區塊鏈底層的數據結構
① 區塊鏈有哪些部分構成(區塊鏈中的區塊構成)
區塊鏈結構層是什麼?區塊鏈總共有六個層級結構,這六個層級結構自下而上是:數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層、應用層。
數據層——數據層是區塊鏈六個層級結構裡面的最底層。數據層我們可以理解成資料庫,只不過對於區塊鏈來說,這個資料庫是不可篡改的、分布式存儲的資料庫,也就是所謂的分布式賬本。
合約層——合約層主要包括各種腳本、代碼、演算法機制、智能合約,是區塊鏈可編程的基礎。我們說的智能合約便屬於合約層。如果說比特幣系統不夠智能,那麼以太坊提出的智能合約則能夠滿足許多應用場景。合約層的原理主要是將代碼嵌入到區塊鏈系統上,用這種方式來實現能夠自定義的智能合約。這樣一來,在區塊鏈系統上,一旦觸發了智能合約的條款,系統就能夠自動執行命令。
網路層——區塊鏈的網路系統,本質上是一個P2P(點對點)網路,點對點意味著不需要一個中間環節或者中心化伺服器來操控這個系統,網路中的所有資源和服務都是分配在各個節點手中的,信息的傳輸也是兩個節點之間直接往來就可以了。不過,需要注意的是P2P(點對點)並不是中本聰發明的,區塊鏈只是融合了這一技術而已。所以,區塊鏈的網路層實際上就是一個特別強大的點對點網路系統。在這個系統上,每一個節點既可以生產信息,也可以接收信息,就好比發郵件,你既可以編寫自己的郵件,也可以收到別人給你發送的郵件。
應用層——應用層就是區塊鏈的各種應用場景和案例,我們現在說的區塊鏈+就是所謂的應用層。目前已經落地的區塊鏈應用主要是搭建在ETH、EOS等公鏈上的各類區塊鏈應用,博彩、游戲類的應用比較多。真正實用的區塊鏈落地應用,目前有由CoinBank投資的全球首條物聯網落地應用。
共識層——在區塊鏈的世界裡,共識,簡單來說就是全網要依據一個統一的、大家一致同意的規則來維護更新區塊鏈系統這個總賬本,類似於更新數據的規則。讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網路中高效達成共識,是區塊鏈的核心技術之一,也是區塊鏈社區的治理機制。目前主流的共識機制演算法有:比特幣的工作量證明(POW)、以太坊的權益證明(POS)、EOS的委託權益證明(DPOS)等等。數據層、網路層、共識層這三層保證了區塊鏈上有數據、有網路、有規則。
激勵層——激勵層就是所謂的挖礦機制,挖礦機制其實可以理解成激勵機制:你為區塊鏈系統做了多少貢獻,你就可以得到多少獎勵。用這種激勵機制,能夠鼓勵全網節點參與區塊鏈上的數據記錄和維護工作。
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區塊鏈總共有哪些
1、公有區塊鏈
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。
2、聯合(行業)區塊鏈
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。
3、私有區塊鏈
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。
(1)區塊鏈底層的數據結構擴展閱讀:
跟傳統的分布式存儲有所不同,區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在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。
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。
沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據,從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由記賬節點足夠多,理論上講除非所有的節點被破壞,否則賬目就不會丟失,從而保證了賬目數據的安全性。
區塊鏈是什麼,區塊鏈由什麼組成1、區塊鏈是比特幣的一個概念。是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據。
2、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。
3、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,它本質上是一個去中介化的資料庫。
4、一般說來,區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成
