区块链就像摊开的数字账本，不受单一权力机构的控制。它们很难被篡改。他们让人们在一个地方一起记录交易。它们的特殊之处在于，一旦事务被添加到区块链，是不能改的，也不能乱改的。因此，区块链计算是一个繁琐但可靠的过程。

2008年，区块链的想法与其他技术和计算机相结合，创造了我们现在所知的加密货币。这些电子货币没有中央银行或权威机构，而是依靠强加密来保证安全。

人们出于不同的目的创造了不同的区块链。加密货币、智能合约和企业分类账系统就是一些例子。

比特币率先使用了区块链技术，引入了一个交易数据公开共享的系统，允许任何人验证交易的合法性。加密货币在很大程度上依赖于加密技术，这也是它得名的原因。

人们需要公钥和私钥来签名和保护他们的交易，以使用区块链系统。一些区块链网络也涉及采矿，人们用密码功能解决谜题以赚取加密货币。

区块链技术不断发展，新的平台不断涌现。这是一个不断变化的领域。除了加密货币，区块链可以创建一个永久的开放系统来记录销售，跟踪数字使用，并支付内容创作者。

区块链技术，通常与比特币和以太坊是一个以分散方式存储数据的系统。它依赖于一个计算机(节点)网络来合作验证和记录交易。链中的每个块包含一个事务集合，创建一个按时间顺序排列的历史。

区块链计算的基础

区块链计算涉及执行区块链上的交易或智能合约中包含的指令。这个过程可能对资源要求很高，需要大量的计算能力和能量。对于处理复杂智能合同的区块链来说尤其如此。

实际的计算通常由被称为块生产者的个人或团体执行，他们可以是挖掘者或验证者。这些区块生产商在处理交易和更新区块链状况方面发挥着至关重要的作用。

然而，重要的是要注意，区块链主要不是被设计成计算平台。相反，他们的主要目的是通过复制而不是传统的分发来分散数据存储和验证。

这意味着整个网络的计算能力不会随着更多节点的增加而增加。相反，它们受限于单个节点的计算能力。这一独特的设计将区块链技术与传统的分布式计算系统区分开来。

区块链计算如何工作

区块链上的智能合约是用Solidity(以太坊)这样的编程语言编码的。当用户启动智能合约时，它会部署在区块链上，并且可以在满足特定条件时执行。这种执行消耗计算资源，在以太坊中称为gas，矿工验证并执行契约。

分布式分类帐

从本质上讲，区块链的功能是一个分散的分类账。可以把它想象成一个保存记录的数字系统，由一组计算机(称为节点)管理，而不是一个中央实体。网络中的每个节点都拥有一份完整的区块链，它保存了所有过去事务和数据条目的记录。

处理

交易是区块链的基本要素，它们不仅限于金融交易；它们可以包含各种类型的数据。当一个个体触发一个事务时，它与网络共享以进行验证并成为新块的一部分。

加密签名

为了保证交易的安全性和可信性，网络中的每个成员都拥有一组密钥，包括一个公钥和一个私钥。私钥用于签署交易，而公钥用于确认这些签名。该系统确保只有拥有私钥的个人才能代表自己执行交易。

阻碍

在区块链的世界里，交易被组织成我们称之为“块”的东西每个块保存特定数量的事务或数据，并有一个称为加密哈希的特殊标签。有趣的是，一个块的散列标识该块，并在链中包括前一个块的散列，从而创建一个连接的块序列。

共识机制

在区块链网络中，有一种称为共识机制的方法，用于确定交易是否有效以及它们在区块链中应包含的顺序。两种最常见的共识机制是工作证明(PoW)和利益证明(PoS)。在PoW中，矿工解决复杂数学难题来添加新区块，而PoS依赖于参与者“下注”他们的加密货币作为抵押品来确认交易。

采矿(为了电力)

在像比特币这样依赖工作证明(PoW)的区块链系统中，矿工们竞相解决复杂的数学难题。首先成功解决难题的矿工被授予特权，向区块链添加新一批交易。值得注意的是，这个过程需要大量的能量和计算资源。

了解区块链验证

另一方面，区块链验证完全是为了确保区块链上的交易和区块是有效和值得信赖的。这是区块链的核心职能——他们充当核查的监督者。

在这种情况下，核查意味着审查交易是否遵循了《区块链议定书》的既定规则。与通过执行动作来改变区块链状态的计算不同，验证不会改变区块链的状态。相反，它侧重于确认对区块链状态的任何拟议的改变是真实的，并且符合议定书的规则。这就像看门人在做出任何改变之前确保一切正常。

