La Blockchain est un registre numérique décentralisé et distribué qui garantit la transparence et la nature inviolable des données de transaction tout en réduisant la dépendance à la confiance envers des intermédiaires centralisés. Elle y parvient en regroupant les transactions en "Blocs" dans un ordre chronologique et en utilisant des méthodes cryptographiques telles que les fonctions de hachage et les mécanismes de consensus pour réaliser des informations qui sont immuables et traçables. De plus, la blockchain prend en charge des fonctionnalités programmables telles que les contrats intelligents, fournissant une base fondamentale pour les applications décentralisées (DApps) et les innovations financières. Elle est largement utilisée dans des domaines tels que les cryptomonnaies et la gestion de la chaîne d'approvisionnement.
1. Composants principaux et structures de données
Bloc（Block）
Chaque Bloc consiste généralement en un en-tête de bloc (y compris le hachage du bloc précédent, l'horodatage, le nonce, etc.) et un corps de bloc (liste des transactions). Les blocs précédents et suivants sont liés par des hachages pour garantir l'intégrité de la Blockchain.
Structure de hachage et de chaîne
Le hachage du bloc précédent dans l'en-tête du bloc relie tous les blocs ensemble ; toute altération des transactions emballées modifiera la valeur du hachage, provoquant la rupture de la chaîne et son rejet par les nœuds du réseau.
Arbre de Merkle et Trie Merkle-Patricia
L'arbre de Merkle est utilisé pour vérifier efficacement si les transactions sont incluses dans un bloc, tandis qu'Ethereum l'étend au Trie Patricia Merkle-Patricia pour optimiser l'efficacité de stockage et de récupération des données d'état.
2.Mécanisme de consensus
Les nœuds dans le réseau Blockchain doivent passer par
Mécanisme de consensus(Mécanisme de consensus) pour atteindre la cohérence de l'état du grand livre, les plus courants incluent la Preuve de Travail (PoW) et la Preuve d'Enjeu (PoS). Le mécanisme de consensus détermine non seulement qui a le droit de regrouper de nouveaux blocs, mais défend également contre les attaques de nœuds malveillants, garantissant la décentralisation et la sécurité du réseau.
3. Contrat Intelligent
Les contrats intelligents sont des programmes déployés sur la Blockchain, caractérisés par une exécution automatique, une immutabilité et une auto-vérification, capables de compléter automatiquement des opérations convenues lorsque des conditions spécifiques sont remplies. Ils fonctionnent dans des environnements tels que la Machine Virtuelle Ethereum (EVM) et peuvent permettre diverses applications innovantes comme le trading décentralisé et les outils financiers sans confiance (DeFi) (Ethereum).
4. Sécurité et Décentralisation
La sécurité de la Blockchain est basée sur
Hachage cryptographique 、
Signature numérique et
Stockage Distribué Le mécanisme rend presque impossible qu'un seul point soit falsifié ou contrefait. En même temps, les nœuds du réseau maintiennent conjointement le grand livre sans avoir besoin d'une institution centralisée, réduisant ainsi les risques de censure et de temps d'arrêt, et atteignant une haute disponibilité et une résistance à la censure.
5. L'application de Blockchain dans l'industrie des cryptomonnaies
- Monnaie numérique Bitcoin, Ethereum et d'autres actifs natifs basés sur la blockchain sont devenus des véhicules de stockage et d'échange de valeur.
- Finance Décentralisée (DeFi) Les innovations financières telles que le prêt, la création de marché automatisée (AMM) et le trading de dérivés se développent rapidement sur la Blockchain.
- Ponts inter-chaînes : Réaliser l'interopérabilité des actifs entre différentes blockchains publiques, telles que des solutions pour relier Ethereum à d'autres réseaux.
- NFT et Metaverse Un certificat d'actif numérique avec un identifiant unique, offrant un nouveau modèle pour le commerce de l'art, des jeux et des actifs virtuels.
