區塊鏈數學演算法

Ⅰ 區塊鏈的數據是如何實現查詢搜索

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之游羨嫌間建立信任、獲取權益的數學演算法。

狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構， 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據神手傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算範式。

一般說來，區塊鏈系統由數據層、網路層、共識派配層、激勵層、合約層和應用層共同合作來完成對數據的查詢搜索的工作。

Ⅱ 深入了解區塊鏈的共識機制及演算法原理

所謂「共識機制」，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；對一筆交易，如果利益不相乾的若干個節點能夠達成共識，我們就可以認為全網對此也能夠達成共識。再通俗一點來講，如果中國一名微博大V、美國一名虛擬幣玩家、一名非洲留學生和一名歐洲旅行者互不相識，但他們都一致認為你是個好人，那麼基本上就可以斷定你這人還不壞。

要想整個區塊鏈網路節點維持一份相同的數據，同時保證每個參與者的公平性，整個體系的所有參與者必須要有統一的協議，也就是我們這里要將的共識演算法。比特幣所有的節點都遵循統一的協議規范。協議規范（共識演算法）由相關的共識規則組成，這些規則可以分為兩個大的核心：工作量證明與最長鏈機制。所有規則（共識）的最終體現就是比特幣的最長鏈。共識演算法的目的就是保證比特幣不停地在最長鏈條上運轉，從而保證整個記賬系統的一致性和可靠性。

區塊鏈中的用戶進行交易時不需要考慮對方的信用、不需要信任對方，也無需一個可信的中介機構或中央機構，只需要依據區塊鏈協議即可實現交易。這種不需要可信第三方中介就可以順利交易的前提是區塊鏈的共識機制，即在互不了解、信任的市場環境中，參與交易的各節點出於對自身利益考慮，沒有任何違規作弊的動機、行為，因此各節點會主動自覺遵守預先設定的規則，來判斷每一筆交易的真實性和可靠性，並將檢驗通過的記錄寫入到區塊鏈中。各節點的利益各不相同，邏輯上將它們沒有合謀欺騙作弊的動機產生，而當網路中有的節點擁有公共信譽時，這一點尤為明顯。區塊鏈技術運用基於數學原理的共識演算法，在節點之間建立「信任」網路，利用技術手段從而實現一種創新式的信用網路。

目前區款連行業內主流的共識演算法機制包含：工作量證明機制、權益證明機制、股份授權證明機制和Pool驗證池這四大類。

工作量證明機制即對於工作量的證明，是生成要加入到區塊鏈中的一筆新的交易信息(即新區塊)時必須滿足的要求。在基於工作量證明機制構建的區塊鏈網路中，節點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。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。大家所熟知的比特幣網路就應用工作量證明機制來生產新的貨幣。然而，由於工作量證明機制在比特幣網路中的應用已經吸引了全球計算機大部分的算力，其他想嘗試使用該機制的區塊鏈應用很難獲得同樣規模的算力來維持自身的安全。同時，基於工作量證明機制的挖礦行為還造成了大量的資源浪費，達成共識所需要的周期也較長，因此該機制並不適合商業應用。

2012年，化名Sunny King的網友推出了Peercoin，該加密電子貨幣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，這是權益證明機制在加密電子貨幣中的首次應用。與要求證明人執行一定量的計算工作不同，權益證明要求證明人提供一定數量加密貨幣的所有權即可。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。這種共識機制可以縮短達成共識所需的時間，但本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算。因此，PoS機制並沒有從根本上解決PoW機制難以應用於商業領域的問題。

股份授權證明機制是一種新的保障網路安全的共識機制。它在嘗試解決傳統的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。

股份授權證明機制與董事會投票類似，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。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。

股份授權證明機制可以大大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。然而，該共識機制仍然不能完美解決區塊鏈在商業中的應用問題，因為該共識機制無法擺脫對於代幣的依賴，而在很多商業應用中並不需要代幣的存在。

Pool驗證池基於傳統的分布式一致性技術建立，並輔之以數據驗證機制，是目前區塊鏈中廣泛使用的一種共識機制。

Pool驗證池不需要依賴代幣就可以工作，在成熟的分布式一致性演算法(Pasox、Raft)基礎之上，可以實現秒級共識驗證，更適合有多方參與的多中心商業模式。不過，Pool驗證池也存在一些不足，例如該共識機制能夠實現的分布式程度不如PoW機制等

