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因田木
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IT簽章技術撐起 Web3+ 新世界 - 第 3 章:現行區塊鏈技術解析與演進

因田木
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第 2 回:理解現狀築基

區塊鏈技術是近年來備受關注的一種創新技術,它以分散式、去中心化的方式儲存和驗證數據,從而實現安全、透明的數字交易。區塊鏈的演進過程在過去幾年中取得了重大進展,不僅影響了金融領域,還擴展到了多個行業。

  • 早期的區塊鏈技術主要以比特幣為代表,作為一種加密貨幣,它使用區塊鏈來記錄交易記錄,確保交易的安全性和不可竄改性。然而,比特幣的區塊鏈在可擴展性、交易速度等方面存在限制,促使人們開始尋求更先進的解決方案。

  • 隨著時間的推移,基於比特幣區塊鏈的衍生鏈出現,如萊特幣(Litecoin)和以太坊(Ethereum)。以太坊尤其引入了智能合約的概念,允許開發者在區塊鏈上運行自動執行的程式碼,從而實現更多應用,如去中心化金融、數位藝術等。以太坊的成功驅動了更多基於智能合約的區塊鏈平台的發展,形成了多樣的區塊鏈生態系統。

  • 除了公有鏈(Public Chain),私有鏈(Private Chain)和聯盟鏈(Consortium Chain)也開始崛起。私有鏈限制了參與者,更適用於企業內部的數據共享與驗證。而聯盟鏈則由一組組織合作管理,旨在實現特定目標,例如供應鏈管理等。

  • 近年來,區塊鏈技術的跨鏈互操作性得到了更多關注。跨鏈技術使不同區塊鏈網絡之間的資產和數據交換成為可能,有助於打破島嶼化的局面,促進更多應用場景的發展。

總體而言,區塊鏈技術經歷了從比特幣到多樣化的演進過程。它已經在金融、供應鏈、醫療、藝術等領域取得了重大成就,並在不斷創新中前進。然而,區塊鏈技術仍面臨著挑戰,如可擴展性問題、能源效率等。隨著技術的進步和應用的擴展,區塊鏈有望在未來繼續引領數字革命的浪潮。

∞ 技術落地與實作重點

Web3+ 以前即有類似技術實作 - 如電子公文/電子病歷等電子簽章,只是為符合政府法規被歸納到國家中心化。其實基本技術都是 hash+時戳的電子簽章,區塊鏈技術是多加了一些為去中心化的欄位(以特幣為例 10 欄位如下)。但本實作僅需關鍵的 1/4/8/9/10 欄位並以資料庫 (Postgre) 記錄於頭目節點伺服器!

比特幣(Bitcoin)的區塊包含多個欄位,每個欄位都包含不同的資訊,以下是比特幣區塊中一些主要的欄位:

  1. 版本號(Version Number):

    • 這是區塊的版本號,表示區塊所使用的協議版本。

  2. 前一個區塊的雜湊(Previous Block Hash):

    • 指向前一個區塊的雜湊值,這是將區塊鏈中的區塊連接在一起的關鍵。

  3. Merkle根(Merkle Root):

    • 每個交易在區塊內進行哈希,然後這些哈希值再次被合併並哈希,最終形成Merkle根。這有助於快速驗證區塊中的交易。

  4. 時間戳(Timestamp):

    • 指示區塊被挖掘的時間,使用 Unix 時間格式表示。

  5. 難度目標(Difficulty Target):

    • 表示區塊挖掘所需的難度目標,這是根據比特幣網絡的計算能力調整的值,旨在保持區塊的平均挖掘時間。

  6. Nonce:

    • 一個隨機數,挖礦者可以通過不斷調整這個值來尋找符合難度目標的區塊雜湊。

  7. 交易計數(Number of Transactions):

    • 表示該區塊中包含的交易數量。

  8. 交易列表(Transaction List):

    • 包含所有被打包進這個區塊的交易,每個交易都包含其相關的詳細資訊,例如輸入、輸出、數量等。

  9. 區塊雜湊(Block Hash):

    • 表示整個區塊的唯一識別雜湊值,是前述所有資訊的哈希。

  10. 區塊大小(Block Size):

    • 表示該區塊的大小,通常以位元組(Bytes)為單位。

這些欄位共同構成了比特幣區塊的結構,確保了區塊鏈的安全性、一致性和可追溯性。每當新的交易被添加到比特幣網絡,礦工就會創建一個新的區塊,其中包含這些交易以及上述欄位的資訊。

本【世界重構】計劃只要掌握「隱中心化」有限「頭目」節點運作+安全的「電子簽章」邏輯,即可實作目前複雜區塊鏈且與無數耗能的難度計算。

CC BY-NC-ND 4.0 授权