區塊鏈依據演算法嗎

『壹』 區塊鏈中的哈希演算法是什麼

哈希演算法是什麼？如何保證挖礦的公平性？
哈希演算法是一種只能加密，不能解密的密碼學演算法，可以將任意長度的信息轉換成一段固定長度的字元串。
這段字元串有兩個特點：
1、 就算輸入值只改變一點，輸出的哈希值也會天差地別。
2、只有完全一樣的輸入值才能得到完全一樣的輸出值。
3、輸入值與輸出值之間沒有規律，所以不能通過輸出值算出輸入值。要想找到指定的輸出值，只能採用枚舉法：不斷更換輸入值，尋找滿足條件的輸出值。
哈希演算法保證了比特幣挖礦不能逆向推導出結果。所以，礦工持續不斷地進行運算，本質上是在暴力破解正確的輸入值，誰最先找到誰就能獲得比特幣獎勵。

『貳』 區塊鏈技術中的哈希演算法是什麼

1.1. 簡介

計算機行業從業者對哈希這個詞應該非常熟悉，哈希能夠實現數據從一個維度向另一個維度的映射，通常使用哈希函數實現這種映射。通常業界使用y = hash(x)的方式進行表示，該哈希函數實現對x進行運算計算出一個哈希值y。
區塊鏈中哈希函數特性：

• 函數參數為string類型；

• 固定大小輸出；

• 計算高效；

• collision-free 即沖突概率小：x != y => hash(x) != hash(y)
  
  隱藏原始信息：例如區塊鏈中各個節點之間對交易的驗證只需要驗證交易的信息熵，而不需要對原始信息進行比對，節點間不需要傳輸交易的原始數據只傳輸交易的哈希即可，常見演算法有SHA系列和MD5等演算法
  

1.2. 哈希的用法

哈希在區塊鏈中用處廣泛，其一我們稱之為哈希指針（Hash Pointer）
哈希指針是指該變數的值是通過實際數據計算出來的且指向實際的數據所在位置，即其既可以表示實際數據內容又可以表示實際數據的存儲位置。下圖為Hash Pointer的示意圖

