區塊鏈記賬規則節點
㈠ 區塊鏈技術有哪些區塊鏈核心技術介紹
當下最火熱的互聯網話題是什麼,不用小編說也知道,那就是區塊鏈技術,不過不少朋友只是聽說過這個技術,對其並沒有過多的深入理解,那麼區塊鏈技術有哪些?下面我們將為大家帶來區塊鏈核心技術介紹,以作大家參考之用。
區塊鏈技術核心有哪些?
區塊鏈技術可以是一個公開的分類賬(任何人都可以看到),也可以是一個受許可的網路(只有那些被授權的人可以看到),它解決了供應鏈的挑戰,因為它是一個不可改變的記錄,在網路參與者之間共享並實時更新。
區塊鏈技術----數據層:設計賬本的數據結構
核心技術1、區塊+鏈:
從技術上來講,區塊是一種記錄交易的數據結構,反映了一筆交易的資金流向。系統中已經達成的交易的區塊連接在一起形成了一條主鏈,所有參與計算的節點都記錄了主鏈或主鏈的一部分。
每個區塊由區塊頭和區塊體組成,區塊體只負責記錄前一段時間內的所有交易信息,主要包括交易數量和交易詳情;區塊頭則封裝了當前的版本號、前一區塊地址、時間戳(記錄該區塊產生的時間,精確到秒)、隨機數(記錄解密該區塊相關數學題的答案的值)、當前區塊的目標哈希值、Merkle數的根值等信息。從結構來看,區塊鏈的大部分功能都由區塊頭實現。
核心技術2、哈希函數:
哈希函數可將任意長度的資料經由Hash演算法轉換為一組固定長度的代碼,原理是基於一種密碼學上的單向哈希函數,這種函數很容易被驗證,但是卻很難破解。通常業界使用y=hash(x)的方式進行表示,該哈希函數實現對x進行運算計算出一個哈希值y。
常使用的哈希演算法包括MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-384及SHA-512等。以SHA256演算法為例,將任何一串數據輸入到SHA256將得到一個256位的Hash值(散列值)。其特點:相同的數據輸入將得到相同的結果。輸入數據只要稍有變化(比如一個1變成了0)則將得到一個完全不同的結果,且結果無法事先預知。正向計算(由數據計算其對應的Hash值)十分容易。逆向計算(破解)極其困難,在當前科技條件下被視作不可能。
核心技術3、Merkle樹:
Merkle樹是一種哈希二叉樹,使用它可以快速校驗大規模數據的完整性。在區塊鏈網路中,Merkle樹被用來歸納一個區塊中的所有交易信息,最終生成這個區塊所有交易信息的一個統一的哈希值,區塊中任何一筆交易信息的改變都會使得Merkle樹改變。
核心技術4、非對稱加密演算法:
非對稱加密演算法是一種密鑰的保密方法,需要兩個密鑰:公鑰和私鑰。公鑰與私鑰是一對,如果用公鑰對數據進行加密,只有用對應的私鑰才能解密,從而獲取對應的數據價值;如果用私鑰對數據進行簽名,那麼只有用對應的公鑰才能驗證簽名,驗證信息的發出者是私鑰持有者。
因為加密和解密使用敗裂仿的是兩個不同的密鑰,所以這種演算法叫做非對稱加密演算法,而對稱加密在加密與解密的過程中使用的是同一把密鑰。
區塊鏈技術----網路層:實現記賬節點的去中心化
核心技術5、P2P網路:
P2P網路(對等網路),又稱點對點技術,是沒有中心伺服器、依靠用戶群交換信息的互聯網體系。與有中心伺服器的中央網路系統不同,對等網路的每個用戶端既是一個節點,也有伺服器的功能。國內的迅雷軟體採用的就是P2P技術。P2P網路其具有去中心化與健壯性等特點。
區塊鏈技術----共識層:調配記賬節點的任務負載
核心技術6、共識機制:
共識機制,就是所有記賬節點之間如何達成共識,去認定一個記錄的有效性,這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。目前主要有四大類共識機制:PoW、PoS、DPoS和分布式一致性演算法。
PoW(ProofofWork,工作量證明):PoW機制,也就是像比特幣的挖礦機制,礦工通過把網路尚未記錄的現有交易打包到一個區塊,然後不斷遍歷嘗試來尋找一個隨機數,使得新區塊加上隨機數的哈希值滿足一定的難度條件。找到滿足條件的隨機數,就相當於確定了區塊鏈最新的一個區塊,也相當於獲得了區塊鏈的本輪記賬權。礦工把滿足挖礦難度條件的區塊在源伏網路中廣播出去,全網其他節點在驗證該區塊滿足挖礦難度條件,同時區塊里的交易數據符合協議規范後,將各自把該區塊鏈接到自己版本的區塊鏈上,從而在全網形成對當前網路狀態的共識。
PoS(ProofofStake,權益證明):PoS機制,要求節點提供擁有一定數量的代幣證明來獲取競爭區塊鏈記賬權的一種分布式共識機制。如果單純依靠代幣余額來決定記賬者必然察纖使得富有者勝出,導致記賬權的中心化,降低共識的公正性,因此不同的PoS機制在權益證明的基礎上,採用不同方式來增加記賬權的隨機性來避免中心化。例如點點幣(PeerCoin)PoS機制中,擁有最多鏈齡長的比特幣獲得記賬權的幾率就越大。NXT和Blackcoin則採用一個公式來預測下一記賬的節點。擁有多的代幣被選為記賬節點的概率就會大。未來以太坊也會從目前的PoW機制轉換到PoS機制,從目前看到的資料看,以太坊的PoS機制將採用節點下賭注來賭下一個區塊,賭中者有額外以太幣獎,賭不中者會被扣以太幣的方式來達成下一區塊的共識。
DPoS(DelegatedProof-Of-Stake,股份授權證明):DPoS很容易理解,類似於現代企業董事會制度。比特股採用的DPoS機制是由持股者投票選出一定數量的見證人,每個見證人按序有兩秒的許可權時間生成區塊,若見證人在給定的時間片不能生成區塊,區塊生成許可權交給下一個時間片對應的見證人。持股人可以隨時通過投票更換這些見證人。DPoS的這種設計使得區塊的生成更為快速,也更加節能。
分布式一致性演算法:分布式一致性演算法是基於傳統的分布式一致性技術。其中有分為解決拜占庭將軍問題的拜占庭容錯演算法,如PBFT(拜占庭容錯演算法)。另外解決非拜占庭問題的分布式一致性演算法(Pasox、Raft),詳細演算法本文不做說明。該類演算法目前是聯盟鏈和私有鏈場景中常用的共識機制。
綜合來看,POW適合應用於公鏈,如果搭建私鏈,因為不存在驗證節點的信任問題,可以採用POS比較合適;而聯盟鏈由於存在不可信局部節點,採用DPOS比較合適。
區塊鏈技術----激勵層:制定記賬節點的"薪酬體系"
核心技術7、發行機制和激勵機制:
以比特幣為例。比特幣最開始由系統獎勵給那些創建新區塊的礦工,該獎勵大約每四年減半。剛開始每記錄一個新區塊,獎勵礦工50個比特幣,該獎勵大約每四年減半。依次類推,到公元2140年左右,新創建區塊就沒有系統所給予的獎勵了。屆時比特幣全量約為2100萬個,這就是比特幣的總量,所以不會無限增加下去。
另外一個激勵的來源則是交易費。新創建區塊沒有系統的獎勵時,礦工的收益會由系統獎勵變為收取交易手續費。例如,你在轉賬時可以指定其中1%作為手續費支付給記錄區塊的礦工。如果某筆交易的輸出值小於輸入值,那麼差額就是交易費,該交易費將被增加到該區塊的激勵中。只要既定數量的電子貨幣已經進入流通,那麼激勵機制就可以逐漸轉換為完全依靠交易費,那麼就不必再發行新的貨幣。
區塊鏈技術----合約層:賦予賬本可編程的特性
核心技術8、智能合約:
智能合約是一組情景應對型的程序化規則和邏輯,是通過部署在區塊鏈上的去中心化、可信共享的腳本代碼實現的。通常情況下,智能合約經各方簽署後,以程序代碼的形式附著在區塊鏈數據上,經P2P網路傳播和節點驗證後記入區塊鏈的特定區塊中。智能合約封裝了預定義的若干狀態及轉換規則、觸發合約執行的情景、特定情景下的應對行動等。區塊鏈可實時監控智能合約的狀態,並通過核查外部數據源、確認滿足特定觸發條件後激活並執行合約。
以上就是小編為您帶來的區塊鏈技術有哪些?區塊鏈核心技術介紹的全部內容。
㈡ 區塊鏈的運行原理和發展,你不得不知!
