在本系列的前 7 章中，我将讨论区块链世界的各种概念。然而，正如你可以想象的那样，写关于区块链的文章并非易事。有不同的观点，不同的想法，以及需要浓缩在有限空间中的海量信息。因此，在本文中，我们将重新审视和重新组织到目前为止所涵盖的内容，使其更加连贯。再次从权力下放的必要性开始，我们将从不同的角度重新审视之前讨论过的一些概念。
在上一篇文章中，我们看到集中化是一种管理自治、权力和控制的方式，我们选择这个系统的原因不同，但这不是我们可以选择的最佳系统。中央集权将权力掌握在一个中心自治者手中，这可能会造成麻烦。
游戏中的皮肤
中心化有什么问题？问题不在于系统本身，真正的问题在于参与者之间的风险和激励错位。
我们目前的制度，包括民主制度，允许没有皮肤的人做出有利于自己和伤害他人的决定。
“游戏中的皮肤”意味着对自己的行为及其后果负责：如果您处理不当并损失了金钱，您将不得不为这种损失付出代价。此外，你不应该有机会通过错误的决策来玩弄和消灭别人的资金，却要获得政府救助的支持。这在多个账户上都是不公平的。
那么，区块链如何帮助我们设定正确的激励措施，以从系统参与者那里获得公平的行为呢？
什么是区块链？
正如我们所看到的，区块链是一个数据库（有组织的数据集合）。
区块链上的数据具有一些独特的属性，使其与那些传统数据库不同：
它由一个公共的、分散的、点对点的计算机网络托管。
它由密码学和共识协议保护，该协议旨在使其难以接管，但易于计算机保持同步。
它是不可变的，这意味着在未获得网络节点多数批准的情况下，您无法更新或删除现有数据记录。因此，尽管可以删除和操作区块链上的数据，但只有在大多数人同意的情况下才有可能。
凭借这些独特的属性，区块链数据库对于需要社会共识才能有效的应用程序（如治理和货币）变得非常有用。
我们可以将区块链视为一个节点（计算机、服务器等）网络，该网络在没有检查和验证数据的中央自动系统的情况下工作。这些数据可以是任何内容——交易、账户余额和网络状态——存储在网络的每个成员都可以自由访问的账本上。
为了建立这个称为区块链的去中心化数据库，不同的匿名利益相关者必须一起工作。
为了解决这些问题，我们已经看到，我们可以以一种参与者不需要相互信任或了解的方式实现信任的自动化，因为有一个协议。一个不需要信任的 protocl。
什么是协议？
协议只是计算机软件运行的一组指令。想想 HTTP，或者 TCP/UDP 和 IP。
协议为网络中的所有参与者设定了参与规则，以便新进入者可以自由选择成为网络的一部分或离开网络。最重要的是，任何单个参与者或一组参与者都不能更改协议。
只有当大多数网络参与者同意此更改时，才能进行任何更新。请注意，这与以自上而下的方式进行更改的国家或公司截然不同。在这里，民主看起来非常真实。
因此，区块链赋予每个网络参与者选择加入或离开网络的自由，以及管理网络的责任。
信任协议是可能的，因为它的规则从一开始就很明确。以比特币为例，该协议规定，只有当网络上的大多数节点（计算机）解决并验证了加密难题时，才会产生区块。简单来说，除非大多数节点同意交易有效，否则不会将新交易添加到账本中。在创建这个新区块时，将创建（铸造）新的BTC作为奖励。
那么区块链实际上是如何运作的呢？
我们将区块链定义为全球账本，这是真的。但是，从想象的角度来看，说区块链是一个账本有时会产生误导，因为没有类似账本的表格供任何非技术人员查看。术语账本仅用于在计算机进程和人类进程之间绘制相似性。因此，区块链是一个账本，因为它存储信息，而不是因为它是用于簿记的实际账本。
但是，保持这种比较是有帮助的，因为它完美地描述了区块链的作用。从现在开始，我将专注于对这个账本的构造提出更好的解释。