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區塊鏈由哪些結構組成?區塊鏈是由區塊相互連接形成的鏈式存儲結構,區塊就是鏈式存儲結構中的數據元素,其中第一個區塊被稱為創始區塊。
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一般區塊包括區塊頭和區塊體兩部分。區塊頭包含每個區塊的身份識別信息,如版本號、hash值、時間戳、區塊高度等信息;區塊體主要包含具體的交易數據。
② 區塊鏈的六層模型是什麼
區塊鏈總共有六個層級結構,這六個層級結構自下而上是:數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層、應用層。
一、數據層
數據層是區塊鏈六個層級結構裡面的最底層。數據層我們可以理解成資料庫,只不過對於區塊鏈來講,這個資料庫是不可篡改的、分布式的資料庫,也就是我們所謂的「分布式賬本」。
在數據層上,也就是在這個「分布式賬本」上,存放著區塊鏈上的數據信息,封裝著區塊的塊鏈式結構、非對稱加密技術、哈希演算法等技術手段,來保證數據在全網公開的情況下的安全性問題。具體的做法是:
在區塊鏈網路上,節點採用共識演算法來維持數據層(也就是這個分布式資料庫)的數據的一致性,採用密碼學中的非對稱加密和哈希演算法,來確保這個分布式資料庫的不可篡改和可追溯。
這就構成了區塊鏈技術中最底層的數據結構。但是,光有分布式資料庫還不夠,還需要讓資料庫裡面的數據信息可以共享交流,下面我們介紹數據層的上一層——網路層。
二、網路層
區塊鏈的網路系統,本質上是一個P2P(點對點)網路,點對點意味著不需要一個中間環節或者中心化伺服器來操控這個系統,網路中的所有資源和服務都是分配在各個節點手中的,信息的傳輸也是兩個節點之間直接往來就可以了。不過,需要注意的是,P2P
(點對點)並不是中本聰發明的,區塊鏈只是融合了這一技術而已。
所以,區塊鏈的網路層實際上就是一個特別強大的點對點網路系統。在這個系統上,每一個節點既可以生產信息,也可以接收信息,就好比發郵件,你既可以編寫自己的郵件,也可以收到別人給你發送的郵件。
在區塊鏈網路上,節點之間需要共同維護這條區塊鏈系統,每當一個節點創造出新的區塊後,他需要以廣播的形式通知其他節點,其他節點收到信息後對該區塊進行驗證,然後在該區塊的基礎上去創建新的區塊。這樣一來,全網便可以共同維護更新區塊鏈系統這個總賬本了。
但是,全網要依據什麼規則來維護更新區塊鏈系統這個總賬本呢,這就涉及到了所謂的「法律法規」(規則),也就是我們接下來要介紹的:共識層。
三、共識層
在區塊鏈的世界裡,共識,簡單來講就是全網要依據一個統一的、大家一致同意的規則來維護更新區塊鏈系統這個總賬本,類似於更新數據的規則。讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網路中高效達成共識,是區塊鏈的核心技術之一,也是區塊鏈社區的治理機制。
目前主流的共識機制演算法有:比特幣的工作量證明(POW)、以太坊的權益證明
(POS)、EOS的委託權益證明(DPOS)等等。
我們現在介紹了數據層、網路層、共識層,這三層保證了區塊鏈上有數據、有網路,有在網路上更新數據的規則,但是天下沒有免費的午餐,如何讓節點們能夠積極踴躍地參與區塊鏈系統維護呢,這里就涉及到了激勵,也就是我們下面要介紹的:激勵層。
四、激勵層
激勵層就是所謂的挖礦機制,挖礦機制其實可以理解成激勵機制:你為區塊鏈系統做了多少貢獻,你就可以得到多少獎勵。用這種激勵機制,能夠鼓勵全網節點參與區塊鏈上的數據記錄與維護工作。
挖礦機制和共識機制其實是一個道理,共識機制我們可以理解為公司的總規章制度,而挖礦機制可以理解成,在這個總的規章制度之中,你做好了什麼能夠得到什麼獎勵,這種獎勵規則。
就好比比特幣的共識機制PoW,它的規定是多勞多得,誰能夠第一個找到正確哈希值誰就可以得到一定數量的比特幣獎勵;
而以太坊的PoS則規定了誰持幣年齡越久,誰能得到獎勵的概率就越大。
需要注意的是,激勵層一般只有公有鏈才具備,因為公有鏈必須依賴全網節點共同維護數據,所以必須有一套這樣的激勵機制,才能激勵全網節點參與區塊鏈系統的建設維護,進而保證區塊鏈系統的安全性和可靠性。
區塊鏈安全可靠了,還不夠智能對不對,下面我們將要介紹的合約層,可以讓區塊鏈系統變得更加智能。
五.合約層
合約層主要包括各種腳本、代碼、演算法機制及智能合約,是區塊鏈可編程的基礎。我們說的「智能合約」便屬於合約層這個層級上。
如果說比特幣系統不夠智能,那麼以太坊提出的「智能合約」則能夠滿足許多應用場景。合約層的原理主要是將代碼嵌入到區塊鏈系統上,用這種方式來實現能夠自定義的智能合約。這樣一來,在區塊鏈系統上,一旦觸發了智能合約的條款,系統就能夠自動執行命令。
