作者：Jagjit Singh，Cointelegraph；編譯：松雪，金色財經

一、區塊鏈交易中的元數據介紹

可以附加到區塊鏈上的加密交易的附加數據或信息被稱爲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（包括以太坊或比特幣等加密貨幣）的傳輸，但元數據使用戶能夠在其交易中添加額外的信息或上下文。

元數據是關於數據的數據。 在區塊鏈交易的上下文中，它包含與加密貨幣傳輸不直接相關但可以爲交易提供附加功能的信息。

區塊鏈交易中的元數據主要有兩種類型：

• 鏈上元數據

由於該元數據立即存儲在區塊鏈上，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、注釋或外部合同或文檔的引用等信息都可以在鏈上元數據中找到。

• 鏈下元數據
  

該數據在交易中被引用，但不直接保存在區塊鏈上。 鏈下元數據中可以包含指向其他內容的鏈接，例如提供有關交易的更多詳細信息的文件、文檔或 Web URL。 鏈下元數據是用戶可以用來減少區塊鏈混亂的工具。

二、鏈上和鏈下元數據如何存儲

鏈上元數據，例如交易詳細信息、智能合約代碼和代幣屬性，是區塊鏈數據結構的組成部分，在網絡節點之間永久存儲和復制。 相比之下，鏈下元數據使用加密引用存儲在外部，從而提高了區塊鏈的效率和靈活性。

區塊鏈的數據結構本身包含鏈上元數據。 該信息在所有網絡節點上永久保存和復制，並構成區塊鏈分布式账本的組成部分。 大多數鏈上元數據保存在實際交易中。 在區塊鏈上，每筆交易都有一個帶有相關元數據的有效負載。 例如，在地址之間發送加密貨幣時，發送者、接收者、金額和交易日期被記錄爲鏈上元數據。

對於智能合約，合約的代碼和隨附數據作爲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。 每個區塊都有標頭，提供某些易於驗證的元數據，例如區塊時間戳、區塊編號和交易 ID。 有關代幣屬性（例如代幣名稱、符號、供應）的元數據經常保存在以太坊 ERC-721 和 ERC-20 等代幣的區塊鏈上。

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，包括閃電網絡等鏈下擴展解決方案、星際文件系統（IPFS）等去中心化存儲系統以及外部數據庫。 區塊鏈使用加密哈希或指針來引用鏈外元數據，這可以釋放區塊鏈上的空間以用於更大或不太重要的數據存儲，減少擁塞，並爲需要私有或動態信息的應用程序提供靈活性。

三、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、交易詳細信息、智能合約數據、數字籤名、Gas費、IPFS鏈接、預言機信息和不可替代代幣（NFT）元數據，從而在區塊鏈網絡中實現多樣化的功能和信息存儲。

時間戳

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

交易明細

發送者和接收者的地址、交易金額和不同的交易 ID 只是區塊鏈上每筆交易中可以包含的元數據的幾個示例。

智能合約數據

當智能合約在區塊鏈上執行時，合約運行所需的參數和輸入數據可能包含在元數據中。

數字籤名

爲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

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費的詳細信息。 礦工和驗證者需要這些信息來確定交易的優先級。

星際文件系統鏈接

可以在區塊鏈元數據中找到 IPFS（一種去中心化文件存儲系統）的鏈接。 用戶可以根據需要通過檢索 IPFS 文件的引用（通常以哈希的形式）來訪問區塊鏈上的數據。 可以使用此方法存儲大文件，包括與 NFT 等鏈上資產相關的圖像、視頻或文檔。

預言機

預言機是提供智能合約訪問現實世界數據的外部服務。 這些預言機的信息可能包含在區塊鏈元數據中以引發智能合約活動。

不可替代代幣元數據

NFT 通常包含元數據，例如創建者、描述以及有關它們所代表的數字或物理資產的其他詳細信息。

四、如何將元數據添加到區塊鏈交易中？

當用戶想要將元數據添加到區塊鏈交易時，他們可以通過智能合約來實現，智能合約是一個自動執行的合約，其中編碼了預定條款。

讓我們以以太坊爲例來了解這個過程，以太坊以其通過智能合約在交易中包含元數據的能力而聞名。

創建智能合約

在添加元數據之前必須創建智能合約。 本合同中包含有關元數據存儲位置和方式的說明。 元數據可以存儲在定義的變量中，通常作爲字符串。 這是一個用 Solidity 編寫的簡化示例，

在上面的示例中，名爲 MyContract 的智能合約具有一個公共可讀的元數據變量，並具有一個名爲 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來與智能合約進行通信，以將元數據添加到區塊鏈交易中。 這可以使用 web3.js 或 ethers.js 等庫或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成本、安全性和隱私等因素。

五、區塊鏈元數據的用例

區塊鏈元數據可廣泛應用於各個行業，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、材料在供應鏈中的通過情況以及質量檢查的信息。

這些信息對於解決欺詐或召回等問題、保證監管合規性和確認真實性至關重要。 此外，客戶可以使用此元數據就他們購买的商品做出明智的決策。

數字身份和認證

區塊鏈元數據可用於安全管理和保存憑證和個人數據。 人們負責自己的數據，並可以允許或禁止那些被允許的人訪問，這降低了身份盜竊和隱私侵犯的可能性。 企業、政府和教育機構可以利用該技術來提高服務安全性並加快身份驗證程序。

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。 這些自動執行合約使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爲元數據，立即爲受不利天氣條件影響的保單持有人提供賠付。

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

不可替代代幣和數字資產

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。 有關發起者、所有權歷史和數字項目特徵的信息都是元數據的示例。 來源追蹤、藝術品認證以及基於 NFT 的去中心化應用程序 (DApp) 的創建都可以從這些知識中受益匪淺。

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地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，從而提高健康信息的安全性和隱私性。 此外，它還促進了各種醫療保健系統之間的通信，並使緊急響應人員能夠更快地獲取重要的醫療信息。

六、與區塊鏈元數據相關的挑战

克服區塊鏈元數據的挑战，包括可擴展性問題、數據安全問題和預言機可靠性，對於可持續技術進步和廣泛採用至關重要。

對可擴展性和存儲成本的擔憂很重要，因爲隨着區塊鏈網絡規模的擴大，它們的效率可能會降低並且需要更多的資源。 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，特別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，當依賴預言機檢索外部數據時，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輸入的影響。

解決這些挑战對於區塊鏈技術在各行業的持續發展和採用至關重要。 克服區塊鏈元數據中的這些障礙需要採取多元化的策略。 开發人員可以探索第二層解決方案和分片技術，從主鏈上卸載某些數據，以避免可擴展性困難。

加密和許可的區塊鏈可用於提高敏感數據的數據安全性和隱私性。 預言機的可靠性可以通過採用多個數據源進行驗證和信譽機制來確保。 因此，借助強大的安全協議、創造性技術和精心設計，區塊鏈元數據可以變得更加高效和安全。

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