一、為什麼會有區塊鏈的創新?
第一代互聯網的起點是TCP/IP協議,就是執行一個網路上所有節點統一格式對等傳輸信息的開放代碼。但是這樣一個並不復雜的創新對於人類的影響是劃時代的,她把全球統一市場所需要的基本價值觀:「自由、平等、博愛」,給程序化、協議化、可執行化了。進而派生出STMP郵件協議、HTTP域名協議等,去中心化的實現了全球信息傳遞的低成本高效率。正如阿里巴巴副總裁高紅冰所說:
「互聯網就是消滅那個價值很低、成本很高的(信息)供應鏈——它開放、互聯、對等、全球化、去中心化。」
我們知道:市場的本質也是去中心化的,她自動執行也就是「等價交換」的去中心化協議,就像諾貝爾獎金獲得者羅納德科斯總結的:「市場經濟建立在兩個深厚的認知基礎上:承認無知和包容不確定性。」亞當斯密也形容市場是:「看不見的手」!因此,市場一定需要信息去中心化的低成本流動,互聯網正是適應了全球統一市場形成的大氣候下,橫空出世了。
但是,第一代互聯網去中心化的解決了信息的低成本高效率傳輸的問題,她沒有解決信息的信用問題。因此,第二代互聯網必須突破的是:怎樣去中心化的建立全球信用?讓價值傳遞也低成本高效率進行。
那麼原來的中心化信用體系有什麼問題呢?眾所周知:中心化的信用,如各國法幣,信用價值不同,清算體系也各不兼容,給全球貿易增加了很大成本。目前以美元為中心的全球信用體系,在機制上存在「特里芬悖論」(實質就是一國法幣無法同時兼顧解決本國經濟利益和全球經濟需要的沖突),因此2009年中國央行行長周小川呼籲超主權存儲貨幣的產生,同年,中本聰在網上公開了第一代區塊鏈源代碼————「比特幣」。
二、區塊鏈系統是怎樣運行的?
首先,中本聰很清楚建立一個支付系統的信用必須解決防止「重復支付」問題,也就是不能造假幣。中心化的信用系統是靠國家機器防止造假幣。「比特幣」怎麼辦呢?中本聰的偉大創新是給每一筆交易「蓋時間戳」(timestamp)。每十分鍾一個區塊(block:相當於網路賬簿),把這十分鍾的全網交易都正確的蓋上時間戳。問題是誰來蓋呢?中本聰並沒有假設互聯網上都是雷鋒,他同意亞當.斯密的觀點:市場上的人是貪婪的。他讓所謂自稱「礦工」的人去競爭這十分鍾一個區塊的記賬權,競爭的規則就是正確記賬的同時要去解SHA256難題,誰能證明自己的計算機算力最快(所謂PROOF OF WORK 機制),ta就能競爭到這十分鍾區塊的合法記賬權,並得到二十五個比特幣的獎勵。這就是所謂俗稱的「挖礦」過程,實際是建立一個全網總賬——區塊鏈的去中心化信用過程,所以礦工更本質的職能是「記賬員」!
中本聰在其比特幣白皮書中,比較詳盡的敘述了這個信用系統建立的過程:
第一步:每一筆交易為了讓全網承認有效,必須廣播給每個節點(node:也就是礦工);
第二步:每個礦工節點要正確無誤的給這十分鍾的每一筆交易蓋上時間戳並記入那個區塊(block);
第三步:每個礦工節點要通過解SHA256難題去競爭這個十分鍾區塊的合法記賬權,並爭取得到二十五個比特幣的獎勵(頭四年是每十分鍾五十個比特幣,每四年遞減一半);
第四步:如果一個礦工節點解開了這十分鍾的SHA256難題,ta將向全網公布ta這十分鍾區塊記錄的所有蓋時間戳交易,並由全網其他礦工節點核對;
第五步:全網其他礦工節點核對該區塊記賬的正確性(因為他們同時也在蓋時間戳記賬,只是沒有競爭到合法區塊記賬權,因此無獎勵),沒有錯誤後他們將在該合法區塊之後競爭下一個區塊,這樣就形成了一個合法記賬的區塊單鏈,也就是比特幣支付系統的總賬——區塊鏈。
一般來說,每一筆交易,必須經過六次區塊確認,也就是六個十分鍾記賬,才能最終在區塊鏈上被承認合法交易。以下是比特幣的記賬格式:
所以所謂「比特幣」,就是這樣一個賬單系統:它包括所有者用私鑰進行電子簽名並支付給下一個所有者,然後由全網的「礦工」蓋時間戳記賬,形成區塊鏈。
三、比特幣的區塊鏈金融有哪些創新?
類黃金化,嘗試建立全球互聯網去中心化信用,有可能讓價值在全網高速低費率的流轉(目前每筆轉轉費率是萬分之一);
貨幣總量由密碼學協議約定;
比之於黃金,數字貨幣無限可分;
貨幣價值可以建立在大量的P2P交易之上;
財務管理的完全透明(每筆交易都能在區塊鏈上查到)。
比特幣的區塊鏈全網記賬,在全球互聯網上最高建立了市值100億美元的市值。因此,清華五道口金融學院院長吳曉靈點睛指出:區塊鏈實驗建立了分布式信用,是互聯網TCP/IP的升級版,是從信息傳遞升級到價值傳遞;
四、比特幣的區塊鏈系統有哪些內在缺陷?
比特幣的區塊鏈系統自2009年在互聯網上開源運行以來,有成功的地方,但也顯示出一些難以克服的內在缺陷:
總量不能隨著市場的情況變化,必然暴漲暴跌;
挖礦的高碳,只有不到1%的礦工能夠競爭到沒十分鍾區塊的記賬權,其他參與競爭的99%以上的礦工算力浪費;
每年10%左右的通貨膨脹大大增加了比特幣金融生態的成本,甚至威脅到她的生存;
作為去中心化自組織DAC系統,記賬和發行功能部分運行成本過高。
作為全球支付系統,效率遠遠達不到全球貿易的實際要求。比特幣網路每秒目前最多確認7筆交易,對比之下, Visa的網路系統每秒最快可處理10,000筆交易,支付寶的記錄是2014光棍節每秒鍾80,000筆!
五、區塊鏈技術2.0的發展:
作為區塊鏈的2.0升級發展,首先聚焦在解決比特幣記賬的挖礦高碳上:
在我們討論怎麼克服比特幣挖礦記賬高碳時,清華經濟學研究所的劉濤雄教授指出,挖礦靠算力競爭,最後只有一家競爭到合法記賬權,其他99%的礦工節點都白挖了,浪費了資源,顯然不太合理,如果全網透明的知道下一家區塊的合法記賬權,隨機的在全網產生,就免除了競爭記賬的高碳!我們聽後都大贊劉教授主意高明,因為現在比較成功的二代幣NXT正是這種機制,他們的白皮書叫「透明鍛造」,只是記賬權花落誰家的概率是和每個礦工節點錢包的NXT代幣持有量成正比,這個叫股權證明機制(PROOF OF STOCK)。當然,這也引發了NXT把代幣分發給早期投資開發者不公平的爭論!
