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区块链与传统数据库有什么区别？ 数据库是被管理员可以修改，管理和控制的。数据库总是会有管理员，并且可以完全控制数据库。他们可以创建，删除，修改数据库中的任何记录。他们能优化数据库的性能和大小。越大的数据库性能就会越慢，所以管理员可以采取各种方法来对其进行优化。管理员也可以把这个权限转给别人。所以数据库是中心化的。 区块链是去中心化、分布式的网络架构。它并不需要中心化的数据库，网络所有的节点都会互相连接起来。所以，没人可以控制所有的节点，区块链上无需管理员。如果节点中有人欺诈呢？这会影响整个网络吗？理论上的答案是如果他们获得大多数算力，那么就是可能的。理论上，如果有人可以控制51%的算力，就可以控制网络。这需要非常多的计算资源，所以产生攻击是非常昂贵的。 所以如果需要进行欺诈，就需要改变网络中的所有节点。实际上，这是需要大量计算和电力的，也非常困难完成。这是一种监管的方式，为了保证没人可以欺骗任何人。这就是为何区块链是不可更改的。同时，由于转账信息任何人都能看到，因此区块链也是透明的。
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区块链有什么优缺点？ 优点：1. 去中心化 区块链存储数据时使用的是对等网络技术，使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构。所有节点的权利和义务都相等，因此任一节点停止工作都会不影响系统整体的运作。2. 集体维护 系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，系统是由其中所有具有维护功能的节点共同维护的，任何人都可以查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。3. 高安全性 一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来。生成一套按照时间先后顺序记录的、不可篡改的、可信任的数据库，从而可以限制相关不法行为。因此区块链的数据稳定性和可靠性极高4. 无须信任系统 由于节点之间的信息交换遵循着固定的算法，参与人不需要对任何人信任，随着参与节点增加，系统的安全性反而增加。因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任，对信用的累积非常有帮助。缺点：1. 安全性问题 区块链技术一大特点就是不可逆、不可伪造，但前提是私钥是安全的。私钥是用户生成并保管的，没有第三方参与。私钥一旦丢失，便无法对账户的资产做任何操作。随着量子计算机等新计算技术的发展，未来非对称加密算法具有一定的破解可能性，这也是区块链技术面临的潜在安全威胁。2. 数据确认的延迟性 在金融区块链中，数据确认的时间相对较长。拿比特币举例，当前产生的交易有效性受网络传输影响，比特币交易每次的确实时间大约10分钟，6次确认的话需要一个小时。因此区块链的交易数据是有延迟性的。3. 监管 区块链的去中心、自治化的特点淡化了国家监管的概念。然而所有的创新，都需要符合监管的要求。区块链的监管，在某种程序上是促进区块链的商业应用，更好的提供合规性保护。另一方面监管部门对这项新技术的法律和制度建立上存在滞后，也可能会毁掉区块链，需要把握好尺度。 区块链作为一种理念的创新，在特定领域可以产生颠覆式的影响，面对区块链优劣势需要做的是扬长避短，用其所能。那么区块链能否成为新一代金融基础设施的底层技术，这依然是一个问题。
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区块链怎么分类？ 公有区块链网络 公有区块链是任何人都可以加入和参与的区块链，例如比特币。缺点可能包括：绝大部分公链系统需要较高的硬件资源来保障安全性，交易的隐私性极低或根本没有隐私性可言。而这些又是区块链企业用例的重要考虑因素。 私有区块链网络 私有区块链网络类似于公有区块链网络，是一个去中心化的点对点网络，其显著差异是，私有区块链的整个网络由一个组织管理。该组织有完全的权限来控制允许谁参与、维护区块链网络。根据使用情况，可以显著提高参与者之间的信任和信心。私有区块链可以在企业防火墙后面运行，甚至可以在企业内部托管。 联盟区块链网络 多个组织可以分担维护区块链的责任。这些预先选定的组织将决定谁可以提交交易或访问数据。在所有参与者都需要获得许可且对区块链负有共同责任时，财团区块链是业务理想的理想之选。扩展视频：区块链如何分类：
