區塊鏈演算法和分片技術

❶ 區塊鏈的三大核心技術是什麼

區塊鏈運作的7個核心技術介紹 2018-01-15
1.區塊鏈的鏈接
顧名思義，區塊鏈即由一個個區塊組成的鏈。每個區塊分為區塊頭和區塊體（含交易數據）兩個部分。區塊頭包括用來實現區塊鏈接的前一區塊的哈希（PrevHash）值（又稱散列值）和用於計算挖礦難度的隨機數（nonce）。前一區塊的哈希值實際是上一個區塊頭部的哈希值，而計算隨機數規則決定了哪個礦工可以獲得記錄區塊的權力。
2.共識機制
區塊鏈是伴隨比特幣誕生的，是比特幣的基礎技術架構。可以將區塊鏈理解為一個基於互聯網的去中心化記賬系統。類似比特幣這樣的去中心化數字貨幣系統，要求在沒有中心節點的情況下保證各個誠實節點記賬的一致性，就需要區塊鏈來完成。所以區塊鏈技術的核心是在沒有中心控制的情況下，在互相沒有信任基礎的個體之間就交易的合法性等達成共識的共識機制。
區塊鏈的共識機制目前主要有4類：PoW、PoS、DPoS、分布式一致性演算法。
3.解鎖腳本
腳本是區塊鏈上實現自動驗證、自動執行合約的重要技術。每一筆交易的每一項輸出嚴格意義上並不是指向一個地址，而是指向一個腳本。腳本類似一套規則，它約束著接收方怎樣才能花掉這個輸出上鎖定的資產。
交易的合法性驗證也依賴於腳本。目前它依賴於兩類腳本：鎖定腳本與解鎖腳本。鎖定腳本是在輸出交易上加上的條件，通過一段腳本語言來實現，位於交易的輸出。解鎖腳本與鎖定腳本相對應，只有滿足鎖定腳本要求的條件，才能花掉這個腳本上對應的資產，位於交易的輸入。通過腳本語言可以表達很多靈活的條件。解釋腳本是通過類似我們編程領域里的「虛擬機」，它分布式運行在區塊鏈網路里的每一個節點。
4.交易規則
區塊鏈交易就是構成區塊的基本單位，也是區塊鏈負責記錄的實際有效內容。一個區塊鏈交易可以是一次轉賬，也可以是智能合約的部署等其他事務。
就比特幣而言，交易即指一次支付轉賬。其交易規則如下：
1）交易的輸入和輸出不能為空。
2）對交易的每個輸入，如果其對應的UTXO輸出能在當前交易池中找到，則拒絕該交易。因為當前交易池是未被記錄在區塊鏈中的交易，而交易的每個輸入，應該來自確認的UTXO。如果在當前交易池中找到，那就是雙花交易。
3）交易中的每個輸入，其對應的輸出必須是UTXO。
4）每個輸入的解鎖腳本（unlocking ）必須和相應輸出的鎖定腳本（locking ）共同驗證交易的合規性。
5.交易優先順序
區塊鏈交易的優先順序由區塊鏈協議規則決定。對於比特幣而言，交易被區塊包含的優先次序由交易廣播到網路上的時間和交易額的大小決定。隨著交易廣播到網路上的時間的增長，交易的鏈齡增加，交易的優先順序就被提高，最終會被區塊包含。對於以太坊而言，交易的優先順序還與交易的發布者願意支付的交易費用有關，發布者願意支付的交易費用越高，交易被包含進區塊的優先順序就越高。
6.Merkle證明
Merkle證明的原始應用是比特幣系統（Bitcoin），它是由中本聰（Satoshi Nakamoto）在2009年描述並且創造的。比特幣區塊鏈使用了Merkle證明，為的是將交易存儲在每一個區塊中。使得交易不能被篡改，同時也容易驗證交易是否包含在一個特定區塊中。
7.RLP
RLP（Recursive Length Prefix，遞歸長度前綴編碼）是Ethereum中對象序列化的一個主要編碼方式，其目的是對任意嵌套的二進制數據的序列進行編碼。

