大白话戏说区块链
大白话戏说区块链
一、基础概念
区块链是一种可以装文字，图片，数字等数据并且能对这些数据进行增删改查管理的 数据结构（可认为是数据库）。
生活中的数据结构长这样：
这叫链表！
还有长这样的：
这叫队列！每一个块里面存储了有数据，那么引入数据结构的本质是什么呢？
本质是将生活中的现实问题进行信息化处理，比如我们在食堂排队打饭的时候，可以遵循“队列”这个数据结构的特点-------“先进先出”，先进先出保证了我们排队的公平性，也就是“先来先得”，“先来先打饭”。那么计算机在组织处理数据时是否也同样需要维护这样的公平性呢？当然！计算机处理数据的优先级同样需要得到有效控制，维护公平机制。
我们所谈到的区块链类似于上面说的 链表，但我们在网上可以看到区块链的定义是多样化的。我们查看如下的诸多文献：
通过这些文献我们发现有的认为区块链是：
(https://cdn.jsdelivr.net/gh/JackieLing/mage1/img/20220106210421.png)]
其实区块链的定义是根据它的应用领域来区分的，他在金融领域发展广泛，所以才说区块链是分布式账本；金融领域强调的是安全，账本代表安全的隐喻。对于搞计算机工作的人来说就理解成 分布式数据库，这里提到的分布式是个什么概念呢？就是当数据库存的数据太多了压力会大，于是把数据存到多个数据库中减少这种压力。
综上，区块链是一种数据结构（可以存数据的东西），且数据发生变化的时候我们都知道它的变化，其存储数据的安全性还高于普通数据结构（链表，队列，数据库…）。
区块链的定义阐述了它存在的必要性。因为 凡是涉及到 “共享”，“隐私”，“安全”这三个话题的时候人们就会陷入到两难境地。根据唯物辩证法理论，他们既充满矛盾性同样也具备同一性。现有的计算机数据处理技术，存储技术大多体现的是矛盾性，而区块链体现的是他们之间的同一性。我们如何来绕开诸多概念去理解它呢？计算机科班的学生在大一初次接触《数据结构与算法》这门专业课时，教材作者严蔚敏老奶奶会告诉大家，学习一个新的数据结构时候要从这个数据结构的**逻辑结构（内部功能）和物理结构（外部特性）**去入手。你认识一个新朋友的时候也是从他的 外貌特征和 内在品质认识的。
区块链外貌特征长这样：
第一个区块是老大，名叫创世区块，后面的是小弟。你如果要动其中一个小弟的数据，那么需要这整条链上的兄弟同意才行。为啥要他们同意呢？因为每个区块都把打开自己数据的钥匙放到了下一个兄弟手里，所以你得一个个兄弟问下去才能打开你想要打开的区块里的数据。当区块链长度足够长的时候，你想要获取其中区块的数据代价就会变得更大。一个个问看来是不靠谱了，那么我们来硬的呢？
我们直接破解获取小弟的数据可以吗？当然也不可以。因为每个小弟手里都握着一道数学题，你得先算题（密码学相关），算出答案了才能拿到钥匙获取数据，可是这道题靠人算是不可能的，它的计算量很大，必须依靠计算机，而且是算力强的多台计算机来计算。我们把这个计算的过程称为挖矿！这道数学题的难度程度被一个叫 哈希值的东西随机控制。哈希值通过一个名叫哈希函数随机得出，这个函数又叫 sha256.
