區(qū)塊鏈和智能合約的基礎知識介紹

比特幣的起源

區(qū)塊鏈的歷史起始于比特幣，它是世界上第一個加密貨幣。它的創(chuàng)造者是一個被稱為“中本聰”的神秘人。此人提出了一個愿景，就是創(chuàng)造一種完全去中心化的數(shù)字貨幣，也就是說，再也沒有一個單一實體可以控制這種貨幣并且控制貨幣的轉(zhuǎn)移、創(chuàng)造和存儲。

這種數(shù)字貨幣將完全屬于使用它的人。

為此，中本聰制定了一個對等計算機網(wǎng)絡協(xié)議。當比特幣網(wǎng)絡上的某一用戶A想要將比特幣轉(zhuǎn)移給另一個用戶B時，A必須把要與B進行新交易的意圖在同一時刻通知網(wǎng)絡上的其他用戶。

根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)則，所有網(wǎng)絡內(nèi)的計算機都必須存儲所有比特幣完整的交易歷史。這就好比是每臺電腦都有一個賬本，記錄著在網(wǎng)絡上所有人比特幣的交易情況。這種去中心化的過程使比特幣不僅擺脫了由單一方控制的集中數(shù)據(jù)庫，還能有效維持交易歷史。

為了準確地跟蹤加密貨幣的流動狀態(tài)，這些比特幣賬本必須存儲相同的信息。然而，網(wǎng)絡是不可靠的。在用戶可以隨意進出網(wǎng)絡的情況下，使每個人的賬本都保持完全同步還存在一些困難。

這就需要引入?yún)^(qū)塊鏈來幫助解決上述問題。

解決方案：區(qū)塊鏈

用戶將交易寫入賬本時，不是一次寫一個，而是成批地寫。這種批量寫入的交易就被稱為“塊”。

一些被稱為“礦工”的用戶負責創(chuàng)建這些塊。礦工們通過網(wǎng)絡來監(jiān)測用戶們是否進行了比特幣交易。一旦一個交易被抓取到并記錄下來，那么發(fā)現(xiàn)此次交易的礦工就可以發(fā)布塊，這個塊包含了所有新交易。新發(fā)布的塊中其實不僅包含新交易，也囊括了此前所有的交易。

在礦工將一個塊發(fā)布到網(wǎng)絡前，首先要確保每個用戶的交易真實有效。判斷標準是一組預定義的規(guī)則（這個規(guī)則指的是，比如不可以花費自己賬戶上沒有的錢，以及錢不是憑空捏造的等等）。一旦確定新塊真實有效，礦工就會把它添加到不斷增長的交易列表中。由此，這些不斷增多的交易塊被稱為區(qū)塊鏈。用戶可將交易歷史存儲在一個塊鏈的數(shù)據(jù)庫中。

區(qū)塊鏈還有各種各樣的奇妙之處，它允許通過網(wǎng)絡安全發(fā)送加密貨幣。

如果你想了解更多關于如何開展挖掘工作、去中心化系統(tǒng)如何抵御攻擊、比特幣如何使用密碼提供訪問資金通道，或者想深入了解決策等內(nèi)容，請閱讀CertiK介紹比特幣的系列文章。

在區(qū)塊鏈上進行交易的流程：

· 區(qū)塊鏈是一個數(shù)據(jù)庫，它以相同的副本存在于世界各地的計算機中。

· 當用戶想在區(qū)塊鏈上進行或處理交易，就必須將此交易內(nèi)容發(fā)送出去，等待礦工將其發(fā)布到新塊中。要使一個塊真實有效，就必須得到網(wǎng)絡上所有用戶的認可。

· 一旦發(fā)布了新塊，用戶的新交易就會被添加到區(qū)塊鏈中。

· 交易不能被刪除或者撤銷，它們將永遠被記錄在區(qū)塊鏈歷史中。

區(qū)塊鏈是我們記錄交易的方式，也是比特幣等去中心化加密貨幣的支柱。要讓每個人都將所有交易記錄下來，就必須要達成一個共識，而這個共識必須是不易被破解或改變的。

閱讀到這里時，相信你已經(jīng)了解了區(qū)塊鏈的基礎知識。

以太坊和智能合約

如果區(qū)塊鏈系統(tǒng)不僅僅用于交易和付款呢？如果我們做到一組信息和規(guī)則達成一致后，再更改這些信息，結果會是如何？

在比特幣中，被追蹤的信息集是網(wǎng)絡上每個用戶的比特幣資金。信息集的規(guī)則非常簡單：沒有人可以花別人的錢，沒有人可以花自己沒有的錢，區(qū)塊鏈本身的框架也編碼了一些其他的規(guī)則和限制。

然而，區(qū)塊鏈不應該被限制在簡單的資金轉(zhuǎn)移領域。理論上講，我們存儲的信息可以是我們想要存儲的任何東西，我們也應該憑借自己的想法去修改它的規(guī)則。

