初学者区块链教程：学习区块链基本概念

区块链已成为科技领域最受欢迎的技能之一。 根据 2018 年普华永道对来自 15 个不同地区的 600 名高管的调查，大约 84% 的受访者表示他们正在以某种方式使用区块链。 （来源）

即使在印度，随着政府和私人组织都在寻找使用这种强大技术的方法，对区块链专业人士的需求也在迅速增长。 所有这些嗡嗡声都会让你想知道，“什么是区块链？”

为了帮助您找到这个问题的答案，我们为初学者准备了以下区块链教程。 它涵盖了区块链的所有必要方面，因此您可以熟悉这项技术并从事区块链职业。

尽管如此，这是一个非常详细的区块链教程，因此我们建议将此页面添加为书签。 您可以将其保留为参考，以便稍后返回。

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我们将通过首先解释区块链来开始我们的区块链初学者教程：

什么是区块链？

“区块链”一词由“区块”和“链”两个词组成。 我们可以将区块链定义为包含信息的区块链。 区块链为数字文档添加时间戳，因此不可能篡改或更改其日期。 区块链的主要目标是解决在不需要中央服务器的情况下保存双重记录的问题。

它是一个廉洁的交易数字分类帐，您可以对其进行编程以记录几乎所有有价值的东西。 区块链的简单版本是保存网络中发生的交易记录的区块链。

请注意，区块链中的“块”是数字信息，而“链”是公共数据库。 在区块链中，区块分布在多个系统中，而不仅仅是存储在一个地方。

块如何工作？ – 解释区块链技术

块存储有关交易的所有主要详细信息，包括时间、日期、交易金额等。它还存储有关交易参与实体的信息。 例如，如果您从供应商处购买产品，该块将记录您唯一的数字签名。 是的，它不存储您的姓名。 在区块链中，每个用户都有一个唯一的数字签名，他们的交易信息是通过使用他们唯一的签名来记录的，而不是他们的真实姓名。

区块链的用户并不是唯一具有独特品质的人。 区块链网络中的每个区块都有一个独特的代码，使其与其他区块截然不同。 这个唯一的代码称为“哈希”。

单个块可以存储多少数据取决于事务的大小。 一个区块能够承载几千笔交易，哈希码确保区块链中的每个区块都与其他区块同步。

如果区块链中的区块过多，账本大小会相应增加。 账本的庞大网络是区块链如此安全的主要原因。 因为它是去中心化的，一个区块的故障不会导致整个网络出现故障，从而使网络保持完整。 此外，如果一个区块的安全性受到损害，也不会导致整个区块链的破坏。

区块链是一种类似于电子邮件 SMTP 的软件协议。 然而，没有互联网就无法运行区块链。

区块链用例

区块链是一种通用且强大的技术。 由于其独特的性质，几乎每个行业都可以从将其整合到日常运营中受益。

潜在用例

区块链是一项相对较新的技术，我们可以在许多领域使用它。 以下是区块链的一些潜在用例：

簿记和记录保存

每个行业都必须进行簿记和存储记录。 这些记录具有宝贵的信息泄露，可能会给相应的业务带来许多问题。 区块链提供了一种高度安全的簿记和记录保存方式，确保不受欢迎的各方和恶意人员无法访问它们。

表决

为防止投票欺诈，政府可以使用区块链技术发行选民身份证和记录选票。 正如我们之前所讨论的，区块链为存储数据提供了一种高度安全的解决方案，并且对存储在区块链中的数据进行更改是非常具有挑战性的。 区块链可以帮助保持投票过程的透明和快速。

自动驾驶汽车

除了使用人工智能和机器学习之外，自动驾驶汽车还将利用区块链技术来保护他们的数据安全，并免受不受欢迎的各方的影响。 2019 年， IBM为一个允许通过区块链对自动驾驶汽车进行信息管理的项目申请了专利。

机器人和物联网

通过区块链，您可以创建无人机和机器人的去中心化网络。 它确保了一架无人机的故障不会影响网络的其余部分。

医疗保健中的数据管理

医院、疗养院和其他医疗机构可​​以使用区块链来存储和管理有关其库存、患者病历和机构财务交易的数据。 了解有关区块链技术用例的更多信息。

现有用例

以下是区块链实现的一些真实示例：

迪拜的区块链

智能迪拜办事处于 2016 年启动了区块链战略，将企业家和开发商与投资者和风险资本家联系起来。 它旨在促进迪拜的发展，使其成为“世界上最幸福的城市”。 他们的目标是到 2020 年使迪拜成为一个完全基于区块链的城市。