RIPPLE是一個區塊鏈半去中心化的方案,利用「可信任網關」(trusted gateways)進行區塊鏈記賬,其信用是建立在這些網關不會同時作惡的共識記賬(consensus ledger)協議上。
最有雄心的嘗試是以太坊(Ethereum),她把區塊鏈的技術和圖靈完備結合起來,期望開發出一套未來滿足各種區塊鏈系統建設的基礎性平台,可以支持各種信用貨幣、數字資產、智能協議甚至金融衍生品的開發.其系統設計是ETHERUM平台統一區塊鏈記賬,為所有開發者共同使用,也許她們的正式版本能在不久地將來發布。
六、區塊鏈的創新在其他領域的可能應用:
現在,區塊鏈在建立去中心化信用的嘗試,已經不限於金融界,而被社會各個領域關注,特別是在中國目前一些中心性信用如「紅會」,處於「塌陷」態勢,區塊鏈更能為社會管理提供一種全新的思路和技術選項,以下是我們了解的一些新進展和相關討論:
區塊鏈和物聯網結合,將數字資產和原子資產統一起來,抹平消費資產和現金資產的區別,擴展大眾的信用,加速價值流通;(IBM-三星)
區塊鏈上建立知識產權保護系統,對知識產權的使用全網記賬,建立全球廣告市場;
區塊鏈是否可以為一帶一路的新興經濟體發行協議型密碼學貨幣提供技術支撐;
區塊鏈+雲計算可以發展成去中心化的自媒體和社區系統;
區塊鏈可以搭建去中心化的股權眾籌體系,讓創新項目提前進入流通領域;
區塊鏈可以發展出全透明的財務管理系統;
區塊鏈支持建立全球去中心化公司組織。
總之,在這個信用已經成為緊缺資源的時代,區塊鏈的技術創新,作為一種分布式信用的模式,為全球市場的金融、社會管理、人才評價和去中心化組織建設等,都提供了一個廣闊的發展前景。
㈢ 區塊鏈常見的三大共識機制
區塊鏈是建立在P2P網路,由節點參與的分布式賬本系統,最大的特點是「去中心化」。也就是說在區塊鏈系統中,用戶與用戶之間、用戶與機構之間、機構與機構之間,無需建立彼此之間的信任,只需依靠區塊鏈協議系統就能實現交易。
可是,要如何保證賬本的准確性,權威性,以及可靠性?區塊鏈網路上的節點為什麼要參與記賬?節點如果造假怎麼辦?如何防止賬本被篡改?如何保證節點間的數據一致性?……這些都是區塊鏈在建立「去中心化」交易時需要解決的問題,由此產生了共識機制。
所謂「共識機制」,就是通過特殊節點的投票,在很短的時間內完成對交易的驗證和確認;當出現意見不一致時,在沒有中心控制的情況下,若干個節點參與決策達成共識,即在互相沒有信任基礎的個體之間如何建立信任關系。
區塊鏈技術正是運用一套基於共識的數學演算法,在機器之間建立「信任」網路,從而通過技術背書而非中心化信用機構來進行全新的信用創造。
不同的區塊鏈種類需要不同的共識演算法來確保區塊鏈上最後的區塊能夠在任何時候都反應出全網的狀態。
目前為止,區塊鏈共識機制主要有以下幾種:POW工作量證明、POS股權證明、DPOS授權股權證明、Paxos、PBFT(實用拜占庭容錯演算法)、dBFT、DAG(有向無環圖)
接下來我們主要說說常見的POW、POS、DPOS共識機制的原理及應用場景
概念:
工作量證明機制(Proof of work ),最早是一個經濟學名詞,指系統為達到某一目標而設置的度量方法。簡單理解就是一份證明,用來確認你做過一定量的工作,通過對工作的結果進行認證來證明完成了相應的工作量。
工作量證明機制具有完全去中心化的優點,在以工作量證明機制為共識的區塊鏈中,節點可以自由進出,並通過計算隨機哈希散列的數值解爭奪記賬權,求得正確的數值解以生成區塊的能力是節點算力的具體表現。
應用:
POW最著名的應用當屬比特幣。在比特幣網路中,在Block的生成過程中,礦工需要解決復雜的密碼數學難題,尋找到一個符合要求的Block Hash由N個前導零構成,零的個數取決於網路的難度值。這期間需要經過大量嘗試計算(工作量),計算時間取決於機器的哈希運算速度。
而尋找合理hash是一個概率事件,當節點擁有佔全網n%的算力時,該節點即有n/100的概率找到Block Hash。在節點成功找到滿足的Hash值之後,會馬上對全網進行廣播打包區塊,網路的節點收到廣播打包區塊,會立刻對其進行驗證。
如果驗證通過,則表明已經有節點成功解迷,自己就不再競爭當前區塊,而是選擇接受這個區塊,記錄到自己的賬本中,然後進行下一個區塊的競爭猜謎。網路中只有最快解謎的區塊,才會添加的賬本中,其他的節點進行復制,以此保證了整個賬本的唯一性。
假如節點有任何的作弊行為,都會導致網路的節點驗證不通過,直接丟棄其打包的區塊,這個區塊就無法記錄到總賬本中,作弊的節點耗費的成本就白費了,因此在巨大的挖礦成本下,也使得礦工自覺自願的遵守比特幣系統的共識協議,也就確保了整個系統的安全。
優缺點
優點:結果能被快速驗證,系統承擔的節點量大,作惡成本高進而保證礦工的自覺遵守性。
缺點:需要消耗大量的演算法,達成共識的周期較長
概念:
權益證明機制(Proof of Stake),要求證明人提供一定數量加密貨幣的所有權。
權益證明機制的運作方式是,當創造一個新區塊時,礦工需要創建一個「幣權」交易,交易會按照預先設定的比例把一些幣發送給礦工本身。權益證明機制根據每個節點擁有代幣的比例和時間,依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度,從而加快了尋找隨機數的速度。
應用:
2012年,化名Sunny King的網友推出了Peercoin(點點幣),是權益證明機制在加密電子貨幣中的首次應用。PPC最大創新是其采礦方式混合了POW及POS兩種方式,採用工作量證明機制發行新幣,採用權益證明機制維護網路安全。
為了實現POS,Sunny King借鑒於中本聰的Coinbase,專門設計了一種特殊類型交易,叫Coinstake。
上圖為Coinstake工作原理,其中幣齡指的是貨幣的持有時間段,假如你擁有10個幣,並且持有10天,那你就收集到了100天的幣齡。如果你使用了這10個幣,幣齡被消耗(銷毀)了。
優缺點:
優點:縮短達成共識所需的時間,比工作量證明更加節約能源。
缺點:本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算,轉賬真實性較難保證
概念:
授權股權證明機制(Delegated Proof of Stake),與董事會投票類似,該機制擁有一個內置的實時股權人投票系統,就像系統隨時都在召開一個永不散場的股東大會,所有股東都在這里投票決定公司決策。
授權股權證明在嘗試解決傳統的PoW機制和PoS機制問題的同時,還能通過實施科技式的民主抵消中心化所帶來的負面效應。基於DPoS機制建立的區塊鏈的去中心化依賴於一定數量的代表,而非全體用戶。在這樣的區塊鏈中,全體節點投票選舉出一定數量的節點代表,由他們來代理全體節點確認區塊、維持系統有序運行。
同時,區塊鏈中的全體節點具有隨時罷免和任命代表的權力。如果必要,全體節點可以通過投票讓現任節點代表失去代表資格,重新選舉新的代表,實現實時的民主。
應用:
比特股(Bitshare)是一類採用DPOS機制的密碼貨幣。通過引入了見證人這個概念,見證人可以生成區塊,每一個持有比特股的人都可以投票選舉見證人。得到總同意票數中的前N個(N通常定義為101)候選者可以當選為見證人,當選見證人的個數(N)需滿足:至少一半的參與投票者相信N已經充分地去中心化。
見證人的候選名單每個維護周期(1天)更新一次。見證人然後隨機排列,每個見證人按序有2秒的許可權時間生成區塊,若見證人在給定的時間片不能生成區塊,區塊生成許可權交給下一個時間片對應的見證人。DPoS的這種設計使得區塊的生成更為快速,也更加節能。
DPOS充分利用了持股人的投票,以公平民主的方式達成共識,他們投票選出的N個見證人,可以視為N個礦池,而這N個礦池彼此的權利是完全相等的。持股人可以隨時通過投票更換這些見證人(礦池),只要他們提供的算力不穩定,計算機宕機,或者試圖利用手中的權力作惡。
優缺點:
優點:縮小參與驗證和記賬節點的數量,從而達到秒級的共識驗證
缺點:中心程度較弱,安全性相比POW較弱,同時節點代理是人為選出的,公平性相比POS較低,同時整個共識機制還是依賴於代幣的增發來維持代理節點的穩定性。
㈣ 一文看懂互聯網區塊鏈
一文看懂互聯網區塊鏈
一文看懂互聯網區塊鏈,要了解區塊鏈,就不得不從互聯網的誕生開始研究區塊鏈的技術發展簡史,從中發掘區塊鏈產生的動因,並由此推斷區塊鏈的未來。下面讓我們一文看懂互聯網區塊鏈。
一文看懂互聯網區塊鏈1
區塊鏈的鼻祖就是麻將,最早的區塊鏈是中國人發明的!區塊鏈就跟麻將一樣,只不過麻將的區塊比較少而已,麻將只有136個區塊,各地麻將規則不同可視作為比特幣的硬分叉。
麻將作為最古老的區塊鏈項目,四個礦工一組,最先挖出13位正確哈希值的獲得記賬權以及獎勵,採用願賭服輸且不能作弊出老千的共識機制!
