区块链是怎样工作的

编者按：本报告是由《威胁镜头》，Stratfor的独特保护情报产品制作的。以企业安全领导者的头脑设计，威胁镜头使行业专业人士能够预测、识别、衡量和减轻世界各地的人们和资产面临的威胁。

近年来，加密货币价值的惊人增长引起了媒体的广泛关注。人们对支撑它们的技术的重视程度大大降低，分布式账本技术——更广为人知的是区块链。区块链有多个应用程序，远远超过数字货币。它为其基本设计提供了主要的安全优势。但这并不意味着区块链不会受到网络攻击或物理攻击。这里，我们讨论区块链是什么，以及它是如何工作的。

它是什么

在基地，区块链是一个保持精确，安全的数字记录的系统。它通过在多个被称为节点的计算机上创建一个数字分类器或链来实现这一点。一个网络可以由几十个到数百万个节点组成，每个节点都有一个相同的分类帐副本。每当分类帐出现变化时，就会创建一个新的数据集，称为块。要获得批准的更改，必须首先进行验证。根据区块链的架构，这可能会发生多种方式。一旦该块被验证，它将被“链接”到前面的块，以创建一个完整的记录，每个事务返回到开始的分类帐。

每个块都有一个独特的，带时间戳的密码散列或浓缩，改装版的更大的数据集（如密码）中的人物变成一个较小的“哈希”设置——连接链中的前一块所以很难追溯重新排序。块上的信息不能被修改，因为它们存储在分布式网络的多个节点上，所以即使一个节点被损坏，其他节点也会有正确的分类账。更改数据不会删除前一个条目，而是创建一个显示更改的新块;以前版本的数据总是可以通过返回到前面的块来查看。

因此，与存储在单个服务器或文件夹中的系统相比，区块链的分散数据集更难篡改。为了销毁或更改分类账，黑客需要控制占总帐的51%的节点。当网络由成千上万的独立机器组成时，这几乎是不可能的。

除了当它们被添加到链中并被分配到没有一个故障点之外时，区块链将加密技术集成到它的基本架构中。对链的访问仅限于那些拥有适当凭证的人，即“密钥”。这些是极其复杂的密码序列，很难猜测。这些“超级密码”是每个授权用户所特有的。更改一个链需要密钥，并且试图使这样的事务创建一个时间戳的记录，记录关键请求的事务，将操作链接到特定的关键用户。

区块链的另一个优点是用户可以保持匿名。由于简单地识别谁拥有节点的复杂性，匿名网络极其困难。此外，所有的交易和记录都可以单独加密，新的集中式网络可以冻结可疑账户，并屏蔽被盗的密钥。

它是如何工作的

所有区块链的功能基本上都是相同的，以下四个步骤可以在10分钟内完成。

1。有人请求使用他的密钥将事务添加到分布式账簿中;在这样做的时候，他会自动“签署”交易，创建一个时间戳追踪到他。

2。此请求通过internet广播到网络上的所有节点。

3所示。通过检查用户的数字签名和分类帐余额（加密货币还包括额外的安全措施）来验证该请求。

4所示。一旦一个节点验证了该事务，其他节点将独立地确认验证。经过验证的事务成为添加到链中的新信息块，现在是不可更改的。该块有一个惟一的加密散列和时间戳，用于标识它在链中的位置，以及在做出更改时的记录。该区块包括所有作出变更的人的关键签名。事务完成后，所有节点都被更新，以记录它们的ledgers中的新块。

不同的区块链系统有不同的验证事务的方法。目前有两种验证方法，工作证明和股份证明。第三种，更集中的方法，权威的证明，正在讨论未来的区块链系统。

工作证明（PoW），或“采矿”。

比特币和其他加密货币区块链系统使用的这种验证基准方法是为了满足货币的需要，而不仅仅是记录保存。在这种验证方法中，节点相互竞争以解决复杂的数学计算来验证事务。第一个解决计算的方法确认了交易，并得到了一个新的加密货币单位。在每笔交易中提出的方程是随机的，不能被短路或欺骗。如果用户想要更多的加密货币，他必须提供网络计算能力来解决这个问题。只有一些能量会被用来解这个方程;其余的将保留分类帐的副本。区块链需要处理能力来发挥作用，通过工作证明提供给我机会，使人们有动力将处理能力奉献给区块链。这并不是投资于大规模的数据中心，而是将处理能力分布在全球各地，这样个人用户就能提供使区块链工作的网络（和冗余）。用户向网络提供的计算能力越大，他就越有可能首先解决这个等式。随着每个后续的事务，方程变得越来越困难，因此需要更多的计算能力来解决。这增加了对有效地开采货币所需的计算能力的前期投资，并促进了所谓的coinjacking恶意软件的增长。

股份的证明（PoS）。

在这个系统中，由加密货币Ethereum使用，一个新块的验证器不是通过一个竞赛来解决一个等式，而是基于一个计算用户拥有多少货币和他拥有它多长时间的算法。这就度量了节点所有者在整个货币中所占的份额。所有者持有的货币越多，持有的时间越长，他被选中来验证新区块并获得统一交易费的可能性就越大。

权威的证明（PoA）。

在这个新概念下，区块链的功能更像传统货币，只有指定的用户才能允许验证下一个块。权威用户的证明有权在交易中以相同的方式签署交易，客户经理批准传统系统中的交易。虽然更加集中化，但它仍然是分布式的分类帐事务，因为数据将存储在节点之间。这一系统可能会为公司或政府内部的区块链系统提供更多的实用工具，而这些系统主要使用的是记录保存技术，因此不需要为外部用户提供提供处理能力的激励。然而，它更容易受到黑客和内部威胁的攻击。

随着权威证明的出现，区块链技术继续适应用户的需要。虽然区块链架构的新挑战无疑将会出现，但该系统可以因此演变来迎接这些挑战。

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