區塊鏈和merkletree

1. 區塊鏈與慈善有什麼聯系

慈善是一個大課題，這里具體介紹區塊鏈技術，怎麼幫助困難地區的人，讓他們接受到更好的幫助。
無論是政府或者是社會公益機構，慈善對於困難地區的人來說，都顯得尤為重要，但是我們常常會想到相關的款項下撥到了地方，究竟有沒有到人們手裡，錢用在了哪裡？，錢用在了什麼地方？這些問題都值得我們思考。
區塊鏈技術可以給慈善的相關款項做到"溯源"開發一款基於慈善的APP，把每一筆的慈善款項或相關的物資，進行數字加密（採用國際認可的SHA256或中國的加密演算法SN2）
款項物資數據結構採用merkle tree來存儲物資數據，保證任何改動的數據都會自動變成無效的
採用非對稱數字簽名的申請人，發放方，校驗方、進行「公鑰」和「私鑰」的秘鑰管理，可以有效地把一條款項的處理數據都記錄起來，那麼如果發生款項處理不當，或者是有的人要查詢起來的話，就非常清楚了。

2. 比特幣錢包

比特幣（bitcoin）誕生於2008年的一篇論文。
一個署名為中本聰的人，提出了革命性的構想：讓我們創造一種不受政府或其他任何人控制的貨幣！這個想法堪稱瘋狂：一串數字，背後沒有任何資產支持，也沒有任何人負責，你把它當作錢付給對方，怎麼會有人願意接受？
Merkle tree
跟二叉樹長得很像，只是這個是下面兩個節點取哈希值得到上面節點。只需要記住根節點，就可以檢測整棵樹有沒有被篡改。
根哈希值存在block header里，交易過程存在block body里。全節點包括block header和block body，但是輕節點（比如手機上比特幣錢包）只包括block header。這棵樹可以證明包含某個交易已經被寫進了區塊鏈。
3.共識協議
去中心化的貨幣要注意的兩個問題：
1.誰能發行數字貨幣：挖礦。
2.怎麼驗證交易的合法性：區塊鏈。
雙花攻擊（double spending attack）
雙花攻擊是數字貨幣的一個主要挑戰。
比特幣中的交易都要有輸入和輸出，幣從哪來，花到哪去。
正常情況也可能有兩個分叉，因為兩個節點同時獲得記賬權，兩個節點打包的區塊，同時計算出了那個隨機數。此時會暫時兩個分叉共存，直到其中某一個區塊搶先找到了下一個區塊，這條就成了最長合法鏈，另一個分叉就被丟棄。

女巫攻擊（sybil attack）
某惡意節點不停產生賬戶，賬戶總數超過總賬戶的一半，則取得了區塊鏈的控制權。

比特幣中的共識協議（Consensus）
一些節點是有惡意的，大部分節點是好的。

想法1：把一些交易打包到區塊里作為候選區塊，讓每個區塊投票，如果通過就寫入區塊鏈。

不行，因為有的惡意節點一直發布一些含有惡意交易的區塊，則一直投票，佔用資源。而且有的節點不投票。

想法2：不按賬戶個數投票，而是按照計算力投票。每個節點都可以產生合法交易放入區塊，這些節點就開始試隨機數，直到找到H（block header）≤ target，則這個節點有記賬權。

唯一產生比特幣的途徑
coinbase transaction。這個不用指出幣的來源，有了記賬權的節點（找到了隨機數）會有出塊獎勵。

50BTC->25BTC->12.5BTC，每21萬個比特幣，獎勵就減半。

比特幣爭奪記賬權的過程叫挖礦。爭奪記賬權的節點叫礦工。

3. 區塊鏈為什麼叫區塊鏈

區塊鏈是一個可以共同記賬的數字賬本，會記錄所有曾經發生並經過系統一致認可的交易。相當於全家總動員的方式記賬，你在記賬，你爸爸和媽媽也在記賬，他們都能看到總賬，但是已經被保存的信息就無法再被篡改。

2008年由中本聰第一次提出了區塊鏈的概念。隨後區塊鏈成為了電子貨幣比特幣的核心組成部分，是作為所有交易的公共賬簿。通過利用點對點網路和分布式時間戳伺服器，區塊鏈資料庫能夠進行自主管理。

