区块链100个基本问题（二）

26. 目前比特币的区块有多大？

截至 2018 年 3 月，所有比特币区块约为 160GB。 所有块大小的增长率取决于交易数量。 交易越多，添加的区块越多，区块总大小就越大。

27、什么是51%攻击问题？

51%攻击是指在掌握了整个比特币网络51%的算力后，重新计算已确认区块，导致区块链分叉并从中获利的行为。 理论上存在，但在公网环境下实际上很难发生，因为掌握51%算力的成本极高。

28、如何保证历史交易数据不可篡改？

区块链中的每个节点都保存着完整的交易历史。 这样，如果任何一个人或节点要修改这些历史记录，需要所有人确认，但其他人或节点可以拿出自己的备份来证明修改无效。

29. 什么是比特币分叉？

比特币分叉是比特币区块链出现两个或多个不同分支的情况。 矿工在挖矿时，可能有两个或两个以上的矿工挖出了新的区块，而且都是符合要求的不同区块。 广播后，不同的节点可能会在各自的比特币区块链中添加不同的区块，从而产生不同的区块链，这可能会导致分叉。

30. 在比特币中，如何避免分叉问题？

当比特币出现分叉时，由于两条链的增长速度不同，经过一段时间后，一条链总是比另一条长。 当矿工发现全网有一条更长的链时，他会放弃自己当前的链，复制所有新的更长的链，并在这条链的基础上继续挖矿。 所有矿工都这样操作，这条链成为主链，分叉弃链消失。 最终只剩下一条链，从而避免了分叉。

31. 什么是以太坊？

以太坊是一个具有智能合约功能的开源公共区块链平台。 通过其专用的加密货币以太币（也称为“以太币”），它提供了一个去中心化的虚拟机（称为“以太坊虚拟机”Ethereum Virtual Machine）来处理点对点合约。 （引自：维基百科）

32. 什么是 ICO？

ICO（Initial Coin Offering的缩写），初始硬币发行，起源于股票市场首次公开募股（IPO）的概念，是区块链项目首次发行代币，募集比特币，解决以太坊等常见数字货币. （引自：维基百科）

33.区块链是如何分类的？

目前大多数人认为区块链可以分为公链、联盟链、私有链三类。

34.什么是公链？

公共区块链是指任何人都可以随时进入系统读取数据、发送可验证交易、竞争记账的区块链。 公链一般被认为是“完全去中心化”的，因为任何个人或组织都无法控制或篡改其中数据的读写。 公有链一般通过代币机制鼓励参与者竞争记账，以保证数据安全。 比特币和以太坊是典型的公链。

35、什么是联盟链？

联盟链是指由多个机构共同管理的区块链，每个机构运行一个或多个节点，其中的数据只允许系统中的不同机构读取、写入和发送交易，并共同记录交易数据。 联盟链可以看作是“部分去中心化”，公众可以查询和交易，但不能验证交易，也不能发布智能合约，需要联盟的许可。 Hyperledger Fabric 是一个典型的联盟链。

36、什么是私有链？

私有区块链是指写入权限仅掌握在一个组织手中的区块链。 读取权限要么向公众开放，要么任意限制。 相关应用包括数据库管理、审计等。在许多情况下，公共可读性是不必要的。

37. 迄今为止，区块链的发展经历了几个阶段？

一般认为分为三个阶段：

第一阶段，即区块链1.0，是以比特币为代表的数字货币领域的创新，如货币转账、赎回和支付系统。

第二阶段，即区块链2.0，是以智能合约为代表的企业级应用领域。 这个时候更多的是在合同上做一些创新，就是涉及到交易的商业合同，比如股票、证券的登记。 、期货、贷款、清算和结算等。

第三阶段，即区块链3.0，区块链进入社会治理领域，包括身份认证、公证、仲裁、审计、物流、医疗、签证、投票等领域，应用范围扩展到全社会。 链技术有潜力成为“万物互联”的底层协议。

38.区块链有什么特点？

区块链的主要特点如下：

a) 去中心化——不需要第三方介入，实现人与人之间的点对点交易和交互。

b) 信息不可篡改——数据信息一旦写入区块，就无法更改或撤销。

c) 公开透明——区块信息会在极短的时间内复制到网络中的所有区块，实现全网数据同步，每个节点都可以追溯双方过去的所有交易信息。

d) 集体维护——在区块链中，所有节点共同维护整个区块链信息的可靠性和安全性。

e) 可靠的数据库——只有掌握整个系统51%的节点，区块链信息才能被篡改。 这显然是不可能的，因为整个系统的参与者很多，掌握那么多节点的成本极高，根本无法实现。 可以保证数据的完整性、真实性和安全性。

39. 什么是拜占庭将军问题？

由 Leslie Lamport、Robert Shostak 和 Marshall Pease 在他们 1982 年的论文“拜占庭将军问题”中提出，被称为拜占庭将军问题或拜占庭失败。 题意：古罗马拜占庭帝国，几位将军率领各自的军队围攻一座城堡，必须有一半以上的军队同时进攻才能取胜。 将军们只能通过使者相互交流。 观察敌人后，将军们必须决定共同的行动计划（同时进攻或撤退）。