要理解区块链，我们需要将区块链这个词分解成其可能的组成部分。
区块链 = 链上的区块或
区块链 = 区块 + 链。
但什么是区块？
区块是打包在一起并准备添加到全球账本中的经过验证的信息的集合。一个区块几乎总是由多笔交易组成。为了创建一个区块，使用加密技术将网络上发生的有效交易编译并锁定在一起。
密码学是一门专注于通过使用基于可证明数学的难以破解的谜题来创造强大安全性的学科。
你可以把一个块想象成一个桶。每个区块都是从一个空桶开始的，然后最终用户利用网络，用他们的交易填充桶。当桶装满时，将其密封并存放起来以备将来参考。现在，重要的是要认识到，只有当许多人（节点）同意区块中的交易有效时，区块的密封才有可能。例如，当确认没有人试图发送代币时，他们没有拥有或其他欺诈行为。一旦封存，区块就无法打开以更改任何交易，但可以用作验证数据记录的参考。
那么链条什么时候进来呢？
由于每个区块只能包含有限数量的交易。因此，为了破译和跟踪交易序列，必须链接区块。
链接的过程与区块创建本身没有太大区别。我只是人为地拆分了我的解释，以便您可以更好地理解该过程。实际上，每个新区块都会增加链，并且在工作量证明区块链的情况下，使其更加安全。
但是，在更深层次上，区块链如何实现这种去中心化的安全性？不同的区块链有不同的处理方式。但是，尽管存在差异，但在分析区块链时确实需要考虑两个主要问题。
为了让区块链完成它所做的事情，它需要许多计算机不断相互通信。这称为网络。这就是数据在网络上传输的方式。简而言之，数据从一台计算机复制到另一台计算机，直到网络上的所有计算机都具有此数据。
区块链的第二个主要组成部分是其共识机制——也就是不同的网络参与者（节点、计算机、服务器）如何得出结论，哪些数据是有效的，哪些是错误的。共识机制有两个主要方面：
工作量证明 （PoW）
工作量证明是一种为避免垃圾邮件而创建的算法，它基本上使计算机难以恶意使电子邮件服务器过载。为了实现这一点，电子邮件服务器会给发送IP一个小难题来解决，这需要一些任意的计算工作。完成后，计算机将提供解决方案，这是它所做的工作的证明，以及电子邮件正文。这个过程被比特币客户端采用，并被重新用作共识机制。
在PoW中，计算机只有在完成工作（在这种情况下，解决密码难题）时才能达成共识。谁先为加密难题提供解决方案，谁就成为区块的生产者并因此获得奖励。这种共识方法最近因其能源密集型操作而受到抨击。在这样的网络中，系统的安全性在某种程度上与加密难题的难度有关，因此需要更多的能量加班。
权益证明 （PoS）
这种共识方法的发明是为了克服PoW在能耗方面的缺点。它用计算机工作和密码学谜题来换取经济利益，因此系统的安全性与网络中质押的代币数量有关。这就是质押的整个想法（稍后会详细介绍）的来源。逻辑很简单，如果一个系统有强大的经济实力支持，那么劫持该系统几乎是不可能的，因为任何想要这样做的人都会付出更大的代价。例如，只有 200 万美元股份的 PoS 区块链比拥有 10 亿美元股份的网络更容易被劫持。
混合共识
大多数现代区块链使用混合共识，将工作量证明与权益证明相结合，两全其美，创建一个更安全、更节能的网络。在混合共识系统中，共识和最终性之间的细微差异变得有些明显。
在将区块添加到链中之前，需要经过许多矿工（或验证者）的验证。当按照协议规则的规定进行了足够的验证时，最“支持”的区块将被最终确定，即添加到区块链中。通过分离这两个过程，开发人员可以更好地优化区块链的速度、安全性和可扩展性。
谁是区块链参与者？
F ull 节点：这些是负责网络安全的人。你可以把他们看作是安全人员。根据区块链的不同，它们可以被称为不同的名称——矿工（比特币和以太坊）、验证者（Polkadot、Cosmos）等等。无论它们的名称如何，它们的目的都是一样的——保护网络。他们通过以去中心化的方式记录和验证交易来做到这一点。