麻將去中心化,每個人都可以是庄,完全就是點對點。
礦池=棋牌室的老闆抽佣。
不可篡改,因為說服其他三個人需要消耗太多算力和體力。
典型的價值互聯網。我兜里的價值用不了八圈,就跑到他們兜里去了。
中國人基本上人手打得一手好麻將,區塊鏈方面生產了全球70%~80%的礦機,並擁有全世界最多的算力,約佔77%的算力
麻將其實是最早的的區塊鏈項目:
1,四個礦工一組,先碰撞出13個數字正確哈希值的礦工可以獲得記賬權並得到獎勵。
2,不可篡改。因為說服其他三個人需要消耗太多算力和體力。
3,典型的價值互聯網。我兜里的價值數字貨幣www.gendan5.com/digitalcurrency/btc.html用不了八圈,就跑到他們兜里去了。
4、去中心化,每個人都可以是庄,完全就是點對點。
5、UTXO,未花費的交易支出。
還有另外一種賒賬的區塊鏈玩法,假設大家身上都沒現金
細究一下,在大家達成共識時,我們看不到任何中介或者第三方出來評判丙贏了,大家給丙的獎勵也不需要通過第三方轉交給丙,都是直接點對點交易,這一過程就是去中心化,牌友們(礦工)各自記錄了第一局的戰績,丙大胡自摸十三幺,乙杠了甲東風,記錄完成後就生成了一個完整的區塊,但要記住,這才只是第一局,在整個區塊鏈上,這才僅僅是一個節點,開頭說的8局打完,也就是8個節點(區塊),8個區塊連接在一起就形成了一個完整賬本,這就是區塊鏈。因為這個賬本每人都有一個,所以就是分布式賬本,目的就是為了防止有人篡改記錄,打到最後,誰輸誰贏一目瞭然。
4個男士(甲乙丙丁)湊在一塊打麻將來錢,大家都沒帶現金,於是請一美女(中心化)用本子記賬,記錄每一局誰贏了多少錢、誰輸了多少錢?最後結束時,大家用支付寶或微信支付結總賬,但是如果這位美女記賬時記錯了或者預先被4人中的某人買通了故意記錯,就保證不了這個游戲結果的公正公平合理性,你說是不是?那怎麼辦呢?如果你「打麻將」能用「區塊鏈」作為游戲規則改編為如下:
4個男士(甲乙丙丁)湊在一塊打麻將來錢,大家都沒帶現金,乙說讓她帶來的美女記賬,甲說這位美女我們都不認識,於是甲乙丙丁4人一致約定每個人每局牌都在自己的手機上(區塊鏈節點)同時記賬(去中心化),最後打完麻將,直接手機上以電子貨幣結賬時,大家都對一下記賬的的結果,本來應該是一樣的記賬結果。
假設本來結果是甲手機上記的賬:乙欠甲10元。但乙手機上的記錄卻是不欠,可是其餘2人(丙、丁)和甲的記賬一樣,那還是按照少數服從多數規則結算,另外大家心裡對乙的誠信印象就差評了,下次打麻將就不會帶乙一起玩了。
除非乙預先買通(丙、丁)2人讓其故意作假,但乙買通他們2人的代價是10萬元(賴賬10元的1萬倍),那常理上乙只能選擇放棄,因為做假成本太高了。
假設即使乙在打牌的過程中,偷偷願意以高價10萬元預先買通丙、丁做這筆巨虧的傻貓交易,但區塊鏈的規則是按時間戳記賬的,原來是下午1點鍾記賬乙欠甲10元的,即丙和丁下午3點鍾再改賬時,時間是不可逆的,只能記下午3點鍾,那就又不吻合游戲規則了。
實際上在2017年博主已經開發出了一套麻將幣
中國最早的區塊鏈項目:四個礦工一組,最先從 148 個隨機數字中碰撞出 14 個數字正確哈希值的礦工,可以獲得一次記賬權激勵,由於分布式記賬需要得到其他幾位礦工的共識,因此每次記賬交易時間長約十幾分鍾。
一文看懂互聯網區塊鏈2
一、比特幣誕生之前,5個對區塊鏈未來有重大影響的互聯網技術
1969年,互聯網在美國誕生,此後互聯網從美國的四所研究機構擴展到整個地球。在應用上從最早的軍事和科研,擴展到人類生活的方方面面,在互聯網誕生後的近50年中,有5項技術對區塊鏈的未來發展有特別重大的意義。
1、1974誕生的TCP/IP協議:決定了區塊鏈在互聯網技術生態的位置
1974年,互聯網發展邁出了最為關鍵的一步,就是由美國科學家文頓瑟夫和羅伯特卡恩共同開發的互聯網核心通信技術--TCP/IP協議正式出台。
這個協議實現了在不同計算機,甚至不同類型的網路間傳送信息。所有連接在網路上的計算機,只要遵照這個協議,都能夠進行通訊和交互。
通俗的說,互聯網的數據能穿過幾萬公里,到達需要的計算機用戶手裡,主要是互聯網世界形成了統一的信息傳播機制。也就是互聯網設備傳播信息時遵循了一個統一的法律-TCP/IP協議。
理解TCP/IP協議對掌握互聯網和區塊鏈有非常重要的意義,在1974年TCP/IP發明之後,整個互聯網在底層的硬體設備之間,中間的網路協議和網路地址之間一直比較穩定,但在頂層應用層不斷涌現層出不窮的創新應用,這包括新聞,電子商務,社交網路,QQ,微信,也包括區塊鏈技術。
也就是說區塊鏈在互聯網的技術生態中,是互聯網頂層-應用層的一種新技術,它的出現,運行和發展沒有影響到互聯網底層的基礎設施和通訊協議,依然是按TCP/IP協議運轉的眾多軟體技術之一。
2、1984年誕生的思科路由器技術:是區塊鏈技術的模仿對象
1984年12月,思科公司在美國成立,創始人是斯坦福大學的一對夫婦,計算機中心主任萊昂納德·波薩克和商學院的計算機中心主任桑蒂·勒納,他們設計了叫做「多協議路由器」的聯網設備,放到互聯網的通訊線路中,幫助數據准確快速從互聯網的一端到達幾千公里的另一端。
整個互聯網硬體層中,有幾千萬台路由器工作繁忙工作,指揮互聯網信息的傳遞,思科路由器的一個重要功能就是每台路由都保存完成的互聯網設備地址表,一旦發生變化,會同步到其他幾千萬台路由器上(理論上),確保每台路由器都能計算最短最快的路徑。
大家看到路由器的運轉過程,會感到非常眼熟,那就是區塊鏈後來的重要特徵,理解路由器的意義在於,區塊鏈的重要特徵,在1984年的路由器上已經實現,對於路由器來說,即使有節點設備損壞或者被黑客攻擊,也不會影響整個互聯網信息的傳送。