『叄』 區塊鏈演算法求教

不能讓演算法決定內容，要讓dang決定內容

『肆』 所謂「區塊鏈」是什麼

可以說，2020年是產業區塊鏈元年。隨著區塊鏈技術的不斷發展，積極布局區塊鏈的企業數量呈指數級增長。然而，區塊鏈還處在一個很早期的發展階段，區塊鏈應用落地仍需要不斷探索。
近十多年，區塊鏈技術已經在全球范圍內產生了廣泛的影響。相比誕生之初，區塊鏈行業的面貌發生了天翻地覆的變化。
前幾年的區塊鏈市場更像是2000年之前的互聯網，2000年之前的互聯網經歷了躁動期，也遇到過起起伏伏，然後大浪淘沙，真正有實力的企業才發展起來。
在參加Cointelegraph中文的活動時，Avalanche亞洲生態合夥人Wilson表示：「在2018年的時候，區塊鏈生態和現在完全不一樣，那個時候更多是概念式的。去年開始，區塊鏈行業發生了很大的差異。越來越多靠譜的項目誕生。」
的確，除了最初局限於在數字貨幣領域應用，如今區塊鏈技術已經逐漸成為不同傳統行業的基礎設施。經過十多年的探索與研發，區塊鏈也已經發現了更多能夠凸顯其價值的應用場景。
增長之勢不減，但仍未實現大規模應用
可以說，2020年是產業區塊鏈元年。隨著區塊鏈技術的不斷發展，積極布局區塊鏈的企業數量呈指數級增長。在新冠肺炎疫情爆發的大背景下，區塊鏈技術也展現出其巨大的待開發潛力。
在過去的一年，全球區塊鏈企業繼續呈增長趨勢，但是速度有所減緩。根據中國信息通信研究院的《區塊鏈白皮書（2020年）》數據顯示，截止至2020年9月，全球共有3709家區塊鏈企業，並主要分布在美國和中國，其中美國佔27%，中國佔24%。
顯而易見，隨著全球各個國家不斷出台向好的區塊鏈政策，推動區塊鏈技術賦能實體經濟，區塊鏈行業泡沫出凈，行業也回歸至理性。越來越多的企業跑步入場，積極利用區塊鏈技術拓展業務。
即使目前區塊鏈相關企業如雨後春筍般出現，但區塊鏈還處在一個很早期的發展階段。從最底層的協議層來說，離成熟和完整的狀態還很早。中間件層可能離成熟也非常遠，而中間件層可能是未來區塊鏈與真實的世界和實體經濟結合所需要的很重要的基礎設施。
當這些東西都已經逐漸走向標准化成熟的時候，我們才會迎來一個區塊鏈走向主流和大爆發的階段。
對於整個區塊鏈技術的發展狀況，Helium中國Managing Director高原指出：「現在各種區塊鏈應用的用戶體驗還不是很好，中間件的發展和用戶端的成熟，是實現大規模應用的關鍵點。最終區塊鏈能夠落地、能夠成為實體經濟的一部分，需要監管層面上的成熟和清晰的狀態。」
然而，區塊鏈應用落地仍需要不斷探索。如果區塊鏈底層基礎設施的性能不提高，未來的商業化大規模應用是很難實現的。那麼，大量區塊鏈應用沒有成功落地的原因是什麼呢？Polygon中國區負責人Charlie Hu認為：
一是對開發者不夠友好；
二是擴容性能有限；
三是缺乏互操作性，其核心邏輯就是未來區塊鏈世界不是只有一條鏈，是多鏈共存的。基於不同的商業應用有不同的鏈存在，跨鏈互操作性是很重要的。
為什麼互操作性對於不同區塊鏈至關重要？
區塊鏈的「互操性」，是指不同的區塊鏈網路之間能夠輕易實現相互通信，共享信息。互操作主要指應用層互操作、鏈間互操作、鏈下數據互操作。
IOHK首席執行官和Cardano創始人Charles Hoskinson在接受福布斯采訪時稱，區塊鏈的互操作性將帶來從一個系統到另一個系統的輕松遷移。
在區塊鏈行業中，一個能夠滿足用戶需求、並且運轉高效的區塊鏈是必需品，其地位舉重若輕。雖然以太坊創新的創造出智能合約技術，並構建了包含各式應用的超級生態系統，但它遠遠未能滿足商業需求，至少在以太坊2.0完全推出之前是這樣。
為什麼區塊鏈的互操性如此重要？隨著區塊鏈技術自身的不斷擴張以及在不同行業的應用拓展，不同鏈之間的難以互操作、不同應用之間的難以對接、鏈上鏈下的難以可信交互，這些問題在很大程度上限制了區塊鏈的大規模應用。
不同的區塊鏈之間的場景需求可能有所不同，而在這些不同需求下就需要產生大量交互。針對互操作性，Edge & Node 亞洲商務戰略負責人Iris表示：「如果鏈和鏈之間是孤島，就沒有辦法交互，這樣就會大大地影響應用。互操作性跨鏈是有不同層面的，從資產到數據，再到更底層的共識。很多項目已經實現了資產跨鏈，下一步比較難的就是數據跨鏈。」
只實現不同區塊鏈之間的互操作是遠遠不夠的。在雷兔科技創始人知縣看來，互操作性不應局限於區塊鏈生態內部，只有打通區塊鏈與互聯網之間的互操作性，才能實現用戶基數的最大化。
跨鏈技術是實現互操作性的關鍵。目前，跨鏈技術包括公證人機制、側鏈/中繼鏈、哈希時間鎖定和分布式私鑰控制等。
針對交互過程中的數據可信、安全問題，O3Labs 產品VP Tim認為，不同鏈的互操作性可能會有一些挑戰。他補充道：
第一，用戶體驗。產品做出來要面向更多的用戶，不管在企業中、機構中還是消費者，都會考慮到用戶體驗問題。即使在技術方面可以實現，但是也要在體驗方面能夠實現。
第二，安全性。不同鏈上會需要調一些鏈下的數據。不同鏈的方式不一樣，保證數據的准確很重要。因為這會變成一個基礎，如果未來在這個鏈上有很多應用的話，這些數據的准確性和速度等等就必須要很一致。
與傳統互聯網中注重隱私保護一樣，不同鏈之間以及鏈上鏈下交互過程中也要注重隱私保護問題。每一次交互都應避免交互過程中的隱私泄露。Suterusu CTO林煌對此表示，目前，跨鏈方面項目太多，可以看到有很多這方面的產品。然而，考慮支持多鏈的隱私保護的產品是比較少的，Suterusu現在已經做了很多隱私保護方面的工作，接下來會部署在一些鏈上。
區塊鏈的未來——多鏈並存
區塊鏈行業一直處在不斷的進化之中。除以太坊之外，還有很多抱有和以太坊一樣願景的區塊鏈涌現，比如EOS、Polkadot、Cosmos、Avalanche、Polygon等。
各個行業的發展競爭和合作是必然的，區塊鏈行業也是如此。只有競爭，才能不斷地創新。
未來，以太坊不會是「一超多強」，勢必會形成多鏈並存的局面。不同的公鏈以及不同的基礎設施會有一些差異化的競爭，最後通過跨鏈技術將這些不同鏈連接在一起。
在被問及區塊鏈的未來發展時，BSN發展聯盟常務理事兼北京紅棗科技有限公司CEO何亦凡展望：
3至5年後，特別是操作系統層越來越成熟的情況下，區塊鏈技術技術應該變成一個常規技術。如果開發者連傳統資料庫都不會使用，根本就不用工作了。3至5年後，每一個開發者應該會用區塊鏈技術搭建基本的應用。