联合国世界粮食计划署

联合国世界粮食计划署于 2017 年使用区块链技术帮助巴基斯坦信德省的农村地区。 他们向居民发送食物、金钱和其他必要的材料，并使用区块链记录所有交易。 区块链确保其所有交易保持透明和安全。

基于区块链的初创公司

Incent是一家初创公司，它允许企业和内容创作者扩大受众、奖励他们并将内容货币化。 它是消费者保留即服务 (CRaaS) 解决方案，系统为特定创作者的观众生成代码。 观众可以兑换这些代码并获得奖励，造福创作者和观众。 他们使用区块链技术进行交易。

加密货币（比特币、以太坊等）

如果不提及最流行的区块链技术应用——加密货币，我们面向初学者的区块链教程将是不完整的。 比特币是目前最流行的加密货币，是区块链的第一个应用程序，它为用户提供了许多优势。 加密货币使企业能够安全、更有效地进行交易。

关于区块链的误解（区块链不是什么）

要了解区块链，您必须首先区分围绕这项技术的真相和神话。 以下是一些关于区块链的常见误解，你应该知道：

误区：区块链是交易处理系统的替代品

现实：只有在特定场景下，您才能使用区块链替代交易处理系统。 它不能替代成熟的事务处理系统。

误区：即使没有商业网络也需要区块链

现实：如果业务网络不存在，则不需要实施区块链技术。

神话：区块链是一种产品

现实：区块链不是您可以购买的产品。 区块链中的实用程序是因为您可以在其上构建各种应用程序。

神话：区块链就是比特币或区块链就是比特币

现实：虽然比特币是区块链的第一个应用，但区块链并不全是比特币。 比特币是一种基于区块链的加密货币，其中比特币是数字代币，区块链是账本。 你可以拥有没有比特币的区块链，但你不能拥有没有区块链的比特币。

什么是区块链变体？

在我们区块链教程的这一部分，我们将介绍区块链技术的不同变体。

公共区块链

公共区块链中的分布式账本对每个用户都是可见的。 在这里，每个用户都可以修改和验证区块链上的区块。 公共区块链的一些突出例子是以太坊、Factom 和比特币。

私有区块链

私有区块链网络通常属于特定组织。 在这里，只有组织中的几个特定人员可以修改交易块。 尽管如此，任何人都可以查看这些块，但他们不能修改它们。 您需要获得特定用户的许可才能修改此类网络中存在的块。 区块链和多链是私有区块链的两个突出例子。

联盟区块链

在联盟区块链中，只有一群人或组织可以添加和验证交易块。 这种网络中的分类账只对特定的组开放。 它非常安全，仅被特定部门的组织使用。 联盟区块链的例子有 R3、Hyperledger 1.0 和 Ripple。

什么是区块链哲学？

区块链中有一些哲学：

• 许可区块链
• 无许可区块链

以下是这两种哲学之间的差异：

许可区块链

在许可的区块链中，您有一个访问控制层，只允许特定的一组人执行某些操作。 这种配置可以控制网络用户的交易活动。 许可区块链因其高安全性而在大公司和企业中很受欢迎。

例如，IT 服务提供商可能会实施许可的区块链网络来记录其客户的敏感信息。 即使某些第三方可能参与此类信息的交易过程，他们也不应该访问这些交易中存在的敏感信息。 获得许可的区块链将确保第三方无法访问此类信息。

无许可区块链

顾名思义，无许可区块链与许可区块链相反。 与只有少数人可以访问区块链的许可区块链不同，任何人都可以在无许可区块链中访问区块链。

比特币和以太坊是无许可区块链的两个显着例子。 在这里，工作证明挖掘 (PoW) 是必要的，并且哈希算力决定了信任级别。 什么是工作证明？ 这就是我们将在下一节中讨论的内容。

