區塊鏈:構建區塊鏈的初學者指南

比特幣和區塊鏈是近期最流行的流行語之一。即使是從未開采過加密貨幣或了解其工作原理的人也在談論它。聽到區塊鏈炒作告訴它，區塊鏈現在將：

解決收入不平等

讓所有數據永遠安全

讓一切變得更加高效和無需信任

使銀行系統冗余

拯救地球

但是，到底什么是區塊鏈？它真的可以做所有這些事情嗎？區塊鏈能否為醫療保健、金融、供應鏈管理和音樂版權等各行各業帶來驚喜？

在本文中，我試圖通過研究零售供應鏈管理中的區塊鏈實施以及它如何帶來更高的透明度、可追溯性和問責制來回答這些問題。

零售供應鏈管理

我們將研究以下場景，其中制造商準備的零售產品通過運輸和批發商轉移到零售商。

幣安加拿大子公司向監管機構提交預注冊承諾:金色財經報道，市場消息：幣安加拿大子公司向監管機構提交預注冊承諾。[2023/4/1 13:39:01]

我們將使用區塊鏈來跟蹤這些產品的移動以及產品交付的狀況。這樣，當產品到達零售商時，如果任何產品有任何問題，我們都可以追溯問題的根源，并設定責任。

讓我們開始吧。

什么是區塊鏈？

從技術上講，一個區塊是一組有序的交易，而區塊鏈是一個區塊鏈表，通過密碼學產生的哈希值連接在一起。

您可以將區塊鏈視為數據庫的等價物，幾乎沒有其他屬性。

一致性——進入的數據不能與已經在區塊鏈中的其他一些數據發生沖突

不可變的——數據只能以追加模式輸入

負責任的——輸入的數據被鎖定給所有者，它是可復制和可用的

去中心化——最后，每個人都同意區塊鏈中事物的狀態，沒有中央方

BTC突破27000美元:金色財經報道，行情顯示，BTC突破27000美元，現報27015.5美元，日內漲幅達到8.82%，行情波動較大，請做好風險控制。[2023/3/18 13:11:50]

讓我們從這些單獨的塊是什么開始。

一個區塊由一組交易組成，這些交易在整個區塊鏈中是唯一的。每個塊都由一組特征組成，如下圖所示。

Timestamps?-交易發生的日期和時間

前一個哈希-有助于將當前塊與前一個塊鏈接的唯一標識符

如果先前的哈希以任何方式被更改，則會破壞整個區塊鏈，因為現在當前塊無法再與前一個塊鏈接。

隨機數——一個塊的當前散列只有在它滿足一組預定義的規則時才會生成。例如：一個批準的散列將是一個結尾至少有3個零并且在散列字符串中某處有一個“55”值的散列。

BUSD在過去一小時的發送地址數量創1個月新低:金色財經報道，據Glassnode數據顯示，BUSD發送地址數量在過去一小時(7日均值)達到71.946個，創近1個月新低。[2023/1/2 22:20:15]

為了實現這一點，礦工經歷了多次迭代。

迭代1：PrevHash+Transactions+Index+(?Nonce=1?)

結果：38UXD762QAD7503POKG0

迭代2：PrevHash+Transactions+Index+(?Nonce=2?)

結果：00UYTS6209BVGT0943Q00

迭代3：PrevHash+Transactions+Index+(?Nonce=3?)

結果：97BHYT?55?KOU345ZLGVA?000

正如我們在這里看到的，我們在3次迭代后收到了一個有效的哈希值，并且Nonce值也隨著每次迭代而不斷增加。

Nonce表示礦工為生成當前有效哈希而經歷的迭代次數。一旦生成了有效的哈希值，該塊就會被添加到區塊鏈中。

過去24小時仍有0.8%以太坊執行層客戶端尚未升級到支持合并的最新版本:9月18日消息，據EtherNodes數據顯示，過去24小時99.2%的執行層客戶端已支持PoS鏈，仍有0.8%的執行層客戶端尚未升級到支持合并的最新版本。四個執行層客戶端中，Go-Ethereum（Geth）已支持PoS鏈占比為99.2%、Besu為100%、Nethermind為100%、Erigon為100%。[2022/9/18 7:04:11]

