最近国内有做区块链的公司被朝鲜Lazarus打了，分析流量时遇到很多不懂的参数，顺势补一下课。虽然上车比较晚，但种一棵树最好的时候是十年前，其次是现在。去中心化金融，对于每个想要“玩自己的游戏的人”都是必修课。
区块链のtutorial
区块链的本质，是一种特殊的分布式数据库。
区块链的主要作用是存储信息，任何需要存储的信息都可以写入区块链也可以从里面读取，所以它是数据库。
去中心化→任何人都可以架设服务器，加入区块链网络，作为一个节点。每个节点最后都会同步，保证区块链的一致，都保存着整个数据库。
区块链的最大特点：彻底无中心。其他的数据库都有DBA，但是区块链从原理上防止了居于中心地位的管理当局（Cool）。
区块链的可信原理：区块链由一个个区块即block组成，类似于数据库的记录。每次写入数据，将创建一个区块。每个区块包含两部分，区块头head和区块体body，分别记录当前区块的特征值和实际数据。**区块头包含了当前区块的多项特征值：生成时间，区块体的hash，上一个区块区块头的hash，等等。**SHA256是区块链的hash算法，由于区块头中包含上一个区块的hash，所以可以实现链式结构（想到单向链表）。如果当前区块的区块体改变，或者上一个区块的区块头改变，都会引起当前区块头hash的改变。每一个区块都连着上一个区块，所以称之为“区块链”。
如果有人要修改一个区块，为了让后面的区块还能连到它（因为下一个区块包含上一个区块的哈希），必须依次修改后面所有的区块，否则被改掉的区块就脱离区块链了。由于后面要提到的原因，哈希的计算很耗时，短时间内修改多个区块几乎不可能发生，除非有人掌握了全网51%以上的计算能力。
挖矿：因为必须保证节点间的同步，所以新区块的添加速度不能太快。否则时间都消耗在同步上，因为同步之后之前做的计算已经没有意义。故中本聪在设计上让添加新区块变得非常困难，平均10分钟全网才能生成一个新区块。这种产出速度不通过命令达成，而是海量计算，计算的过程即挖矿。
学到此处的疑问：①是否对于同一时刻世界上所有的矿机而言，都在对同一区块进行计算？②比特币的经济价值从何而来？③谷歌的量子计算会不会对当前区块链的逻辑造成影响？(毕竟快到开始用“平行时空”来解释了)。④当前区块的有效hash指的是什么？⑤SHA256的计算怎么才能够变成海量？普通文件的hash不到一秒钟便能够算完。hash值不是确定的吗，为什么能够计算很多次？⑥当前五花八门的币种和区块链、比特币是什么关系？
难度系数：④的答案，不是任何一个hash都可以被区块链接受，只有足够难（计算出来的hash值小于target值）的hash才会被区块链承认。由于目标值非常小，所以需要计算非常多的次数才能达到要求，所以速度会非常慢。
target = targetmax / difficulty
其中targetmax=0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF,difficulty的值写在区块头中。
⑤的答案，如果要对同一个区块反复计算哈希，就意味着，区块头必须不停地变化，否则不可能算出不一样的哈希。区块头里面所有的特征值都是固定的，为了让区块头产生变化，中本聪故意增加了一个随机项，叫做 Nonce。Nonce 是一个随机值，矿工的作用其实就是猜出 Nonce 的值，使得区块头的哈希可以小于目标值，从而能够写入区块链。Nonce 是非常难猜的，目前只能通过穷举法一个个试错。根据协议，Nonce 是一个32位的二进制值，即最大可以到21.47亿。⑥理论上一个新区块需要再生长出5个区块才能确认，所以一笔交易平均需要1个小时才能确认？
也有可能出现算完了21.47亿次，发现不可能计算出满足条件hash的时候，协议允许矿工改变区块体重新进行计算。
难度系数的动态调节：挖矿具有随机性，没有办法保证十分钟正好产出一个区块。为了将产出速率恒定在十分钟，中本聪设计了对于难度系数的动态调节机制。难度系数每两周即2016个区块调整一次（想起今年BTC产量将减半的新闻）。过去两周生成的区块链过快时，难度系数便会增加，反之减小。
区块链的分叉：如果两人同时向区块链写入数据，应该采用哪一个区块？现在的规则是，新节点总是采用最长的那条区块链。如果存在分叉的情况，看哪个分叉的节点（包括自身）先达到6个新区块（称之为“六次确认“）。由于新区快的生成速度由计算能力决定，拥有大多数计算能力的那条分支，将会成为区块链。
区块链的弊端：①数据写入区块链，最少需要等待10min，所有节点同步数据，需要更多时间。②矿工需要进行无数无意义的计算，非常消耗能源（在AI兴起，算力资源更加珍贵的现在尤甚）。所以区块链的适用场景：
