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一、区块链是什么
区块链（Blockchain），顾名思义，是由区块（Block）和链（chain）组成，它是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造、安全可信的分布式账本。
2008年，中本聪发表的论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》中第一次提出区块链和加密数字货币的构想。从比特币开始，区块链成为各种各样数字货币的底层技术。
二、区块链的工作原理:
1、基本概念包括：
（1）交易（Transaction）：操作一次，会使账本状态改变一次，如添加一条记录；
（2）区块（Block）：记录规定时间内发生的交易和状态数据，是对当前账本状态的一次共识和保存；
（3）链（Chain）：由一个个区块按照时间顺序串联而成，是整个状态变化的日志记录。
理解了区块链的工作概念也就不难理解其工作原理，假设存在一个分布式的数据记录本，这个记录本只允许添加、不允许删除和更改，其结构是由一个个“区块”串联而成的线性的链（这也是“区块链”名字的来源），新的数据要加入，必须放到一个新的区块中，维护节点可以提议一个新的区块，但是必须经过一定的共识机制来对最终选择的区块达成一致。
2、以比特币为例来看区块链的工作原理。
比特币的区块分为区块头和区块体两部分。
三.区块链的核心优势和特点
1、去中心化
区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输等过程均是基于分布式系统结构，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。
2、开放透明
系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。
3、安全性
区块链采用基于协商一致的规范和协议（比如一套公开透明的算法）使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据，使得对“人”的信任改成了对机器的信任，任何人为的干预不起作用。
4、信息不可篡改
一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住系统中超过51%（几乎不可能）的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。
5、匿名性
由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无需信任的（区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效），因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任，对信用的累积非常有帮助。
四、区块链的分类
目前来说，区块链最主流的分类是根据参与者的不同，把区块链分为公有链（Public Blockchain）、私有链（Private Blockchain）和联盟链（Consortium Blockchain）。
1、公有链：任何人都可以参与使用和维护，并且能够获得该区块链的有效确认，公有链是最早的区块链，也是目前应用最广泛的区块链，典型的如比特币区块链，信息是完全公开的。
如果引入许可机制，包括私有链和联盟链两种。
2、私有链：一个公司或者个人，仅使用区块链的技术，独享该区块链的写入权限，信息不公开。目前保守的巨头（传统金融）都是想实验尝试私有区块链，私链的应用产品还在摸索当中。
3、联盟链：是介于公有链和似有链之间，由多个组织共同控制的区块链，该链的使用是有权限的管理，可以受制于管理者，也根据管理者的意愿开放给他人。
除此之外，根据区块链使用场景和目的的不同，分为以数字货币为目的的货币链，以记录产权为目的的产权链，以众筹为目的的众筹链等。
五、区块链的具体应用场景分析
1、信息防伪
5月28日，腾讯CEO马化腾在贵阳数博会上就茅台酒打假问题提出了：基于云端的综合区块链技术的防伪方法，其效率将远高于传统防伪方式。未来的防伪验证场景可能只需用户使用手机进行简单的扫描，就可以得到大量的基于不同的维度的完整信息。
以茅台酒为例：
酒厂地址，制作车间，操作员工，检验员，出厂时间，运输车辆信息及驾驶人员信息，
酒的年份原料来源，原料提供商，保存仓库编号，原料运输车辆及驾驶人员信息，
所有的信息都能够精准溯源，被永久记录且不可篡改。
综合以上信息即可轻易验证真伪。
2、食品安全问题