注意：生成有效哈希的迭代過程稱為“挖掘”。一旦我們得到符合預定義規則集的有效哈希，它就被稱為“工作量證明”。

當前交易——供應鏈中發生的一組交易，即產品從制造商到運輸到批發商到零售商的移動。

GeneratedHash?—通過工作量證明生成的哈希值。這個唯一標識符將成為區塊鏈中后續區塊的“前一個哈希”。

索引——表示當前區塊在整個區塊鏈中的位置。

什么是區塊中的交易？

與區塊類似，區塊鏈上的每筆交易也由一組特征定義。例如：棉襯衫從制造商到運輸的移動，將具有以下一組特征。

數據：當前Solana生態總市值為257.7億美元:金色財經消息，據CoinGecko最新數據顯示，當前Solana生態總市值為257.7億美元（截至發稿時為25,776,752,852美元），24小時交易額為2,253,807,546

美元。目前按市值排名前三的項目分別是：Solana（17,008,465,233美元）、STEPN（1,096,595,061美元）和Serum（347,418,381美元）。[2022/5/22 3:33:36]

以下是此類交易的一個示例。

{'timestamp'：1662274416.658973，'product_id'：2，'product_serial'：50002001，'name'：'棉襯衫'，'source'：'制造商'，'destination'：'運輸'，'message'：'這個產品處于良好狀態'，'數字簽名'：'批準'，'標記'：'N'}

正如我們在這個例子中看到的：

事務獲得事務發生時間的不可變時間戳。

產品的ID、名稱和序列號。

事務的源和目標，以及事務消息。

最后是數字簽名和標志值，表示該交易被批準加入區塊。

注意：一個區塊可以包含多個這樣的交易。當前哈希是通過將所有這些事務組合在一個塊中生成的。因此，如果入侵者試圖更改區塊中的任何交易，則會導致為該區塊生成新的哈希，從而破壞區塊鏈。

如何在區塊鏈中添加新區塊？

到目前為止，我們已經了解了交易是什么、多個交易如何組合成一個區塊以及多個區塊如何鏈接在一起構建區塊鏈的基礎知識。

但是，不同的實體如何在區塊鏈上相互交互？“區塊鏈”將如何幫助供應鏈管理？

實際上，區塊鏈結構會為所有在其上進行交易的實體復制，如下圖所示。

因此，當要向該區塊鏈添加新區塊時，所有實體都必須同意通過提供數字簽名將新區塊添加到區塊鏈。

這種機制被稱為“共識協議”。

在“共識協議”中，所有實體將提供最后生成的哈希值，然后將其與交易列表、區塊索引和隨機值相結合，為新區塊生成哈希。

一旦新生成的哈希滿足指定的規則集，它就會被添加到區塊鏈中，并同時為所有實體復制。

重新審視區塊鏈功能

在本文開頭，我們簡要介紹了區塊鏈的關鍵特性，即透明度、可追溯性、問責制、不變性和去中心化機制。

現在讓我們看看這些功能在我們的供應鏈管理區塊鏈實現中的表現如何。

透明度——由于一個區塊只能添加到區塊鏈中，如果所有相關方達成共識，它就會為所有交易帶來完全的透明度。

可追溯性——如果有任何欺詐性交易或任何入侵者試圖改變任何塊的狀態，那么它將導致為該塊生成一個新的哈希值。結果，該特定區塊不會鏈接到其先前或后續區塊，從而破壞整個區塊鏈。因此，我們可以輕松地查明整個鏈中的任何故障塊。

問責制——由于區塊中的每筆交易都被標記到來源和目的地，并使用數字簽名來驗證其內容，我們可以在傳輸過程中為該交易設置問責制，以防出現任何問題。

不變性——一旦交易被輸入到一個區塊中，并且區塊被輸入到一個區塊鏈中，它們就不能被改變。只能以僅附加模式輸入數據。正如我們在“可追溯性”中已經描述的那樣，更改區塊或交易將導致區塊失敗。

去中心化——最后，沒有中央方來管理整個區塊鏈。相反，各方必須建立共識，從而導致權力機制去中心化。

概括

總之，我們談到了以下幾點：

什么是區塊鏈中的交易及其關鍵屬性

交易如何組合成一個區塊，以及如何將區塊添加到基于“共識協議”的區塊鏈中

區塊鏈如何為供應鏈管理帶來透明度、可追溯性和問責制

區塊鏈的應用是無限的，我們才剛剛開始。

來源：金色財經

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