# 常见问题 ## 通用问题 **问：区块链是谁发明的，有什么特点？** 答：区块链相关的思想最早由比特币的发明者-中本聪（化名）在白皮书中提出，将其作为比特币网络的核心支持技术。自那以后，区块链技术逐渐脱离比特币项目，成为一种通用的可以支持分布式记账能力的底层技术，具有去中心化和加密安全等特点。 **问：区块链和比特币是什么关系？** 答：比特币是基于区块链技术的一种数字现金（cash）应用；区块链技术最早在比特币网络中得到应用和验证。比特币系统在 2009 年上线后面向全球提供服务，在无中心化管理的情况下运转至今。 **问：区块链和分布式数据库是什么关系？** 答：两者定位完全不同。分布式数据库是解决高可用和可扩展场景下的数据管理问题；区块链则是在多方（无须中心化中介角色存在）之间提供一套可信的记账和合约履行机制。可见，两者完全可以配合使用。 **问：区块链有哪些种类？** 答：根据部署场景公开程度，可以分为公有链（Public Chain）、联盟链（Consortium Chain）和私有链（Private Chain）；从功能上看，可以分为以支持数字货币为主的数字货币区块链（如比特币网络）、支持智能合约的通用区块链（如以太坊网络）、面向复杂商业应用场景的分布式账本平台（如超级账本）。 **问：区块链是如何保证没有人作恶的？** 答：恰恰相反，区块链并没有试图保证每一个人都不作恶。以比特币区块链为例，通过经济博弈手段来容忍部分参与者作恶。参与者默认在最长的链（唯一合法链）上进行扩展。当作恶者尝试延续一个非法链的时候，实际上在跟所有的合作者们进行投票竞争。因此，当作恶者占比不高（如不超过一半）时，概率意义上无法造成破坏。而作恶代价是所付出的资源（例如算力）都将浪费掉。 **问：区块链的智能合约应该怎么设计？** 答：智能合约也是一种应用程序，在架构上即可以采取单体（monolithic）的方式（一个合约针对一个具体商业应用，功能完善而复杂），也可以采取微服务（microservice）的方式（每个合约功能单一，多个合约可相互调用共同构建应用）。 选择哪种模式根本上取决于其上商业应用的特点。从灵活性角度，推荐适当对应用代码进行切分，划分到若干个智能合约，尽量保持智能合约的可复用性。 **问：如何查看 PEM 格式证书内容？** 答：可以通过如下命令转换证书内容进行输出：`openssl x509 -noout -text -in `；例外，还可以通过如下命令来快速从证书文件中提取所证明的公钥内容：`openssl x509 -noout -pubkey -in `。 **问：已知私钥，如何生成公钥？** 答：取决于加密算法。对于椭圆曲线加密算法，可以通过如下命令生成公钥：`openssl ec -pubout -outform PEM -in `。 **问：如何校验某证书是否被根证书签名？** 答：已知根证书文件 \ 和待验证证书文件 \ 情况下，可以使用如下命令进行验证：`openssl verify -CAfile `。 **问：为何 Hash 函数将任意长的文本映射到定长的摘要，很少会发生冲突？** 答：像 SHA-1 这样的 Hash 函数可以将任意长的文本映射到相对很短的定长摘要。从理论上讲，从大的集合映射到小的集合上必然会出现冲突。Hash 函数之所以很少出现冲突的原因在于虽然输入的数据长度可以很大，但其实人类产生的数据并非全空间的，这些数据往往是相对有序（低熵值）的，实际上也是一个相对较小的集合。 ## 比特币、以太坊相关 **问：比特币区块链为何要设计为每 10 分钟才出来一个块，快一些不可以吗？** 答：这个主要是从公平的角度，当某一个新块被计算出来后，需要在全球比特币网络内公布。临近的矿工将最先拿到消息并开始新一轮的计算，较远的矿工则较晚得到通知。最坏情况下，可能造成数十秒的延迟。为尽量确保矿工们都处在同一起跑线上，这个时间不能太短。但出块时间太长又会导致交易的“最终”确认时间过长。目前看，10 分钟左右是一个相对合适的折中。