但可以确保安全。在POS中，根据其“股份”作为抵押品的加密货币的量选择验证者。他们提出并验证块，如果他们不诚实地行动，他们就会失去股份。其他机制包括授权的股份证明（DPO）和实用的拜占庭式容错（PBFT），每种都有速度，安全性和权力下放的不同权衡。这些协议对于没有中央权威的情况下维持网络完整性至关重要。

智能合约和可编程逻辑

某些区块链，尤其是以太坊的另一个关键特征是执行智能合约的能力。这些是存储在区块链上的自我执行程序，该程序在满足预定义条件时会自动执行协议的条款。例如，智能合约只有在客户确认项目完成后才可以向自由职业者付款。该代码完全按照编程，没有停机时间，审查或第三方干扰。开发人员使用坚固性等语言编写智能合约。部署后，它们将无法更改，从而确保可靠性。这些合同可以在金融，游戏和身份管理中实现分散申请（DAPP）。所有网络参与者的执行都是透明和可验证的，在区块链生态系统中添加了另一层信任和自动化。

分布式分类帐和网络弹性

是区块链技术的骨干。分类帐没有将数据存储在单个位置，而是在全球数千个节点上复制。当添加一个新块时，它会在整个网络上传播，并由每个节点独立验证。这种冗余可确保即使某些节点离线或受到妥协，网络仍在继续运行。没有单一的失败点。对分类帐的更新在所有副本中同时进行，以保持一致性。该结构增强了安全性和正常运行时间。如果发生攻击，攻击者将需要同时妥协大多数节点 - 这一壮举在大型，分散的网络中是非常不切实际的。分布式性质还支持审查阻力，因为没有一个实体可以阻止或反向交易。

加密和安全协议

区块链在很大程度上依赖密码学来保护数据并验证用户。公钥密码学用于生成钱包地址和签名交易。每个用户都有一个私钥和一个公钥。私钥必须保密，因为它允许所有者花费他们的加密货币。源自私钥的公共密钥公开共享并构成钱包地址的一部分。数字签名确保只有应有的所有者才能启动交易。 Hash功能（例如SHA-256）通过创建独特的数据指纹来确保块的完整性。输入的任何变化都会产生完全不同的哈希，从而显而易见。这些加密工具共同创建一个安全，无信任的环境，用户可以在无需了解或相互信任的情况下进行交易。

常见问题

权力下放可以通过在许多节点上分配控制来阻止欺诈。要更改交易数据，攻击者需要控制网络计算能力的50％以上（以POW）或股份（在POS中），这种情况称为51％的攻击。在大型网络中，这是非常昂贵且难以实现的，使欺诈活动变得不切实际。

问：在任何情况下都可以更改区块链数据吗？在正常操作下，区块链数据是不可变的。但是，在极少数情况下，区块链可以经历硬叉，社区同意更改规则并创建新版本的分类帐。这会导致永久分开，不会改变原始链，而是创建了一个具有不同历史的新链。

问：默认情况下所有区块链是否透明？大多数公共区块链都是透明的，使任何人都可以查看交易。但是，私人或允许的区块链可能限制对某些参与者的访问。此外，一些公共区块链结合了隐私功能，例如零知识证明，以隐藏交易详细信息，同时仍验证有效性。

问：如果用户失去私钥会发生什么？失去私钥意味着失去对关联的钱包和资金的访问。没有中央权力来恢复它。这强调了安全密钥管理的重要性，例如使用硬件钱包或安全位置中存储的种子短语（例如种子短语）。