(3)區塊鏈和merkletree擴展閱讀：

區塊鏈的類型

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

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。

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。

4. java區塊鏈怎麼實現

java區塊鏈代碼實現
哈希樹的跟節點稱為Merkle根，Merkle樹可以僅用log2（N）的時間復雜度檢查任何一個數據元素是否包含在樹中：
package test;
import java.security.MessageDigest;
import java.uTIl.ArrayList;
import java.uTIl.List;
public class MerkleTrees {
// transacTIon List
List《String》 txList;
// Merkle Root
String root;
/**
* constructor
* @param txList transacTIon List 交易List
*/
public MerkleTrees（List《String》 txList） {
this.txList = txList;
root = 「」;
}
/**
* execute merkle_tree and set root.
*/
public void merkle_tree（） {
List《String》 tempTxList = new ArrayList《String》（）;
for （int i = 0; i 《 this.txList.size（）; i++） {
tempTxList.add（this.txList.get（i））;
}
List《String》 newTxList = getNewTxList（tempTxList）;
while （newTxList.size（） ！= 1） {
newTxList = getNewTxList（newTxList）;
}
this.root = newTxList.get（0）;
}
/**
* return Node Hash List.
* @param tempTxList
* @return
*/
private List《String》 getNewTxList（List《String》 tempTxList） {
List《String》 newTxList = new ArrayList《String》（）;
int index = 0;
while （index 《 tempTxList.size（）） {
// left
String left = tempTxList.get（index）;
index++;
// right
String right = 「」;
if （index ！= tempTxList.size（）） {
right = tempTxList.get（index）;
}
// sha2 hex value
String sha2HexValue = getSHA2HexValue（left + right）;
newTxList.add（sha2HexValue）;
index++;
}
return newTxList;
}
/**
* Return hex string
* @param str
* @return
*/
public String getSHA2HexValue（String str） {
byte［］ cipher_byte;
try{
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance（「SHA-256」）;
md.update（str.getBytes（））;
cipher_byte = md.digest（）;
StringBuilder sb = new StringBuilder（2 * cipher_byte.length）;
for（byte b： cipher_byte） {
sb.append（String.format（「%02x」， b&0xff） ）;
}
return sb.toString（）;
} catch （Exception e） {
e.printStackTrace（）;
}
return 「」;
}
/**
* Get Root
* @return
*/
public String getRoot（） {
return this.root;
}
}

5. 區塊鏈技術上的節點是什麼

節點就是各區塊相連的地方，各區塊需要鏈起來才有用。
最核心的解析：
一.透明性，二.開放性，三.信息不可篡改，四.去中心化，
五、詳細的解析。
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。
1、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。
2、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。

6. git和區塊鏈的區別

一、相似性

分布式
Git 確保每個代碼倉庫在本地保留完整的項目庫，而不僅僅是自己在工作的這個分支和自己的提交歷史。同時也保留了最近這次 pull 下來後的所有快照和索引信息。

區塊鏈上，每個節點在本地保存完整資料庫，而不僅僅是自己的交易信息。

可追溯性
Git commit 鏈上，每個 commit 對象都包含父級對象（上一次 commit 的對象，除了第一個 commit ），對之前的記錄全部可追溯。

區塊鏈上，每個區塊都包含前一個區塊的索引（除了創世區塊）,可以追溯之前所有有效交易。

不可篡改
Git 的 commit 鏈中，每個對象本身在存儲前都計算校驗和，然後以校驗和來引用。一旦修改，校驗和就會不對， 這意味著不可能在 Git 不知情時更改任何文件內容或目錄內容。

Git 用以計算校驗和的機制叫做 SHA-1 散列（ hash，哈希）。 這是一個由 40 個十六進制字元（ 0-9 和 a-f ）組成字元串，基於 Git 中文件的內容或目錄結構計算出來。SHA-1 哈希看起來是這樣：區塊鏈中，每個區塊包含上個區塊 ID，本區塊 ID 兩個 SHA-256 散列，這兩個散列都是基於區塊內容計算出來。一旦修改內容，則散列將變化，和其他節點的鏈不一致，最終不能加入到最長鏈中，因此無法真正篡改內容。

二、差異性

集體共識和中央節點意志： 1 - 區塊鏈是基於集體共識（ POW/POS)來 merge，形成最長鏈，最長鏈即為主鏈。

2 - 而 Git 體系裡，通過倉庫託管平台來進行多節點合作時，是平台項目的管理者掌握了 merge 的權力，體現的是中央節點的意志。

密碼學
1 - 比特幣區塊鏈中，密碼學主要用到了以下方式

在比特幣區塊鏈的整個體系中，大量使用了公開的加密演算法，如 Merkle Tree 哈希數演算法，橢圓曲線演算法、哈希演算法、對稱加密演算法及一些編碼演算法。各種演算法在比特幣區塊鏈中的作用如下：