這里主要講解區塊鏈工作量證明機制的一些演算法原理以及比特幣網路是如何證明自己的工作量的，希望大家能夠對共識演算法有一個基本的認識。

工作量證明系統的主要特徵是客戶端要做一定難度的工作來得到一個結果，驗證方則很容易通過結果來檢查客戶端是不是做了相應的工作。這種方案的一個核心特徵是不對稱性：工作對於請求方是適中中的，對於驗證方是易於驗證的。它與驗證碼不同，驗證碼是易於被人類解決而不是易於被計算機解決。

下圖所示的為工作量證明流程。

舉個例子，給個一個基本的字元創「hello，world！」，我們給出的工作量要求是，可以在這個字元創後面添加一個叫做nonce（隨機數）的整數值，對變更後（添加nonce）的字元創進行SHA-256運算，如果得到的結果（一十六進制的形式表示）以「0000」開頭的，則驗證通過。為了達到這個工作量證明的目標，需要不停地遞增nonce值，對得到的字元創進行SHA-256哈希運算。按照這個規則，需要經過4251次運算，才能找到前導為4個0的哈希散列。

通過這個示例我們對工作量證明機制有了一個初步的理解。有人或許認為如果工作量證明只是這樣一個過程，那是不是只要記住nonce為4521使計算能通過驗證就行了，當然不是了，這只是一個例子。

下面我們將輸入簡單的變更為」Hello,World!+整數值」，整數值取1~1000，也就是說將輸入變成一個1~1000的數組：Hello,World!1；Hello,World!2；...；Hello,World!1000。然後對數組中的每一個輸入依次進行上面的工作量證明—找到前導為4個0的哈希散列。

由於哈希值偽隨機的特性，根據概率論的相關知識容易計算出，預計要進行2的16次方次數的嘗試，才能得到前導為4個0的哈希散列。而統計一下剛剛進行的1000次計算的實際結果會發現，進行計算的平均次數為66958次，十分接近2的16次方（65536）。在這個例子中，數學期望的計算次數實際就是要求的「工作量」，重復進行多次的工作量證明會是一個符合統計學規律的概率事件。

統計輸入的字元創與得到對應目標結果實際使用的計算次數如下：

對於比特幣網路中的任何節點，如果想生成一個新的區塊加入到區塊鏈中，則必須解決出比特幣網路出的這道謎題。這道題的關鍵要素是工作量證明函數、區塊及難度值。工作量證明函數是這道題的計算方法，區塊是這道題的輸入數據，難度值決定了解這道題的所需要的計算量。

比特幣網路中使用的工作量證明函數正是上文提及的SHA-256。區塊其實就是在工作量證明環節產生的。曠工通過不停地構造區塊數據，檢驗每次計算出的結果是否滿足要求的工作量，從而判斷該區塊是不是符合網路難度。區塊頭即比特幣工作量證明函數的輸入數據。

難度值是礦工們挖掘的重要參考指標，它決定了曠工需要經過多少次哈希運算才能產生一個合法的區塊。比特幣網路大約每10分鍾生成一個區塊，如果在不同的全網算力條件下，新區塊的產生基本都保持這個速度，難度值必須根據全網算力的變化進行調整。總的原則即為無論挖礦能力如何，使得網路始終保持10分鍾產生一個新區塊。

難度值的調整是在每個完整節點中獨立自動發生的。每隔2016個區塊，所有節點都會按照統一的格式自動調整難度值，這個公式是由最新產生的2016個區塊的花費時長與期望時長（按每10分鍾產生一個取款，則期望時長為20160分鍾）比較得出來的，根據實際時長一期望時長的比值進行調整。也就是說，如果區塊產生的速度比10分鍾快，則增加難度值；反正，則降低難度值。用公式來表達如下：

新難度值=舊難度值*（20160分鍾/過去2016個區塊花費時長）。

工作量證明需要有一個目標值。比特幣工作量證明的目標值（Target）的計算公式如下：

目標值=最大目標值/難度值，其中最大目標值為一個恆定值

目標值的大小與難度值成反比，比特幣工作量證明的達成就是礦中計算出來的區塊哈希值必須小於目標值。

我們也可以將比特幣工作量的過程簡單的理解成，通過不停變更區塊頭（即嘗試不同nonce值）並將其作為輸入，進行SHA-256哈希運算，找出一個有特定格式哈希值的過程（即要求有一定數量的前導0），而要求的前導0個數越多，難度越大。