3、隨萬維網誕生的B/S(C/S)架構:區塊鏈的對手和企圖顛覆的對象
萬維網簡稱為Web,分為Web客戶端和伺服器。所有更新的信息只在Web伺服器上修改,其他幾千,上萬,甚至幾千萬的客戶端計算機不保留信息,只有在訪問伺服器時才獲得信息的數據,這種結構也常被成為互聯網的B/S架構,也就是中心型架構。這個架構也是目前互聯網最主要的架構,包括谷歌、Facebook、騰訊、阿里巴巴、亞馬遜等互聯網巨頭都採用了這個架構。
理解B/S架構,對與後續理解區塊鏈技術將有重要的意義,B/S架構是數據只存放在中心伺服器里,其他所有計算機從伺服器中獲取信息。區塊鏈技術是幾千萬台計算機沒有中心,所有數據會同步到全部的計算機里,這就是區塊鏈技術的核心,
4、對等網路(P2P):區塊鏈的父親和技術基礎
對等網路P2P是與C/S(B/S)對應的另一種互聯網的基礎架構,它的特徵是彼此連接的多台計算機之間都處於對等的地位,無主從之分,一台計算機既可作為伺服器,設定共享資源供網路中其他計算機所使用,又可以作為工作站。
Napster是最早出現的P2P系統之一,主要用於音樂資源分享,Napster還不能算作真正的對等網路系統。2000 年3月14 日,美國地下黑客站點Slashdot郵寄列表中發表一個消息,說AOL的Nullsoft 部門已經發放一個開放源碼的Napster的克隆軟體Gnutella。
在Gnutella分布式對等網路模型中,每一個聯網計算機在功能上都是對等的,既是客戶機同時又是伺服器,所以Gnutella被稱為第一個真正的對等網路架構。
20年裡,互聯網的一些科技巨頭如微軟,IBM,也包括自由份子,黑客,甚至侵犯知識產權的犯罪分子不斷推動對等網路的發展,當然互聯網那些希望加強信息共享的理想主義者也投入了很大的熱情到對等網路中。區塊鏈就是一種對等網路架構的軟體應用。它是對等網路試圖從過去的沉默爆發的標桿性應用。
5、哈希演算法:產生比特幣和代幣(通證)的關鍵
哈希演算法將任意長度的數字用哈希函數轉變成固定長度數值的演算法,著名的哈希函數如:MD4、MD5、SHS等。它是美國國家標准暨技術學會定義的加密函數族中的一員。
這族演算法對整個世界的運作至關重要。從互聯網應用商店、郵件、殺毒軟體、到瀏覽器等、,所有這些都在使用安全哈希演算法,它能判斷互聯網用戶是否下載了想要的東西,也能判斷互聯網用戶是否是中間人攻擊或網路釣魚攻擊的受害者。
區塊鏈及其應用比特幣或其他虛擬幣產生新幣的過程,就是用哈希演算法的函數進行運算,獲得符合格式要求的數字,然後區塊鏈程序給予比特幣的獎勵。
包括比特幣和代幣的挖礦,其實就是一個用哈希演算法構建的小數學游戲。不過因為有了激烈的競爭,世界各地的人們動用了強大的伺服器進行計算,以搶先獲得獎勵。結果導致互聯網眾多計算機參與到這個小數學游戲中,甚至會耗費了某些國家超過40%的電量。
二、區塊鏈的誕生與技術核心
區塊鏈的誕生應該是人類科學史上最為異常和神秘的發明和技術,因為除了區塊鏈,到目前為止,現代科學史上還沒有一項重大發明找不到發明人是誰。
2008年10月31號,比特幣創始人中本聰(化名)在密碼學郵件組發表了一篇論文——《比特幣:一種點對點的電子現金系統》。在這篇論文中,作者聲稱發明了一套新的不受政府或機構控制的電子貨幣系統,區塊鏈技術是支持比特幣運行的基礎。
論文預印本地址在http://www.bitcoin.org/bitcoin.pdf,從學術角度看,這篇論文遠不能算是合格的論文,文章的主體是由8個流程圖和對應的解釋文字構成的, 沒有定義名詞、術語,論文格式也很不規范。
2009年1月,中本聰在SourceForge網站發布了區塊鏈的應用案例-比特幣系統的開源軟體,開源軟體發布後, 據說中本聰大約挖了100萬個比特幣.一周後,中本聰發送了10個比特幣給密碼學專家哈爾·芬尼,這也成為比特幣史上的第一筆交易。伴隨著比特幣的蓬勃發展,有關區塊鏈技術的研究也開始呈現出井噴式增長。
向大眾完整清晰的解釋區塊鏈的確是困難的事情,我們以比特幣為對象,盡量簡單但不斷深入的介紹區塊鏈的技術特徵。
1、區塊鏈是一種對等網路(P2P)的軟體應用
我們在前文提過,在21世紀初,互聯網形成了兩大類型的應用架構,中心化的B/S架構和無中心的對等網路(P2P)架構,阿里巴巴,新浪,亞馬遜,網路等等很多互聯網巨頭都是中心化的B/S架構,簡單的說,就是數據放在巨型伺服器中,我們普通用戶通過手機,個人電腦訪問阿里,新浪等網站的伺服器。
21世紀初以來,出現了很多自由分享音樂,視頻,論文資料的軟體應用,他們大部分採用的是對等網路(P2P)架構,就是沒有中心伺服器,大家的個人計算機都是伺服器,也都是客戶機,身份平等。但這類應用一直沒有流行起來,主要原因是資源消耗大,知識版權有問題等。區塊鏈就是這種領域的一種軟體應用。
2、區塊鏈是一種全網信息同步的對等網路(P2P)軟體應用
對等網路也有很多應用方式,很多時候,並不要求每台計算機都保持信息一致,大家只存儲自己需要的的信息,需要時再到別的計算機去下載。
但是區塊鏈為了支持比特幣的金融交易,就要求發生的每一筆交易都要寫入到歷史交易記錄中,並向所有安裝比特幣程序的計算機發送變動信息。每一台安裝了比特幣軟體的計算機都保持最新和全部的.比特幣歷史交易信息。
區塊鏈的這個全網同步,全網備份的特徵也就是常說的區塊鏈信息安全,不可更改來源。雖然在實際上依然不是絕對的安全,但當用戶量非常大時,的確在防範信息篡改上有一定安全優勢。
3、區塊鏈是一種利用哈希演算法產生」通證(代幣)」的全網信息同步的對等網路(P2P)軟體應用
區塊鏈的第一個應用是著名的比特幣,討論到比特幣時,經常會提到的一個名詞就是「挖礦」,那麼挖礦到底是什麼呢?
