初學者區塊鏈教程：學習區塊鏈基本概念

區塊鏈已成為科技領域最受歡迎的技能之一。 根據 2018 年普華永道對來自 15 個不同地區的 600 名高管的調查，大約 84% 的受訪者表示他們正在以某種方式使用區塊鏈。 （來源）

即使在印度，隨著政府和私人組織都在尋找使用這種強大技術的方法，對區塊鏈專業人士的需求也在迅速增長。 所有這些嗡嗡聲都會讓你想知道，“什麼是區塊鏈？”

為了幫助您找到這個問題的答案，我們為初學者準備了以下區塊鏈教程。 它涵蓋了區塊鏈的所有必要方面，因此您可以熟悉這項技術並從事區塊鏈職業。

儘管如此，這是一個非常詳細的區塊鏈教程，因此我們建議將此頁面添加為書籤。 您可以將其保留為參考，以便稍後返回。

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我們將通過首先解釋區塊鏈來開始我們的區塊鏈初學者教程：

什麼是區塊鏈？

“區塊鏈”一詞由“區塊”和“鏈”兩個詞組成。 我們可以將區塊鏈定義為包含信息的區塊鏈。 區塊鍊為數字文檔添加時間戳，因此不可能篡改或更改其日期。 區塊鏈的主要目標是解決在不需要中央服務器的情況下保存雙重記錄的問題。

它是一個廉潔的交易數字分類帳，您可以對其進行編程以記錄幾乎所有有價值的東西。 區塊鏈的簡單版本是保存網絡中發生的交易記錄的區塊鏈。

請注意，區塊鏈中的“塊”是數字信息，而“鏈”是公共數據庫。 在區塊鏈中，區塊分佈在多個系統中，而不僅僅是存儲在一個地方。

塊如何工作？ – 解釋區塊鏈技術

塊存儲有關交易的所有主要詳細信息，包括時間、日期、交易金額等。它還存儲有關交易參與實體的信息。 例如，如果您從供應商處購買產品，該塊將記錄您唯一的數字簽名。 是的，它不存儲您的姓名。 在區塊鏈中，每個用戶都有一個唯一的數字簽名，他們的交易信息是通過使用他們唯一的簽名來記錄的，而不是他們的真實姓名。

區塊鏈的用戶並不是唯一具有獨特品質的人。 區塊鍊網絡中的每個區塊都有一個獨特的代碼，使其與其他區塊截然不同。 這個唯一的代碼稱為“哈希”。

單個塊可以存儲多少數據取決於事務的大小。 一個區塊能夠承載幾千筆交易，哈希碼確保區塊鏈中的每個區塊都與其他區塊同步。

如果區塊鏈中的區塊過多，賬本大小會相應增加。 賬本的龐大網絡是區塊鏈如此安全的主要原因。 因為它是去中心化的，一個區塊的故障不會導致整個網絡出現故障，從而使網絡保持完整。 此外，如果一個區塊的安全性受到損害，也不會導致整個區塊鏈的破壞。

區塊鍊是一種類似於電子郵件 SMTP 的軟件協議。 然而，沒有互聯網就無法運行區塊鏈。

區塊鏈用例

區塊鍊是一種通用且強大的技術。 由於其獨特的性質，幾乎每個行業都可以從將其整合到日常運營中受益。

潛在用例

區塊鍊是一項相對較新的技術，我們可以在許多領域使用它。 以下是區塊鏈的一些潛在用例：

簿記和記錄保存

每個行業都必須進行簿記和存儲記錄。 這些記錄具有寶貴的信息洩露，可能會給相應的業務帶來許多問題。 區塊鏈提供了一種高度安全的簿記和記錄保存方式，確保不受歡迎的各方和惡意人員無法訪問它們。

表決

為防止投票欺詐，政府可以使用區塊鏈技術發行選民身份證和記錄選票。 正如我們之前所討論的，區塊鍊為存儲數據提供了一種高度安全的解決方案，並且對存儲在區塊鏈中的數據進行更改是非常具有挑戰性的。 區塊鏈可以幫助保持投票過程的透明和快速。

自動駕駛汽車

除了使用人工智能和機器學習之外，自動駕駛汽車還將利用區塊鏈技術來保護他們的數據安全，並免受不受歡迎的各方的影響。 2019 年， IBM為一個允許通過區塊鏈對自動駕駛汽車進行信息管理的項目申請了專利。

機器人和物聯網

通過區塊鏈，您可以創建無人機和機器人的去中心化網絡。 它確保了一架無人機的故障不會影響網絡的其餘部分。

醫療保健中的數據管理

醫院、療養院和其他醫療機構可以使用區塊鏈來存儲和管理有關其庫存、患者病歷和機構財務交易的數據。 了解有關區塊鏈技術用例的更多信息。

現有用例

以下是區塊鏈實現的一些真實示例：

迪拜的區塊鏈

智能迪拜辦事處於 2016 年啟動了區塊鏈戰略，將企業家和開發商與投資者和風險資本家聯繫起來。 它旨在促進迪拜的發展，使其成為“世界上最幸福的城市”。 他們的目標是到 2020 年使迪拜成為一個完全基於區塊鏈的城市。