a)哈希演算法

比特幣系統中使用的兩個哈希函數分別是：1.SHA-256，主要用於完成 PoW （工作量證明）計算； 2.RIPEMD160，主要用於生成比特幣地址。

b)Merkle 哈希樹

基於哈希值的二叉樹或多叉樹，在計算機領域，Merkle 樹大多用來進行完整性驗證處理，在分布式環境下，其進行完整性驗證能大量減少數據傳輸和計算的復雜程度。

c)橢圓曲線演算法

比特幣中使用基於 secp256k1 橢圓曲線數學的公鑰密碼學演算法進行簽名與驗證簽名，一方面可以保證用戶的賬戶不被冒名頂替，另一方面保證用戶不能否認其所簽名的交易。用私鑰對交易信息簽名，礦工用用戶的公鑰驗證簽名，驗證通過，則交易信息記賬，完成交易。

d)對稱加密演算法

比特幣官方客戶端使用 AES （對稱分組密碼演算法）加密錢包文件，用戶設置密碼後，採用用戶設置餓密碼通過 AES 對錢包私鑰進行加密，確保客戶端私鑰的安全。

e)Base58 編碼

Base58 是比特幣使用的一種獨特的編碼方式，主要用於產生比特幣的錢包地址，其類似於古典密碼學里的置換演算法機制，目的是為里增加可讀性，把二進制的哈希值變成了我們看到的地址「 」。

2 - Git：主要用了 SSH 秘鑰來進行遠程登錄驗證，用了 SHA-1 來進行代碼內容校驗和。

SSH 是 Secure Shell 的縮寫，由 IETF 的網路工作小組（ Network Working Group ）所制定,是一種專為遠程登錄會話和其他網路服務提供安全性的協議。利用 SSH 協議可以有效防止遠程管理過程中的信息泄露問題。

SSH 傳輸的過程如下: (1)遠程主機收到用戶的登錄請求，把自己的公鑰發給用戶。 (2)用戶使用這個公鑰，將登錄密碼加密後，發送回來。 (3)遠程主機用自己的私鑰，解密登錄密碼，如果密碼正確，允許用戶登錄。

7. 區塊鏈帶來了哪些顛覆，為什麼能夠成為國家戰略

區塊鏈的顛覆性特徵在於以下四個方面：一、透明性。區塊鏈系統的數據記錄對全網節點是透明的,數據記錄的更新操作對全網節點也是透明的,這是區塊鏈系統值得信任的基礎。由於區塊鏈系統使用開源的程序、開放的規則和高參與度,區塊鏈數據記錄和運行規則可以被全網節點審查、追溯,具有很高的透明度。
二、開放性。區塊鏈系統是開放的,除了數據直接相關各方的私有信總被加密外區塊鏈的數據對所有人公開(具有特殊許可權要求的區塊鏈系統除外)。任何人或參與節點都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據記錄或者開發相關應用,因此整個系統信息高度透明。
三、信息不可篡改。區塊鏈系統的信息一旦經過驗證並添加至區塊鏈後,就會得到永久存儲,無法更改(具備特殊更改需求的私有區塊鏈等系統除外)。除非能夠同時控制系統中超過51%的節點,否則單個節點上對資料庫的修改是無效的,因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高
四、去中心化。去中心化是區塊鏈最基本的特徵,意味著區塊鏈不再依賴於中央處理節點,實現了數據的分布式記錄、存儲和更新。在傳統的中心化網路中,對一個中心節點實行攻擊即可破壞整個系統,而在一個去中心化的區塊鏈網路中,攻擊單個節點無法控制或破壞整個網路掌握網內超過5%的節點只是獲得控制權的開始而已。2019年是區塊鏈技術商業應用的元年，而政策利好的刺激將讓區塊鏈技術的發展更加穩健。
隨著區塊鏈技術的應用逐漸滲透到數字金融、互聯網等眾多領域，大家對區塊鏈的價值認識更加清晰。
區塊鏈已經形成了全球競爭的態勢，各國都在搶占發展先機，中國更不能落後；因此，區塊鏈成為國家戰略亦無可厚非。

8. 區塊鏈原理

區塊鏈是一種技術,但它不是一種單一的技術,而是由多種技術整合的結果,包括密碼學、數學、經濟學、網路科學等。你可以把它看做是一個分布式共享記賬技術,也可以看做是一個資料庫,只不過這個資料庫是由在這個鏈上的所有節點共同維護,每個節點都有一份賬本,因為所有節點的賬本一致,不同節點之間可以互相信任,對數據沒有疑問,所以大家都說區塊鏈從技術上實現了信任。詳細的專業技術可以咨詢一些專業的技術公司，例：金博科技，專注開發區塊鏈相關產品，專業研發團隊和完善的售後服務，可以電話咨詢。