为什么区块链如此安全？ （PoW 和分布式 P2P 网络）

我们已经知道区块链是一个包含交易信息的区块链。 我们还知道，每个块都有一个哈希作为其唯一签名。 但是，哈希不足以保证区块链网络的安全。

高级计算机可以在几秒钟内计算出数十万个哈希值，黑客可以在未经许可的情况下修改一个块。 然后，他或她可以重复该过程来操纵区块链的其余部分。

然而，区块链有两种解决方案来解决这个问题，它们是：

• 工作证明（PoW）
• 分布式 P2P 网络

工作证明

工作量证明是一个需要付出巨大努力才能解决的计算问题。 但是，与解决该问题所需的时间相比，验证该问题的结果所需的时间非常少。

因此，如果黑客想要操纵区块链，他们将不得不对一个区块执行工作证明，实施修改，然后为后续区块重做整个过程。 结合散列，工作量证明使区块链成为一种高度安全的解决方案。

分布式 P2P 网络

每个区块链都有一个分布式的点对点网络。 它没有管理链的中央权限，相反，它依赖点对点网络来完成这项任务。

当用户加入区块链网络时，他们会获得区块链的完整副本，网络中的每台计算机都称为一个节点。 当一个新用户在区块链中创建一个新块时，它会被发送给网络上的所有用户。

现在，每个节点（计算机）都必须验证区块，然后才能将其添加到区块链中。 区块链中存在的所有节点就哪些区块有效，哪些无效达成共识。 如果区块链中存在被篡改的区块，则节点将拒绝该区块。

借助分布式 P2P 网络，黑客现在必须在获得一个区块的访问权并为每个区块重做工作证明以操纵任何东西后，控制超过 50% 的网络。 因此，区块链变得非常安全。

区块链交易如何运作？

我们已经讨论过区块链存储交易信息，但是交易是如何在一个区块链中发生的呢？ 方法如下：

1. 用户将请求与特定区块链（加密货币、记录、合同等）相关的交易。
2. 请求的交易被发送到对等网络中的每个节点。
3. 节点通过使用所需的算法来验证交易和用户的状态。
4. 当交易完成时，一个新的区块会被添加到区块链中，这样它就不可更改且是永久的。

总之，区块链交易的步骤是：

1. 要求
2. 播送
3. 验证
4. 添加

这个过程对于任何类型的区块链都是一样的，无论它用于什么应用程序。 无论您将区块链用于加密货币还是用于保存记录，您都必须经过这个确切的过程才能将新区块添加到区块链中。 详细了解区块链技术的工作原理。

我们为什么要使用区块链？

使用区块链有很多好处。 以下是最重要的：

安全

有了如此多的安全规定，区块链是我们可用的最安全的技术之一。 篡改它几乎是不可能的。

灵活性

从医疗保健到运输，您可以在任何行业使用区块链。 您所需要的只是区块链的工作知识以及您想要实施它的行业。

自动化

区块链中的大多数操作都是由软件实现完成的。 这种自动化使区块链网络非常高效。

透明度

区块链中所做的每一项更改对所有有权访问相同内容的用户都是可见的。 这使事情保持透明并增强了该技术的多功能性。

全球适应

全球各地的组织都在以一种或另一种方式实施或尝试实施区块链。 这是一项全球认可和采用的技术，并且越来越受欢迎。

可靠性

区块链交易中的每个相关方都经过认证和验证。 这消除了对双重记录的需求，并使交易过程更加可靠。

超越初学者的区块链教程

我们面向初学者的区块链教程涵盖了该主题的基础知识。 您现在一定已经猜到了，区块链是一个广阔的领域，有很多子部分和技术。 自己学习所有这些可能会很棘手。

学习区块链的最好方法是学习区块链课程。 通过课程，您将能够向行业专家学习，并通过课程逐步学习。

在 upGrad，我们提供以下两门区块链技术课程：

• 软件开发执行 PG 计划 - 区块链专业化
• 区块链技术高级证书课程

我们与 IIIT-B 合作提供这两种课程。 它们是在线的，涵盖了区块链的基本和高级概念。

您可以根据您的职业目标和要求参加其中任何一门课程。 他们为您提供必要的技能，以便您可以作为区块链专业人士进入该行业。

结论

恭喜！ 您现在已经熟悉了区块链的基础知识，并且已经完成了我们的区块链初学者教程。

区块链无疑是目前可用的最通用和最有用的技术之一，现在是进入该领域的最佳时机。 如果您有兴趣成为区块链专业人士，我们建议您查看区块链课程。

你觉得这个区块链教程有用吗？ 通过在下面发表评论让我们知道。