可以把比特幣將這道工作量證明謎題的步驟大致歸納如下：

該過程可以用下圖表示：

比特幣的工作量證明，就是我們俗稱「挖礦」所做的主要工作。理解工作量證明機制，將為我們進一步理解比特幣區塊鏈的共識機制奠定基礎。

Ⅲ 區塊鏈和比特幣（一）

區塊鏈（Blockchain）是一種很早就被學界提出但近幾年才被比特幣帶火的一個概念。比特幣是基於區塊鏈技術的一種實現，比特幣是一種加密貨幣，或者叫數字貨幣也可以。我們先以比特幣入手談談比特幣是怎麼利用區塊鏈技術的。

假設06年世界盃決賽期間，兩個互相不認識的足球迷碰到了，義大利打法國，法國球迷說我們法蘭西有齊達內肯定贏你們義大利，義大利球迷不服氣說我們義大利是戰無不勝的，不信咱倆賭100歐元。現實世界裡，怎麼辦呢？

我之前講過我們搞計算機的，90%以上的時間都在處理異常情況，如果人類都很講信用的話，那這個世界可能就不是現在這樣了。秦國當年許給楚懷王那600里地就不是6里了，說不定統一中國的就是楚國了呢也說不定。如果把錢交到第三方手裡，萬一第三方也跑了怎麼辦？把錢私吞了。所以現實的陌生世界單靠一顆善良的心是靠不住的，必須有手段穩穩地保證這個承諾，法律契約等。如今很通用的做法是第三方要找權威機構，比如政府，銀行等，要麼找個有頭有臉的人或組織，歸根結底還是找個有公信力的機構或人。但一般情況下這個第三方肯定會「雁過拔毛」，收取一定比例的手續費。

那麼到底還有沒有辦法來解決這個難題呢？這就是比特幣最初設計的一個初衷，解決兩個陌生人之間的信任問題。

加密演算法 + 多人記賬

首先說加密演算法，這里又要我之前提過的非對稱加密，即公鑰私鑰。每個人都可以有一對或多對公鑰私鑰，但一個公鑰只能有對應的私鑰，反之亦然。其原理就是兩個非常大的質數（p和q）相乘得一個數字（n），如果要根據公鑰破解私鑰的話理論上必須暴力破解，算出這個數字是由哪兩個大質數相乘得來的。目前世界上沒有公布可以破解1024位以上的私鑰，所以採用1024或者2048甚至更長的私鑰是非常安全的。

那麼有了公鑰私鑰，我作為個人就可以用私鑰加密，然後發布公鑰，任何人都可以用我的公鑰解密來確定這就是我本人發布的東西。同理別人給我的轉賬我也可以用他的公鑰解密，從而判斷這個就是某人的身份，這也叫數字簽名。原理都是一樣的，都是加密演算法，利用數學歐拉公式，質數相乘等原理得到的。這是個非常偉大的演算法，叫RSA，由3個數學家提出，我們普通人只要理解到公鑰私鑰的概念和用處就好了。

之前傳統模式里，銀行或者政府機構都有自己單獨的賬本，比如張三轉給了李四100塊，那賬本里怎麼記？張三的賬戶里扣除100， 李四的賬戶里增加100，對吧？

多人賬本也是一樣的道理，只不過從之前的中心化機構變成了分布式，去中心化的多個機構甚至個人。好比李白給杜甫轉了100兩銀子，以前是財政部記賬，區塊鏈里則是唐太宗，楊玉環，張小靜，賀知章等多個人一起記賬，記到李太白轉給了杜子美100兩銀子，以此為證，後面附有李白的印章。這樣一來，有了多個賬本，想要篡改那就難於登天了，李白可以放心的轉給杜甫並且不擔心他會篡改金額或者抵賴。

這樣做就可以解決開始提到的球迷打賭的問題，但還有個問題，別人為什麼要幫我們記賬？

答案是有報酬，這符合人性，不然誰肯幫忙記一筆跟自己沒關系的賬呢？

但最終記賬的人有且只有一個，不然就要亂套了。

有好處的前提下，如何保證哪一個人來記賬呢？這里要涉及到一個數學知識，每個要記賬的人，其實也就是所謂的礦工他在記賬錢必須要解一個數學問題，這個數學問題沒有取巧的辦法，只能通過把數字帶入公式里硬算，演算法就是一個Hash（哈希）演算法，類似於算一串數字出來，礦工只可以猜，除此之外別無他法。而且目前比特幣里這個猜到的概率是萬億分之一，大概一台普通計算機要持續不斷的猜一年才可以猜出來這個數字。