六、應用層
最後就是應用層。應用層很簡單,顧名思義,就是區塊鏈的各種應用場景和案例,我們現在說的「區塊鏈+」就是所謂的應用層。目前已經落地的區塊鏈應用主要是搭建在
ETH、EOS等公鏈上的各類區塊鏈應用,博彩、游戲類的應用比較多,真正實用的應用還沒有出現。
③ 什麼是區塊鏈底層節點,什麼是區塊鏈底層節點的概念
區塊鏈節點是什麼意思?區塊鏈節點的意思是一個連接在區塊鏈網路上的智能設備,都可以稱之為一個節點,只是這個節點根據設備的特性可能起到不同的作用。這是分布式網路的一個很大的特點,並且整個區塊鏈網路上節點越多,意味著這個區塊鏈網路分布得越廣泛,越穩定以及越安全。節點包含了手機,礦機和伺服器等等。操作一個節點的可以是普通的錢包用戶,礦工和多個人協作的礦池用戶。」
【拓展資料】
節點就是一個區域的伺服器。在互聯網區域,一個企業所有運行的數據都在一個伺服器里,那麼這個伺服器就是節點。
就像是我們每天使用的微信,每天處理著這么多的聊天信息、轉賬等。這些數據的存儲和運行都在騰訊的公司的伺服器裡面。那麼這個處理數據的伺服器,我們就可以稱之為「節點」。再說區塊鏈的世界,大家都已經知道區塊鏈是去中心化的分布式資料庫,它不依託於哪一個中心化的伺服器,是由千千萬萬個「小伺服器」組成。只要我們下載一個區塊鏈客戶端,我們就變成了那千千萬萬個「小伺服器」中的一員。
這樣來說,如果我們要玩區塊鏈的話,我們自己就相當於是一個節點。
節點也分輕節點和全節點。全節點就是擁有全網所有的交易數據的節點,那麼輕節點就是只擁有和自己相關的交易數據節點。而且節點分布越多、越廣泛,區塊鏈網路就更加的去中心化,網路運行也就越安全穩定。比如說鏈信,現在鏈信用戶有1600萬,這樣就說明,現在鏈信節點也是有很多。現在想玩區塊鏈的朋友可以去試試鏈信。鏈信是一個不錯的區塊鏈應用。
節點的存在就是區塊鏈分布式的表徵,也是區塊鏈的魅力所在。
區塊鏈是個分布式系統,系統里有很多節點,這些節點你只要單純地理解為通過互聯網相連的電腦或者伺服器就好了。然後根據區塊鏈性質的不同,成為節點的方式也不同,當然,對於節點的定義也不同。對於像比特幣這樣的公有鏈,理論上來講,你下載完整的區塊鏈,參與交易和挖礦,才算是節點。
然而,在現在的比特幣里,礦工,完全節點,輕量節點,甚至普通用戶,在不同的語境下都可能被稱為節點。但無論如何,比特幣的系統與其說是「連入網路就會自動更新區塊鏈」,不如說是你想要挖礦或者是交易(同時你不信任其他人的驗證結果),就必須更新整條區塊鏈,這不是一個自動義務的事情,而是自願的事情。
簡單的解釋一下什麼是區塊鏈?
區塊鏈是一個分布在全球各地、能夠協同運轉的資料庫存儲系統。
區別於傳統資料庫運作——讀寫許可權掌握在一個公司或者一個集權手上(中心化的特徵),區塊鏈認為,任何有能力架設伺服器的人都可以參與其中。
來自全球各地的掘金者在當地部署了自己的伺服器,並連接到區塊鏈網路中,成為這個分布式資料庫存儲系統中的一個節點;一旦加入,該節點享有同其他所有節點完全一樣的權利與義務(去中心化、分布式的特徵)。與此同時,對於在區塊鏈上開展服務的人,可以往這個系統中的任意的節點進行讀寫操作,最後全世界所有節點會根據某種機制的完成一次又依次的同步,從而實現在區塊鏈網路中所有節點的數據完全一致。
拓展資料
區塊鏈是比特幣的底層技術,像一個資料庫賬本,記載所有的交易記錄。這項技術也因其安全、便捷的特性逐漸得到了銀行與金融業的關注。
2018年3月31日,《區塊鏈技術原理與開發實戰》正式引入高校講堂,首次課程在西安電子科技大學南校區開講。
2018年4月,一群來自牛津大學的學者宣布創辦世界上第一所區塊鏈大學——伍爾夫大學。5月29日,網路上線區塊鏈新功能,以保證詞條編輯公正透明。
什麼是區塊鏈概念?概念: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。
區塊鏈的本質是一個分布式的公共賬本,任何人都可以對這個賬本進行核查,但不存在的單一用戶可以對它進行控制。在區塊鏈系統中的參與者共同維護賬本的封信:它只能按照嚴格的規則和共識進行修改。
區塊鏈發展經歷了三個階段:
1、醞釀期:2009-2012年,經濟形態以比特幣及其產業生態為主。
2、萌芽期:時期為2012-2015年,區塊鏈隨著比特幣進入公眾視野,新生的錢包支付和匯款公司出現,區塊鏈經濟擴散到金融領域。區塊鏈底層技術創新不斷。區塊鏈技術從比特幣系統中剝離出來。
3、發展期:2016年開始探索行業應用,出現了大量區塊鏈創業公司。2017年ICO的火熱讓區塊鏈受到前所未有的關注。
(3)區塊鏈底層的數據結構擴展閱讀:
