基础概念介绍

区块链基础 01

区块链是什么？

想象一下，有一个不断增长的账本，它不仅记录了每一笔交易，而且这些记录是永久存储且无法被修改的。这个账本不存放在某个特定的地点，而是公开地分布在全世界成千上万的计算机上。

像这样的系统，就叫做区块链。

区块链，顾名思义，就是由一系列“区块”连接而成的“链”。每个区块都包含了一定数量的交易记录，并通过复杂的计算过程，与之前的区块连接起来。

分布式：每个节点（计算机）都保存一个账本副本，账本信息更新时，需要通过共识机制，让所有副本上的信息都得到更新，这样就保证了数据的一致性和透明性。
不可篡改：一旦区块数据通过验证并添加到区块链上，它就无法被更改。要改变一个区块的信息，需要重新计算该区块及其后所有区块的哈希值，这在实际操作中几乎是不可能的，因为这需要巨大的算力。
匿名：虽然交易数据对所有人可见，但交易双方的身份可以通过数字化身份进行保护，保持匿名性。

让我们通过一次简单的交易来理解区块链的工作原理：

权益证明（PoS）：在权益证明机制中，区块的验证者（称为验证节点或质押者）是通过持有并锁定一定数量的以太坊选出来的，而不是通过解决复杂的计算问题。这意味着挖矿的能源消耗大大减少，网络安全性通过质押以太坊来保障。

如何选择区块生产者

PoS 是通过一种随机化过程选出下一个区块的生产者，这个过程综合考虑了各个验证者的质押金额和质押时长。与 PoW（工作量证明机制）相比，这种方法减少了能源消耗，并提高了网络的扩展性和安全性。

验证和区块确认

一旦区块生产者被选出，他们就会打包交易，创建新的区块，并将其提议给网络。其他验证者将检查这个区块的有效性。如果一个区块被接受，那么它将被添加到区块链上，并且该区块的生产者和参与验证的节点将获得交易费和新铸造的以太坊作为奖励。

惩罚机制（Slashing）

为了防止恶意行为，PoS 包括了惩罚机制，如果验证者试图操纵交易或破坏网络，他们质押的以太币将面临被削减（即“slashing”）的风险。

智能合约是一种特殊的程序，它在区块链上运行，能够自动执行合约双方之间约定的条款。就像是一个自动执行的合同：一旦合同中定义的条件被满足，相关的行动就会自动发生，无需人工介入。

自动执行：智能合约的核心特征是它的自动执行能力。合同双方事先同意在某些条件发生时自动执行的一系列动作或交易，这些都被编写在代码中。

不可更改：一旦智能合约被部署到区块链上，其代码就不能被更改。这意味着任何人都不能更改合约的运作方式，确保了合约执行的透明性和信任。

去中心化：因为智能合约存在于区块链上，所以它不依赖于任何单一的中心服务器或机构来运行。这帮助降低了欺诈的风险，并且提高了合约执行的可靠性和安全性。

编写：开发者编写智能合约的代码（通常用 Solidity 语言编写），描述具体的交易逻辑和条件。

部署：编写完成后，合约通过交易被发送到区块链网络。这个交易一旦被验证并加入到区块中，智能合约就被部署在区块链上，成为不可更改的一部分。

执行：智能合约通常在接收到一个交易或信息后被触发。例如，某个用户发送了一定数量的加密货币或达到了指定的日期，合约就会自动执行相应的代码逻辑，如转移资金、记录数据或触发其他合约。一旦触发条件满足，合约自动执行其内部的逻辑。这个过程不需要外部的执行者或中介。

状态更新：合约执行后，它可以更改存储在区块链上的数据，例如转移资产或记录某个操作的结果。这些更改被记录在区块链上，确保了透明性和不可篡改性。

DApp 即去中心化应用，是一种运行在区块链网络上的软件应用，不依赖于任何单一的中心服务器。这些应用通过智能合约来实现其核心逻辑，确保其透明度、安全性和抗审查性。

1. 智能合约（相当于后端逻辑）

DApp 的逻辑主要在智能合约中定义，这些合约部署在区块链上，可以执行各种任务，如处理交易、存储数据等。

2. 前端界面

用户需要一个友好的前端界面来与这些合约互动。这通常通过 Web 技术实现，如 HTML、CSS 和 JavaScript。

工具：MetaMask、Ethers.js、Wagmi 等用来和区块链进行交互的库或服务。

3. 区块链网络

DApp 通常运行在各种公链（如以太坊）上，这些网络提供了运行智能合约所必需的共识机制和数据存储能力。

加密货币钱包（如 MetaMask）

去中心化交易所（DEX，如 Uniswap）

去中心化金融（DeFi）平台（如 Compound）

艺术品和收藏品市场（如 OpenSea、Blur）