下图为每个区块内部结构：
区块体内存储的就是数据。
上面我们提到了让算力强的计算机去算题的过程叫 挖矿。那么计算机算题肯定是需要耗电，耗资源的，所以我们得设计奖励机制去奖励那些挖矿的计算机。让他们能够更情愿的为大家打工。我们最后奖励的是计算机，计算机是机器不是人，所以用的是数字虚拟货币，不是人民币，不是美元，统一一下全球通用的数字货币有：比特币，以太币，狗狗币。
曾几何时，我们说谈钱伤感情，只要说到人和人，人和钱的时候，关系就会变得复杂，很难协调。比如你表哥借了你两百，一直没还，但现在他忽然上西天了，请问你会找他的遗妻还钱吗？那如果他当初借的是两万呢？人和人之间的关系我们可以用 合同，合约进行约束，而在计算机和计算机之间在涉及到 数字虚拟货币 转账 的时候可以用到 智能合约进行约束。智能合约的 智能意译为 “自动执行”的意思。它能够自动执行是因为它就是一段程序，程序执行是一气呵成的（原子性特性）。比如：
if(你欠我的钱，时间超过>2年)
你卡里的钱自动转入我的账上
这段代码是计算机在执行，只要if条件满足就会执行，不可中断。不是人为操作，人不能干涉，而人为的欠条，合约除了受法律保护，还会因为道德束缚的原因失去原有的效益。
通过上文，我们已经知道了区块链相关基础概念：
- 分布式
- 逻辑结构和物理结构
- 创世区块
- 挖矿
- 哈希值，sha256，随机值
- 交易
- 数字虚拟货币，转账
- 智能合约
二、区块链技术
我们说到区块链具有：
- 去中心化
- 不可篡改
- 全程留痕
- 可以追溯
以上四条就是他的看家本领。每一条都不简单，直接分析会看不出什么，所以我们换个思路。
传统的app，网站项目是部署到服务器上的，甚至数据库里的数据还会有些许交互，而通过区块链技术衍生出来的技术开发的应用我们称为 Dapp（去中心化应用）。对比如下：
传统的app是部署到服务器上的，而通过区块链技术开发的 **Dapp（去中心化应用）**是部署到区块上的。我们前面已经介绍过了，区块很牛，很安全，你不需要数据库，不需要服务器，区块可以代替传统的数据库，服务器。而且你部署的应用数据发生变化，你都可以在区块上追溯它的变化，你部署在区块上的应用发生数据交互时数据变得更安全，因为数据发生变化会导致区块头内的哈希值发生变化，导致挖矿的难度也随之而变，那么别人破解你的应用数据将变得更加的困难。
这里说到app和Dapp的区别：App我们都知道是客户端应用，是application的简称。再说dapp就是D+app，d是英文单词decentralization的首字母，单词翻译中文是去中心化，即dapp为去中心化应用。意思是dapp应用不被某个中间机构所控制，就像马化腾的qq和微信，它能保证它的数据不被美国拿走吗？它不能保证，因为他没有去中心化啊，他用的还是别人的根服务器。如果把qq和微信部署到区块链上，那么将不存在谁控制谁，qq和微信的交互数据不会被某一个中心化机构监控，而是所有人都能看到。我们称之为去中心化。去中心化即信息的透明性，公开性。
我们把应用部署到区块链上以后，我们如何做到像传统app那样的前后端交互呢？传统的前后端交互会指定接口，你可以post，get。而区块链应用开发者面对的开发任务就是编写 智能合约。传统的app，网站开发涉及到前端技术，后端技术，服务器端技术，客户端技术…几个部门来干。而区块链应用Dapp的开发几个人就能干，他没有后端，他的逻辑就是由 智能合约所控制。
智能合约用到的编程语言是 solidity。它类似于 JavaScript。用到的编辑器是 redmix，这个编辑器可以在线运行，不是那种客户端的。现在主流的，用在区块链应用开发的前端技术既有 HTML+CSS+JS，还有Vue，Web3，React框架，和前端接壤的面积很大，Nodejs是必须用到的环境，而智能合约部分就是个 solidity语言，区块链开发技术线路中，用的最多的技术框架是 truffle，主要就图个方便，因为它类似于后端开发用到的 Maven工具，前端开发用到的 Npm工具，终端命令行，极客风格。
三、辅助工具(模拟工具）
我们说智能合约相当于后端，在和前端交互的过程中，会涉及到转账操作。也就需要用到数字虚拟货币以太币，关键是我也买不起真实的以太币，所以我们需要一个模拟环境，比如Metamask钱包，这是一个插件，安装到Chrome或者火狐浏览器中。我们需要用到Ganache，模拟节点网络，先测试好我们本地的智能合约，确保无误以后在上线部署到真正的区块链网络中。每次都去生产环境中去修改代码代价太大了。
如Metamask钱包，这是一个插件，安装到Chrome或者火狐浏览器中。我们需要用到Ganache，模拟节点网络，先测试好我们本地的智能合约，确保无误以后在上线部署到真正的区块链网络中。每次都去生产环境中去修改代码代价太大了。