三區塊鏈的三個特點:
1、區塊鏈的核心思想是去中心化:在區塊鏈系統中,任意節點之間的權利和義務都是均等的,所有的節點都有能力去用計算能力投票,從而保證了得到承認的結果是過半數節點公認的結果。即使遭受嚴重的黑客攻擊,只要黑客控制的節點數不超過全球節點總數的一半,系統就依然能正常運行,數據也不會被篡改。
2、區塊鏈最大的顛覆性在於信用的建立:理論上說,區塊鏈技術可以讓微信支付和支付寶不再有存在價值。《經濟學人》對區塊鏈做了一個形象的比喻:簡單地說,它是「一台創造信任的機器」。區塊鏈讓人們在互不信任並沒有中立中央機構的情況下,能夠做到互相協作。打擊假幣和金融詐騙未來都不需要了。
3、區塊鏈的集體維護可以降低成本:在中心化網路體系下,系統的維護和經營依賴於數據中心等平台的運維和經營,成本不可省略。區塊鏈的節點是任何人都可以參與的,每一個節點在參與記錄的同時也來驗證其他節點記錄結果的正確性,維護效率提高,成本降低。
一句話概括,區塊鏈觸動的是錢、信任和權力,這些人類賴以生存的根本性基礎。
④ 如何理解區塊鏈三個層面
區塊鏈技術的三個層級是什麼?金窩窩網路科技分析區塊鏈的項目分三個層級:
最上面最容易做的就是應用層,這樣的項目我每天都能看到兩三個,佔了整個市場的95%以上。但這類公司往往會在白皮書里寫很多技術性的東西,其實寫了也白寫,這純粹就是為了湊頁數,因為他根本不需要講技術。
第二類是中間操作層面的,像是量子鏈、小蟻這樣。這樣的項目類似於操作程序,叫基礎鏈,用來跑應用的。這類相對來說比較少,佔比一下子降到了5%以下。
第三類是更往下延伸、更底層的,像是標准鏈、arcblock。這類就更少了,一個月能看到兩三個就不錯了。而且有些還不一定是真實的,因為實在沒東西可寫了,所有的領域都被別人佔領了,所以就會有人往這方向編。
區塊鏈的概念是什麼?
區塊鏈有兩個含義:
1、區塊鏈(Blockchain)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。
2、區塊鏈是比特幣的底層技術,像一個資料庫賬本,記載所有的交易記錄。這項技術也因其安全、便捷的特性逐漸得到了銀行與金融業的關注。
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。
區塊鏈發展的三個階段是區塊鏈的三個階段:一般將區塊鏈的發展劃分為三個階段,分別稱為區塊鏈1.0階段、區塊鏈2.0階段和區塊鏈3.0階段。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。
拓展資料:
1、概念定義:什麼是區塊鏈?從科技層面來看從應用視角來看,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。
2、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。
3、比特幣白皮書英文原版其實並未出現blockchain一詞,而是使用的chainofblocks。最早的比特幣白皮書中文翻譯版中,將chainofblocks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。
從設計機制角度,怎麼理解區塊鏈?從機制設計角度來看,區塊鏈可分為三個層次:
第一層次為分布式網路,其主要解決點對點通訊網路問題,也是區塊鏈建立的基礎。
在點對點通訊之上建立一套密碼學的賬本體系,就可以從點對點通訊走向點對點交易,這是區塊鏈的第二層次——分布式賬本。
在分布式賬本的基礎上加上新的激勵機制和治理機制,就是區塊鏈的第三層次——公有區塊鏈,如現在最典型的比特幣區塊鏈。
到底應該怎麼理解區塊鏈?從開發角度來看:現在整個中國經濟我們生產生活中面臨的最大問題在於信。誠信的口號喊了那麼多年,但是整個社會的誠信越來越差,現在不僅民企,甚至有的國企都開始違約。如何證明「你媽是你媽」,中國號稱現在已經按PPP計算世界國民生產總值第一的國家,但是因為缺乏誠信,平添了海量的生產生活成本。區塊鏈作為一種全新的技術範式,它帶來的生產力將超過所有人的想像。我們把區塊鏈看作三層,第一層是技術、賬本、密碼學、認證機制。第二層是商業模式,基於區塊鏈重構的商業生態圈。第三是哲學,是理念。任何一種生產力的革命最後必然會抽象升華,成為形而上的生產關系,區塊鏈也一樣。區塊鏈技術及其應用有如下特點:分布式、扁平化、強制信任、集體維護、可靠資料庫、開源、隱私保護等這些技術集合一起就會對現在很多習以為常的概念和商業模式產生一定變化影響。Laikelib區塊鏈底層框架類似於以太坊,以去中心化思路為核心,致力於打造開放式信用價值流通網路,讓信用價值廣布起來。