形象的比喻是,區塊鏈程序給礦工(游戲者)256個硬幣,編號分別為1,2,3……256,每進行一次Hash運算,就像拋一次硬幣,256枚硬幣同時拋出,落地後如果正巧編號前70的所有硬幣全部正面向上。礦工就可以把這個數字告訴區塊鏈程序,區塊鏈會獎勵50個比特幣給礦工。
從軟體程序的角度說,比特幣的挖礦就是用哈希SHA256函數構建的數學小游戲。區塊鏈在這個小游戲中首先規定了一種獲獎模式:給出一個256位的哈希數,但這個哈希數的後70位全部是0,然後游戲者(礦工)不斷輸入各種數字給哈希SHA256函數,看用這個函數能不能獲得位數有70個0的數字,找到一個,區塊鏈程序會獎勵50個比特幣給游戲者。實際的挖坑和獎勵要更復雜,但上面的舉例表達了挖礦和獲得比特幣的核心過程。
2009年比特幣誕生的時候,每筆賞金是50個比特幣。誕生10分鍾後,第一批50個比特幣生成了,而此時的貨幣總量就是50。隨後比特幣就以約每10分鍾50個的速度增長。當總量達到1050萬時(2100萬的50%),賞金減半為25個。當總量達到1575萬(新產出525萬,即1050的50%)時,賞金再減半為12.5個。根據比特幣程序的設計,比特幣總額是2100萬。
從上述介紹看,比特幣可以看做一個基於對等網路架構的猜數小游戲,每次正確的猜數結果獎勵的比特幣信息會傳遞給所有游戲者,並記錄到每個游戲者的歷史資料庫中。
4、區塊鏈技術因比特幣的興起產生的智能合約,通證、ICO與區塊鏈基礎平台
從上面的介紹看,比特幣的技術並不是從天上掉下來的新技術,而是把原來多種互聯網技術,如對等網路架構,路由的全網同步,網路安全的加密技術巧妙的組合在一起,算是一種組合創新的演算法游戲。
由於比特幣通過運作成為可以兌換法幣,購買實物,通過升值獲得暴利,全世界都不淡定了。抱著你能做,我也能做的態度,很多人創造了自己的仿比特幣軟體應用。同時利用政府難以監管對等網路的特點,各種山寨幣與比特幣一起爆發。這其中出現了很多欺詐和潛逃事件,逐步引起各國政府的關注。
區塊鏈基礎平台:用區塊鏈技術框架創建貨幣還是有相當的技術難度,這時區塊鏈基礎平台以太坊等基礎技術平台出現了,讓普通人也可以方便的創建類「比特幣」軟體程序,各顯神通,請人入局挖幣,炒幣,從中獲得利益。
通證或代幣:各家「比特幣」、「山寨幣」如果用哈希演算法創建的猜數小游戲,產生自己的「貨幣」時,這個「貨幣」統稱「通證」或「代幣」。
ICO:由於比特幣和以太幣已經打通與各國法幣的兌換,其他新虛擬幣發幣時,只允許用比特幣和以太幣購買發行的新幣,這樣的發幣過程就叫ICO,ICO的出現放大了比特幣,以太幣的交易量。同時很多ICO項目完全建立在虛無的項目上,導致大量欺詐案例頻發。進一步加深了社會對區塊鏈生成虛擬貨幣的負面認識。
智能合約:可以看做區塊鏈上的一種軟體功能,是輔助區塊鏈上各種虛擬幣交易的程序,具體的功能就像淘寶上支付寶的資金託管一樣,當一方用戶收到的貨物,在支付寶上進行確認後,資金自動支付個給買家貨主,智能合約在比特幣等區塊鏈應用上也是承擔了這個中介支付功能。
三、區塊鏈技術在互聯網中的歷史地位和未來前景
1、區塊鏈處於互聯網技術的什麼位置?是頂層的一種新軟體和架構。
我們在前面的TCP/IP介紹中提到,區塊鏈與瀏覽器、QQ、微信、網路游戲軟體、手機APP等一樣,是互聯網頂層-應用層的一種軟體形式。它的運行依然要靠TCP/IP的架構體系傳輸數據。只是與大部分應用層軟體不同,沒有採用C/S(B/S)的中心軟體架構。而是採用了不常見的對等網路架構,從這一點說,區塊鏈並不能顛覆互聯網基礎結構。
2、區塊鏈想要顛覆誰?想顛覆萬維網的B/S(C/S)結構。
它試圖要顛覆其實是89年年誕生的萬維網B/S,C/S結構。前面說過。由於89年年歐洲物理學家蒂姆· 伯納斯· 李發明萬維網並放棄申請專利。此後近30年中,包括谷歌,亞馬遜,facebook,阿里巴巴,網路,騰訊等公司利用萬維網B/S(C/S)結構,成長為互聯網的巨頭。
在他們的總部,建立了功能強大的中心伺服器集群,存放海量數據,上億用戶從巨頭伺服器中獲取自己需要的數據,這樣也導致後來雲計算的出現,而後互聯網巨頭把自己沒有用完的中心伺服器資源開放出來,進一步吸取企業,政府,個人的數據。中心化的互聯網巨頭對世界,國家,互聯網用戶影響力越來越大。
區塊鏈的目標是通過把數據分散到每個互聯網用戶的計算機上,試圖降低互聯網巨頭的影響力,由此可見區塊鏈真正的對手和想要顛覆的是1990年誕生的B/S(C/S)結構。但能不能顛覆掉,就要看它的技術優勢和瓶頸。
3、區塊鏈的技術缺陷:追求徹底平等自由帶來的困境
區塊鏈的技術缺陷首先來自與它的對等網路架構上,舉個例子,目前淘寶是B/S結構,海量的數據存放在淘寶伺服器集群機房裡,幾億消費者通過瀏覽器到淘寶伺服器網站獲取最新信息和歷史信息。
如果用區塊鏈技術,就是讓幾億人的個人電腦或手機上都保留一份完整的淘寶資料庫,每發生一筆交易,就同步給其他幾億用戶。這在現實中是完全無法實現的。傳輸和存儲的數據量太大。相當於同時建立幾億個淘寶網站運行。
因此區塊鏈無法應用在數據量大的項目上,甚至小一點的網站項目用區塊鏈也會吃力。到2018年,比特幣運行了近10年,積累的交易數據已經讓整個系統面臨崩潰。
於是區塊鏈採用了很多變通方式,如建立中繼節點和閃電節點,這兩個概念同樣會讓人一頭霧水,通俗的說,就是區塊鏈會向它要顛覆的對象B/S結構進行了學習,建立數據伺服器中心成為區塊鏈的中繼節點,也用類瀏覽器的終端訪問,這就是區塊鏈的閃電節點。
這種變動能夠緩解區塊鏈的技術缺陷,但確讓區塊鏈變成它反對的樣子,中心化。由此可見,單純的區塊鏈技術由於技術特徵有重大缺陷,無法像萬維網一樣應用廣泛,如果技術升級,部分採用B/S(C/S)結構,又會使得區塊鏈有了中心化的信息節點,不在保持它誕生時的夢想。
4、從互聯網大腦模型看區塊鏈的未來前景
我們知道互聯網一般是指將世界范圍計算機網路互相聯接在一起的網際網路,在這基礎上發展出覆蓋全世界的全球性互聯網路稱互聯網,即是互相連接一起的網路結構。
從1969年互聯網誕生以來,人類從不同的方向在互聯網領域進行創新,並沒有統一的規劃將互聯網建造成什麼結構,當時間的車輪到達2017年,隨著人工智慧,物聯網,大數據,雲計算,機器人,虛擬現實,工業互聯網等科學技術的蓬勃發展,當人類抬起頭來觀看自己的創造的巨系統,互聯網大腦的模型和架構已經越來越清晰。
通過近20年的發展依託萬維網的B/S,C/S結構,騰訊QQ,微信,Facebook,微博、twitter亞馬遜已經發展出類神經元網路的結構。互聯網設備特別是個人計算機,手機在通過設備上的軟體在巨頭的中心伺服器上映射出個人數據和功能空間,相互加好友交流,傳遞信息。互聯網巨頭通過中心伺服器集群的軟體升級,不斷優化數億台終端的軟體版本。在神經學的體系中,這是一種標準的中樞神經結構。
區塊鏈的誕生提供了另外一種神經元模式,不在巨頭的集中服務中統一管理神經元,而是每台終端,包括個人計算機和個人手機成為獨立的神經元節點,保留獨立的數據空間,相互信息進行同步,在神經學的體系中,這是一種沒有中心,多神經節點的分布式神經結構。
有趣的是,神經系統的發育出現過這兩種不同類型的神經結構。在低等生物中,出現過類區塊鏈的神經結構,有多個功能相同的神經節,都可以指揮身體活動和反應,但隨著生物的進化,這些神經節逐步合並,當進化成為高等生物時,中樞神經出現了,中樞神經中包含大量神經元進行交互。
四、關於區塊鏈在互聯網未來地位的判斷
1、對比特幣的認知:一個基於對等網路架構(P2P)的猜數小游戲,通過高明的金融和輿論運作,成為不受政府監管的」世界性貨幣」。
2、對區塊鏈的認知:一個利用哈希演算法產生」通證(代幣)」的全網信息同步的對等網路(P2P)軟體應用。
3、區塊鏈有特定的用途,如大規模選舉投票,大規模賭博,規避政府金融監管的金融交易等等領域,還是有不可替代的用處。
4、在更多時候,區塊鏈技術會依附於互聯網的B/S,C/S結構,實現功能的擴展,但總體依然屬於互聯網已有技術的補充。對於區塊鏈目前設想的絕大部分應用場景,都是可以用B/S,C/S結構實現,效率可以更高和技術也可以更為成熟。
5、無論是從信息傳遞效率和資源消耗,還是從神經系統進化看,區塊鏈無法成為互聯網的主流架構,更不能成為未來互聯網的顛覆者和革命者。
6、當然B/S,C/S結構發展出來的互聯網巨頭也有其問題,但這些將來可以通過商業的方式,政治的方式逐漸解決。
㈤ 你應該知道的區塊鏈運作7個核心技術嗎
區塊鏈運作的7個核心技術,你知道幾個?