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区块链有什么价值？可以应用到哪些领域？ 区块链之所以能够建立信任，因为它代表了真实的共享记录。人人都能相信的数据有助于推动其他新技术的发展，还将大大提高彼此合作的效率、透明度和信任。 区块链的其他用途包括：加密货币： 作为财富转移的强大媒介，用户可以向全球各地的人发送或收取资金，所需时间远低于普通银行转账（手续费往往也是微乎其微），且加密货币无法被伪造，保证了交易的真实和可靠。有条件支付： 如果彼此不认识的两个人想就一场体育比赛打赌。那么两人就可以发起智能合约，比赛结束后，由智能合约评估赛果，然后押金发送给胜出者。分布式数据： 区块链可以选择与分布式存储设备整合来管理文件。证券： 证券包括股票、债券、基金和其它类型的证券。基于区块链的证券型加密货币尽管会引入一定程度的交易对手风险，但它能够带来金融业急需的改进，为当下的证券领域注入新的流通和便携能力，实现资产代币化（如财产和股权）。供应链： 高效率供应链是许多成功企业的核心，关系到商品如何从供应商流入消费者。然而，传统方法难以协调特定行业的多方利益相关者。利用区块链技术，可引入不可逆数据库，在此基础上建立互操作生态系统，多企业共用一个信息平台，将无数行业的透明度提升至新高度。游戏： 玩家依赖游戏公司控制的服务器。但玩家并不享有真正的所有权，游戏资产仅存在于特定标题的参数内。若采取区块链运作模式，玩家将能能够拥有自己的资产，获得与其他玩家、市场交易的能力。医疗： 区块链技术的透明和安全为储存医疗记录提供理想平台。医院、诊所和其他卫生服务供应商等医学行业组成各自为政，如果依赖中心化服务器会将敏感信息置于中心化的脆弱状态。若加密的个人医疗记录得以安全保管在区块链上，病人既能保护自己的隐私，还可以轻松地将信息分享给任何希望使用全球数据库的机构。汇款： 通过传统银行进行跨国汇款非常麻烦，不仅手续费昂贵，冗长的结算时间亦无法满足紧急交易的需求，主要原因是中介网络错综复杂。加密货币和区块链则可以避开这些中介生态系统。目前，多个项目正在利用区块链技术，实现廉价、快速的转账。数字身份： 处于数字时代的我们急需一个数字身份的解决方案。物理身份证明容易伪造，对于许多人而言亦难以获取。所谓的“自主身份”可以挂扣在区块链账本上，与身份所有者绑定；身份所有者可以有选择地对第三方公开个人信息，而无需牺牲个人隐私。物联网： 部分人推测，越来越多的现实设备能够接入互联网，不管在家用或工业用场景中都将对区块链技术产生极大的助长作用。这些设备的增长需要一个新的“机对机”支付经济，依赖高吞吐的微支付系统作支撑。慈善： 在接受资助时，慈善机构时常会遇到阻碍。而利用区块链技术的固有特性来提升透明度、国际参与度和压缩成本，可更大限度地扩大慈善的影响力。 等等等等。
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区块链是如何运作的？ 区块链的“区块”，类似于我们储存数据用的硬盘。每个区块，就是保存区块链上信息的地方。通过密码学技术进行加密，保证这些被保存的信息数据无法被篡改。 区块链系统会检验期间产生的所有数据，比如交易记录以及该区块何时被编辑或创建的记录等，并将这些数据储存在一个新的区块上。这个区块会与前一个区块连接，每个区块都必须包含前一区块的相关信息才能生效，从而形成一根链条，因此称为“区块链”。 区块链本质上是一个去中心化的数据库。区块链真正能发挥所长的场景是允许用户在无第三方中介参与的情况下进行协作，且不必彼此信任。在区块链网络中，没有任何一方可以篡改区块链上的数据。 用户若要运行和独立验证区块链的状态，必须下载特定的钱包软件。软件启动后，便会接入区块链网络中的其他计算设备，目的是上传或下载信息（例如，交易、区块）。软件将会下载一个个区块数据，检查它的真实性，然后将检验过的相关信息广播传递给其他计算设备。 于是，我们得到了由成百上千、甚至是上万个计算设备组成的区块链生态系统。这些计算设备被称为“节点”，全部运行同一个软件，并同时彼此同步更新、广播交易数据，实现了区块链的数据真实而去中心化的特性。 扩展视频：喵懂区块链10期 | 详解拜占庭将军问题，如何在不信任的环境下达成有效共识？ 喵懂区块链11期 | 不了解共识机制，何以谈区块链？