一個區塊鏈至少可分為三層,有那三層?金窩窩網路科技分析區塊鏈的分層要點有以下三層:
最底層是一些通用的基礎模塊,比如基礎加密百演算法,網路通訊庫,流處理,線程封裝,消息封裝與解碼,系統時間等度;
中間一層是區塊鏈的核心模塊,一般包含了區塊鏈的主要邏輯,如P2P網路協議,共識模塊,交易處理模塊,交易池模塊,簡單合約內或者智能合約模塊,嵌入式資料庫處理模塊,錢包模塊等等;
最上面一層,往往都是基於容Json
Standard
RPC的交互模塊,基於Json-RPC,我們還可以做出更好的UI界面,也可以是一個web-service。
⑤ 一張圖了解什麼是區塊鏈(五分鍾帶你看懂什麼是區塊鏈)
簡單易懂地介紹什麼是區塊鏈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範式。
比特幣、萊特幣、普銀、以太幣等數字加密貨幣的底層技術都是區塊鏈,他們都只是區塊鏈的一種應用。
什麼是區塊鏈?一幅漫畫讓你看懂(小白必看)
「區塊鏈」一詞其實在早期的密碼學圈子裡,對於比特幣的底層技術就是稱為「比特幣」,英文則用大寫的B開頭的Bitcoin指比特幣這個網路系統或者網路協議。
但是由於大眾的混淆,現在一談起比特幣人們就十分抵觸,認為比特幣就是違法、騙局、傳銷的代名詞,是互聯網金融又一個現象級泡沫!於是乎,人們只好將所有的底層技術(時間戳、工作量證明機制等等等)合並起來,為了跟比特幣區分,重新取了個名字叫Blockchain,翻譯過來就成了「區塊鏈」,這才有了「區塊鏈」一詞的出現。
區塊鏈不是一個單一的技術,而是一系列技術的集合。
那區塊鏈到底應該如何理解呢?我們首先用大家都愛談的戀愛,舉個簡單的例子。建立一個簡單的區塊鏈模型,那麼在這個區塊鏈模型裡面談戀愛將會出現一下情況:
未來所有適齡男女戀愛,結婚的承諾全過程都被其他所有適齡男女共識,兩個人在一起發生的所有故事就會形成區塊。
其他所有男女就是鏈,如果有第三者來插足或自身違背另一半,其他人都能看到,以後就再也找不到對象了。
區塊鏈准確的說就是「全中心」體系,就是鏈上的每個節點都是中心。
試婚男女談戀愛,曬朋友圈,秀恩愛,承諾相愛一生一世並被其他所有適婚男女所知就是區塊鏈的應用。如果有一天某一方違背諾言,不要以為刪除照片就有用,因為樁樁件件都被所有適婚男女記錄在案。
不可刪除,不可更改,這就是區塊鏈技術。
區塊鏈是什麼通俗解釋,一張圖看懂區塊鏈區塊鏈是什麼通俗解釋,一張圖看懂區塊鏈
區塊鏈是最近一個比較火熱的話題,很多人都在討論區塊鏈的問題,最近國內也有一些公司開始用區塊鏈的技術開發了一些產品,區塊鏈是用於比特幣的一種底層技術,這正式因為比特幣的大火讓很多人關注到了比特幣,但有很多人對於區塊鏈是什麼還並不了解,下面就給我來解釋一下區塊鏈。
比特幣是很多人比較關注的數字貨幣,而比特幣的底層技術就是區塊鏈,區塊鏈是一種計算機技術,是一種新型的應用模式。區塊鏈就好比是一個大的資料庫賬本,在這個大的賬本上記錄了所有的交易情況,而記錄這個賬本的人跟傳統的記賬有很大區別,傳統記賬通常是由專門的記賬方進行操作,例如淘寶、天貓是阿里巴巴進行記賬的,微信交易是由騰訊記賬的,而區塊鏈是由全民參與記賬,每個參與記賬的人入手都有一個賬本。
舉例來給大家說明,例如A想找B借款1萬元,B想將錢借給A,但是又擔心A借錢後賴賬不還,因此在借錢時會找第三方的公證人,由公證人幫忙B將這筆賬給記下來,這種就是傳統的記賬方式,靠第三方來獲取信任,記賬的賬本是在第三方手中的,這種記賬方式存在第三方篡改賬本的可能性,而去中心話的意思就是在借款時不需要公證人,不需要依靠第三方來獲取信任,去中心化的形勢就好比B給A借錢時,B拿著大喇叭喊」A找我借了一萬元錢,你們幫我記下賬「這個時候,大家都會拿著自己手上的賬本將這筆賬給記錄下來,每個人都有一個賬本,可以避免賬本被篡改的可能。
什麼是區塊鏈概念?區塊鏈究竟是什麼?三分鍾讀懂!2019年10月25日,新聞聯播傳遞出一個非常重要的信號:國家要大力發展區塊鏈。之後,區塊鏈簡直就是網紅,大街小巷都飄盪著「區塊鏈「的身影。實際上,很多科技企業早已在區塊鏈技術上布局。
盡管說區塊鏈很火,但是很多人對於區塊鏈並不是很了解。
區塊鏈是什麼呢?
我們先看一下度娘是怎麼解釋的。網路顯示: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。
區塊鏈為什麼會被叫做區塊鏈呢?
區塊鏈是由一個個的區塊鏈接而成,而區塊是一個一個的存儲單元,記錄了各區塊節點的交流信息,區塊很像資料庫的記錄,每次寫入數據,就是創建一個區塊。而隨著信息交流的擴大,一個區塊與一個區塊相繼續,形成的結果就叫區塊鏈。
區塊鏈的特點有哪些呢?