另外，也是从存储代价的角度，让拥有不太大存储的普通节点可以参与到网络的维护。 **问：比特币区块链每个区块大小为何是 1 MB，大一些不可以吗？** 答：这个也是折中的结果。区块产生的平均时间间隔是固定的 10 分钟，大一些，意味着发生交易的吞吐量可以增加，但节点进行验证的成本会提高（Hash 处理约为 100 MB/s），同时存储整个区块链的成本会快速上升。区块大小为 1 MB，意味着每秒可以记录 `1 MB/(10*60)=1.7 KB` 的交易数据，而一般的交易数据大小在 `0.2 ~ 1 KB`。 实际上，之前比特币社区也曾多次讨论过改变区块大小的提案，但都未被最终接受。部分激进的设计者采取了分叉的手段。 **问：以太坊网络跟比特币网络有何关系？** 答：以太坊网络所采用的区块链结构，源于比特币网络，基于同样设计原理。此外，以太坊提出了许多改善设计，包括支持更灵活的智能合约。需要注意的是，以太坊已经在 2022 年 9 月 15 日通过 The Merge 从 PoW 转向 PoS，不再依赖工作量证明挖矿出块。 ## 超级账本项目 **问：超级账本项目与传统公有区块链有何不同？** 答：超级账本是目前全球最大的联盟链开源项目。在联盟场景下，参与多方可以容易达成一定的信任前提。另外，企业十分看重对接入账本各方的权限管理、审计功能、传输数据的安全可靠等特性。超级账本在考虑了商业网络的这些复杂需求后，提出了创新的架构和设计，成为首个在企业应用场景中得到大规模部署和验证的开源项目。 **问：区块链最早是公有链形式，为何现在联盟链在很多场景下得到更多应用？** 答：区块链技术出现以前，人们往往通过中心化的信任机制来实现协作，但一旦中心机制出现故障，则无法进行。区块链技术可以提供无中介化情况下的信任保障。公有链情况下，任何人都可以参与监督，可以实现信任的最大化，但随之而来带来包括性能低下、可扩展性差等问题，特别扩大到互联网尺度时存在许多目前很难解决的技术难题。 联盟链在两者之间取得了平衡。多方共识模型中，系统整体可信任度随规模以指数增加；同时，联盟的信任前提，可以选用更高性能的共识机制，并支持权限管理。这些对企业场景来说都是迫切的需求。 **问：采用 BFT 类共识算法时，节点掉线后重新加入网络，出现无法同步情况？** 答：这是某些算法设计导致的情况。掉线后的节点重新加入到网络中，其视图（View）会领先于其它节点。其它节点正常情况下不会发生视图的变更，发生的交易和区块内容不会同步到掉线节点。出现这种情况，可以有两种解决方案：一个是强迫其它节点出现视图变更，例如也发生掉线或者在一段时间内强制变更；另一种情况是等待再次产生足够多的区块后触发状态追赶。 **问：超级账本 Fabric 里的安全性和隐私性是如何保证的？** 答：首先，Fabric 1.0 及往后的版本提供了对多通道的支持，不同通道之间的链码和交易是不可见的，即交易只会发送到该通道内的 Peer 节点。此外，在进行背书阶段，客户端可以根据背书策略来选择性的发送交易到通道内的某些特定 Peer 节点。更进一步的，用户可以对交易的内容进行加密（基于证书的权限管理）或使用私密数据，同时，只有得到授权的节点或用户才能访问到私密数据。另外，排序节点无须访问到交易内容，因此，可以选择不将完整交易（对交易输入数据进行隐藏，或者干脆进行加密或 Hash 处理）发送到排序节点。最后，所有数据在传输过程中可以通过 TLS 来进行安全保护。许多层级的保护需要配合使用来获得不同层级的安全性。 实践过程中，也需要对节点自身进行安全保护，通过防火墙、IDS 等防护对节点自身的攻击；另外可以通过审计和分析系统对可疑行为进行探测和响应。 --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://yeasy.gitbook.io/blockchain_guide/appendix/faq.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.