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什么是区块链？区块链能做什么？ 区块链（Blockchain）是一个信息技术领域的术语，该技术巧妙地结合并融合了涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等众多领域的专业技术知识。 简单来说，区块链是一个分布式的共享账本或数据库，存储于其中的数据或信息，具有去中心化、不可篡改等特点。 这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”，为区块链创造信任奠定基础。这些特点使得区块链能够解决许多信息不对称问题，允许用户在无第三方中介参与的情况下进行协作，且不必彼此信任，实现了多个主体之间的协作信任与一致行动，以此创造可靠的合作机制，具有广阔而丰富的应用前景。拓展视频：喵懂区块链09期 | 何为区块链？揭秘block＆chain合体背后的故事：
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平行链起源：“平行链” 这个方案是如何产生的？ 这份文档主要描述了波卡平行链功能宿主的实现，主要针对的是波卡平行链宿主的实现者。该文档分为以下部分：1、平行链起源2、协议概览3、架构概览4、Runtime 架构5、Runtime APIs6、节点架构7、数据结构与类型本文是由 PolkaWorld 翻译的第一部分 “平行链起源”。有兴趣的同学可以在文末找到原文档来阅读和进一步了解。本文档旨在描述 Polkadot 的平行链功能宿主（为组成平行链提供安全性和先进性的软件）的目的、功能和实现。该文档不是针对特定平行链实现者，而是针对平行链宿主（Parachain Host）实现者。实际上，此文档通常是针对 Polkadot 的实现者的。还有其他一些文档更详细地描述了这项研究。所有参考文档都放在了该文档中，并应与本文档一起阅读，以便更好地理解全文。不过，这是唯一一份旨在描述 Polkadot 的特定实例关键因素，并将该研究拆解为了较底层的技术细节和软件结构的文档。平行链起源平行链是一种问题的解决方案。与任何解决方案一样，如果不首先理解问题，就无法理解它。因此，让我们从区块链技术所面临的问题开始，这些问题导致我们开始探索像平行链这样的设计空间。问题 1：可扩展性几年前，一个明显的现象是，比特币、以太坊和其他一些简单工作量证明（PoW）区块链的交易吞吐量太低。TODO：如果有更多的区块链会怎么样呢...？权益证明（PoS）系统可以实现比 PoW 区块链更高的吞吐量。PoS 系统由绑定的资本担保，而不是花费精力 —— 流动性机会成本 VS 燃烧电力。他们的工作方式是选择一组具有已知经济身份的验证人，他们锁定代币，以换取获得“验证”或参与共识过程的权利。如果发现它们错误地执行了这一过程，它们将被 slash 惩罚，这意味着部分或全部锁定的代币将被销毁。这对不良行为有很强的抑制作用。由于这种共识协议不会浪费资源，区块时间和协议可以更快地发生。PoW 挑战的解决方案不必在创建区块之前就找到，因此创建区块的成本减少到只需要创建和分发区块的成本。但是，要达成 PoS 链共识，就必须有大于三分之二的验证人对 Layer1 上发生的所有事情达成完全一致，所有逻辑都是作为区块链状态机的一部分执行的。这意味着每个人仍然需要检查所有的事情。此外，基于通过异步网络接收到的信息，验证人可能对系统有不同的看法，这使得就最新状态达成一致更加困难。平行链是分片协议的一个例子。分片是从传统的数据库架构中借鉴而来的概念。我们不是要求每个参与者检查每个交易，而是要求每个参与者检查交易的某个子集，这样就有足够的冗余，使得拜占庭式 (任意恶意的) 参与者无法悄悄混入无效的交易 —— 至少无法在不被检测到和被 slash 的情况下，将这些交易逆转。