區塊鏈工作量證明代碼

『壹』 區塊鏈的層級結構

區塊鏈的層級結構
1、數據層/ Data Layer
數據層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，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最底層的數據結構。
2、網路層/ Network Layer
網路層主要通過 P2P 技術實現分布式網路的機制，網路層包括 P2P 組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制，因此區塊鏈本質上是一個 P2P 的網路，具備自動組網的機制，節點之間通過維護一個共同的區塊鏈結構來保持通信。
3、共識層/ Consensus Layer
共識層主要包含共識演算法以及共識機制，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。目前至少有數十種共識機制演算法，包含工作量證明、權益證明、權益授權證明、燃燒證明、重要性證明等。
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。
4、激勵層/ Actuator Layer
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，並將經濟因素納入到區塊鏈技術體系中，激勵遵守規則參與記賬的節點，並懲罰不遵守規則的節點。
5、合約層/ Contract Layer
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。將代碼嵌入區塊鏈或是令牌中，實現可以自定義的智能合約，並在達到某個確定的約束條件的情況下，無需經由第三方就能夠自動執行，是區塊鏈去信任的基礎。
6、應用層/ Application Layer
區塊鏈的應用層封裝了各種應用場景和案例，類似於電腦操作系統上的應用程序、互聯網瀏覽器上的門戶網站、搜尋引擎、電子商城或是手機端上的 APP，將區塊鏈技術應用部署在如以太坊、EOS、QTUM 上並在現實生活場景中落地。未來的可編程金融和可編程社會也將會是搭建在應用層上。
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包含此三層結構。

『貳』 區塊鏈中PoW是指什麼

是指工作量證明機制，是區塊鏈的一種共識機制。指在區塊鏈系統中，根據每個節點在運算的過程中所做出的貢獻來確定許可權的一種演算法。工作量證明機制是現在區塊鏈應用最為廣泛的一種共識機制。共識機制是區塊鏈系統中很重要的一部分，如果出現問題，那麼整個系統都會出問題，在區塊鏈開發中是必須要注意的。這是之前我一個在煊凌科技上班的人告訴我的，他雖然只是裡面的銷售，但是對區塊鏈的了解也比大部分人要全面。

『叄』 區塊鏈挖礦工作量證明是什麼

POW的拼法是Proof of Work（工作證明）。簡單說就是需要干非常多的苦力，才能獲得相對優厚報酬的工作模式。
礦工們在挖一個新的區塊時，必須對SHA-256密碼散列函數進行運算，區塊中的隨機散列值以一個或多個0開始。隨著0數目的上升，找到這個解所需要的工作量將呈指數增長，礦工通過反復嘗試找到這個解。
最先算出正確答案的礦機可獲得當前區塊的記賬權，同時獲得新發行比特幣的獎勵。理論上來說，算力（力氣）越大，算（搬）得越快，收益值就越高。這個你們應該看得懂的說，POW 的意思就是按勞分配，多勞多得。目前，幣界老大哥比特幣、現在的二哥以太幣等都是這種模式。

『肆』 什麼是工作量證明

工作量證明(Proof Of Work，簡稱POW)，簡單理解就是一份證明，用來確認你做過一定量的工作。監測工作的整個過程通常是極為低效的，而通過對工作的結果進行認證來證明完成了相應的工作量，則是一種非常高效的方式。比如現實生活中的畢業證、駕駛證等等，也是通過檢驗結果的方式（通過相關的考試）所取得的證明。
權益證明機制
POW是達成共識的一種方式，不過他不是唯一的方式，還可以有其他的方式讓各個節點達成共識，例如POS。
POS不同於POW之處在於，在POS系統上挖礦是以貨幣持有數量為基礎，換句話說，在POS的情況下，一個人擁有虛擬貨幣的5%和在比特幣系統上擁有系統5%的算力的效果是一樣的。
工作量證明的基本原理工作量證明系統主要特徵是客戶端需要做一定難度的工作得出一個結果，驗證方卻很容易通過結果來檢查出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的，對於驗證方則是易於驗證的。它與驗證碼不同，驗證碼的設計出發點是易於被人類解決而不易被計算機解決。下圖表示的是工作量證明的流程：
舉個例子，給定的一個基本的字元串"Hello, world!"，我們給出的工作量要求是，可以在這個字元串後面添加一個叫做nonce的整數值，對變更後（添加nonce)的字元串進行SHA256哈希運算，如果得到的哈希結果（以16進制的形式表示）是以"0000"開頭的，則驗證通過。為了達到這個工作量證明的目標。我們需要不停的遞增nonce值，對得到的新字元串進行SHA256哈希運算。按照這個規則，我們需要經過4251次計算才能找到恰好前4位為0的哈希散列。