区块链验证如何工作

在区块链，核查是通过共识机制完成的，如工作证明(PoW)和利益证明(PoS)。在PoW方法中，矿工处理复杂的数学问题来确认交易并生成新区块。相比之下，PoS使用需要拥有特定数量的加密货币作为抵押品的验证者。

区块链验证的目的是保证区块链网络中交易和数据块的正确性和真实性。这一进程对于维护区块链的完整和安全至关重要。让我们更深入地了解区块链验证的工作原理:

交易验证

当用户在区块链上开始交易时，网络的计算机(称为节点)首先确认交易的有效性。这种确认包括检查交易的不同方面，如发送者的数字签名，是否有足够的资金，以及交易是否符合区块链的规则和共识协议。

数字签名

区块链上的交易通常用加密数字签名来签署。网络中的每个参与者都有一对唯一的公钥和私钥。发送方使用他们的私钥创建包含在交易中的数字签名。其他节点可以使用发送者的公钥来验证签名的真实性。如果签名有效，就意味着交易没有被篡改。

共识机制

区块链网络依赖于共识机制(例如，工作证明、利益证明)来验证和商定交易顺序。在像比特币这样的工作证明(PoW)网络中，矿工们竞相解决复杂的数学难题，第一个解决的人可以为区块链增加一个新的区块。这个过程包括进一步验证块内的事务。

块验证

一旦一个挖掘器或验证器成功地创建了一个新的块，它将接受网络上其他节点的验证。这种验证确保块内的交易是有效的，并且符合区块链规则。节点检查交易历史、签名和其他相关信息，以确认块的合法性。

跨节点的一致性

区块链网络上的所有节点都维护整个区块链的副本。这种冗余确保每个参与者独立地验证事务和阻塞。如果节点检测到任何差异或欺诈企图，它可以拒绝交易或阻止交易，从而保持区块链的完整性。

区块链计算和验证的主要区别

现在，让我们探索区块链计算和验证之间的根本区别:

目的

区块链计算:区块链的这一方面服务于运行智能合同和分散应用程序(DApps)的目的，这些程序就像自动执行程序，可以在区块链上自动执行任务。它支持区块链网络内的自动化流程和交互。

区块链验证:区块链验证的主要目标是确保存储在区块链中的数据保持安全、准确和可信。它是区块链完整性的守护者。

资源消耗

区块链计算:区块链计算会消耗大量的计算资源，包括CPU(中央处理器)和内存。用户还必须支付交易费，以支付执行智能合约和DApps的成本。

区块链验证:相比之下，区块链核查所需资源较少。它主要涉及确认交易的有效性，并确保它们遵循区块链规则。这个过程比计算需要更少的计算能力。

共识机制

区块链计算:根据特定的区块链平台，对区块链计算的共识机制的选择会有所不同。例如，以太坊已经从工作证明(PoW)过渡到利益证明(PoS ),以验证交易和执行智能合同。

区块链验证:区块链验证依赖于PoW或PoS这样的既定共识机制。这些机制确保网络上的所有节点都同意事务的有效性，并维护区块链的安全性和一致性。

区块链计算相对于验证的优势

自动化:区块链计算允许通过智能合同和分散应用程序(DApps)实现流程自动化，简化任务并减少对中介的需求。

多才多艺:计算提供了各种行业的各种用例，促进了创新并扩大了区块链生态系统。

创收:与计算相关的交易费用可以为采矿者或验证者创造收入，激励他们参与网络。

与验证相比，区块链计算的缺点

资源密集型:计算会消耗大量计算资源，并且可能是能源密集型的，从而导致可扩展性挑战和更高的资源成本。

复杂性:开发和审核智能合同可能会很复杂且容易出错，漏洞可能会导致安全违规和财务损失。

区块链验证相对于计算的优势

数据完整性:验证可确保区块链内数据的完整性和准确性，增强对系统的信任。

效率:与计算相比，验证的资源密集程度较低，因此更节能、更具成本效益。

安全性:专注于确认交易的有效性和遵守区块链规则可增强网络的安全性和可靠性。

与计算相比，区块链验证的缺点

有限的功能:验证流程主要面向交易验证，不支持执行复杂任务或自动化。

顽固:验证过程受到区块链协议规则的约束，限制了它们对交易验证之外的特定用例的适应性。

缺乏激励:在一些区块链网络中，参与验证的节点可能具有与计算中的挖掘者或验证者不同的经济激励，潜在地影响网络参与和安全性。

现实世界的应用

计算和验证在现实世界中都有应用:

区块链计算应用

金融:智能合同支持自动化金融交易，如贷款协议和资产交易。

供应链:区块链计算有助于跟踪和验证供应链中产品的来源和旅程。

区块链验证应用

加密货币交易:验证确保加密货币交易安全可靠。

投票系统:区块链验证可用于安全透明的投票系统。