1.區塊鏈的鏈接
顧名思義,區塊鏈即由一個個區塊組成的鏈。每個區塊分為區塊頭和區塊體(含交易數據)兩個部分。區塊頭包括用來實現區塊鏈接的前一區塊的哈希(PrevHash)值(又稱散列值)和用於計算挖礦難度的隨機數(nonce)。前一區塊的哈希值實際是上一個區塊頭部的哈希值,而計算隨機數規則決定了哪個礦工可以獲得記錄區塊的權力。
2.共識機制
區塊鏈是伴隨比特幣誕生的,是比特幣的基礎技術架構。可以將區塊鏈理解為一個基於互聯網的去中心化記賬系統。類似比特幣這樣的去中心化數字貨幣系統,要求在沒有中心節點的情況下保證各個誠實節點記賬的一致性,就需要區塊鏈來完成。所以區塊鏈技術的核心是在沒有中心控制的情況下,在互相沒有信任基礎的個體之間就交易的合法性等達成共識的共識機制。
區塊鏈的共識機制目前主要有4類:PoW、PoS、DPoS、分布式一致性演算法。
3.解鎖腳本
腳本是區塊鏈上實現自動驗證、自動執行合約的重要技術。每一筆交易的每一項輸出嚴格意義上並不是指向一個地址,而是指向一個腳本。腳本類似一套規則,它約束著接收方怎樣才能花掉這個輸出上鎖定的資產。
交易的合法性驗證也依賴於腳本。目前它依賴於兩類腳本:鎖定腳本與解鎖腳本。鎖定腳本是在輸出交易上加上的條件,通過一段腳本語言來實現,位於交易的輸出。解鎖腳本與鎖定腳本相對應,只有滿足鎖定腳本要求的條件,才能花掉這個腳本上對應的資產,位於交易的輸入。通過腳本語言可以表達很多靈活的條早譽襪件。解釋腳本是通過類似我們編程領域里的「虛擬機」,它分布式運行在區塊鏈網路里的每一個節點。
4.交易規則
區塊鏈的交易就是構成區塊的基本單位,也是區塊鏈負責記錄的實際有效內容。一個區塊鏈交易可以是一次轉賬,也可以是智能合約的部署等其他事務。
就比特幣而言,交易即指一次支付轉賬。其交易規則如下:
1)交易的輸入和輸出不能為空。
2)對交易的每個輸入,如果其對應的UTXO輸出能在當前交易池中找到,則拒絕該交易。因為當前交
易池是未被記錄在區塊鏈中的交易,而交易的每個輸入,應該來自確認的UTXO。如果在當前交易池中找到,那就是雙花交易。
3)交易中的每個輸入,其對應的輸出必須是UTXO。
4)每個輸入的解鎖腳本(unlocking script)必須和相應輸出的鎖定腳本(locking script)共同驗證交易的合規性。
5.交易優先順序
區塊鏈交易的優先順序由區塊鏈協議規則決定。對於比特幣而言,交易被區塊包含的優先次序由交易廣播到網路上的時間和交易額的大小決定。隨著交易廣播到網路上的時間的增長,交易的鏈齡增加,交易的優先順序就被提高,最終會被區塊包含。對於以太坊而言,交易的優先順序還與交易的發布者願意支付的交易費用有關,發布者願意支付的交易費用越高,交易被包含進區塊的優先順序就越高。
6.Merkle證明
Merkle證明的原始應用是比特幣系統(Bitcoin),它是由中本聰(Satoshi Nakamoto)在2009年描述並且創造的。比特幣區塊鏈使用了Merkle證明,為的是將交易存儲在每一個區塊中。使得交易不能被篡改,同時也容易驗證交易是否包含在一個特定區塊中。
7.RLP
RLP(Recursive Length Prefix,遞歸長度前綴編碼)是Ethereum中對象序列化的一個主要編碼方式,其目的是對任意嵌套的二進制虛消數據的序列進行編碼。陸激
㈥ 金窩窩所說的區塊鏈分布式記賬是什麼意思
金窩窩所說的區塊鏈分布式記賬是什麼意思?, 該怎樣去理解金窩窩區塊鏈技術的分布式記賬?
區塊鏈技術也稱為分布式賬本,通俗的來講,如果我們把資料庫假設成一本賬本,讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為,區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人,由這個人來記賬,然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。這也就相當於改變資料庫所有的記錄,發給全網的其他每個節點,不僅可保證數據安全,還可以保證數據的真實性,從而提升社會信用度。
金窩窩的區塊鏈技術所說的分布式記賬有什麼特點?, 如何簡單理解金窩窩網路科技的區塊鏈技術的分布式記賬功能?
區塊鏈技術採用了分布式記賬的模式,不論是在登記結算場景的實時對賬能力,還是在數據存證場景上的不可篡改能力,都可以為溯源、防偽、供應鏈場景提供有力的保障。而金窩窩是以區塊鏈技術源頭來保證產品數據安全。
我們該如何理解金窩窩區塊鏈技術的分布式記賬?
分布式存儲是一種數據存儲技術,通過網路使用每台機器上的磁碟空間,並將這些分散的存儲資源構成一個虛擬的存儲設備,數據分散的存儲在網路中的各個角落。
金窩窩區塊鏈技術中的分布式儲存是什麼?
重慶金窩窩分析研究區塊鏈技術中的分布式儲存如下:
一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。
二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠共識機制保證存儲的一致性,而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。
金窩窩是如何解釋區塊鏈即分布式賬本模式的?
區塊鏈技術也稱為分布式賬本,通俗的來講,如果我們把資料庫假設成一本賬本,讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為,區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人,由這個人來記賬,然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。這也就相當於改變資料庫所有的記錄,發給全網的其他每個節點,不僅可保證數據安全,還可以保證數據的真實性,從而提升社會信用度。
區塊鏈的信任來自於底層技術,即用歷史信息換得現行的信任。這是一種低成本的信用機制,從誕生到慢慢地茁壯成長, 即區塊鏈,必然會得到關注和推廣。
區塊鏈的分布式記賬是什麼意思?
這個問題問的好,我舉個例子吧,比如我在銀行存了100元,這個存錢的數據只記錄在銀行的資料庫,別人無法獲取,即「中心式記賬」。而區塊鏈是是分布式記賬,是一種新的信息記錄技術,而且是「加密的」「分布式的」,數據不存在一個中心了,而是在全網的計算機上都存一次。比如我向你轉了100元,我會向全網所有的計算機都喊一嗓子,大家一起記一下賬,即「分布式記賬」。
金窩窩區塊鏈技術中的分布式的儲存是什麼?
重慶金窩窩分析:大數據,指無法在一定時間范圍內用常規軟體工具進行捕捉、管理和處理的數據 *** ,是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。
大數據需要應對海量化和快增長的存儲,這要求底層硬體架構和文件系統在性價比上要大大高於傳統技術,能夠彈性擴張存儲容量。
金窩窩網路:區塊鏈中的分布式儲存是怎樣的?
金窩窩網路分析:在區塊鏈中,數據被存儲在不同計算機上,不僅實現了去中心化,還擁有高度的加密性和安全性,同時也降低了成本。
而且如果你的電腦有多餘的存儲空間,你甚至還可以把多餘的存儲容量租出去,一舉多得。
㈦ 區塊鏈技術
背景:比特幣誕生之後,發現該技術很先進,才發現了區塊鏈技術。比特幣和區塊鏈技術同時被發現。
1.1 比特幣誕生的目的:
①貨幣交易就有記錄,即賬本;
②中心化機構記賬弊端——可篡改;易超發
比特幣解決第一個問題:防篡改——hash函數
1.2 hash函數(加密方式)
①作用:將任意長度的字元串,轉換成固定長度(sha256)的輸出。輸出也被稱為hash值。
②特點:很難找到兩個不同的x和y,使得h(x)=h(y)。
③應用:md5文件加密
1.3 區塊鏈
①定義
區塊:將總賬本拆分成區塊存儲
區塊鏈:在每個區塊上,增加區塊頭。其中記錄父區塊的hash值。通過每個區塊存儲父區塊的hash值,將所有的區塊按照順序連接起來,形成區塊鏈。
②區塊鏈如何防止交易記錄被篡改
形成區塊鏈後,篡改任一交易,會導致該交易區塊hash值和其子區塊中不同,發現篡改。
即使繼續篡改子區塊頭中hash值,會導致子區塊hash值和孫區塊中不同,發現篡改。
1.4 區塊鏈本質
①比特幣和區塊鏈本質:一個人人可見的大賬本,只記錄交易。
②核心技術:通過密碼學hash函數+數據結構,保證賬本記錄不可篡改。
③核心功能:創造信任。法幣依靠政府公信力,比特幣依靠技術。
1.5如何交易
①進行交易,需要有賬號和密碼,對應公鑰和私鑰
私鑰:一串256位的二進制數字,獲取不需要申請,甚至不需要電腦,自己拋硬幣256次就生成了私鑰
地址由私鑰轉化而成。地址不能反推私鑰。
地址即身份,代表了在比特幣世界的ID。
一個地址產生之後,只有進入區塊鏈賬本,才能被大家知道。
②數字簽名技術
簽名函數sign(張三的私鑰,轉賬信息:張三轉10元給李四) = 本次轉賬簽名
驗證韓式verify(張三的地址,轉賬信息:張三轉10元給李四,本次轉賬簽名) = True
張三通過簽名函數sign(),使用自己的私鑰對本次交易進行簽名。
任何人可以通過驗證韓式vertify(),來驗證此次簽名是否有由持有張三私鑰的張三本人發出。是返回true,反之為false。
sign()和verify()由密碼學保證不被破解。·
③完成交易
張三將轉賬信息和簽名在全網供內部。在賬戶有餘額的前提下,驗證簽名是true後,即會記錄到區塊鏈賬本中。一旦記錄,張三的賬戶減少10元,李四增加10元。
支持一對一,一對多,多對已,多對多的交易方式。
比特幣世界中,私鑰就是一切!!!