這是一個改變數(shù)字世界的發(fā)現(xiàn)。

設想一個標準計算機程序：它始于接受用戶輸入的某個存儲狀態(tài)，然后根據(jù)用戶輸入，通過一組預定的指令來運行及修改該狀態(tài)。

那么任何像這樣的程序都可以被“區(qū)塊鏈化”。用戶所輸入的狀態(tài)可以在區(qū)塊鏈上表示出來，而任何交易都可以作為這個計算機程序的輸入。代表這些計算機程序的指令可以與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡上的每個礦工和用戶進行交互，他們就可以根據(jù)最新的交易表來更新狀態(tài)。

在比特幣的領域中，我們更新的狀態(tài)是賬戶余額集。雖然比特幣交易是用戶自己輸入的，但賬戶余額其實是通過減去支出者的余額，再將交易金額加到接收者賬戶上計算出來的。

區(qū)塊鏈本身只是一個交易列表，或者也可以說是交易狀態(tài)本身。例如雖然所有的帳戶余額并沒有寫到這個列表中，但是任何用戶都可以使用已知的網(wǎng)絡規(guī)則計算出當前的交易狀態(tài)。

舉個例子，以太坊是由比特幣愛好者Vitalik Buterin發(fā)明的。他曾主張在比特幣中使用“智能合約”，但是比特幣社區(qū)拒絕了他的提議。于是他決定自己創(chuàng)建可以替代區(qū)塊鏈的系統(tǒng)，而這個系統(tǒng)可以使用智能合約。

要理解為什么Vitalik要制造以太坊，我們首先要明白什么是智能合約，以及懂得智能合約的重要性。其實，智能合約只是一個程序，它允許我們以預定方式對貨幣流進行編程，但對區(qū)塊鏈世界來說，智能合約的意義不止于此。

想象一下，在小區(qū)、小太和小幣這三個人之間有一份真正的法律合同。這份合同是這樣寫的：“如果小太在8月13日前付給小區(qū)1000美元，那么小區(qū)將付給小幣2000美元。否則小區(qū)不會付錢給小幣?！?/p>

從某種意義上說，這是一種根據(jù)一定條件，由法律強制執(zhí)行的轉(zhuǎn)移資金的“程序”。智能合約的原理也是一樣的，但它是由機器強制執(zhí)行的。這臺機器必須牢不可破，并且在沒有中央權威的情況下自動執(zhí)行。

智能合約可行的基礎是區(qū)塊鏈這項技術支持用戶使用傾向的加密貨幣狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序。以太坊允許用戶在區(qū)塊鏈上發(fā)布他們的智能合約，并根據(jù)這些合約指示未來貨幣的流向。

發(fā)布智能合約時，必須編寫以太坊交易，而這個交易內(nèi)必須含有合約代碼。一旦交易成功，此合約將永遠成為區(qū)塊鏈狀態(tài)的一部分。

在以太坊上，用戶和上傳的智能合約都有他們所引用的“地址”。任何人都可以將加密貨幣發(fā)送到他們所希望發(fā)送的地址，從而實現(xiàn)自由的去中心化交換。

用戶可以決定要將貨幣發(fā)送到哪里。如果是智能合約發(fā)送了加密貨幣，那么加密貨幣流將由智能合約的代碼確定。這段代碼將決定這些加密貨幣最終是會支付給另一個用戶，還是永遠留在智能合約中。

在以太坊中，交易不止是簡單的轉(zhuǎn)賬。這些“交易”包括發(fā)布新的智能合約或者與現(xiàn)有的智能合約進行交互。

智能合約的某些函數(shù)是公開的，允許終端用戶與之交互。當其他用戶在區(qū)塊鏈上發(fā)布交易，并想要調(diào)用某些函數(shù)時，需要說明想要調(diào)用的函數(shù)名稱及其參數(shù)。當帶有函數(shù)調(diào)用的交易被挖掘和發(fā)布時，以太坊網(wǎng)絡上的每臺計算便以可預測的方式在應用程序中運行并執(zhí)行該函數(shù)。這意味著可以根據(jù)代碼所描述的狀態(tài)變量來任意轉(zhuǎn)移或修改貨幣。

順便說一下，這些應用程序雖然被稱為“合約”，但并不意味著它們與現(xiàn)實世界的合約功能等同。在區(qū)塊鏈的世界里一切皆有可能，你可以編寫任何想要的程序，在以太坊上發(fā)布包括游戲、拍賣、分散交換、代幣銷售等等各類應用程序。

智能合約只是區(qū)塊鏈管家，它可以轉(zhuǎn)移代碼，并為了實現(xiàn)自動化、去中心化世界中的任何可能，不斷升級。
來源： CertiK