聯合國世界糧食計劃署

聯合國世界糧食計劃署於 2017 年使用區塊鏈技術幫助巴基斯坦信德省的農村地區。 他們向居民發送食物、金錢和其他必要的材料，並使用區塊鏈記錄所有交易。 區塊鏈確保其所有交易保持透明和安全。

基於區塊鏈的初創公司

Incent是一家初創公司，它允許企業和內容創作者擴大受眾、獎勵他們並將內容貨幣化。 它是消費者保留即服務 (CRaaS) 解決方案，系統為特定創作者的觀眾生成代碼。 觀眾可以兌換這些代碼並獲得獎勵，造福創作者和觀眾。 他們使用區塊鏈技術進行交易。

加密貨幣（比特幣、以太坊等）

如果不提及最流行的區塊鏈技術應用——加密貨幣，我們面向初學者的區塊鏈教程將是不完整的。 比特幣是目前最流行的加密貨幣，是區塊鏈的第一個應用程序，它為用戶提供了許多優勢。 加密貨幣使企業能夠安全、更有效地進行交易。

關於區塊鏈的誤解（區塊鏈不是什麼）

要了解區塊鏈，您必須首先區分圍繞這項技術的真相和神話。 以下是一些關於區塊鏈的常見誤解，你應該知道：

誤區：區塊鍊是交易處理系統的替代品

現實：只有在特定場景下，您才能使用區塊鏈替代交易處理系統。 它不能替代成熟的事務處理系統。

誤區：即使沒有商業網絡也需要區塊鏈

現實：如果業務網絡不存在，則不需要實施區塊鏈技術。

神話：區塊鍊是一種產品

現實：區塊鏈不是您可以購買的產品。 區塊鏈中的實用程序是因為您可以在其上構建各種應用程序。

神話：區塊鏈就是比特幣或區塊鏈就是比特幣

現實：雖然比特幣是區塊鏈的第一個應用，但區塊鏈並不全是比特幣。 比特幣是一種基於區塊鏈的加密貨幣，其中比特幣是數字代幣，區塊鍊是賬本。 你可以擁有沒有比特幣的區塊鏈，但你不能擁有沒有區塊鏈的比特幣。

什麼是區塊鏈變體？

在我們區塊鏈教程的這一部分，我們將介紹區塊鏈技術的不同變體。

公共區塊鏈

公共區塊鏈中的分佈式賬本對每個用戶都是可見的。 在這裡，每個用戶都可以修改和驗證區塊鏈上的區塊。 公共區塊鏈的一些突出例子是以太坊、Factom 和比特幣。

私有區塊鏈

私有區塊鍊網絡通常屬於特定組織。 在這裡，只有組織中的幾個特定人員可以修改交易塊。 儘管如此，任何人都可以查看這些塊，但他們不能修改它們。 您需要獲得特定用戶的許可才能修改此類網絡中存在的塊。 區塊鍊和多鍊是私有區塊鏈的兩個突出例子。

聯盟區塊鏈

在聯盟區塊鏈中，只有一群人或組織可以添加和驗證交易塊。 這種網絡中的分類賬只對特定的組開放。 它非常安全，僅被特定部門的組織使用。 聯盟區塊鏈的例子有 R3、Hyperledger 1.0 和 Ripple。

什麼是區塊鏈哲學？

區塊鏈中有一些哲學：

• 許可區塊鏈
• 無許可區塊鏈

以下是這兩種哲學之間的差異：

許可區塊鏈

在許可的區塊鏈中，您有一個訪問控制層，只允許特定的一組人執行某些操作。 這種配置可以控製網絡用戶的交易活動。 許可區塊鏈因其高安全性而在大公司和企業中很受歡迎。

例如，IT 服務提供商可能會實施許可的區塊鍊網絡來記錄其客戶的敏感信息。 即使某些第三方可能參與此類信息的交易過程，他們也不應該訪問這些交易中存在的敏感信息。 獲得許可的區塊鏈將確保第三方無法訪問此類信息。

無許可區塊鏈

顧名思義，無許可區塊鏈與許可區塊鏈相反。 與只有少數人可以訪問區塊鏈的許可區塊鏈不同，任何人都可以在無許可區塊鏈中訪問區塊鏈。

比特幣和以太坊是無許可區塊鏈的兩個顯著例子。 在這裡，工作證明挖掘 (PoW) 是必要的，並且哈希算力決定了信任級別。 什麼是工作證明？ 這就是我們將在下一節中討論的內容。

