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区块链基础与工作流程

2024-10-09 14:44:09 | 来源：本站整理 | 作者：星蕴
现在提到IPFS就一定会提到区块链，那么区块链和IPFS之间到底有什么关系呢？在介绍二者关系之前，我们需要先了解一下区块链。那么区块链是什么呢？在最早期，区块链仅仅被认为是比特币的底层技术之一，是一种不可篡改的链式数据结构。经过几年的发展，区块链被越来越多的人熟知，它也从单纯的数据结构变成分布式账本的一系列技术的总称。它整合了加密、共识机制、点对点网络等技术。近几年，区块链的非账本类应用开始逐渐兴

现在提到IPFS就一定会提到区块链，那么区块链和IPFS之间到底有什么关系呢？在介绍二者关系之前，我们需要先了解一下区块链。

那么区块链是什么呢？在最早期，区块链仅仅被认为是比特币的底层技术之一，是一种不可篡改的链式数据结构。经过几年的发展，区块链被越来越多的人熟知，它也从单纯的数据结构变成分布式账本的一系列技术的总称。

它整合了加密、共识机制、点对点网络等技术。近几年，区块链的非账本类应用开始逐渐兴起，大家开始将区块链描述为分布式的数据库，认为它是价值传递网络，它逐渐被赋予了更多的内涵。

从技术方面来讲，区块链是一种分布式数据库，旨在维护各个相互不信任的节点中数据库的一致性，并且不可篡改。信用和记录会被保存到区块链上，每一个新的区块中存有上一个区块的数字指纹、该区块的信用和记录，以及生成新区块的时间戳。这样一来，区块链会持续增长，并且很难被篡改，一旦修改区块链上任意一个区块的信息，那么后续区块的数字指纹也就全部失效了。

链式数据结构使得区块链历史很难被篡改，而在各个互不信任的节点之间保持数据的一致性，则需要共识机制完成。共识机制是网络预先设定的规则，以此判断每一笔记录及每一个区块的真实性，只有那些判断为真的区块会被记录到区块链中，相反，不能通过共识机制的新区块会被网络抛弃，区块里记录的信息也就不再被网络认可。目前常见的共识机制包括PoW（工作量证明）、PoS（权益证明）、PBFT（实用拜占庭容错）等。

目前，PoW和PoS是加密数字货币的主流算法，其他几个常见的共识机制有DPoS和PBFT。

区块链的工作流程主要包括如下步骤。

1.发送节点将新的数据记录向全网进行广播。

2.接收节点对收到的数据记录信息进行检验，比如记录信息是否合法，通过检验后，数据记录将被纳入一个区块中。

3.全网所有接收节点对区块执行共识算法(工作量证明、权益证明）等。

4.区块通过共识算法过程后被正式纳入区块链中存储，全网节点均表示接受该区块，而表示接受的方法，就是将该区块的随机散列值视为最新的区块散列值，新区块的制造将以该区块链为基础进行延长。

节点始终都将最长的区块链视为正确的链，并持续以此为基础验证和延长它。如果有两个节点同时广播不同版本的新区块，那么其他节点在接收到该区块的时间上将存在先后差别，它们将在先收到的区块基础上进行工作，但也会保留另外一个链条， 以防后者变成长的链条。

该僵局的打破需要共识算法的进一步运行， 当其中的一条链条被证实为是较长的一条，那么在另条分支链条上工作的节点。

将转换阵营，开始在较长的链条上工作。以上就是防止区块链分叉的整个过程。

IPFS和Filecoin相互促进，共同成长，解决了互联网的数据存储和数据分发的问题，特别是对于无数的区块链项目，IPFS和Filecoin将作为一个基础设施存在。

这就是为什么我们看到越来越多的区块链项目采取了IPFS作为存储解决方案，因为它提供了更加便宜、安全、可快速集成的存储解决方案。

技术上 IPFS 和 Filecoin 共同使用的libp2p模块作为底层协议。也可以认为 Filecoin 是在IPFS技术上的一个应用。二者除了底层传输协议外，其他的几乎都不相同。

IPFS和区块链虽然有着区别，但两者只有紧密地结合起来，才能推动传统互联网更好地改革!

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