但世界上有成千上萬台計算機，它們如果一起算的話速度會快很多，因為從概率上講肯定會有一個計算機算出來，現實情況也確實如此。看個比特幣真實的例子。

除此之外，還可以看到Miner（挖礦人）是誰， 這個塊里包含了多少比交易（Number of Transactions）。

如果這個礦工是個別有用心的人，他在算出來後，私自篡改轉賬記錄和金額怎麼辦？

A. 篡改交易記錄 / 金額

前面我們介紹了公私鑰加密技術，礦工本身理論上是沒有發款人或收款人的私鑰的，所以他篡改過的交易記錄在用正確的公鑰解密的時候會出錯，最終被認定為非法（這里作者本人不太確定是在什麼時間點做的鑒定，但確定這個記錄是可以被證偽的）。

B. 刪除交易記錄

假設一個場景，張三要在北京4環買一個兩室一廳的房子，但張三不想出這錢還想白占房子，想到了一種偷雞摸狗的辦法就是篡改交易記錄。理論上，在張三付款後，這個記錄產生但並未確認，記錄需要等到一個解出謎題的礦工來做，假設這個礦工是他自己人，他讓礦工把這條記錄抹掉，沒有問題。但做法有幾種：

眾所周知比特幣挖礦需要很長一段時間，因為要做提到很麻煩的數學題，現在這個周期大概是10分鍾所有，這是基於全世界幾十萬礦機同時滿負荷工作的前提下。也就是說每十分鍾有上萬筆交易會被統一確認並放到一個不可改變的區塊里，並且這幾十萬台礦機同時更新自己本地的記錄。

2.1 如果這筆交易剛生成，房東看到了，然後下一秒就把產權過戶給張三，那麼張三如果想篡改這個付款記錄他必須滿足幾個條件：

成功的難度取決於在篡改的記錄之後有多少塊被確認過的區塊。如果只有一個，那麼太簡單了，因為區塊鏈演算法默認礦工在發布新的區塊時，採用第一個收到且較長的區塊。所以這次修改後就一勞永逸，因為所有的賬本都會背同步，但也有一個問題，就是這次同步會被記錄，如果房東查不到賬，張三最終還是會被抓起來的。如果有很多個，比如張三轉賬完後，房東在確認轉賬後1小時才做的產權過戶，那麼張三就必須篡改之前差不多6塊左右的區塊信息，這個很麻煩，因為每一個區塊都會指向上一個區塊，並且每個區塊都會有一個摘要（Hash），這是當前區塊所有交易記錄的匯總。所以如果試圖修改一個很久前的區塊，那麼後面的區塊的摘要都會變掉，這就是哈希樹（MerkleTree）。其他節點是可以報告區塊鏈被篡改的信息的。這就要涉及到最重要的一點，經常有人提到的51%算力，就是說如果張三擁有了超過50%的賬本都承認這次修改，那麼其他節點按照演算法設計也會承認這次修改。不過，先不談世界上基本沒人可以同時做到以上兩點，就算做到了，如果有人對此有疑問，依然可以把系統強制修復，之前以太坊就出過類似的問題，結局是以太坊篡改了整個區塊，追回了被盜取的財產。 以太坊分叉事件 。

以上只是粗淺的介紹了應用區塊鏈技術實現的比特幣的特徵，它可以很好的實現公開，公正，中立和平等。世界上任意兩個陌生人可以依賴比特幣或者其他區塊鏈技術實現互相信任。

Ⅳ 區塊鏈是一個環環相扣的什麼計算系統

區塊鏈是一個環環相扣的什麼計算系統

區塊鏈是一個環環相扣的什麼計算系統，區塊鏈是一個環環相扣的分布式計算系統，區塊鏈是一個環環相扣的什麼計算系統，區塊鏈技術利用的是「塊鏈式數據結構」來驗證與存儲數據的

區塊鏈是一個環環相扣的什麼計算系統1

區塊鏈是一個環環相扣的什麼計算系統

區塊鏈是一個環環相扣的分布式計算系統；從應用視角來看，區塊鏈是一個分布式的共享賬本和資料庫，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。

本文操作環境：windows7系統、Dell G3電腦。

區塊鏈是一個環環相扣的分布式計算系統。

什麼是區塊鏈？

從科技層面來看，區塊鏈涉及數學、密碼學、互聯網和計算機編程等很多科學技術問題。從應用視角來看，簡單來說，區塊鏈是一個分布式的共享賬本和資料庫，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。這些特點保證了區塊鏈的「誠實」與「透明」，為區塊鏈創造信任奠定基礎。而區塊鏈豐富的應用場景，基本上都基於區塊鏈能夠解決信息不對稱問題，實現多個主體之間的協作信任與一致行動。

