什么是區塊鏈交易中的元數據？

來源：Cointelegraph

作者：Jagjit Singh

編譯：Techub News-Peace

摘要：

1.區塊鏈交易中元數據的解釋

2.鏈上和鏈下元數據是如何存儲的

3.區塊鏈交易中的元數據示例

4.如何將元數據添加到區塊鏈交易中？5.區塊鏈元數據的用例6.與區塊鏈元數據相關的挑战

1.區塊鏈交易中元數據的解釋

可以附加到區塊鏈上加密交易的附加數據或信息被稱為區塊鏈交易中的元數據。盡管區塊鏈的主要功能是記錄和驗證數字資產的轉移，包括以太幣（ETH）或比特幣（BTC）等加密貨幣，但元數據允許用戶在交易中添加額外信息或背景。元數據是“數據的數據”。在區塊鏈交易背景下，它包括那些：與加密貨幣轉移沒有直接關系，但可以為交易提供額外功能的信息。

區塊鏈交易中的元數據主要有兩種類型：

On-chain metadata鏈上元數據

由於這些元數據直接存儲在區塊鏈上，因此它是存儲在那裏的交易數據的一部分。任何有權訪問區塊鏈的人都可以看到它。交易標籤、注釋、外部合同或文檔的引用部分等信息都可以在鏈上元數據中找到。

Off-chain metadata鏈下元數據

這些數據在交易中被引用，但不會直接保存在區塊鏈上。那些指向其他內容的鏈接，如提供有關交易的進一步詳細信息的文件、文檔或網站鏈接等，就可以包含在鏈下元數據中。鏈下元數據是用戶可以使用以減少區塊鏈混亂的工具。

2.鏈上和鏈下元數據的存儲方式

鏈上元數據，如交易細節、智能合約代碼和代幣財產，是區塊鏈數據結構中不可或缺的組成部分，在網絡節點之間被永久的存儲和復制。相比之下，鏈下元數據是被存儲在外部的，使用加密鏈接，提高了區塊鏈的效率和靈活性。

區塊鏈的數據結構本身就包含鏈上元數據。這些信息在所有網絡節點上永久保存和復制，並構成區塊鏈账本的一個組成部分。大部分鏈上元數據是隨着實際交易而被保存的。在區塊鏈上，每一筆交易都有一個帶有相關元數據的負載單元。例如，在地址之間發送加密貨幣時，發送方、接收方、金額和交易日期等就會被記錄為鏈上元數據。

當涉及到智能合約時，合約的代碼和附帶數據作為鏈上元數據保存在區塊鏈上。這涵蓋了合約的功能、狀態變量和相關數據。每個塊都有提供某些元數據的頭，這些元數據可以很輕易地訪問以進行驗證，如區塊時間戳、區塊號和交易ID等。有關代幣屬性（例如，代幣名稱、標志、供應量）的元數據經常保留在區塊鏈上，用於例如以太坊的$ERC-721和$ERC-20等代幣。相比之下，鏈下元數據存儲在區塊鏈之外。它可以保存在各種地方，包括鏈下擴容解決方案例如雷電網絡（Lightning Network）中、去中心化存儲系統以及外部數據庫例如星際文件系統（IPFS）中。區塊鏈使用加密哈希或指針來引用鏈下元數據，這為區塊鏈上更大或不太重要的數據存儲騰出了空間，減少了擁塞，並為需要私密或動態的信息的應用程序提供了靈活性。

3.區塊鏈交易中的元數據示例

區塊鏈中的元數據包括時間戳、交易細節、智能合約數據、數字籤名、gas費用、IPFS鏈接、Oracle信息、非無形代幣（NFT）元數據等，實現了區塊鏈網絡中的各種功能和信息存儲。

時間戳

區塊鏈的每個區塊都包含一個時間戳，顯示區塊被添加到鏈中的時刻。通過此元數據記錄交易的時間。

交易明細

發送方和接收方的地址、交易金額和不同的交易ID等，這是區塊鏈上每筆交易所包含的元數據的一些例子

智能合約

數據當智能合約在區塊鏈上執行時，合約操作所需的參數和輸入數據可能包含在元數據中

數字籤名

為了確認交易的合法性並證明所有權，元數據包含數字籤名。

Gas費用

在以太坊等區塊鏈上，元數據可能包括與處理交易相關的gas費用的詳細信息。礦工和驗證器需要這些信息來確定交易的優先級。

星際文件系統鏈接 （InterPlanetary File System，縮寫為IPFS）是一個旨在實現文件的分布式存儲、共享和持久化的網絡傳輸協議

1IPFS的鏈接可以在區塊鏈元數據中找到。用戶可以根據需要通過檢索對IPFS文件的引用（通常以哈希的形式）來訪問區塊鏈上的數據。可以使用這種方法存儲大文件，包括與NFT等鏈上資產相關的圖像、視頻或文檔。