不存在所有成员都信任的管理当局
写入的数据不要求实时使用
挖矿的收益能弥补使用区块链的成本
所以⑥错误，如果不存在分支情况，只需要一个区块便能够确认。存在分支情况才需要1小时。
BTCのtutorial
**非对称加密：**基于公钥和私钥的加密算法。公钥是公开的，任何人都可以获取。私钥是保密的，只有拥有者才能使用。他人使用你的公钥加密信息发送给你，你可以使用私钥解密。你也可以使用私钥加密信息，别人使用你的公钥解开。
比特币钱包：对于比特币来说，钱不是支付给个人的，而是支付给某笔私钥的，这就是交易匿名性的根本原因。所以比特币交易的第一件事，就是拥有自己的公钥和私钥。在交易所开户，首先会让你生成一个比特币钱包。这个钱包不用来存放比特币，而是用来存放公钥和私钥，
公钥：即钱包地址，根据协议，公钥的长度是512位。这个长度不太方便传播，因此协议又规定，要为公钥生成一个160位的指纹。所谓指纹，就是一个比较短的、易于传播的哈希值。160位是二进制，写成十六进制，大约是26到35个字符，比如 1BvBMSEYstWetqTFn5Au4m4GFg7xJaNVN2。这个字符串就叫做钱包的地址，它是唯一的，即每个钱包的地址肯定都是不一样的。你向别人收钱时，只要告诉对方你的钱包地址即可，对方向这个地址付款。由于你是这个地址的拥有者，所以你会收到这笔钱。
交易过程：一笔交易的过程就是一个地址的比特币，转移到另一个地址。由于比特币的交易记录是全部公开的，所以公钥拥有多少比特币是可以验证的。问题出现在如何证明申报一笔转出交易的人确实是转出方。故比特币协议规定，申报交易时除了交易金额，转出比特币的一方还必须提供①上一笔交易的hash②本次交易双方的地址。③支付方的公钥④支付方私钥生成的数字签名
验证交易的过程：①找到上一笔交易，确定支付方比特币的来源。②计算出支付方公钥的指纹，确认与支付方的地址一致，从而保证公钥属实。③使用公钥解开数字签名，保证私钥属实。
确认交易的真实性后，交易还需要写入数据库被公众承认才算真正完成，BTC使用的数据库即区块链。
首先所有的交易数据都被传送的矿工，矿工负责将这些数据写进区块体中。根据BTC协议，一个区块的大小最大时1MB，一笔交易大概500byte，因此一个区块最多包含2000多笔交易。矿工负责将这些交易打包成一个区块，然后计算这个区块的hash。矿工间相互竞争，谁第一个将新区快写入区块链谁便获得全部收益。
**比特币不存放在钱包里，只存放在区块链上。**实际上你每次使用比特币，都需要第一笔交易开始计算收入减去支出。
矿工的收益，BTC协议规定挖到新区块的将会获得奖励，08年是50个比特币，每4年减半，流通中的新比特币是这样产生的。在挖矿奖励趋近于零之后，矿工的收益就完全依靠交易手续费了。
所谓交易手续费，就是矿工可以从每笔交易抽成，具体的金额由支付方自愿决定。你完全可以一毛不拔，一分钱也不给矿工，但是那样的话，你的交易就会没人处理，迟迟无法写入区块链，得到确认。矿工们总是优先处理手续费最高的交易。
区块的扩容：比特币网络每10分钟只能处理2000多笔交易，即全网3-5笔每秒，相比于传统支付来说非常慢。比特币扩容即将区块大小从1MB增加到更大，以提高单位时间内的处理交易数量。
**点对点网络：**比特币是一个全世界的开放网络，只要你有服务器，就能加入这个网络，成为一个节点。每个节点都包含了整个区块链（目前大概 100多 GB），并且节点之间时刻不停地在同步信息。当你发生了一笔支付，你所在的节点就会把这笔交易告诉另一个节点，直至传遍整个网络。矿工从网上收集各种新发生的交易，将它们打包写入区块链。一旦写入成功， 矿工所在节点的区块链，就成为最新版本，其他节点都会来复制新增的区块，保证全网的区块链都是一致的。
去中心化金融(DeFi)
Decentralized Finance，俗称DeFi，是一种建立于区块链上的金融，不依赖于券商、交易所或银行等金融机构提供的金融工具，而是利用区块链上的智能合约(例如：以太坊)进行金融活动。DeFi平台允许人们向他人借出或借入资金，交易加密货币，并在类似储蓄的账户中获得利息。
智能合约(Smart contract)
是一种智能协议，在区块链内制定合约时使用，当中内含了代码函数 (Function)，亦能与其他合约进行交互、做决策、存储资料及发送以太币等功能。智能合约主力提供验证及执行合约内所订立的条件。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易。这些交易可追踪且不可逆转。
智能合约的目的是提供优于传统合同方法的安全，并减少与合同相关的其他交易成本。
参考：阮一峰的技术博客