早在去年11月份沃尔玛就已经和IBM进行合作，通过使用区块链技术来追踪食品来源，以此来确保食品的安全性及增加食品的而流通性以降低成本，对于沃尔玛等大型超市来说，以往出现食品安全问题需要几天时间进行问题食品的来源调查，使用了此项技术之后，只需要产品的一项信息就能够做到精准溯源，食品产地、检验者、供应商、物流运输等重要信息，几分钟之内就能快速发现问题。目前来说使用区块链追踪的产品有包括美国的包装产品和中国的猪肉。
3、信息安全
区块链技术正在推动一场信息安全技术变革。中间人攻击、数据篡改、DDoS三大安全威胁
（1）身份保护
PKI是电子邮件、消息应用、网站等各种通讯应用中常见的公钥加密技术。但是由于大多数PKI的实现以来集中式的可信第三方认证机构(CA)来发放、激活和存储用户证书，黑客可攻击PKI假冒用户身份或破解加密信息。
CertCoin是首个区块链PKI实现，来自MIT，去除了中心化的认证中心，以区块链作为于域名和公钥的分布式账本。
Pomcor公司：区块链PKI实现路径：保留认证中心，用区块链存储已经发放和激活的证书的hash值。用户通过去中心化和透明的来源鉴别证书的真实性，同时还能通过本地基于区块链拷贝进行秘钥和签名的认证来提高网络访问性能。
（2）数据完整性保护
GuardTime开发了基于区块链技术的无秘钥签名架构(KSI)，取代基于秘钥的数据认证技术。KSI在区块链上存储原始数据和文件的哈希表，运行哈希算法来验证其他拷贝，将结果与区块链存储的数据对比。任何数据的篡改都会被迅速发现，因为原始哈希表存储在数以百万计的节点。
（3）关键基础设施保护
互联网的“阿喀琉斯之踵”，DDoS进入TB时代，DDoS仍然是黑客低成本搞垮大目标的最简单的武器，DNS服务是黑客进行大规模破坏的首要目标，但区块链技术有望从根本上解决。
区块链的分布式存储，使黑客攻击失去焦点，Nebulis正在开发一种分布式DNS系统，使用以太坊区块链和星际互联文件系统(IPFS，HTTP的分布式替代品)来注册和解析域名。DNS最大弱点是缓存，缓存使DDoS攻击成为可能，也是集权政府审查社交网络，操纵DNS注册的祸根。一个高度透明的、分布式的DNS系统能够有效杜绝任何实体，包括政府恣意操纵记录。
四、金融行业
（1）数字货币：提高货币发行及使用的便利性
如国外的比特币、以太币，我国目前有果仁宝等等。
从使用实物交易,到物理货币和信用货币,再到比特币网络的崛起,让更多的人意识到其背后的分布式账本区块链技术,逐步在数字货币外的许多场景进行应用。
（2）跨境支付与结算：实现点到点交易,减少中间费用
转账与支付。目前，区块链技术最成熟的应用便是支付与转账，区块链技术能够避免繁杂的系统，省却银行间对账和审查的流程，加速结算速度；用虚拟货币无需清算所的介入，减少交易费用。各国家的清算程序不同,单笔汇款需2、3天才到帐,效率低,在途资金占比极大。不再通过第三方,通过区块链技术形成点对点的支付。省去第三方机构的环节,即可全天支付、实时到账、提现快捷及降低隐形成本,有助于规避资金风险。具有及时性便利性。
（3）票据与供应链金融业务：减少人为介入,降低成本及操作风险
点对点之间的价值传递,实物票据或中心系统进行控制验证;中介将被消除,减少人为介入。效率的提升,融资渠道更畅通,风险更低，多方受益。
（4）证券发行与交易：实现准实时资产转移,加速交易清算速度
区块链技术的应用可使证券交易的流程更简洁、透明、快速,减少重复功能的IT系统,提高市场运转的效率。对于股票,区块链可以消除纸笔或电子表格记录,减少交易的人为差错,提高交易平台的透明度和可追踪性。花旗与纳斯达克合作推进区块链应用。
（5）客户征信与反欺诈：降低法律合规成本,防止金融犯罪
记载于区块链中的客户信息与交易纪录有助于银行识别异常交易并有效防止欺诈。区块链的技术特性可以改变现有的征信体系,在银行进行“认识你的客户”(KYC)时,将不良纪录客户的数据储存在区块链中。
股权众筹：建立在区块链技术上的股权众筹可以实现去中心化信任，投资者的回报也得到保证。
5、供应链管理
分布式分类帐系统，参与者全程跟踪资产的所有权，可应用于国家和工厂之间移动时跟踪汽车零件。
丰田为其核心零部件供应链运营，研发区块链技术解决方案的前提。通过大量的数据帮助丰田更高效地确保记录数据准确性，也能帮助管理供应链。同时，区块链供应链能够通过智能合同来控制保修，维修货物相关成本和规格，整个产品生命周期内的交易不可撤销。
航运业的第一个公共解决方案解决方案由海运国际（MTI）部署，使用区块链供应链技术共享运输集装箱的验证总量（VGM）信息。有关集装箱VGM的信息对于确保船舶正确存放，防止在海上和港口事故发生是非常重要的。VGM数据存储在区块链供应链上，为港口官员，运输公司，托运人和货主提供永久记录。这取代了麻烦的日志，电子表格，数据中介和私人数据库。