Oracles(一個可以提供外部數據給智能合約的系統)Oracle是一種外部服務，提供真實世界的數據給智能合約。這些Oracle的信息可能包含在區塊鏈元數據中，從而引發智能合約活動。

不可替代的代幣元數據（NFT）NFT通常包含元數據，如創建者、描述和關於其所代表的數字或物理資產的其他細節。

4.如何向區塊鏈交易添加元數據？

當用戶想向區塊鏈交易添加元數據時，他們可以通過智能合約來實現，智能合約是一種自動執行的合約，其中包含預先確定的條款。讓我們以以太坊為例來理解這個過程，以太坊以其通過智能合約在交易中保存元數據的能力而聞名。

創建一個智能合約

必須先創建智能合約，然後才能添加元數據。關於元數據存儲位置和方式的說明包含在本合同中。元數據可以存儲在定義的變量中，通常是字符串。

這裏是一個用Solidity編寫的簡化示例：

在上面的示例中，名為MyContract的智能合約有一個公共可讀的元數據變量，並具有一個名為setMetadata的函數，該函數可以更新元數據。

與智能合約交互

個人必須通過發送交易向區塊鏈交易添加元數據來與智能合約進行通信。這可以使用像web3.js或ethers.js這樣的庫來完成，也可以通過以太坊錢包應用程序來完成。

驗證元數據

通過與智能合約交互並讀取元數據變量，一旦交易被確認並添加到區塊鏈中，任何人都可以驗證元數據。然而，重要的是要記住，在向區塊鏈交易添加元數據時，應考慮gas費成本、安全性和隱私等因素。

5.區塊鏈元數據的使用案例

區塊鏈元數據應用於廣泛的行業，包括供應鏈管理、數字身份、智能合約、NFT和醫療保健。

供應鏈管理

企業可以通過將產品生產、運輸和質量相關元數據放在區塊鏈上來提高可追溯性和透明度。例如，食品生產商可以跟蹤有關材料來源、通過供應鏈和質量檢查的信息。這些信息對於解決欺詐或召回等問題、保證其合法合規、確認其真實性至關重要。此外，客戶可以使用這些元數據對他們購买的財產做出明智的決定。

數字身份和身份驗證

區塊鏈元數據可用於安全管理和保存憑據以及個人數據。人們對自己的數據負責，可以允許或禁止進入的人訪問，這降低了盜竊身份和侵犯隱私的可能性。企業、政府和教育機構可以使用這項技術來提高服務安全性，加快身份驗證程序。

智能合約

區塊鏈元數據至關重要的另一個領域是智能合約。這些自執行合約用元數據來決定何時以及如何執行特定條件。例如，保險智能合約可以使用氣象數據作為元數據，為受不利天氣條件影響的投保人立即啓動賠付。

在金融行業，貸款協議可以根據作為元數據維護的信用評級和交易歷史來確定資格和利率，從而實現更自動化和高效的貸款程序。

不可替代的代幣元數據（NFT）

NFT和數字資產經常使用區塊鏈信息來提供數字收藏品、藝術品和資產的意義和價值。關於發起人的信息、所有權歷史和數字物品的特徵都是元數據的例子。來源追蹤、藝術品認證和基於NFT的去中心化應用程序（DApp）的創建都可以從這些元數據中受益匪淺。

醫療記錄和數據安全

此外，醫療保健部門正在使用區塊鏈元數據來安全管理患者記錄並保證數據完整性。病史、患者同意書和數據訪問日志都可以存儲在元數據中，提高了健康信息的安全性和隱私性。此外，它促進了各種醫療保健系統之間的通信，並使應急人員能夠更快地獲得重要的醫療信息。

6.與區塊鏈元數據相關的挑战

克服區塊鏈元數據方面的挑战，包括可擴展性問題、數據安全問題和oracle可靠性問題，對於可持續的技術進步和廣泛應用至關重要。

保持對可擴展性和存儲成本的擔憂很重要，因為隨着區塊鏈網絡規模的增長，它們的效率可能會降低，需要更多的資源。區塊鏈上的大量數據存儲可能會給網絡架構帶來壓力，並增加中心化的風險。

另一個問題是數據安全和隱私，尤其是在處理私人或敏感數據時。區塊鏈的透明度可能與隱私法規相矛盾，因此必須謹慎實施和設計。此外，當依賴oracles檢索外部數據時，區塊鏈應用程序和智能合約的可靠性可能會受到惡意或錯誤數據被輸入的影響。

應對這些挑战對於區塊鏈技術在各個行業的持續發展和廣泛應用至關重要。克服區塊鏈元數據中的這些障礙需要多樣化的战略。开發人員可以探索二層解決方案和分片技術，從主鏈中卸載某些數據，以避免可擴展性方面的難題。

加密區塊鏈和許可區塊鏈可用於提高敏感數據的數據安全性和隱私。通過使用多個數據源進行驗證和信譽機制，可以確保Oracle的可靠性。因此，在強大的安全協議、創造性技術和精心設計的幫助下，區塊鏈元數據可以變得更加高效和安全。

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