通过分片和权益证明的相互配合，即使没有所有参与者检查所有状态转换，平行链宿主也可以在许多平行链上提供全面的安全性。TODO：注意网络影响和桥接问题 2：灵活性/专业化“不聪明” 的虚拟机无法为你提供灵活性。任何工程师都知道，能够专业地解决某个问题会给他们和他们的用户带来事半功倍的作用。TODO：做到更加事半功倍认识到这些问题后，我们开始寻找解决这些问题的方案，这将允许开发人员在统一的安全来源下创建和部署特定目的区块链，并具有在它们之间传递消息的能力。这是一种异构分片解决方案，我们称之为平行链。阅读完整文档：https://w3f.github.io/parachain-implementers-guide/index.html
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干货 | Eth1.x 术语表（上） 目录数据区块链历史状态见证数据节点类型P2P 协议数据Header（区块头）即以太坊协议所定义的 Header 对象。（译者注：区块头包含一个区块的元信息）Block（区块）一个区块由两部分数据组成：区块头Block Body（区块体）；区块体又由两部分内容组成：Transactions（交易，事务）Uncles（叔块信息）Block Body（区块体）就是一个区块中的事务和叔块信息的集合。事务即以太坊协议所定义的 Transaction 对象。（译者注：事务可视为触发以太坊协议状态变更的操作的基本单元）事务的构建创建一条完全签名的事务的过程：必须知道发起事务的 Account（账户）的 nonce（流水号）。一般来说需要使用 eth_estimateGas 方法来确定该事务需要使用的 gas 消耗量。需要该账户的私钥，用于生成数字签名。叔块信息即被该区块视作叔块的区块的区块头。（译者注：对于任一区块来说，叔块指的是那些上溯 7 代及以内、并非其祖先区块的有效区块；一个区块可标记两个叔块；标记叔块可使区块挖出者获得额外的 “侄块奖励”，也会使叔块挖出者获得奖励，奖励大小随叔块与侄块之间的代际距离递减；叔块内的所有事务视作没有上链，除非另一些区块中包含了这些事务，否则都回到待打包事务的内存池中）区块链历史Header Chain（全部区块头）所有历史区块的区块头的集合截至 2021 年 1 月 29 日，约有 1100 万个区块头截至 2021 年 1 月 29 日，全体区块头约占用 5 GB 的存储空间是验证其余大部分链数据所必需的数据如果使用 Header Accumulator（区块头累加器），我们将能证明某个区块头存在于主链上Block Body History（区块体历史）所有由事务和叔块信息所组成的历史区块的集合截至 2021 年 1 月 29 日，约有 1100 万个区块体截至 2021 年 1 月 29 日，所有区块体需占用约 120 GB 的存储空间Receipt History（收据历史）由历史事务所产生的所有收据的集合截至 2021 年 1 月 29 日，约有 10 亿条收据截至 2021 年 1 月 29 日，所有收据需占用约 60 GB 存储State（状态）所有账户及 contract storage（合约存储项）的集合账户由 Header.state_root 所代表的主状态树的一部分字段：balance/nonce/state_root/code_hash合约存储项每个账户的 Account.state_root 标识的单个存储值所有数据都以 0 - 2^^256-1 范围内的整数作为键 （该整数也被当作存储槽的序号）Contract Code（合约代码）合约代码仅使用 Account.code_hash 来指代；并非状态的显式部分。Archive State（归档状态）所有历史状态的集合。详见 Archive Node（归档节点）使用 Naive Database Layout，存储归档状态需占用约 7 TB 的存储使用一些基于 Flat Database Layout 的高级技巧，Trube Geth 客户端使用约 800 GB 实现了归档状态存储Recent State（近期状态）指作为 近期 状态根一部分的状态。