區塊鏈主要有以下幾個方面的特點:
1、去中心化:在區塊鏈的系統中,每一個節點都有同等的權利和義務,這里沒有中心管制。去中心化很好的建立了彼此之前的信任聯系,盡管沒有一個中央管理機構,但是人們之間可以相互協作相互信任。這主要應用了區塊鏈分布式賬本技術。
2、開放性:區塊鏈的數據對所有的人是開放的,除了一些加密的信息不被開放之外,所有人都可以在這里查到數據。
3、獨立性: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。
4、安全性:區塊鏈具有一定的安全性,不可篡改性。因為區塊鏈系統中大家手裡都是一樣的賬本,如果有人想篡改的話,那麼只有在控制了超過51%的記賬節點,才有可能偽造出一條不存在的記錄。當然了,這基本上是不可能的。這主要是源於區塊鏈的核心技術:共識機制,共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點。
5、匿名性:很多人覺得區塊鏈這么開放,這么透明,是不是我們就沒有隱私了?其實不是,雖然說在區塊鏈中的交易信息是公開透明的,但是賬戶的身份信息是被進行加密的,只有得到了授權,才能訪問。
現在給大家講一個故事,幫助大家更好的理解區塊鏈。
家裡一共三口人,爸爸媽媽和哥哥弟弟。去年的時候,家裡的賬本是由爸爸來負責的,家裡所有的進賬以及支出都是爸爸一個人在負責。
然而雙十一那天,一向節儉的媽媽想在某寶上給自己買一件漂亮的衣衣,一查賬本,發現不對勁兒。按理說除了存銀行和理財的一些錢,家裡的日常消費的的錢的去向都在這個賬本上,但是怎麼看怎麼都不對。有的消費明明沒有,卻被記錄在內。
後來,爸爸主動招供,說是自己忍不住買了一包煙。
後來媽媽改了策略,全家人都記賬,每個月的消費支出大家都記在自己的賬本上。每當家裡產生了一筆交易或者消費的時候,媽媽都會喊一聲,記賬啦,大家就都把交易記載自己的賬本上。這就是去中心化記賬模式,人人都是中心,人人手裡都有賬本。
而之前的爸爸記賬模式就是中心化記賬,如果爸爸一個人想做手腳,很難有人看得出來,而去中心化記賬模式很好的解決了中心化記賬的弊端,如果爸爸想篡改賬本的話,非常難。
比如說,爸爸如果想從賬本里拿點兒錢再偷偷買煙的話,錢的數量是有限的,而想拿錢就得改改賬本,但是光篡改自己的賬本是不行的,他得把包含他在內的三個人的賬本都改掉。而這無疑是比登天還難。
所以,很多次爸爸動了抽煙的念頭之後,但是無奈現狀如此,只得放棄這個念頭。
區塊鏈和比特幣是不是一回事兒呢?
實際上,區塊鏈和比特幣並不是一回事兒,它只是比特幣的底層技術,比特幣是區塊鏈第一個應用的數字貨幣而已。
2008年中本聰第一次提出了區塊鏈的概念,隨後幾年,成為了電子貨幣比特幣的核心組成部分,作為所有交易的公共賬簿。而區塊鏈首先被應用於比特幣。
區塊鏈的緣起是解決信任問題,而且,區塊鏈最成功的一個應用是數字貨幣。比特幣可以說是到目前為止區塊鏈最成功的一個應用。
區塊鏈的應用有哪些?
區塊鏈的應用其實很廣泛,除了數字貨幣,比特幣未來的應用還是非常廣泛的,區塊鏈技術目前已在不同行業得到了廣泛的應用。如商品溯源、版權保護與交易、支付清算、物聯網、數字營銷、醫療等,推動不同行業快速進入「區塊鏈+」時代。
1、支付清算:區塊鏈可摒棄中轉銀行的角色,實現點到點支付,減少中轉費用,加速資金利用率。
2、商品追溯:比如我們在某寶上買一件衣服,我們可以看到這件衣服的前世今生。
3、證券交易:傳統的證券交易需要經過四大機構協調工作,效率低、成本高。區塊鏈技術可獨立地完成一條龍式服務。
4、供應鏈:將區塊鏈技術引入供應鏈系統,系統內部同步信息、可做到對各個環節把控,更好的完成分工協作,便於事後追責。
5、知識產權:版權上鏈,我們的攝影作品、音樂作品、文學作品等都會成為我們的信息,信息所有權將得以確認,成為我們的財產。
漫畫圖解什麼是區塊鏈漫畫圖解:什麼是區塊鏈
什麼是區塊鏈?
區塊鏈,英文Blockchain,本質上是一種去中心化的分布式資料庫。任何人只要架設自己的伺服器,接入區塊鏈網路,都可以成為這個龐大網路的一個節點。
區塊鏈既然本質是資料庫,裡面究竟存儲了什麼東西呢?讓我們來了解一下區塊鏈的基本單元:區塊(Block)。
一個區塊分為兩大部分:
1.區塊頭
區塊頭裡面存儲著區塊的頭信息,包含上一個區塊的哈希值(PreHash),本區塊體的哈希值(Hash),以及時間戳(TimeStamp)等等。
2.區塊體
區塊體存儲著這個區塊的詳細數據(Data),這個數據包含若干行記錄,可以是交易信息,也可以是其他某種信息。
剛才提及的哈希值又是什麼意思呢?