建设者（去中心化应用程序和区块链）：建设者类似于当前 Web 2.0 世界的创始人。他们大多是程序员，他们创建去中心化应用程序或更新的区块链来使用。
轻节点（最终用户、钱包和客户端）：这一类别中的许多人永远不需要了解区块链的工作原理就可以使用它们。事实上，当前区块链创新的目标是让最终用户在不知不觉中与区块链进行交互。这些人使用构建者创建的 dApp 和服务。
区块链的演变
首先是比特币
在旧系统中，如果你需要给朋友汇款，你必须去银行，让官员代表你汇款。如果你生活在世界的农村地区，你的障碍不仅在经济上，而且在身体上。
这意味着几件重要的事情：你无法完全控制你的钱，银行可以自由地把你的钱借出去并赚取利息，而你没有任何奖励。此外，他们可能会因鲁莽的投机而损失这笔钱，并且永远不会为此负责。疯了吧？这种情况已经持续了很长时间，直到比特币以意想不到的方式改变了游戏规则。
有了比特币，人们第一次可以以数字方式向世界上任何地方的任何人发送价值，而无需中间人向他们索要文件或高额费用。
不再需要中间商。这个网络可以发展并取代传统的银行系统。
用于传输数字价值的系统/协议。
数字黄金。
作为一项投资。
由于比特币已成为近期表现最好的资产之一，大多数人更愿意将其视为一种投资，而不是最初打算的“数字现金”。
然后是以太坊
为了增强网络的能力，比特币社区努力设计“彩色代币”，这些代币代表了建立在比特币之上、围绕或模仿比特币的各种资产和概念。然而，这些平台未能按预期运行，并在比特币代码的约束范围内遇到了障碍。
在深入研究比特币一段时间后，Vitalik Buterin思考道：“如果我们扩大这项技术的范围会怎样？受这一概念的启发，Vitalik 于 2014 年撰写了以太坊白皮书，为多功能区块链奠定了基础，开发人员可以在其中构建和定制定制代币。
为了支付执行代码所需的计算费用，开发人员将使用一种名为以太币 （ETH） 的本地货币。
从本质上讲，以太坊被概念化为运行在区块链上的全球超级计算机作为其数据库。以太坊采用区块链的基本结构，构建了一个平台，允许用例的更大灵活性。将以太坊视为一个开放的互联网平台，允许创建任何类型的网站/应用程序，而比特币是一个完全由单个网站/应用程序组成的开放互联网平台。
因此，以太坊的兴起催生了区块链生态系统的一个新组成部分：去中心化应用程序（dApp）。
在我们继续讨论跨链之前，我们探索一下智能合约至关重要。
尽管智能合约是通过以太坊流行的，但智能合约是由 Nick Szabo 于 1994 年发明的。就像区块链为各种网络参与者提供了他们需要的工具，无需相互信任即可协同工作一样，智能合约提供了一种促进不同经济参与者之间信任的机制。
智能合约是一个自动执行的程序，只要满足一组预定义的参数，它就会运行。
通过智能合约的力量，可以单枪匹马地运行一个去中心化的借贷平台，因为参与者可以信任合约，而不信任其他参与者。因此，流动性提供者——为他人提供资金借款的人——被鼓励将他的代币存入其他用户借入，因为他可以保证，每当他选择提取他的流动性（代币）时，智能合约都会释放它以及他应得的所有奖励。
同样，借款人可以相信智能合约不会改变交易条款（利率和/或罚款），并且一旦他偿还贷款，他的抵押品将退还给他。
从长远来看，智能合约的开发将越来越依赖于编写良好的代码（开发人员）、激励良好的经济学（经济学家）和守法的功能（律师）。因此，为了开发智能合约并使其更智能，我们需要采取多学科的方法。
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