.工作量證明的過程 我們可以把比特幣礦工解這道工作量證明迷題的步驟大致歸納如下： 生成Coinbase交易，並與其他所有準備打包進區塊的交易組成交易列表，通過Merkle Tree演算法生成Merkle Root Hash 把Merkle Root Hash及其他相關欄位組裝成區塊頭，將區塊頭的80位元組數據（Block Header）作為工作量證明的輸入 不停的變更區塊頭中的隨機數即nonce的數值，並對每次變更後的的區塊頭做雙重SHA256運算（即SHA256(SHA256(Block_Header))），將結果值與當前網路的目標值做對比，如果小於目標值，則解題成功，工作量證明完成。 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。

『伍』 區塊鏈系統開發平台有哪些

區塊鏈分幾個階段? 

區塊鏈一共有1.0、2.0、3.0，以比特幣為主的數字貨幣是區塊鏈1.0;乙太網為心的智能合約平台的是區塊鏈2.0;以高性能的區塊鏈的應用場景和平台的是區塊鏈3.0。簡單總結就是1.0是挖礦、炒幣;2.0是ICO、發幣;3.0是項目的落地。真正的落地項目離我們還是比較遠的，多數項目都以2.0階段為行業解決方案的切入點，區塊鏈與行業相結合，讓區塊鏈能夠在某個行業中應用落地。 

怎樣算是具有資質的區塊鏈項目? 

有潛力的區塊鏈項目，有不同的評價標准和不同的時期。2017年數字貨幣的爆發，其主要原因是ICO和乙太網智能合約的推動，以前能滿足這兩個條件的就算好項目，現在的項目的衡量標準是： 

(1) 有應用場景。項目本身有團隊、有目標，有真實的場景應用。因為有些團隊或是企業不適合區塊鏈應用，也要讓兩者之間建立聯系，是比較生硬的做法。     

(2)區塊鏈參與的多方能產生交易 

(3)區塊鏈有大量的社群，有用戶。總結來看，好的區塊鏈項目是能夠落地應用的。

具體的可以參考河南客多多信息技術有限公司案例。

『陸』 區塊鏈中的公鏈是什麼

公鏈也稱「公有鏈」，即指全世界任何人都可以隨時進入到系統中讀取數據、發送可確認交易、競爭記賬的區塊鏈。公有鏈通常被認為是「完全去中心化」的，因為沒有任何個人或者機構可以控制或篡改其中數據的讀寫。而從應用上說，區塊鏈公有鏈則主要包括比特幣、以太坊、超級賬本、大多數山寨幣以及智能合約，其中區塊鏈公有鏈的始祖則為比特幣區塊鏈，具有以下特點：

1、代碼開源

代碼上傳到github，每個人都可以通過下載得到完整的區塊鏈數據，接受大眾的考驗。

2、完全去中心化

任何人都可以成為一個節點，每一個節點都是公開的，每個人都可以參與區塊鏈的計算，任何節點都不是永久的，而是階段性的，任何中心對節點都不具有強制性。任何人都可讀取的、且能發送交易，而且交易能夠在區塊鏈上得到有效的確認，任何人都可參與其中共識過程。共識過程決定某個區塊可以添加到區塊鏈中，以及確切的當前狀態。每個人都可以從中得到經濟獎勵，和在共識過程中所作的貢獻成正比。這些公有鏈通常被認為是「完全意義上的去中心化」。

3、開發去中心化應用

程序開發者通過此公鏈，可以很方便地開發出去中心化應用。公有鏈可以保護用戶權益免受程序開發者的影響。

『柒』 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。

『捌』 區塊鏈技術中的區塊頭包含的三組元數據是什麼

1、前區塊哈希值。用於索引前區塊
2、挖礦難度、隨機值（用於工作量證明計算）、時間戳
3、梅克爾樹，能夠總結並迅速歸納校驗區塊中全部交易數據的樹根數據。