為什麼區塊鏈如此安全？ （PoW 和分佈式 P2P 網絡）

我們已經知道區塊鍊是一個包含交易信息的區塊鏈。 我們還知道，每個塊都有一個哈希作為其唯一簽名。 但是，哈希不足以保證區塊鍊網絡的安全。

高級計算機可以在幾秒鐘內計算出數十萬個哈希值，黑客可以在未經許可的情況下修改一個塊。 然後，他或她可以重複該過程來操縱區塊鏈的其餘部分。

然而，區塊鏈有兩種解決方案來解決這個問題，它們是：

• 工作證明（PoW）
• 分佈式 P2P 網絡

工作證明

工作量證明是一個需要付出巨大努力才能解決的計算問題。 但是，與解決該問題所需的時間相比，驗證該問題的結果所需的時間非常少。

因此，如果黑客想要操縱區塊鏈，他們將不得不對一個區塊執行工作證明，實施修改，然後為後續區塊重做整個過程。 結合散列，工作量證明使區塊鏈成為一種高度安全的解決方案。

分佈式 P2P 網絡

每個區塊鏈都有一個分佈式的點對點網絡。 它沒有管理鏈的中央權限，相反，它依賴點對點網絡來完成這項任務。

當用戶加入區塊鍊網絡時，他們會獲得區塊鏈的完整副本，網絡中的每台計算機都稱為一個節點。 當一個新用戶在區塊鏈中創建一個新塊時，它會被發送給網絡上的所有用戶。

現在，每個節點（計算機）都必須驗證區塊，然後才能將其添加到區塊鏈中。 區塊鏈中存在的所有節點就哪些區塊有效，哪些無效達成共識。 如果區塊鏈中存在被篡改的區塊，則節點將拒絕該區塊。

借助分佈式 P2P 網絡，黑客現在必須在獲得一個區塊的訪問權並為每個區塊重做工作證明以操縱任何東西後，控制超過 50% 的網絡。 因此，區塊鏈變得非常安全。

區塊鏈交易如何運作？

我們已經討論過區塊鏈存儲交易信息，但是交易是如何在一個區塊鏈中發生的呢？ 方法如下：

1. 用戶將請求與特定區塊鏈（加密貨幣、記錄、合同等）相關的交易。
2. 請求的交易被發送到對等網絡中的每個節點。
3. 節點通過使用所需的算法來驗證交易和用戶的狀態。
4. 當交易完成時，一個新的區塊會被添加到區塊鏈中，這樣它就不可更改且是永久的。

總之，區塊鏈交易的步驟是：

1. 要求
2. 播送
3. 驗證
4. 添加

這個過程對於任何類型的區塊鏈都是一樣的，無論它用於什麼應用程序。 無論您將區塊鏈用於加密貨幣還是用於保存記錄，您都必須經過這個確切的過程才能將新區塊添加到區塊鏈中。 詳細了解區塊鏈技術的工作原理。

我們為什麼要使用區塊鏈？

使用區塊鏈有很多好處。 以下是最重要的：

安全

有瞭如此多的安全規定，區塊鍊是我們可用的最安全的技術之一。 篡改它幾乎是不可能的。

靈活性

從醫療保健到運輸，您可以在任何行業使用區塊鏈。 您所需要的只是區塊鏈的工作知識以及您想要實施它的行業。

自動化

區塊鏈中的大多數操作都是由軟件實現完成的。 這種自動化使區塊鍊網絡非常高效。

透明度

區塊鏈中所做的每一項更改對所有有權訪問相同內容的用戶都是可見的。 這使事情保持透明並增強了該技術的多功能性。

全球適應

全球各地的組織都在以一種或另一種方式實施或嘗試實施區塊鏈。 這是一項全球認可和採用的技術，並且越來越受歡迎。

可靠性

區塊鏈交易中的每個相關方都經過認證和驗證。 這消除了對雙重記錄的需求，並使交易過程更加可靠。

超越初學者的區塊鏈教程

我們面向初學者的區塊鏈教程涵蓋了該主題的基礎知識。 您現在一定已經猜到了，區塊鍊是一個廣闊的領域，有很多子部分和技術。 自己學習所有這些可能會很棘手。

學習區塊鏈的最好方法是學習區塊鏈課程。 通過課程，您將能夠向行業專家學習，並通過課程逐步學習。

在 upGrad，我們提供以下兩門區塊鏈技術課程：

• 軟件開發執行 PG 計劃 - 區塊鏈專業化
• 區塊鏈技術高級證書課程

我們與 IIIT-B 合作提供這兩種課程。 它們是在線的，涵蓋了區塊鏈的基本和高級概念。

您可以根據您的職業目標和要求參加其中任何一門課程。 他們為您提供必要的技能，以便您可以作為區塊鏈專業人士進入該行業。

結論

恭喜！ 您現在已經熟悉了區塊鏈的基礎知識，並且已經完成了我們的區塊鏈初學者教程。

區塊鏈無疑是目前可用的最通用和最有用的技術之一，現在是進入該領域的最佳時機。 如果您有興趣成為區塊鏈專業人士，我們建議您查看區塊鏈課程。

你覺得這個區塊鏈教程有用嗎？ 通過在下面發表評論讓我們知道。