“近期” 一般来说是 128～256 个区块内维护这一数据需要某种形式的垃圾回收技术，以清除不再是近期状态一部分的状态对象Cold State（冷状态）指的是很长一段时间没有被触及（访问 及 修改）的状态对象Database Layouts（数据库布局）Naive Database Layout该数据库实现将所有的状态对象都存储为单个的树节点，通过节点哈希值来访问导致性能低下以及高硬盘读写开销相对易于理解和实现此方案下的垃圾回收算法更加复杂Flat Database Layout将所有的状态对象都存储为树的路径，某种程度上有点类似于 键值对 存储性能更高、硬盘开销更小更难以理解和实现Witness（见证数据）即以一种可验证的形式存储的状态数据Block Witness（区块见证数据）一种类型的见证数据，提供了执行区块所需的所有状态数据Transaction Witness（事务见证数据）一种类型的见证数据，提供了一笔事务的 EVM 执行所需的所有状态数据Node Type（节点类型）Full Node（全节点）指一个满足了下列要求的节点：存储了所有的区块头存储了全部区块体历史存储了全部收据历史存储着近期状态维护者一个主链区块索引系统维护者一个主链事务索引系统参与 ETH DevP2P 协议（译者注：该协议用于在以太坊网络的对等节点之间传输数据，如区块、事务、状态数据等；以太坊交易的广播就是靠这个协议实现的）Archive Node（归档节点）其他特点与全节点都一样，但归档节点会存储全部归档状态。一般都需要执行 Full Sync（全量同步）。LES Light Node（LES 轻节点）连接到 LES DevP2P 协议的客户端，意图是跟上区块链并暴露 JSON-RPC API。此类客户端依赖于链接到至少一个 LES Server（LES 服务器）来满足对数据的需求。Stateless Node（无状态节点）一个仍在计划中的客户端类型，如果能够实现区块见证数据的话，就可使之成真。此类客户端不需要状态数据来执行区块，因为它们可以使用见证数据（TODO：还需增加对其他功能所需技术的描述）Ultra Light Node（极轻节点）增加这个术语只是为了区分当前类型的轻节点和一种新类型的轻节点 —— Piper一种仅暴露 JSO-RPC API 的节点。P2P 协议ETH DevP2P 协议DevP2P 网络中所用的点对点协议，是所有主网客户端的基石作为这个点对点网络中的一部分，一个节点需要：参与 Transaction Gossip（事务广播）参与 Block Gossip（区块广播）拥有近期状态拥有完整的区块链历史LES DevP2P 协议作为轻客户端基础的 DevP2P 网络所用的点对点协议LES 服务器参与 LES 网络、向 LES 客户端提供数据的节点。在这个网络中成为一个服务器需要：完整的近期状态全部区块链历史主链 区块索引/事务索引有能力参与事务广播有能力参与区块广播LES 客户端参与 LES 网络、向 LES 服务器请求数据的节点。（未完）原文链接: https://github.com/ethereum/stateless-ethereum-specs/wiki/Glossary作者: Piper Merriam翻译: 阿剑
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波卡联合创始人解读平行链：它是区块链的一种更简单的形式 作者：Robert Habermeie翻译：PolkaWorldPolkadot 是一个用于可扩展的去中心化计算和互操作性的区块链。在本文中，我们将研究这个网络的一个主要部分：平行链。今天的区块链以一种相当标准的形式出现，由两部分组成。第一部分是共识算法，它提供了安全性。第二部分是状态机，它提供了值得在其上获得安全性的链的各个方面。以太坊、比特币、Zcash 和其他加密货币都受到工作量证明（PoW）与其各种变体共识的保护，但它们处理的交易类型和账户（构成其唯一状态机的事物）都是不同的。想象一下，一个开发者想出了一个新区块链的好想法，它可以提供有效的隐私保护、财富分配或其他一些令人兴奋的功能。