❷ 如何系統學習區塊鏈技術

在最初自己自學區塊鏈相關知識的時候，可以採用「自下而上」的方法，也就是通過看書、閱讀白皮書等方式，自己查資料，再自行匯總和連接起這些知識，整合成一個較為完整的知識體系。

一、學習白皮書

上大學之前，我讀過很多有關《論語》的書，都是關於應該如何讀論語，應該如何理解論語的解讀。直到有一天我發現，如此鍾愛《論語》的我，卻從來沒有耐下性子來，認真讀一讀《論語》的原本。

於是，我去書店買回了一本《論語》，從頭到尾認認真真地看了一遍，發現其實裡面有太多細節和感悟，是沒有辦法通過任何解讀傳遞的。而居然之前花了大量的時間，閱讀了大量的解讀，真的是捨本逐末，不得要領地在努力。

每個領域都一樣。當你不了解它的時候，你會對它產生一種莫名的畏懼，認為它高高在上，高不可攀。為了快速踏進這些領域，你會在它周圍尋找很多所謂的「解讀」，打聽很多「消息」。

二、技術角度

基礎階段：

1、《區塊鏈開發指南》-作者申屠青春：

作者多餘比特幣底層的研究可謂是非常深入，講解的也非常通俗易懂。

2、《區塊鏈技術指南》-作者鄒均：

作為國內第一本從技術角度講解區塊鏈的書籍，值得一讀，2016年出版以來一致評價不錯。

3、《區塊鏈 原理、設計與應用》-作者楊保華陳昌：

陳昌前輩作為紙貴的CTO、記得之前的墨鏈就是基於Hyperledger Fabric的，所以這本書對於Hyperledger 相關開源產品的講解很透徹。

3、《區塊鏈世界》

這本書分為上下兩篇。上篇通過翔實的資料，全面地回顧了區塊鏈從2008年誕生、成長和逐步發展的歷程，詳盡地介紹了區塊鏈技術的獨創性、機制的科學性、邏輯的藝術性，通過金融、防偽、醫療等十餘個行業場景介紹區塊鏈的應用特性。下篇結合二十國集團峰會精神、 「十三五」規劃等蕞新政策，探索研究區塊鏈與數字經濟的結合，以及作者對行業發展趨勢的觀點和建議。

❸ 如何理解區塊鏈與區塊鏈技術

區塊鏈技術用數學方法實現分布式記賬，並解決信任問題，從而完成了去中心化，將在通信、金融、物聯網、政府管理等眾多領域帶來深遠的影響。
區塊鏈（Blockchain）是指通過去中心化和去信任的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案，是一種全民參與記賬的技術方式。而此前的記賬方式都是中心化的，需要中心化的中介，無論這個中介是傳統的政府、金融機構、公證機構還是新興的電商平台、網路支付平台。
經濟學假設中，信息是充分的。實際上，正是因為信息不充分，才存在非常龐大的中介機構。而中介機構的存在，增加了交易成本，提高了交易門檻。區塊鏈技術本質上來說是一個大規模協作工具，它首次使用純技術方式讓直接的價值轉移成為可能，並延續了互聯網去中心化和去中介化的趨勢。去中介的區塊鏈技術將極大地顛覆信息中介行業。
區塊鏈技術是構建比特幣數據結構與交易信息加密傳輸的基礎技術，該技術實現了比特幣的發行與交易。區塊鏈技術的核心是所有當前參與的節點共同維護交易及資料庫，使交易基於密碼學原理而不基於信任，使得任何達成一致的雙方，能夠直接進行支付交易，不需第三方的參與。
從技術上來講，區塊是一種記錄交易的數據結構，反映了一筆交易的資金流向。系統中已經達成交易的區塊連接在一起形成了一條主鏈，所有參與計算的節點都記錄了主鏈或主鏈的一部分。
一個區塊包含以下三部分：交易信息、前一個區塊形成的哈希散列和隨機數。交易信息是區塊所承載的任務數據，具體包括交易雙方的私鑰、交易的數量、電子貨幣的數字簽名等;前一個區塊形成的哈希散列用來將區塊連接起來，實現過往交易的順序排列;隨機數是交易達成的核心，所有節點競爭計算隨機數的答案，最快得到答案的節點生成一個新的區塊，並廣播到所有節點進行更新，如此完成一筆交易。