然而，一些将军可能是试图阻止忠诚将军同意的叛徒。 在这种状态下，将军们必须找到满足以下两个条件的算法：

a) 所有忠诚的将军决定同一个行动计划。

忠诚的将军会按照算法说的去做，但叛徒可以为所欲为。 该算法必须确保无论叛徒做什么，忠诚的将军都能就合理的计划达成一致。 因此，您还必须确保：

b) 少数叛徒不能使忠诚的将军采取错误的计划。

很难将什么是糟糕的计划形式化，这里有一个简化的定义：每个忠诚的将军都正确地表达了他的意思。 其他将领不会因为叛徒的麻烦，就认为一个忠义的将军是叛徒。

至此，我们将拜占庭将军问题简化为：所有忠诚的将军都能让其他将军接收到自己的真实意图，最终一致行动。 形式上的要求是“一致性”和“正确性”。

这种算法称为拜占庭容错算法比特币的主要特点，实现起来并不容易。 直到1999年，Miguel Castro和Barbara Liskov提出了Practical Byzantine Fault Tolerant Algorithm (PBFT)，可以实现只要叛徒不超过三分之一，忠诚的将军就能达成共识的结果。

40. 如何解决比特币区块链中的拜占庭将军问题？

中本聪发明的比特币为解决拜占庭将军问题提出了一种全新的思路，这就是PoW（Proof of Work）共识机制。 在拜占庭将军问题中，如果将军们几乎同时发送消息，势必会造成混乱，导致攻击时间计划不同，难以统一行动。 中本聪巧妙地在系统中加入了发送信息的成本，降低了信息传输的速率。 即：在一段时间内（10分钟），只有一个节点可以传播信息。 它的加入成本就是工作量。 该节点必须完成一次计算工作才能将消息传播给其他将军。 当然，谁先完成工作就可以传播消息。 即比特币网络每10分钟产生一个新区块，每10分钟只广播一条消息，并对消息进行签名和加密。 通过 PoW 机制，一个节点必须经过大量的试算才能得到一个结果，而其他节点可以在极短的时间内证明其真实性，可以减少垃圾邮件和虚假消息在节点间的传播。

另外，在PoW共识机制下，如果想做汉奸攻击全网，需要付出相应的代价，即掌握全网50%以上的算力。 也就是说，有超过50%的叛徒，这比PBFT的容错率要高很多，成本有多高可想而知。 如果真的有这么大的算力，用这些算力维护网络（诚实挖矿）所获得的收益其实会比破坏网络高很多。

利用工作量证明、加密等技术，比特币网络从去中心化的不可信网络转变为可信网络，让所有参与者都可以就某些事情达成一致，使价值转移成为可能。 比特币创造性地解决了拜占庭将军问题。

41.什么是共识机制？

共识机制是为解决拜占庭将军问题而提出的，是区块链的核心。 是参与者在分布式的、互不信任的环境中，就某件事或某笔交易达成共识的过程。

42. 共识机制的目标是什么？

共识机制的目标有两个：

a) 一致性：所有诚实节点保存的区块链前缀部分完全相同。

b) 有效性：一个诚实节点发布的信息最终会被所有其他诚实节点记录在自己的区块链中。

43、目前区块链主要的共识机制有哪些？

目前区块链的主要共识机制有：

a) POW（Proof of Work）工作量证明；

b) POS（Proof of Stake）权益证明机制；

c) DPoS（Delegated Proof of Stake）委托权益证明机制；

d) PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错；

e) DBFT（Delegated BFT）授权的拜占庭容错算法。

44. 目前几个区块链平台使用的共识机制是什么？

目前主要的区块链平台使用以下共识机制：

a) 比特币：工作量证明（POW）；

b) 以太坊：以太坊前三阶段采用POW共识机制，第四阶段将采用自创的POS机制；

c) Hyperledger：可插拔设计，主要有Solo、Kafka、PBFT等，可根据需要选择。

45.什么是工作量证明机制POW？

在基于工作量证明机制构建的区块链网络中比特币的主要特点，节点通过计算随机散列哈希的数值解来争夺记账权，能够获得正确的数值解来生成区块是区块链的具体体现。节点的计算能力。 工作量证明机制具有完全去中心化的优势。 在基于工作量证明机制的区块链中，节点可以自由进出。

46. 什么是权益证明机制POS？

股权证明要求证明者提供一定数量的加密货币的所有权。 权益证明机制的工作方式是，当一个新区块被创建时，矿工需要创建一个“币权”交易，它根据预先设定的比例将一些币发送给矿工自己。 权益证明机制根据算法根据每个节点拥有代币的比例和时间按比例降低节点的挖矿难度，从而加快随机数的搜索速度。

47.什么是实用拜占庭容错PBFT？

实用拜占庭容错的共识机制是少数服从多数。 在分布式网络中的节点之间交换信息后，每个节点列出所有获得的信息。 一个节点代表一票，多数票的结果被选为解决方案。 PBET将容错控制在总节点数的1/3，即只要有2/3以上的正常节点，整个系统就可以正常运行。

48.什么是去中心化？

去中心化是相对于“中心化”的一种新的网络内容生产过程。 内容不再是由专业网站或特定人群产生，而是所有节点共同参与和生产信息。

49.什么是点对点网络（Peer-to-Peer Network）？

点对点网络是一个系统，在这个系统中，整个系统的功能就像一个有组织的集体，允许各个节点直接与其他节点交互。 以比特币为例：网络的结构使得每个用户都传播其他用户的交易。 重要的是，不需要银行或其他金融机构作为第三方。

50.什么是散列？

Hash Hashing是密码学中的经典技术，它通过哈希算法将任意长度的输入转换为由字母和数字组成的定长输出。 在区块链中，主要实现区块之间的连接、数据加密等功能。