區塊鏈體系結構層次
① 請問區塊鏈的架構是什麼
首先需要知道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,其次對於區塊鏈系統的組成架構金窩窩集團認為是由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。
1、數據層:封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術
2、網路層:則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;
3、共識層:主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;
4、合約層:主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;目前西南地區金窩窩已經率先開始了以區塊鏈為底層技術的大數據研究,也提供以區塊鏈為底層技術的大數據服務。
5、應用層:則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點
② 區塊鏈有哪些層次,區塊鏈主要分為
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。
區塊鏈的層級結構(什麼是區塊鏈的Layer0/1/2)分層結構是區塊鏈處理數據和運行的基礎。
為了尋找到區塊鏈的可擴展性方案,學術研究領域(通常論文中)所指的區塊鏈被分為三層:Layer0、Layer1和Layer2。
通常,區塊鏈系統主要分為:應用層、激勵層、共識層、網路層和數據層,共六層,主要體現在初期的比特幣系統上。隨著智能合約的產生,在應用層和激勵層之間加入了合約層,主要體現在以太坊系統中。
對於每一層的內容如上圖所示,但在具體的不同系統中所使用的技術可能並不相同,比如共識層主要完成節點之間的共識,除了工作量證明機制(ProofofWork)還有權益證明機制(ProofofStake)和拜占庭容錯機制(ByzantineFaultTolerance(BFT)等方式。
數據層、網路層、共識層三者構成了區塊鏈層級的底層基礎,也是區塊鏈必不可少的三個元素,缺少任何一個都無法稱之為真正的區塊鏈技術。
區塊鏈分層結構對應到OSI體系7層模型和TCP/IP4層模型下的對比如下圖所示。
如果我們再聚焦TCP/IP的四層,特別是上面的「應用層」的話,我們會看到,有可能區塊鏈是把原來只專注於信息傳遞的應用層,分出來一個專門用於價值轉移的新層。因此,我們可以認為TCP/IP四層拆分成了五層,將區塊鏈視為TCP/IP的一層:價值層。
一般認為比特幣、以太坊、EOS是區塊鏈1.0、2.0、3.0的代表,如果去看它們的分層也很有意思:
從比特幣到以太坊,增加了合約層。從以太坊到EOS,因為採用DPOS,激勵層實際上合並到了共識層。而EOS增加出來兩層:①工具層,以讓在其上更容易開發應用;②生態層,它自身的定位是一個開源軟體,那麼其他人可以用它的開源軟體建立行業鏈、領域鏈。
徐忠、鄒傳偉寫了一篇央行工作論文,從經濟學的角度探討區塊鏈,試圖給出一種Token範式。其中,實際上他們給出了一個分層模型,這回是內外分層:里層是共識,又分:Token、智能合約、共識演算法;處在共識邊界與區塊鏈邊界,是區塊鏈內的其他信息;處在區塊鏈邊界之外,是互聯網和實體世界。
一些系統為了提升性能,其實對它的分布式網路也進行了分層。也就是,不是所有的節點都是平等的。
比如,以下是EOS的分層。
為了讓區塊鏈變得有用,又有人從其他視角進行討論。ENChain.Asia的朱峰在BAO白皮書中提出了「自組織商業體7層模型」,這個模型又被在《通證經濟的模型與實踐》(0.2)報告中引述,稱之為「自商業七層模型」。
不過,要注意的是,這里的「激勵層」,和我們通常說區塊鏈的激勵層,有相似之處,又不一樣。之前我們討論激勵層,往往是在公鏈原生代幣的角度討論的,而這里的激勵層,則是通證層面討論的。