想必大家都聽說過MD5,MD5就是典型的哈希演算法,可以把一串任意長度的明文轉化成一串固定長度(128bit)的字元串,這個字元串就是哈希值。
而在我們的區塊鏈中,採用的是一種更為復雜的哈希演算法,叫做SHA256。最新的數據信息(比如交易記錄)經過一系列復雜的計算,最終會通過這個哈希演算法轉化成了長度為256bit的哈希值字元串,也就是區塊頭當中的Hash,格式如下:
區塊與Hash是一一對應的,Hash可以當做是區塊的唯一標識。
不同的區塊之間是如何進行關聯的呢?依靠Hash和PreHash來關聯。每一個區塊的PreHash和前一個區塊的Hash值是相等的。
為什麼要計算區塊的哈希值呢?
既然區塊鏈是一個鏈狀結構,就必然存在鏈條的頭節點(第一個區塊)和尾節點(最後一個區塊)。一旦有人計算出區塊鏈最新數據信息的哈希值,相當於對最新的交易記錄進行打包,新的區塊會被創建出來,銜接在區塊鏈的末尾。
新區塊頭的Hash就是剛剛計算出的哈希值,PreHash等於上一個區塊的Hash。區塊體的Data存儲的是打包前的交易記錄,這部分數據信息已經變得不可修改。
這個計算Hash值,創建新區塊的過程就叫做挖礦。
用於進行海量計算的伺服器,叫做礦機。
操作計算的工作人員,叫做礦工。
計算哈希值究竟難在哪裡?咱們來做一個最粗淺的解釋,哈希值計算的公式如下:
Hash=SHA-256(最後一個區塊的Hash+新區塊基本信息+交易記錄信息+隨機數)
其中,交易記錄信息也是一串哈希值,它的計算涉及到一個數據結構MerkleTree。有興趣的小夥伴可以查閱相關資料,我們暫時不做展開介紹。
這里關鍵的計算難點在於隨機數的生成。猥瑣的區塊鏈發明者為了增大Hash的計算難度,要求Hash結果的前72bit必須都是0,這個幾率實在是太小太小。
由於(最後一個區塊的Hash+新區塊基本信息+交易記錄信息)是固定的,所以能否獲得符合要求的Hash,完全取決於隨機數的值。挖礦者必須經過海量計算,反復生成隨機數進行「撞大運」一般的嘗試,才有可能得到正確的Hash,從而挖礦成功。
同時,區塊頭內還包含著一個動態的難度系數,當全世界的硬體計算能力越來越快的時候,區塊鏈的難度系數也會水漲船高,使得全網平均每10分鍾才能產生出一個新區塊。
小夥伴們明白挖礦有多麼難了吧?需要補充的是,不同的區塊鏈應用在細節上是不同的,這里所描述的挖礦規則是以比特幣為例。
區塊鏈的應用
比特幣(BitCoin)的概念最初由中本聰於2008年提出,而後根據這一思路設計發布了開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。
什麼是P2P網路呢?
傳統的貨幣都是由中央銀行統一發行,所有的個人儲蓄也是由銀行統一管理,這是典型的中心化系統。
而比特幣則是部署在一個全世界眾多對等節點組成的去中心化網路之上。每一個節點都有資格對這種數字貨幣進行記錄和發行。
至於比特幣底層的數據存儲,正是基於了區塊鏈技術。比特幣的每一筆交易,都對應了區塊體數據中的一行,簡單的示意如下:
交易記錄的每一行都包含時間戳、交易明細、數字簽名。
表格中只是為了方便理解。實際存儲的交易明細是匿名的,只會記錄支付方和收款方的錢包地址。
至於數字簽名呢,可以理解為每一條單筆交易的防偽標識,由非對稱加密演算法所生成。
接下來說一說比特幣礦工的獎勵:
比特幣協議規定,挖到新區塊的礦工將獲得獎勵,從2008年起是50個比特幣,然後每4年減半,目前2018年是12.5個比特幣。流通中新增的比特幣都是這樣誕生的,也難怪大家對挖掘比特幣的工作如此趨之若鶩!