『伍』 區塊鏈有幾種共識演算法

Ripple Consensus（瑞波共識演算法）
使一組節點能夠基於特殊節點列表達成共識。初始特殊節點列表就像一個俱樂部，要接納一個新成員，必須由51%的該俱樂部會員投票通過。共識遵循這核心成員的51%權力，外部人員則沒有影響力。由於該俱樂部由「中心化」開始，它將一直是「中心化的」，而如果它開始腐化，股東們什麼也做不了。
5、PBFT：Practical Byzantine Fault Tolerance（實用拜占庭容錯演算法）
PBFT是一種狀態機副本復制演算法，即服務作為狀態機進行建模，狀態機在分布式系統的不同節點進行副本復制。每個狀態機的副本都保存了服務的狀態，同時也實現了服務的操作。將所有的副本組成的集合使用大寫字母R表示，使用0到|R|-1的整數表示每一個副本。為了描述方便，假設|R|=3f+1，這里f是有可能失效的副本的最大個數。盡管可以存在多於3f+1個副本，但是額外的副本除了降低性能之外不能提高可靠性。
PBFT演算法主要特點如下：客戶端向主節點發送請求調用服務操作；主節點通過廣播將請求發送給其他副本；所有副本都執行請求並將結果發回客戶端；客戶端需要等待f+1個不同副本節點發回相同的結果，作為整個操作的最終結果。

『陸』 區塊鏈原理是什麼

使看到一些爭論區塊鏈定義的回答， 突然意識到自己這篇解釋原理的回答其實是一直是對著比特幣擼的， 介於區塊鏈的定義業界並沒有一個特別明確和唯一的回答， 這里先給出個人根據所讀論文而總結出的「區塊鏈」應有特質：

1.用了具有 "哈希鏈" (下文有解釋) 形式的數據結構保存基礎數據

2.有多個結點參與系統運行（分布式）

3.通過一定的協議或演算法對於基礎數據的一致性達成共識（共識協議/演算法）。

介於比特幣目前是區塊鏈最典型且最有影響力的應用之一， 理解比特幣如何使用區塊鏈後， 再去理解其他形式各樣的區塊鏈應用就會容易很多。

『柒』 區塊鏈密碼演算法是怎樣的

區塊鏈作為新興技術受到越來越廣泛的關注，是一種傳統技術在互聯網時代下的新的應用，這其中包括分布式數據存儲技術、共識機制和密碼學等。隨著各種區塊鏈研究聯盟的創建，相關研究得到了越來越多的資金和人員支持。區塊鏈使用的Hash演算法、零知識證明、環簽名等密碼演算法:

Hash演算法

哈希演算法作為區塊鏈基礎技術，Hash函數的本質是將任意長度（有限）的一組數據映射到一組已定義長度的數據流中。若此函數同時滿足：

（1）對任意輸入的一組數據Hash值的計算都特別簡單；

（2）想要找到2個不同的擁有相同Hash值的數據是計算困難的。

滿足上述兩條性質的Hash函數也被稱為加密Hash函數，不引起矛盾的情況下，Hash函數通常指的是加密Hash函數。對於Hash函數，找到使得被稱為一次碰撞。當前流行的Hash函數有MD5,SHA1,SHA2,SHA3。

比特幣使用的是SHA256，大多區塊鏈系統使用的都是SHA256演算法。所以這里先介紹一下SHA256。

1、 SHA256演算法步驟

STEP1：附加填充比特。對報文進行填充使報文長度與448模512同餘（長度=448mod512），填充的比特數范圍是1到512，填充比特串的最高位為1，其餘位為0。