火幣研究院在2018年12月的一份報告《區塊鏈四層應用模型的構建與解析》中,給出了一個四層的應用模型,很有意思:
參考文獻:
1.區塊鏈十年:各種各樣的層
2.區塊鏈六大層級結構你知道多少?-知乎
3.區塊鏈的六個分層級結構介紹-區塊鏈-電子發燒友網
區塊鏈技術框架有哪些?當前主流的區塊鏈架構包含六個層級:網路層、數據層、共識層、激勵層、合約層和應用層。圖中將數據層和網路層的位置進行了對調,主要用途將在下一節中詳述。
網路層:區塊鏈網路本質是一個P2P(Peer-to-peer點對點)的網路,網路中的資源和服務分散在所有節點上,信息的傳輸和服務的實現都直接在節點之間進行,可以無需中間環節和伺服器的介入。每一個節點既接收信息,也產生信息,節點之間通過維護一個共同的區塊鏈來同步信息,當一個節點創造出新的區塊後便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,並在該區塊的基礎上去創建新的區塊,從而達到全網共同維護一個底層賬本的作用。所以網路層會涉及到P2P網路,傳播機制,驗證機制等的設計,顯而易見,這些設計都能影響到區塊信息的確認速度,網路層可以作為區塊鏈技術可擴展方案中的一個研究方向;
數據層:區塊鏈的底層數據是一個區塊+鏈表的數據結構,它包括數據區塊、鏈式結構、時間戳、哈希函數、Merkle樹、非對稱加密等設計。其中數據區塊、鏈式結構都可作為區塊鏈技術可擴展方案對數據層研究時的改進方向。
共識層:它是讓高度分散的節點對區塊數據的有效性達到快速共識的基礎,主要的共識機制有POW(ProofOfWork工作量證明機制),POS(ProofofStake權益證明機制),DPOS(DelegatedProofofStake委託權益證明機制)和PBFT(實用拜占庭容錯)等,它們一直是區塊鏈技術可擴展方案中的重頭戲。
激勵層:它是大家常說的挖礦機制,用來設計一定的經濟激勵模型,鼓勵節點來參與區塊鏈的安全驗證工作,包括發行機制,分配機制的設計等。這個層級的改進貌似與區塊鏈可擴展並無直接聯系。
合約層:主要是指各種腳本代碼、演算法機制以及智能合約等。第一代區塊鏈嚴格講這一層是缺失的,所以它們只能進行交易,而無法用於其他的領域或是進行其他的邏輯處理,合約層的出現,使得在其他領域使用區塊鏈成為了現實,以太坊中這部分包括了EVM(以太坊虛擬機)和智能合約兩部分。這個層級的改進貌似給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向,但結構上來看貌似並無直接聯系
應用層:它是區塊鏈的展示層,包括各種應用場景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.區塊鏈的應用層可以是移動端,web端,或是是融合進現有的伺服器,把當前的業務伺服器當成應用層。這個層級的改進貌似也給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向,但結構上來看貌似並無直接聯系。
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
區塊鏈技術架構中的三個層次是什麼?金窩窩分析區塊鏈技術中的三個層次如下:
協議層
所謂的協議層,就是指代最底層的技術。這個層次通常是一個完整的區塊鏈產品,類似於我們電腦的操作系統,它維護著網路節點,僅提供Api供調用。通常官方會提供簡單的客戶端(通稱為錢包),這個客戶端錢包功能也很簡單,只能建立地址、驗證簽名、轉賬支付、查看余額等。
擴展層
這個層面類似於電腦的驅動程序,是為了讓區塊鏈產品更加實用。
應用層
這個層面類似於電腦中的各種軟體程序,是普通人可以真正直接使用的產品,也可以理解為B/S架構的產品中的瀏覽器端(Browser)。這個層面的應用,目前幾乎是空白。
③ 區塊鏈有什麼結構類型
區塊鏈,4種類型,知多少?——你好,我是心態,專注分享對區塊鏈的認知與投資思考。希望能幫到你。
區塊鏈根據不同的使用需求和場景,區塊鏈分為:公有鏈、聯盟鏈、私有鏈和混合鏈4種類型。
