# 区块链

:block chain ,一种分布式数据库技术。

  • 区块链起源于比特币,用于存储交易信息,每笔交易相当于 SQL 数据库的一个事务。
    • 区块链也可用于存储任意类型的数据。
  • 与 SQL 等传统数据库相比,区块链偏向于确保历史事务的只读不变、新事务的分布式一致性,注重稳定、安全,但写入新事务的速度慢。

# 架构

  • 以区块为单位存储数据。
    • 已生成的区块是只读的,不允许修改。只能新增区块。
    • 所有区块以哈希链的形式串联,组成了一条区块链。
  • 由多个主机组成分布式系统,相互通信。每个主机存储一个区块链的完整副本。
    • 基于 PoW 共识算法决定哪个主机有权生成下一个区块,然后广播给所有主机。
    • 一个主机可以从其它主机获取区块数据,但自己要验证其是否有效、可信。
  • 关于区块链的具体原理,可参考 BTC 协议。

# 数字货币

  • 2008 年,中本聪发明了第一种数字货币 BTC 。之后又出现了很多种数字货币。

  • 数字货币的特点:

    • 传统的货币由国家发行,存在纸钞、支票、电子记账等方式。而数字货币在区块链中产生、存储,完全数字化。
    • 用户并不会实际持有数字货币,而是通过私钥创建并控制一个账户。区块链会记录所有账户的交易信息,像账本,从而可以确定每个账户的余额。
    • 用户之间可以直接转账交易,不需要经过第三方机构中转、审批,因此不受银行等中心化机构控制。
  • 数字货币不与实物挂钩,本来没有价值。不过发展了多年之后,以 BTC 为首的一些数字货币可兑换的美元价格不断增加,用户也不断增加。主要原因:

    • 任何人都可以自由创建账户,没有监管审批,创建时没有费用、耗时,因此入场门槛几乎没有。
    • 总量有限,很多人预期它不会贬值,而是会不断升值。在一定程度上实现了黄金的功能,对冲通货膨胀。
    • 账户是匿名的,虽然交易过程是公开的。在一定程度上保护了用户的隐私。
    • 通过互联网交易,不受地区、国界影响,可以随时跨国转账。因此接纳了世界各地的用户。
    • 可以划分出很小的数量单位,比如 0.00000001 个,因此适合小额交易。而且这也使得买入门槛很低,吸引了更多用户,不像股票的最小交易单位为一手。
  • 除了 BTC 之外的其它数字货币,统称为山寨币(alternative coin ,altcoin)。

    • 早期的 LTC 等山寨币是模仿 BTC 代码。后来的 ETH 等山寨币与 BTC 的差异越来越大,提供了更多功能。
  • 2011 年 10 月,Google 的一个程序员 Charlie Lee 发布了莱特币(Litecoin ,LTC)。

    • LTC 改编自 BTC 源代码,旨在处理小型交易。
    • 货币总量增加到 8400 万,出块周期减少为 2.5 分钟。
    • 区块产量从 50 开始,每四年即 84 万个区块减半一次。
    • 对于工作流证明,用 scrypt 算法取代 SHA256 算法,使得 GPU 挖矿效率低于 CPU ,但后来也出现了特制的 ASIC 矿机。
  • 2017 年 8 月,以比特大陆为主的矿工发起了 BTC 硬分叉,产生一个新币 BCH(Bitcoin Cash)。

    • 将单个区块的容量限制从 1MB 增加到 8MB ,后来又增加到 32MB 。
    • 客户端名为 Bitcoin ABC(Adjustable Blocksize Cap)。
    • 硬分叉之后,之前拥有 BTC 的账户地址依然在 BCH 链上存在,拥有等量的 BCH 币。
  • 2018 年 11 月,冒充中本聪的 Craig Wright 从 BCH 硬分叉出一个新币 BSV(Satoshi Vision)。

    • 将区块容量增加到 128MB ,宣称更符合中本聪的愿景。

# layer2

  • BTC、ETH 的使用量变大之后,性能问题越来越严重:

    • TPS 低:每个区块能打包的交易数量少,即处理交易的速度慢,导致网络拥堵,大量交易等待被打包。
    • 费用高:因为网络拥堵,用户要争相付更高的手续费。
    • 耗时久:每个交易要等待区块打包、多次确认才算成功。
  • layer2 技术是一类解决方案。

# 相关概念

  • 参考资料:

  • 区块链浏览器(Explorer)

    • :一种 Web 网站,用于查看、搜索 BTC、ETH 等数字货币的区块链信息,比如每个区块的内容、每笔交易的内容、每个地址的余额。
    • 例如 blockchain.com 、btc.com 网站,提供了多个主流币种的区块链浏览器。
  • 钱包(wallet)

    • :一种管理数字货币账户的软件。
      • 基本功能:生成新账户、使用账户私钥发起转账交易。
      • 软件形式:可能为 PC 端软件、浏览器插件、手机 app 等。
    • 接收转账只需要公布自己的账户地址,不需要使用钱包软件。
    • 主要分类:
      • 冷钱包
        • :使用时不需要联网。
        • 离线交易的流程如下:
          1. 在联网电脑 A 上获取最新的区块链数据,据此生成一笔交易,但不包含签名 sigScript 。
          2. 将未签名的交易拷贝到断网电脑 B 上,生成签名。比如通过 U 盘拷贝。
          3. 将已签名的交易拷贝到联网电脑 A 上,广播到网络。
        • 离线交易保证了私钥不会通过网络泄漏,安全性很高,但是比较麻烦。
      • 分层确定性钱包(Hierarchical Deterministic ,HD)
        • :随机生成一个主密钥,又称为种子(seed)。然后根据某种单向确定的算法,生成多个私钥,从而生成多个账户。
        • 用户只需保存主密钥,即可控制多个账户。
        • 类似的,有的钱包会随机生成一组单词,称为助记词,用于生成私钥。用户只需保存助记词,而不需保存私钥,更方便阅读。
      • 热钱包
        • :使用时需要联网。
        • 用户需要担心账户私钥被热钱包窃取,或因为漏洞被攻击。
      • 硬件钱包
        • :一种像 U 盘的电子设备,用于离线存储私钥,连接到电脑之后才提供冷钱包的功能。
        • 冷钱包软件运行在通用计算机上,而硬件钱包运行在特制的电子设备中,更安全,但携带、存放更麻烦,而且该电子设备也并不一定可靠。
      • 纸钱包
        • :将账户私钥记录在一张纸上,或者保存为二维码图片。
        • 比硬件钱包更安全,成本很低。
  • 常见矿池:

    • BTC.com :原本由比特大陆公司经营。2021 年,500 彩票网收购该矿池及域名,并将公司改名为比特矿业。
  • Layer2 : https://m.8btc.com/article/6699616 https://m.8btc.com/article/6701801 https://m.8btc.com/article/6701437 https://m.8btc.com/article/6709513

  • 去中心化交易所

    • Uniswap
    • 1inch :DEFI 聚合器,可以从其它 DEX 交易所选出滑点最小的用于交易。