STEP2：附加長度值。將用64-bit表示的初始報文（填充前）的位長度附加在步驟1的結果後（低位位元組優先）。

STEP3：初始化緩存。使用一個256-bit的緩存來存放該散列函數的中間及最終結果。

STEP4：處理512-bit（16個字）報文分組序列。該演算法使用了六種基本邏輯函數，由64 步迭代運算組成。每步都以256-bit緩存值為輸入，然後更新緩存內容。每步使用一個32-bit 常數值Kt和一個32-bit Wt。其中Wt是分組之後的報文，t=1,2,...,16 。

STEP5：所有的512-bit分組處理完畢後，對於SHA256演算法最後一個分組產生的輸出便是256-bit的報文。

2、環簽名

2001年，Rivest, shamir和Tauman三位密碼學家首次提出了環簽名。是一種簡化的群簽名，只有環成員沒有管理者，不需要環成員間的合作。環簽名方案中簽名者首先選定一個臨時的簽名者集合,集合中包括簽名者。然後簽名者利用自己的私鑰和簽名集合中其他人的公鑰就可以獨立的產生簽名,而無需他人的幫助。簽名者集合中的成員可能並不知道自己被包含在其中。

環簽名方案由以下幾部分構成：

（1）密鑰生成。為環中每個成員產生一個密鑰對(公鑰PKi,私鑰SKi)。

（2）簽名。簽名者用自己的私鑰和任意n個環成員(包括自己)的公鑰為消息m生成簽名a。

（3）簽名驗證。驗證者根據環簽名和消息m,驗證簽名是否為環中成員所簽,如果有效就接收,否則丟棄。

環簽名滿足的性質：

（1）無條件匿名性:攻擊者無法確定簽名是由環中哪個成員生成,即使在獲得環成員私鑰的情況下,概率也不超過1/n。

（2）正確性:簽名必需能被所有其他人驗證。

（3）不可偽造性:環中其他成員不能偽造真實簽名者簽名,外部攻擊者即使在獲得某個有效環簽名的基礎上,也不能為消息m偽造一個簽名。

3、環簽名和群簽名的比較

（1）匿名性。都是一種個體代表群體簽名的體制，驗證者能驗證簽名為群體中某個成員所簽，但並不能知道為哪個成員，以達到簽名者匿名的作用。

（2）可追蹤性。群簽名中，群管理員的存在保證了簽名的可追蹤性。群管理員可以撤銷簽名，揭露真正的簽名者。環簽名本身無法揭示簽名者,除非簽名者本身想暴露或者在簽名中添加額外的信息。提出了一個可驗證的環簽名方案,方案中真實簽名者希望驗證者知道自己的身份,此時真實簽名者可以通過透露自己掌握的秘密信息來證實自己的身份。

（3）管理系統。群簽名由群管理員管理，環簽名不需要管理，簽名者只有選擇一個可能的簽名者集合，獲得其公鑰，然後公布這個集合即可，所有成員平等。

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『捌』 區塊鏈哈希演算法是什麼

哈希演算法也被稱為「散列」，是區塊鏈的四大核心技術之一。是能計算出一個數字消息所對應的、長度固定的字元串（又稱消息摘要）的演算法。由於一段數據只有一個哈希值，所以哈希演算法可以用於檢驗數據的完整性。在快速查找和加密演算法的應用方面，哈希演算法的使用非常普遍。

在互聯網時代，盡管人與人之間的距離更近了，但是信任問題卻更嚴重了。 現存的第三方中介組織的技術架構都是私密而且中心化的，這種模式永遠都無法從根本上解決互信以及價值轉移的問題。因此，區塊鏈技術將會利用去中心化的資料庫架構完成數據交互信任背書，實現全球互信的一大跨步。在這一過 程中，哈希演算法發揮了重要作用。

散列演算法是區塊鏈中保證交易信息不被篡改的單向密碼機制。區塊鏈通過散列演算法對一個交易區塊中的交易進行加密，並把信息壓縮成由一串數字和字母組成的散列字元串。區塊鏈的散列值能夠唯一而准確地標識一個區塊。在驗證區塊的真實性時，只需要簡單計算出這個區塊的散列值，如果沒有變化就 意味著這個區塊上的信息是沒有被篡改過的。

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『玖』 區塊鏈中的哈希演算法的作用是什麼

區塊鏈通過哈希演算法對一個交易區塊中的交易信息進行加密，並把信息壓縮成由一串數字和字母組成的散列字元串。
金窩窩集團分析其哈希演算法的作用如下：
區塊鏈的哈希值能夠唯一而精準地標識一個區塊，區塊鏈中任意節點通過簡單的哈希計算都接獲得這個區塊的哈希值，計算出的哈希值沒有變化也就意味著區塊鏈中的信息沒有被篡改。