1.公有鏈
公有鏈,是指全世界任何節點的任何人,在任何地理位置,都可以進入系統讀取數據、發送交易、競爭記賬等參與共識的區塊鏈。沒有任何機構或個人可以篡改其中的數據,因此公有鏈是完全去中心化的。
比特幣和以太坊都是公有鏈的代表。公有鏈一般通過發行代幣(Token)來鼓勵參與者競爭記賬(即挖礦),以確保數據的安全性和共識更新。
比特幣平均每10分鍾產生1個區塊,且其POW機制很難縮短區塊時間,POS機制相對而言可縮短區塊時間,但更易產生分叉。所以交易需要等待更多確認才被認為安全。
一般認為,比特幣中的區塊經過6個確認後才是足夠安全的,這大概需要1個小時。這樣的確認速度難以滿足商業級的應用。因此,ETH及EOS等支持更多寫入速度的公有鏈正在不斷發展。
2.聯盟鏈
聯盟鏈是指有若干機構共同參與和管理的區塊鏈,每個機構都運行N個節點。
聯盟鏈的數據只允許系統內不同的機構進行讀寫和交易,通過數字證書的方式實現基於PKI的身份管理體系交易或提案的發起,以參與方共同簽名驗證來達成共識,因此不需要工作量證明(POW),也不存在數字貨幣(代幣),提高了交易達成的效率,節約了大量計算成本(算力硬體投入和電力能源消耗)。
通常情況下,參與聯盟鏈的節點會被劃分不同的讀寫許可權,能支持每秒1000次以上的數據寫入。
3.私有鏈
私有鏈與公有鏈完全去中心化不同,私有鏈的進入許可權由某個組織進行控制,各個節點參與資格由該組織授權控制。
由於參與的各個節點是有限且可控的,私有鏈往往擁有很快的處理速度,能支持每秒1000以上的數據寫入,同時降低內部各個節點的交易成本。
節點可以實名參與,因此具有確認身份的金融屬性。私有鏈的價值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自動執行的運算平台,可以同時防範來自內部和外部對數據的安全攻擊或篡改,這在傳統的系統中是很難做到的。
私有鏈的應用場景一般在企業內部,如分公司的庫存管理,各地數據的匯總統計等,也可以用在政府的預算和執行等可以被公眾監督的領域。大型金融集團目前也傾向於使用私有鏈技術。
4.混合鏈
當公有鏈和私有鏈的各自優勢相結合時,就會出現混合鏈。混合鏈的開發難度大,但前景廣闊。
未來市場上,一定會出現巨頭型的底層技術和協議開發的公司,這些巨頭公司會架設出不同用途的公有鏈、私有鏈或者聯盟鏈,基於對性能和安全性及應用場景的不同需求,然後嫁接不同行業的應用。比如一條支持高並發的通信類公有鏈,一條側重安全性的支付聯盟鏈,等等。
(感謝閱讀)
點個贊,點個關注,就是對我最大的支持,咱們明天見。
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。
?
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。
區塊鏈的分類目前區塊鏈分為三類,其中混合區塊鏈和私有區塊鏈可視為:廣義私有鏈,公共區塊鏈公共區塊鏈。意味著世界上任何個人或團體都可以發送交易,交易可以由區塊鏈有效確認,任何人都可以參與其共識過程。公共區塊鏈是目前最早的區塊鏈,也是使用最廣泛的區塊鏈。每個比特幣系列的虛擬數字貨幣都以公共的區塊鏈為基礎,世界上只有一個區塊鏈對應這種貨幣。
拓展資料
1.工業區塊鏈行業blockchains:組內多個預選節點指定為記賬員,每個區塊的生成由所有預選節點共同決定(預選節點參與共識過程),其他接入節點可以參與交易,但不幹擾核算過程(本質上,它是管理簿記,但它成為分布式簿記。多少預先選擇的節點和如何確定每個塊的簿記員成為區塊鏈的主要風險點),其他任何人都可以通過區塊鏈的開放API進行有限的查詢。私人區塊鏈Private區塊鏈((privateblockchains)):只有區塊鏈的總賬技術用於記賬。它可以是一個公司或個人獨家書面許可的區塊鏈。這個鏈與其他分布式存儲方案沒有太大的不同。目前(2015年12月),保守的巨頭(傳統金融)想要嘗試私有的區塊鏈,而公共鏈的應用,如比特幣,已經產業化,私有鏈的應用產品還在探索中。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一種新的應用模式。區塊鏈是比特幣的一個重要概念。本質上,它是一個去中心化的資料庫。