物流诚信体系 货车帮货车帮推出基于区块链的物流企业金融解决方案，旨在为企业提供可靠的金融服务。不仅能帮助司机解决贷款难的问题，亦能改变行业诚信缺失的现状，助力打造物流诚信体系。帮助构建物流企业身份链，打造物流企业可信数据生态。以透明、可监督、可追溯的算法模型，筛选需要资金支持且可靠的企业，为其提供金融服务。另一方面，在技术层面将各执法部门链接起来，对失信企业进行联合处罚。
6、政务管理
（1）选举
基于区块链技术特征，联想到现在选举技术的弊端，我们将搭建一个开源的、针对选举、投票和彩票的区块链应用，我们称之为选举链（ElectionChain）。我们希望优化选举和投票技术，使得投票更加公开透明，减少人为操控，让选民可验证自己的选举结果。
包括身份认证、多链体系、闪投协议、共识算法EDPOS、隐私保护、选票机制设计、去中心化ELC租借市场、存贮方案、智能合约等。
（2）政务服务
旨在实现基于区块链技术的电子政务数字生态系统，向公民提供政务服务和政府各部门业务的自动化机制，必须将国家政务所有领域结合在一起，形成一个共有的信息空间，包含政府机构、经济数据、金融交易和社会领域。这个生态系统还应包括注册管理部门机构和对应软件，用于构建基于智能合约的政府机构、企业和公共用户的应用程序和平台。
预计在 12 月 1 日，16，384 名验证者合计投入 524，288 枚 ETH 时，ETH 2.0 就将启动。
拓展资料
1.当验证者将价值约 2 亿美元的 ETH 质押到 ETH 2.0 的智能合约中时，「第 0 阶段」就会启动，让区块链开始运作。但这只是漫长过程中的第一步，只有在若干年后，ETH 2.0 才能像今天的 ETH 1.0 主网一样发挥作用。但如果一切顺利，这一切的等待都是值得的。ETH 1.0 目前每秒处理 14 笔交易，这是那些试图从区块链中获利的公司常常抱怨的地方，与 ETH 2.0 相比，ETH 1.0 的速度慢得多。而在未来，可 ETH 2.0 的交易速度将能达到每秒 10 万次。
2.以太坊 2.0 将区块链转移到 PoS 共识机制，即交易由持有大量以太币的人验证。这与现有的 PoW 共识机制不同，后者奖励最强大的矿机。 12 月左右上线后，第 0 阶段 ETH 2.0 区块链所能做的就是验证区块。「人们所认为的以太坊的核心功能都不是零阶段的一部分，」Staked 的 CEO Tim Ogilvie 说，Staked 是一家代表质押者处理服务器和基础设施的公司。「人们不能发送或接收 ETH，不能参与 DeFi 或其他智能合约活动。」「第 0 阶段所做的就是建立起保护网络安全的共识机制，并且有足够的资金来保护 ETH 的全部资产。
3.稍后，第 1 阶段将允许用户在智能合约中发送或接收 ETH，并引入分片技术，这是一种加快区块链速度的技术。第二阶段将重新引入我们使用 ETH1 的完整智能合约功能，」基于 ETH 的认购公司 Groundhog 的首席执行官 Scott Burke 说。 Ogilvie 说，第一阶段最积极的估计是第二阶段的六个月和两年：「比较保守的估计要长得多。所以，从 ETH 1.0 到 ETH 2.0 的完全转变还需要几年的时间。」
4.「目前来看，能出问题的地方并不多。已经有很多社区的测试网，包括两个专门为测试信标链的起源而创建的测试网，还支付给了发现客户端问题的个人巨额奖金。」Quantstamp CEO Richard Ma 说。Quantstamp 已经审核了多个 ETH 2.0 客户端。
随着一年多的加密的出现牛市,大量的新参与者被添加到块,潮流链同时有很多的机会,但也使圆出现大量新的低水平计划,这是奇怪,最近有人在网上销售ethereum测试货币,而且真的有很多小白饵，买了很多。进入了解后，很多新手主要不知道区块链，同时相关科普也很少，所以一些信息造成了错误的认识，所以我们开展了小白科普，主要介绍了以太坊测试网。
顾名思义，测试网络是正式产品或程序推出前的功能和性能测试过程。不同的公链都有自己的测试网络，如比特币、莱特币、以太坊等。测试网络一般分为专用测试网和公用测试网。专用测试网络是由我们的局域网或本地机器构建的测试环境。公开测试网络是指所有人都可以访问的测试网络环境。一般来说，在以太坊Metamask钱包中我们可以看到以太坊公共测试网络主要分为以下几种类型:
Ropsten：一个POW的区块链，非常类似于目前以太坊主网
Kovan：一个POA的区块链
Rinkeby：一个POA的区块链
Goerli：一个POS的区块链，对标ETH2.0
不同的测试网络除了在区块模型和共识机制方面有所不同，在软件客户端支持的类型和垃圾处理交易机制也有所不同，其他的都是支持使用EVM的虚拟机入口，即如果不是以太通道和底层功能测试或DApp某些性能参数，对于生态项目方面，其他一切都是相同的。