❹ 區塊鏈分片擴容技術現在發展到什麼階段了

分片技術是開發人員用來提高交易吞吐量的幾種常見方法之一
簡單地說，分片就是一種在點對點網路中分割計算能力和存儲工作負載的分區方式，分片後每個節點不再需要負責處理整個網路的交易負載，而僅需處理其所在分區（或稱分片）中的交易
與當前的區塊鏈相同，分片中包含的信息也是由多個節點共同維護的，從而保證了賬本的去中心化和安全性，啟用分片後每個人仍然可以看到賬本中的所有信息，只不過人們不再需要處理和存儲所有的信息

❺ 什麼是區塊鏈技術和數軟體旗下LikeLib公鏈有什麼核心優勢

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。Likelib公鏈生態系統的測試技術實現里也有類似的分片技術做到的高tps架構。作為全球使用量龐大的公鏈生態系統，Likelib公鏈生態系統正在為上升當之無愧的應用王者而努力。

❻ 區塊鏈中點對點分布式技術是指什麼

「一種基於網路的計算機處理技術，與集中式相對應。由於個人計算機的性能得到極大的提高及其使用的普及，使處理能力分布到網路上的所有計算機成為可能。分布式計算是和集中式計算相對立的概念，分布式計算的數據可以分布在很大區域。」

❼ 什麼是區塊鏈技術區塊鏈技術的核心構成是什麼

從技術的角度，架構的角度，用通俗的語言來跟大家講講，我對區塊鏈的一些理解。

究竟啥是區塊鏈？Block chain，一句話來說，區塊鏈是一個存儲系統，存儲系統更細一點，區塊鏈是一個沒有管理員，每個節點都擁有全部數據的分布式存儲系統。

那常見的存儲系統，是什麼樣子的呢？

首先看一下如何保證高可用？

普通的存儲系統通常是用「冗餘」的方式來解決高可用問題的。圖上圖所示如果能夠把數據復製成幾份，冗餘到多個地方，就能夠保證高可用。一個地方的數據掛了，另外的地方還存有數據，例如MySQL的主從集群就是這個原理，磁碟的RAID也是這個原理。

這個地方需要強調的兩點是：數據冗餘，往往會引發一致性的問題

1、例如MySQL的主從集群中中其實讀寫會有延時的，它其實就是有一個短的時間內讀寫不一致。這個是數據冗餘，帶來的一個副作用。

2、第二個點是數據冗餘往往會降低寫入的效率，因為數據同步也是需要消耗資源的。你看單點寫入，如果加了兩個從庫之後，其實寫入的效率會受影響。普通的存儲系統，就是採用冗餘的方式，保證數據的高可用的。

那麼第二個問題，普通的存儲系統，能否多點寫入呢？

答案是可以的，比如說以這個圖為例：

其實MySQL的話可以做一個雙主的主從同步，雙主的主從同步，兩個節點，同時可以寫入。如果要做多機房多活的數據中心，其實多機房多活也是進行數據同步的。這里要強調的是多點寫入，往往會引發寫寫沖突的一致性問題，以MySQl為例，假設有一個表的屬性是自增ID，那麼現在資料庫中的數據是1234，那麼其中一個節點寫入，插入了一條數據，那它可能變成5了，然後這5條數據，向另外一個主節點進行數據同步，同步完成之前，如果另外一個寫入節點，也插入了一條數據，也生成了一條這個自增id為5的數據。那麼，生成之後，往另外一個節點同步，然後同步數據到達之後會與本地的這兩條5沖突，就會同步失敗，會引發寫寫的一致性沖突問題。這個多點寫入的話都會出現這個問題。

多點寫入，如何保證一致？

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