2.同時,作為比特幣的底層技術,它是一系列與加密方法相關聯的數據塊。每個數據塊包含一批比特幣網路交易信息,驗證其信息的有效性(防偽)並生成下一個區塊。事實上,區塊鏈這個詞並沒有出現在英文原版的比特幣白皮書中,而是出現在區塊鏈中。在最早的比特幣白皮書中,區塊鏈被翻譯為區塊鏈。這是漢語「區塊鏈」最早出現的時間。國家互聯網信息辦公室於2019年1月10日發布《區塊鏈信息服務管理條例》,自2019年2月15日起施行。從狹義上講,區塊鏈是一種按時間順序組合數據塊的鏈式數據結構,以及由密碼學保證的防篡改和可偽造的分布式分類帳。廣義上講,區塊鏈技術是一種新的分布式基礎設施和計算方法,它使用區塊鏈數據結構來驗證和存儲數據,使用分布式節點共識演算法來生成和更新數據,使用密碼學來確保數據傳輸和訪問的安全性,採用由自動腳本代碼組成的智能契約對數據進行編程和操作。
什麼是區塊鏈?它是怎麼誕生的?區塊鏈的類型有哪些?想要了解區塊鏈,就必須先了解程序的基礎結構。我們在互聯網看到的一切,都是通過計算機語言構建而成,計算機語言有很多種,但構成語言最基本的字元就是代碼,而區塊鏈技術是代碼應用的一種方式,與傳統中心化模式不同的是,區塊鏈具有不可篡改、私密性、安全性、以及共識等特性。
區塊鏈技術的誕生,與一名叫「中本聰」的人有關,當年他在網上發布了一篇名為《比特幣:一種點對點的電子現金系統》的文章,該文章中描述了一種電子現金系統,該系統應用的底層技術就是區塊鏈技術,而比特幣是這套電子現金系統的衍生品,也可以說是區塊鏈技術的衍生品,是區塊鏈技術在真實世界中應用最成功的衍生品,屬於金融領域。
區塊鏈的類型只有一種,要知道區塊鏈技術是一種數據、代碼構成結構,採用這種技術編譯的程序和數據,具有很多與金融貨幣相關的屬性,以我國發行的數字人民幣DE/CP為例,它就是應用了區塊鏈技術作為底層技術,除了可以防偽,還可以溯源,在安全方面和保護隱私方面都發揮著巨大的作用,最重要的是,它彌補人民幣在線上無法流通的弊端。
區塊鏈的應用場景有很多,迄今為止最成功的案例就是比特幣,其次是電子發票、跨境支付等,基於數據的互通性、不可篡改等特性,它還可以用來保存一些重要的數據,只要這些數據應用了區塊鏈技術作為底層技術,那麼就永遠無法銷毀,永遠保存下來,任何人或機構都沒有能力修改或刪除。除此之外,區塊款與教育、醫療、徵信、汽車、交通等領域都存在一定的交叉,它是一種技術,並非某種產品,所以它的類型只有一種,但隨著應用場景的變化,它發揮出的作用也是不同的,幾乎可以與任何領域的現有場景進行融合,然後衍生出其他應用。
根據網路劃分區塊鏈的分類包括法律分析:根據網路范圍劃分區塊鏈的分類包括公有鏈、聯盟鏈、私有鏈,具體如下:
1、公有鏈:主要是指部署在互聯網范圍之內,沒有特別的一個許可權的一個設置,也沒有其他的一些什麼登陸上的一些條件,任何人都可以直接下載節點來使用,任何人也可以直接通過一個客戶端來連接一個節點,是沒有什麼限制的,其中的數據,也能夠被任意的訪問;
2、聯盟鏈:也就是由若干個節點成員來組成的一個聯盟網路,這種類型,主要是使用在商業環境之下,比如說多個商家之間,政府的政務,銀行,稅務等,他們可以共同組成一個聯盟,為某一個具體的場景服務,比如說像企業跟他的客戶之間,供應商之間等等可以形成一個聯盟網路,聯盟鏈相對於公有鏈來講,它一般是有一個身份鑒權的,並不是所有人都可以直接來聯入聯盟鏈這個網路的,它有一個身份鑒權,同時對於數據也有一些更多的保護;
3、私有鏈:更多的是在企業的內部,比如一個集團企業,它的各個部門之間,它的子公司之間,從這個角度來說,這三種,它們的一個主要的區分在於針對不同的應用場景,針對一個網路的分布范圍所形成的一個網路部署的差別,它是一個靈活的概念,這三者之間是根據不同的網路范圍,根據應用場景的一個劃分,並不是一個嚴格意義上的界定。