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈（Blockchain），是比特幣的一個重要概念，它本質上是一個去中心化的資料庫，同時作為比特幣的底層技術，是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊 。

比特幣白皮書英文原版 其實並未出現 blockchain 一詞，而是使用的 chain of blocks。最早的比特幣白皮書中文翻譯版 [9] 中，將 chain of blocks 翻譯成了區塊鏈。這是「區塊鏈」這一中文詞最早的出現時間。

國家互聯網信息辦公室2019年1月10日發布《區塊鏈信息服務管理規定》，自2019年2月15日起施行 。

作為核心技術自主創新的重要突破口，區塊鏈的安全風險問題被視為當前制約行業健康發展的一大短板，頻頻發生的安全事件為業界敲響警鍾。擁抱區塊鏈，需要加快探索建立適應區塊鏈技術機制的安全保障體系。

類型

公有區塊鏈

公有區塊鏈（Public Block Chains)是指：世界上任何個體或者團體都可以發送交易，且交易能夠獲得該區塊鏈的有效確認，任何人都可以參與其共識過程。公有區塊鏈是最早的區塊鏈，也是應用最廣泛的區塊鏈，各大bitcoins系列的虛擬數字貨幣均基於公有區塊鏈，世界上有且僅有一條該幣種對應的區塊鏈。

聯合（行業）區塊鏈

行業區塊鏈（Consortium Block Chains)：由某個群體內部指定多個預選的節點為記賬人，每個塊的生成由所有的預選節點共同決定（預選節點參與共識過程），其他接入節點可以參與交易，但不過問記賬過程(本質上還是託管記賬，只是變成分布式記賬，預選節點的多少，如何決定每個塊的記賬者成為該區塊鏈的主要風險點），其他任何人可以通過該區塊鏈開放的API進行限定查詢 。

私有區塊鏈

私有區塊鏈（Private Block Chains)：僅僅使用區塊鏈的總賬技術進行記賬，可以是一個公司，也可以是個人，獨享該區塊鏈的寫入許可權，本鏈與其他的分布式存儲方案沒有太大區別。傳統金融都是想實驗嘗試私有區塊鏈，而公鏈的應用例如bitcoin已經工業化，私鏈的應用產品還在摸索當中 。

特徵

去中心化。區塊鏈技術不依賴額外的第三方管理機構或硬體設施，沒有中心管制，除了自成一體的區塊鏈本身，通過分布式核算和存儲，各個節點實現了信息自我驗證、傳遞和管理。去中心化是區塊鏈最突出最本質的特徵。

開放性。區塊鏈技術基礎是開源的，除了交易各方的'私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人開放，任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。

獨立性。基於協商一致的規范和協議(類似比特幣採用的哈希演算法等各種數學演算法)，整個區塊鏈系統不依賴其他第三方，所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據，不需要任何人為的干預。

安全性。只要不能掌控全部數據節點的51%，就無法肆意操控修改網路數據，這使區塊鏈本身變得相對安全，避免了主觀人為的數據變更。

匿名性。除非有法律規范要求，單從技術上來講，各區塊節點的身份信息不需要公開或驗證，信息傳遞可以匿名進行 。

區塊鏈是一個環環相扣的什麼計算系統2

區塊鏈作用

1. 區塊鏈中的數據存儲：塊鏈式數據結構

在數據存儲方面，區塊鏈技術利用的是「塊鏈式數據結構」來驗證與存儲數據的。塊鏈式結構是什麼意思呢?我們可以把它想像成鐵鏈子，每一環我們可以看作是一個區塊，很多環扣在一起就形成了區塊鏈。

和普通存儲數據的不同之處在於，在區塊鏈上，後一個區塊里的數據是包含前一個區塊里的數據的。

2. 區塊鏈中的數據更新：分布式節點共識演算法

在數據更新方面，區塊鏈技術是利用「分布式節點共識演算法」來生成和更新數據。

每生成新的區塊(也就是更新數據的時候)，都需要通過一種演算法獲得全網 51% 以上節點的認可才能構成新的區塊，說白了就是投票，超過半數人同意就可以生成，這就使得區塊鏈上的數據不容篡改。