1.6中心化記賬
①中心化記賬優點:
a.不管哪個中心記賬,都不用太擔心
b.中心化記賬,效率高
②中心化記賬缺點:
a 拒絕服務攻擊
b 厭倦後停止服務
c 中心機構易被攻擊。比如破壞伺服器、網路,監守自盜、法律終止、政府幹預等
歷史 上所有有中心化機構的機密貨幣嘗試都失敗了。
比特幣解決第二個問題:如何去中心化
1.7 去中心化記賬
①去中心化:人人都可以記賬。每個人都可以保留完整的賬本。
任何人都可以下載開源程序,參與P2P網路,監聽全世界發送的交易,成為記賬節點,參與記賬。
②去中心化記賬流程
某人發起一筆交易後,向全網廣播。
每個記賬節點,持續監聽、持續全網交易。收到一筆新交易,驗證准確性後,將其放入交易池並繼續向其它節點傳播。
因為網路傳播,同一時間不同記賬節點的交一次不一定相同。
每隔10分鍾,從所有記賬節點當中,按照某種方式抽取1名,將其交易池作為下一個區塊,並向全網廣播。
其它節點根據最新的區塊中的交易,刪除自己交易池中已經被記錄的交易,繼續記賬,等待下一次被選中。
③去中心化記賬特點
每隔10分鍾產生一個區塊,但不是所有在這10分鍾之內的交易都能記錄。
獲得記賬權的記賬節點,將得到50個比特幣的獎勵。每21萬個區塊(約4年)後,獎勵減半。總量約2100萬枚,預計2040年開采完。
記錄一個區塊的獎勵,也是比特幣唯一的發行方式。
④如何分配記賬權:POW(proof of work) 方式
記賬幾點通過計算一下數學題,來爭奪記賬權。
找到某隨即數,使得一下不等式成立:
除了從0開始遍歷隨機數碰運氣之外,沒有其它解法,解題的過程,又叫做挖礦。
誰先解對,誰就得到記賬權。
某記賬節點率先找到解,即向全網公布。其他節點驗證無誤之後,在新區塊之後重新開始新一輪的計算。這個方式被稱為POW。
⑤難度調整
每個區塊產生的時間並不是正好10分鍾
隨著比特幣發展,全網算力不算提升。
為了應對算力的變化,每隔2016個區塊(大約2周),會加大或者減少難度,使得每個區塊產生的平均時間是10分鍾。
#歐易OKEx# #比特幣[超話]# #數字貨幣#
㈧ 區塊鏈技術中的共識演算法
關於區塊鏈技術的一些講解和知識點分析我們已經給大家分享過很多次了。今天,回龍觀java課程就再來了解一下,區塊鏈技術中的共識演算法的一些基本定義與特點。
簡單過一下區塊鏈
我們一般意識形態中的鏈是鐵鏈,由鐵鑄成,一環扣一環。形象地,區塊鏈的手中遲也可以這么理解,只不過它不是由鐵鑄成,而是由擁有一定數據結構的塊連接而成,這是一個簡單的雛形
通俗講解共識
所謂共識,通俗來說,就是我們大家對某種事物的理解達成一致的意思。比如說日常的開會討論問題,又比如判斷一個動物是不是貓,我們肉眼看了後覺得像貓,其滿足貓的特徵,那麼我們認為它是貓。共識,是一種規則。
繼續我們的會議例子。參與會議的人,通過開會的方式來達到談論解決問題。
對比區塊鏈中,參與挖礦的礦工通過某種共識方式(演算法)來解決讓自己的賬本跟其他節點的賬本保持一致。讓賬本保持一致的深入一層意思就是,讓鏈中區塊信息保持一致。
為什麼需要共識,不需要可不可以?當然不可以,生活中沒了共識的規則,一切亂套。區塊鏈沒了共識的規則,各個節點各干各的,失去一致的意義。
這兩個例子的對應的關系如下:
會議的人=挖礦的礦工
開會=共識方式(演算法)
談論解決問題=讓自己的賬本跟其他節點的賬本保持一致
如果你對節點的概念意思不懂,請先理解為礦工,一個節點內部包含很多培斗角色,礦工是其中之一。
共識演算法
目前常見的在區塊鏈中,節點們讓自己的賬本跟其他節點的賬本保持一致的共識方式(演算法)有如下幾種:
PoW,代表者是比特幣(BTC)
弊端:
礦池的出現,一定程度上違背了去中心化的初衷,同時也使得51%攻擊成為可能,影響其安全性。
存在巨大的算力浪費,看看礦池消耗大量的電力資源,隨著難度增加,挖出的不夠付電費
PoS,代表者是以太坊(ETH),從PoW過度到PoS
弊端:
破壞者對網路的攻擊成本很低,擁有代幣就能競爭
另外擁有代幣數畢李量大的節點獲得記賬權的概率會更大,會使得網路共識受少數富裕賬戶支配,從而失去公正性。
㈨ 區塊鏈中的每個區塊中記錄要經歷哪些驗證環節
會經歷三個驗證環節,分別是:
1. 賬本驗證問題 實際上對於第一個問題,很容易想到解決方法,那就是少數服從多數,如果某個節點的賬本數據被篡改了,那麼只需要和全網其他節點的數據比對,就必然能發現異常。 但問題在於,隨著時間的推移,記錄的累積,數據量會越來越龐大,記得在13年的時候,筆者下載的比特幣錢包,從網路同步下載下來的交易賬本數據就已經多達幾十GB,如果說要對這么大的數據進行逐一傳輸、比對,可以說是不現實的。
2. 賬戶所有權的證明 如果我要通過某個賬戶給另一個賬戶轉賬,必然需要證明我對此賬戶的所有權。對於中心化的貨幣系統,我們只需要向銀行出示密碼即可,但是對於去中心化的系統,如果我們也通過出示密碼給其他節點,來證明我們對賬戶的所有權,那麼我們的密碼也就泄露給了其他節點(即用戶)。
3. 事實上這是一個現代密碼學中比較基礎的問題,說白了就是如何在不暴露自己私鑰的前提下,自證身份,也有很成熟的解決方法:利用非對稱加密演算法。關於演算法的細節,計劃在後面單獨說說現代密碼學的一些基礎演算法,這里我們就用類比的方法描述一下。
4. 記賬問題:去中心化的前提就是,時刻需要有節點在線,否則就沒有人處理記賬、驗證交易等工作,那麼,比特幣有什麼機制,讓人們心甘情願的時刻保持在線呢? 我們之前說過,比特幣_10分鍾,會將這10分鍾內的交易數據打包記錄成一個區塊,也就是記賬。但是不是所有人都有權利去記賬的,全網的每個節點,都會去計算一個問題,只有第一個解出符合要求的答案的節點,才有記賬權,而作為獎勵,該節點會得到一定數量的比特幣。
5. 隨著比特幣的價格越來越高,越來越多的人參與到這種解題競賽中去,並將這一過程戲稱為「挖礦」,也正是這些「礦工」,維持著整個比特幣網路的運轉。而這也就是比特幣的發行過程:_10分鍾,通過獎勵礦工的形式,產生新的比特幣。