法律依據:《中華人民共和國網路安全法》
第一條為了保障網路安全,維護網路空間主權和國家安全、社會公共利益,保護公民、法人和其他組織的合法權益,促進經濟社會信息化健康發展,制定本法。
第二條在中華人民共和國境內建設、運營、維護和使用網路,以及網路安全的監督管理,適用本法。
區塊鏈技術框架有哪些?當前主流的區塊鏈架構包含六個層級:網路層、數據層、共識層、激勵層、合約層和應用層。圖中將數據層和網路層的位置進行了對調,主要用途將在下一節中詳述。
網路層:區塊鏈網路本質是一個P2P(Peer-to-peer點對點)的網路,網路中的資源和服務分散在所有節點上,信息的傳輸和服務的實現都直接在節點之間進行,可以無需中間環節和伺服器的介入。每一個節點既接收信息,也產生信息,節點之間通過維護一個共同的區塊鏈來同步信息,當一個節點創造出新的區塊後便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,並在該區塊的基礎上去創建新的區塊,從而達到全網共同維護一個底層賬本的作用。所以網路層會涉及到P2P網路,傳播機制,驗證機制等的設計,顯而易見,這些設計都能影響到區塊信息的確認速度,網路層可以作為區塊鏈技術可擴展方案中的一個研究方向;
數據層:區塊鏈的底層數據是一個區塊+鏈表的數據結構,它包括數據區塊、鏈式結構、時間戳、哈希函數、Merkle樹、非對稱加密等設計。其中數據區塊、鏈式結構都可作為區塊鏈技術可擴展方案對數據層研究時的改進方向。
共識層:它是讓高度分散的節點對區塊數據的有效性達到快速共識的基礎,主要的共識機制有POW(ProofOfWork工作量證明機制),POS(ProofofStake權益證明機制),DPOS(DelegatedProofofStake委託權益證明機制)和PBFT(實用拜占庭容錯)等,它們一直是區塊鏈技術可擴展方案中的重頭戲。
激勵層:它是大家常說的挖礦機制,用來設計一定的經濟激勵模型,鼓勵節點來參與區塊鏈的安全驗證工作,包括發行機制,分配機制的設計等。這個層級的改進貌似與區塊鏈可擴展並無直接聯系。
合約層:主要是指各種腳本代碼、演算法機制以及智能合約等。第一代區塊鏈嚴格講這一層是缺失的,所以它們只能進行交易,而無法用於其他的領域或是進行其他的邏輯處理,合約層的出現,使得在其他領域使用區塊鏈成為了現實,以太坊中這部分包括了EVM(以太坊虛擬機)和智能合約兩部分。這個層級的改進貌似給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向,但結構上來看貌似並無直接聯系
應用層:它是區塊鏈的展示層,包括各種應用場景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.區塊鏈的應用層可以是移動端,web端,或是是融合進現有的伺服器,把當前的業務伺服器當成應用層。這個層級的改進貌似也給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向,但結構上來看貌似並無直接聯系。
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
④ 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。
⑤ 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。
(5)區塊鏈體系結構層次擴展閱讀:
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。
⑥ 區塊鏈技術系統是由哪些層組成的
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。
其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術;網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。