這一點我們可以把區塊鏈理解成一個人人可以記賬的賬本，那麼共識演算法就是大家討論、投票產生的、一致贊同的記賬辦法。

3. 區塊鏈中的數據維護：密碼學

區塊鏈利用密碼學的方式來保證數據傳輸和訪問的安全，其所應用的密碼學原理主要有哈希演算法、Merkle 哈希樹、橢圓曲線演算法、Base58 等。這些原理，其實呢，都是通過一系列復雜的運算以及換算，來保證區塊鏈上數據安全。

4. 區塊鏈中的數據操作：智能合約

智能合約，是由計算機程序定義並自動執行的承諾協議，說白了，就是用代碼執行的一套交易准則。

好比你在自動零售機買可樂，點擊購買按鍵，付款後會自動掉出一瓶可樂給你。智能合約的突出優勢就是，很大程度上避免了由信任產生的一系列問題。

二、區塊鏈的作用

從區塊鏈的定義中，不難看出它的一大特徵就是可信任，最重要的是它還具有的去中心化、不可篡改、可追溯、匿名性等特點。

這些特點決定了它能夠應用到許多行業，解決這些行業的痛點，賦能實體經濟，這才是區塊鏈逐漸被認可的原因。

據中國經濟網報道，國務院發展研究中心信息中心研究員李廣乾表示，「中國區塊鏈的應用已從金融領域延伸到實體領域，電子信息存證、版權管理和交易、產品溯源、數字資產交易、物聯網、智能製造、供應鏈管理等領域。」區塊鏈技術已開始與實體經濟產業深度融合，形成一批「產業區塊鏈」項目，迎來產業區塊鏈「百花齊放」的大時代。

接下來我們舉幾個區塊鏈應用的領域，幫助大家理解區塊鏈在我們生活中的作用。

1、 商品溯源

在我國，電商巨頭京東，以及阿里旗下的螞蟻金服，在區塊鏈商品溯源方面都有一定的落地。電商企業通過開放區塊鏈服務平台，幫助企業部署商品防偽追溯，已廣泛應用於奶粉、保健品、大米等產品。2018 年「雙 11」，通過區塊鏈實現了來自上百個國家和地區的超過 1.5 億件商品的溯源。

2 、 電子政務

基於區塊鏈技術，能夠解決傳統電子政務面臨的痛點，將政府、金融、監管等機構加入到區塊鏈生態系統中，實現數據的共享。基於區塊鏈的可追溯性，能夠保證數據安全不被篡改;同時，由於在區塊鏈系統中，維護數據安全的是各個節點，這樣一來，政府事務便更加公開透明，便於監督。

根據鏈塔智庫的報告，目前我國共有 17 項區塊鏈電子政務應用，分別涉及七大細分場景：政府審計、數字身份、數據共享、涉公監管、電子票據、電子存證、出口監督等：

3、 電子發票

區塊鏈電子票據已經成為區塊鏈技術應用案例最多的應用場景。

去年 8 月 10 號，「全球第一張區塊鏈電子發票」在深圳落地，騰訊金融科技為底層技術提供方。一年以來，深圳開出的區塊鏈電子發票已有 800 萬張，5300 多家企業或機構開通了區塊鏈發票。

這些企業或機構涵蓋的范圍非常廣泛，包括銀行、地鐵、計程車、金融保險、零售、地產、旅遊、酒店餐飲等領域。人們只需要攜帶手機、依據手機上的支付記錄，就可以實現隨時開具區塊鏈發票。

4. 供應鏈金融

金融的核心是「信用」，無論是貸款也好，還是融資也好，都離不開「信用」。區塊鏈提供的「去中心化」思想正是解決信任問題的最合適的技術。分布式存儲模式，能夠推動商業銀行、供應鏈核心企業等方面的信用信息共享，為企業和銀行提供高效便捷的信息傳遞渠道。

三、區塊鏈新浪潮開啟，人才缺口大

我們可以發現，區塊鏈正在滲透到我們的日常生活之中。近幾年，我們看到全球很多高校也已經開設了區塊鏈相關的課程，區塊鏈學習和教育已經是大勢所趨，這也正反映了當前市場對區塊鏈人才的需求。