当开发人员致力于实现这个独特的状态机时，他们还必须实现某种共识算法，并且当他们启动链时，它必须与其他链竞争安全资源。这给开发新的区块链项目带来了成本和不安全感。我来介绍一下平行链。平行链（可并行化的链）是区块链的一种更简单的形式，它连接到由“中继链”提供的安全性上，而不是自己提供安全性。之所以称之为中继链，是因为它不仅为附加的平行链提供了安全性，而且还提供了它们之间安全消息传递的保证。平行链的一个关键特性是它们执行的计算本质上是独立的。图灵完备的智能合约的完全通用的系统在确定哪些交易将彼此“冲突”时会遇到问题，这意味着可能并行化的交易会按顺序运行，从而浪费了宝贵的计算时间。在平行链之间划清界限意味着我们可以一次执行所有的平行链而不用担心“冲突” —— 如果我们有 10 个平行链，我们可以使用相同的安全源执行 10 倍的工作。高度专业化的平行链还有另一个目的：它们可以针对其问题领域以最有效的方式实现数据存储和交易操作，而不会陷入特定于区块链的脚本语言或虚拟机中。在他们的核心，诸如比特币脚本和 EVM 之类的模型在设计时就考虑到了互操作性的目标，但是，使用这些模型的系统要为其实现的所有部分支付更高的执行成本，而不仅仅是那些可以从运行在同一网络上的其他系统访问的部分。相比之下，Polkadot 平行链通过异步消息传递相互通信，因此只在平行链相交的边界处支付数据一致性的成本。请注意，你仍然可以创建一个为完全通用的、图灵完备的智能合约提供框架的平行链。一个简单的例子是由 EVM 驱动的平行链。基于上述原因，在这个平行链部署的合约既会受益于以太坊智能合约的通用性和互操作性，也会因其而带来不便。最主要的区别是，它是完全选择加入的。我们认为 Polkadot 能够集成重点解决方案的同时，还可以保留使用非常通用的框架作为其最强大特性之一 —— 可选性。平行链的一个最有趣的用例是作为可伸缩性的工具。可以创建具有自己的平行链的平行链，等等。这创建了一个树状结构，可以用于执行高度分布式的计算，而不会减少根中继链本身的总体负担。主要的问题是确保数据的可用性 —— 平行链区块意味着要有一个有效性的证明，任何人都可以在至少一段时间内检查。验证人负责确保他们验证的块证明仍然可用。不幸的是，如果没有在链上删除消息，就无法（或者至少非常困难）证明应该被发送的消息没有被发送。我们可以在很大程度上通过声誉保证来避免这个问题：当相对可信的一方指出验证人隐瞒数据时，他们可能会受到惩罚。这也可以推广到硬币投票制度或多层法院。为了降低恶意虚假报道的有效性和实用性，每一次不良行为的报道都应该伴随着不可退还的资金销毁。当有足够多的人在计算时，就像在一级平行链的情况下，通常会获得必要的数据。另一种缓解策略是设计平行链，当链出现停滞或受到攻击时，存储的价值可以被提取，尽管当链执行智能合约锁定资金或自动管理自己的费用时，这是困难的。对于可伸缩性，一种更有趣的方法可能是使用零知识(ZK)证明。现代的非交互式 ZK 证明，如ZK- snarks 或 ZK- starks，允许我们检查具有一些已知输入和一些未知输入的已知程序是否正确执行的证明，并在不泄露任何关于私人输入的信息的情况下了解该程序的输出是什么。最常见的，像这样的 ZK 证明被称为隐私工具，但它们也可以用于性能。令人惊讶的是，不管程序本身的复杂性如何，检查这种零知识证明的时间或多或少是恒定的，有些证明在比相应程序执行所花费的时间更少的时间内进行证明！这意味着，即使是可能需要数小时处理的极其复杂的交易，链的验证人也可以在很短的时间内验证。不幸的是，创建 ZK 证明的计算和内存成本仍然高于普通用户的可行性。在这些成本降低之前，实践 ZK 证明仍将是未来的事情。但是，关于平行链的伟大之处在于它们是如此的通用。通过允许每个平行链定义其自身有效性的概念，我们可以从当前的庞大证明无缝过渡到将来的更轻，更高级的证明。随着分片研究的发展，可以轻松添加实施最新技术的平行链。最终，这就是 Polkadot 的价值主张：它处于正确的抽象层，可以在现在和将来使用，而没有任何不必要的成本。该系统的设计不仅可以适应任意进度，而且还具有可扩展性，可以毫不费力地集成可扩展性方面的最新发展。原文链接：https://medium.com/polkadot-network/polkadot-the-parachain-3808040a769a