在牛市之前，大多数以太坊DApp开发者实际上使用的是Ropsten测试网络。因为Ropsten测试网络使用POW挖掘，这与我们看到的主要网络挖掘是一样的，需要特定的图形卡和其他设备。这部分测试网络的最大特点是网络计算能力低，所以采集成本很低。此外，有了以太坊基金会的资助，公众其实很容易通过公开渠道免费获得相应的测试币。开采方式和其他测试,所以测试的成本,更便宜,无论如何获得成本,当然,在行业测试网络没有多少商业价值,同时测试硬币就没有价值,是可以免费得到的,人们可以通过测试网络水龙头免费网站。
进入以太坊2.0时代后，主网的主要流程是信标链正式上线，节点对ETH质押进行验证，节点软件运行，再将POW链转化为POS链。智能合同部署在最初的战俘网络仍然有效,但采矿方法发生了变化,这个过程使得有必要用不同的机制运行多个测试网络功能上线之前,为了确保正式启动可以尽可能顺利进行。
在主网上，目前进展是以太坊信标链上线，POW链继续运行，其他分片链尚未运行。目前主流的2.0客户端测试网络是由Prysmatic Labs发起的Goerli测试网络，该网络自2019年开始运行。用于以太坊2.0的测试网络tapoz自2021年以来一直在运行。其他开放测试碎片链仍然没有公开运行。在以太坊2.0合并后，Goerli测试网现在被称为以太坊2.0测试网。
由于它是以太坊2.0测试网络，作为区块链技术未来几年发展的重点，Goerli测试网络实际上相当受欢迎。首先，需要参与测试网络验证节点的块生成和运行，所以必须需要32个高尔里测试网络测试币。Prysmatic Labs之前在其官网提供了32枚Goerli测试币给有意参与验证测试节点的运营商领取，完全符合测试节点的要求。
验证人在获得32枚测试币后，需要像当前主网络一样，将高尔里测试币调用合同在高尔里测试网络上进行质押，以获得测试节点运行的资格。然后在服务器上运行测试网络客户端软件，完成后续的测试网络参与过程。测试网络验证器在完成测试网络验证节点的建立后，可以尝试在测试网络验证器上部署各种智能合约或进行其他测试。
主网络上相应的过程是POW主网络过渡到POS过程，我们稍后将看到。换句话说，如果一个项目想在未来几年内部署在以太坊上，最接近的测试网络就是Goerli测试网络。当然，由于EVM虚拟机用于合同部署，很多项目仍然会选择Rinkeby测试网络进行测试。Rinkeby测试网络采用POA共识机制(权威认证)，使用验证器统一账本状态。这有效地防止了双重支出。正因为如此，Rinkeby测试网实际上为开发人员提供了良好的测试网络体验，也吸引了很多开发人员。
高尔利测试网目前运行的是POS模式，每天也有大量的测试币产生。然而，由于目前的短缺，一些测试币水龙头提供给公众的测试币相对较少。从上面可以看出，高尔利测试币的主要目的是为32个测试币部署相应的2.0验证者测试节点。当然，测试节点不会产生实际收入。
此外，高尔里测试币的主要用户是DApp生态项目方。随着以太坊计划进入2.0阶段，一些项目将在Goerli的网络上部署他们的测试dapp，所以实际上在Goerli的测试网络上部署的智能合约并不多。自牛市以来，高尔利测试网也迎来了较为活跃的时期，这部分是由于DApp项目的测试网活动吸引了大量羊毛派对。
简而言之,在项目正式启动主网络,DApp开发团队通常部署在公共测试网络合同,然后让它公开,以便用户和一些DApp赏金猎人可以测试,以发现一些错误,没有发现在内部测试,确保项目的安全。
生态项目测试活动一般都有相应的奖金,一些方面的项目在同一时间为了访问流的应用程序进行压力测试DApp,公开发表了一些测试活动,比如关注官方 社会 账户,然后体验测试网络,当项目建立正式提供将得到项目删除令牌。
几乎零成本,因为这种测试活动,并获得宝贵的令牌,它吸引了许多普通用户,同时,使用大量的占“拔毛”,并将使用测试网络将有一个测试的前提eth气体时,也正因为如此,许多试币在牛市接受龙头的情况下大多是干的(试币是带出来的，拿不到试币)，所以存在交易试币的情况。
对于大多数的货币圈很长一段时间对于投资者来说,自然知道测试硬币都是没有价值的,所以购买测试硬币主要是一些黑心商人用小白和新手在以太和以太方方2.0 - 2.0测试这部分细节不了解,加上一些文章测试网络表达不清楚,给新手造成一些误解。测试货币的目的始终是为了测试网络。主要网络启动后,测试网络仍然存在和发挥测试的作用在随后的关键功能,而不是虚假陈述”测试网络和主要网络合并,并测试货币成为主要网络货币”说,这些黑色的商人。
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