Ⅳ 區塊鏈技術的六大核心演算法

區塊鏈技術的六大核心演算法
區塊鏈核心演算法一：拜占庭協定
拜占庭的故事大概是這么說的：拜占庭帝國擁有巨大的財富，周圍10個鄰邦垂誕已久，但拜占庭高牆聳立，固若金湯，沒有一個單獨的鄰邦能夠成功入侵。任何單個鄰邦入侵的都會失敗，同時也有可能自身被其他9個鄰邦入侵。拜占庭帝國防禦能力如此之強，至少要有十個鄰邦中的一半以上同時進攻，才有可能攻破。然而，如果其中的一個或者幾個鄰邦本身答應好一起進攻，但實際過程出現背叛，那麼入侵者可能都會被殲滅。於是每一方都小心行事，不敢輕易相信鄰國。這就是拜占庭將軍問題。
在這個分布式網路里：每個將軍都有一份實時與其他將軍同步的消息賬本。賬本里有每個將軍的簽名都是可以驗證身份的。如果有哪些消息不一致，可以知道消息不一致的是哪些將軍。盡管有消息不一致的，只要超過半數同意進攻，少數服從多數，共識達成。
由此，在一個分布式的系統中，盡管有壞人，壞人可以做任意事情(不受protocol限制)，比如不響應、發送錯誤信息、對不同節點發送不同決定、不同錯誤節點聯合起來干壞事等等。但是，只要大多數人是好人，就完全有可能去中心化地實現共識
區塊鏈核心演算法二：非對稱加密技術
在上述拜占庭協定中，如果10個將軍中的幾個同時發起消息，勢必會造成系統的混亂，造成各說各的攻擊時間方案，行動難以一致。誰都可以發起進攻的信息，但由誰來發出呢?其實這只要加入一個成本就可以了，即：一段時間內只有一個節點可以傳播信息。當某個節點發出統一進攻的消息後，各個節點收到發起者的消息必須簽名蓋章，確認各自的身份。
在如今看來，非對稱加密技術完全可以解決這個簽名問題。非對稱加密演算法的加密和解密使用不同的兩個密鑰.這兩個密鑰就是我們經常聽到的」公鑰」和」私鑰」。公鑰和私鑰一般成對出現, 如果消息使用公鑰加密,那麼需要該公鑰對應的私鑰才能解密; 同樣，如果消息使用私鑰加密,那麼需要該私鑰對應的公鑰才能解密。
區塊鏈核心演算法三：容錯問題
我們假設在此網路中，消息可能會丟失、損壞、延遲、重復發送，並且接受的順序與發送的順序不一致。此外，節點的行為可以是任意的：可以隨時加入、退出網路，可以丟棄消息、偽造消息、停止工作等，還可能發生各種人為或非人為的故障。我們的演算法對由共識節點組成的共識系統，提供的容錯能力，這種容錯能力同時包含安全性和可用性，並適用於任何網路環境。
區塊鏈核心演算法四：Paxos 演算法(一致性演算法)
Paxos演算法解決的問題是一個分布式系統如何就某個值(決議)達成一致。一個典型的場景是，在一個分布式資料庫系統中，如果各節點的初始狀態一致，每個節點都執行相同的操作序列，那麼他們最後能得到一個一致的狀態。為保證每個節點執行相同的命令序列，需要在每一條指令上執行一個「一致性演算法」以保證每個節點看到的指令一致。一個通用的一致性演算法可以應用在許多場景中，是分布式計算中的重要問題。節點通信存在兩種模型：共享內存和消息傳遞。Paxos演算法就是一種基於消息傳遞模型的一致性演算法。
區塊鏈核心演算法五：共識機制
區塊鏈共識演算法主要是工作量證明和權益證明。拿比特幣來說，其實從技術角度來看可以把PoW看做重復使用的Hashcash，生成工作量證明在概率上來說是一個隨機的過程。開采新的機密貨幣，生成區塊時，必須得到所有參與者的同意，那礦工必須得到區塊中所有數據的PoW工作證明。與此同時礦工還要時時觀察調整這項工作的難度，因為對網路要求是平均每10分鍾生成一個區塊。
區塊鏈核心演算法六：分布式存儲
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。所以，分布式存儲技術並不是每台電腦都存放完整的數據，而是把數據切割後存放在不同的電腦里。就像存放100個雞蛋，不是放在同一個籃子里，而是分開放在不同的地方，加起來的總和是100個。

Ⅵ 區塊鏈中「不可能三角」到底是什麼意思

在區塊鏈的應用與發展中，不僅面臨「不可能三角」悖論的技術制約，也存在國家主權被侵蝕的風險。從理論上說，區塊鏈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建立信用，不需要人為執行規則，而是通過預先定義好的技術規則加以控制，是一種完全的去中心。但實際上並非如此。