區塊鏈的優勢和劣勢
區塊鏈的優勢:
1.去中心化
區塊鏈不依賴於某個中心節點,整個系統的數據由全網所有對等節點共同維護,都可以進行數據的存儲和檢驗。這樣一來,除非攻擊者黑掉全網半數以上的節點,否則整個系統是不會遭到破壞的。
2.信息不可篡改
區塊內的數據是無法被篡改的。一旦數據遭到篡改哪怕一丁點,整個區塊對應的哈希值就會隨之改變,不再是一個有效的哈希值,後面鏈接的區塊也會隨之斷裂。
區塊鏈的劣勢:
1.過度消耗能源
想要生成一個新的區塊,必須要大量伺服器資源進行大量無謂的嘗試性計算,嚴重耗費電能。
2.信息的網路延遲
以比特幣為例,任何一筆交易數據都需要同步到其他所有節點,同步過程中難免會受到網路傳輸延遲的影響,帶來較長的耗時。
幾點補充:
1.本漫畫部分內容參考了阮一峰的博文《區塊鏈入門教程》,感謝這位大神的科普。
2.由於篇幅有限,關於MerkleTree和非對稱加密的知識暫時沒有展開細講,有興趣的小夥伴們可以查閱資料進行更深一步的學習。
⑥ 區塊鏈的技術創新與應用有哪些
一、區塊鏈系統
作為比特幣的底層技術,區塊鏈系統一般由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。
1.數據層
數據層封裝了底層數據區塊及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本演算法,主要描述區塊鏈的物理形式,是區塊鏈上從創世區塊起始的鏈式結構。它包含了區塊鏈的區塊數據、鏈式結構,以及區塊上的隨機數、時間戳、公私鑰數據等,是整個區塊鏈技術中底層的數據結構。
2.網路層
網路層主要通過P2P技術實現分布式網路機制,包括P2P組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制。因此,從本質上來說,區塊鏈是一個P2P網路,具備自動組網的機制,節點之間通過維護一個共同區塊鏈結構來保持通信。
3.共識層
共識層包括共識演算法、共識機制。共識層能讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網路中高效地針對區塊數據的有效性達成共識,是區塊鏈的核心技術之一,也是區塊鏈社群的治理機制。目前共識機制演算法有數十種,包括工作量證明、權益證明、權益授權證明、燃燒證明、重要性證明等。
4.激勵層
激勵層主要包括經濟激勵的發行制度和分配製度,其功能是提供一定的激勵措施,鼓勵節點參與區塊鏈中安全驗證工作,並將經濟因素納入區塊鏈技術體系中,激勵遵守規則參與記賬的節點,懲罰不遵守規則的節點。
5.合約層
合約層主要包括腳本、代碼、演算法機制和智能合約,是區塊鏈可編程的基礎。它將代碼嵌入區塊鏈或令牌中,可以實現自定義的智能合約,在達到某個確定的約束條件的情況下,不用經由第三方就能自動執行,是區塊鏈去信任的基礎。
6.應用層
應用層封裝了各種應用場景和案例,類似於計算機操作系統上的應用程序、互聯網瀏覽器上的門戶網站、搜索引擎、電子商城或是手機端上的APP。它將區塊鏈技術應用部署在以太坊、EOS、QTUM等上,並在現實生活場景中落地。未來,可編程金融和可編程 社會 會搭建在應用層上。
數據層、網路層、共識層是構建區塊鏈技術的必要元素,缺少任何一層都不能稱之為真正意義上的區塊鏈技術;激勵層、合約層和應用層不是每個區塊鏈應用的必要因素,一些區塊鏈應用並不完整地包含此三層結構。
從商業的角度來講,區塊鏈技術有它自身的一個特點,就是足夠數字化,它是跨境的,是跨時空的,是跨組織的。數據的流動是沒有邊界的,所以區塊鏈同時是分布式的,它是自組織的和去中心化的。
所以區塊鏈的由來,任何新的顛覆式技術的應用,歷來就有兩條路線,或者說兩種方法。一種方法,是把它視為一種工具,用它來改善傳統的商業模式,得到一種邊際效益上的提升。另外一種是把它當作一套制度,用來重構商業的底層邏輯。
這兩種應用方法,在過去幾年就有一個很好的案例。當互聯網公司在推廣「互聯網+」的時候,我們也看到很多傳統的商業機構說,不是「互聯網+」,而是「+互聯網」。那麼現在那些喊「+互聯網」的人到哪去了?有人認為,互聯網只是用來改善的一項技術,傳統的東西可以加上一些互聯網技術,好比把互聯網當電子郵件使用,你弄了一套電子郵件系統,就以為是互聯網了。但是有人卻把互聯網當作制度,從底層重構了商業,最後你會發現你失業了。
第二是去中心化的。為什麼要去中心?商業上的區域中心技術帶來了商業的去中心化,這個是 歷史 的必然趨勢。這個趨勢在哪裡?我覺得是兩點,一個是經濟全球化,進入2.0版本。現在通過互聯網,已經不是公司在全球化,不是公司把自己變成跨國公司,而是任何一個個人互聯網都賦能給它,讓它可以在一個中國的小縣城,通過互聯網把它的產品賣給全世界。經濟全球化發展到個人全球化的時候,解決點對點的交易,點對點的服務,成為一個突出的問題。那麼區塊鏈技術所帶來的實時清算結算,點對點交易交收這些特點,正好可以幫助個人商業活動的全球化。
第三是經濟的數字化。當數據集合到一定程度之後,它的流通基本上是跨時空的,商業活動對金融支付的需求,是隨時隨地隨身的,而做不到隨時隨地隨身隨需提供場景化、虛擬化的支付清算服務,終究會被技術和市場所淘汰。
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