區塊鏈中的「不可能三角」悖論

在區塊鏈的應用和發展中，影響和侵蝕國家主權的另一個因素是單一技術之治可能帶來的無政府主義和自由化傾向。區塊鏈從根本上顛覆了現有的法治監管體系，單一純粹地由預先定義好的技術規則來實現「自治」，可能提高操作的便捷性和高效性，但由於缺乏與之相配套的法律規制，也容易導致國家主權、公共利益、各類組織及個人權益受到侵害。區塊鏈的應用不僅要解決技術問題，更需要研究和解決網路空間與現實社會的連接與融合問題。

Ⅶ 區域鏈和區塊鏈的區別是什麼

區塊鏈不是單個個體，而是將許多塊結構連接在一起形成鏈結構。然後將每個塊連接起來以形成特定的集合或區域。所以區塊鏈和區域鏈其實沒什麼不同，區域鏈這個術語其實是對區塊鏈的另一種表達。區塊鏈技術是底層技術，在沒有任何中心化機構運營和管理的情況下，多年運行非常穩定，沒有出現過任何問題，所以有人注意到了它的底層技術，把技術抽象提取出來，稱之為區塊鏈技術，或者分布式賬本技術。我們在搜索區域鏈時會自動跳轉到區塊鏈的搜索結果頁面，所以我們可以把區塊鏈和區塊鏈列為同義詞。
拓展資料
一、區塊鏈是什麼?
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法
區塊鏈(Blockchain)是非常重要得技術，火幣網聯合清華大學五道口金融學院互聯網金融實驗室、新浪科技發布的《2014—2016全球發展研究報告》提到區塊鏈是底層技術和基礎架構。本質上是一個去中心化的資料庫。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構， 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算方式。
區塊鏈 _ 原始區塊鏈 ，是一種去中心化的資料庫，它包含一張被稱為區塊的列表，有著持續增長並且排列整齊的記錄。每個區塊都包含一個時間戳和一個與前一區塊的鏈接：設計區塊鏈使得數據不可篡改 — 一旦記錄下來，在一個區塊中的數據將不可逆。
區塊鏈的設計是一種保護措施，比如(應用於)高容錯的分布式計算系統。區塊鏈使混合一致性成為可能。這使區塊鏈適合記錄事件、標題、醫療記錄和其他需要收錄數據的活動、身份識別管理，交易流程管理和出處證明管理。區塊鏈對於金融脫媒有巨大的潛能，對於引領全球貿易有著巨大的影響。
二、區域鏈是什麼？
區域鏈和區塊鏈這兩個詞僅有一個詞不一樣，他們是一個意義么?來看看塊和域這兩個字的含義。塊可以理解是整體當中的一部分，域指的是特定的區域，也可以理解成特定的整體。
區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構， 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義的理解，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算方式。

Ⅷ 什麼是區塊鏈，區塊鏈是怎麼賺錢的

相信很多人都聽說過區塊鏈，但是很少人知道區塊鏈是什麼，區塊鏈技術現在可是火熱，開始逐步向個領域延伸，如此大紅大紫的區塊鏈是怎麼盈利的呢？區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法。

區塊鏈的賺錢方法有以下幾點：

1、推廣賺傭金。

區塊鏈的做法是，首先注冊交易所賬號，生成自己的邀請鏈接，然後推廣，有人通過你的鏈接注冊了交易所並產生交易的話，你就有傭金。

2、炒幣。

炒幣就像炒股。炒幣是區塊鏈賺錢門檻最低的一種方式。

3、挖礦。

比特幣中的「挖礦」就是記賬的過程。這個過程需要搶，搶到記賬權機會就有獎勵，獎勵的東西是比特幣。這個行為就是「挖礦」。

4、開發錢包。

錢包是區塊鏈的基礎設施，就像區塊鏈的「支付寶」或「微信支付」。

面對現在比特幣暴跌的行情，很多的投資者在投資區塊鏈或是虛擬幣之間犯愁，說實話，不管是做虛擬幣還是區塊鏈都是一樣，是賺是虧，關鍵還是看個人，但是想要一個低風險小資金就可以玩的平台，可以考慮一下外匯，巨.匯ggfx的外匯，恆指等產品，全天候交易的優勢，無滑點無點差，並且小資金0.01手起8美元就可以交易了。懂得了區塊鏈的這些知識希望投資者們在選擇的時候可以減少煩惱。