從技術構成來說區塊鏈依靠什麼網路技術
❶ 區塊鏈技術的原理是什麼
區塊鏈不屬於哪個行業,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。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。
❷ 區塊鏈技術包含的幾種基礎技術是什麼
區塊鏈1.0時代即是數字貨幣的時代,技術基礎為:
1. 以區塊為單位的連庄數據塊結構
2. 全網共享賬本
3. 非對稱加密
4. 源代碼開源
區塊鏈2.0時代技術基礎:
1. 智能合約;是區塊鏈系統中的應用,是以編碼的可自動運行的的業務邏輯,通常有自己代幣和專用開發語言;
2. DAPP:包含用戶接賣弄的應用,包括但不限於各種加密貨幣,如以太坊錢包;
3. 虛擬機:用於執行智能合約編譯後的代碼,虛擬機是圖靈完備的。
隨著區塊鏈技術的應用和不斷深入,區塊鏈3.0時代已經來臨,從各行各業的運轉背後都可以看到區塊鏈協作運轉的模式,因此區塊鏈必將廣泛而深刻的改變人類的生活方式,因此整個生活服務將進入區塊鏈時代。在這個互聯網發展過程當中,區塊鏈+實體行業、區塊鏈電商、區塊鏈社群運營都可以運用到區塊鏈技術。
當然3.0伴隨著現代密碼學發展才產生的,現今應用的密碼學是20年前的的密碼學成果,因此要將區塊鏈技術應用於更多參與場景,特別是應用於互聯網經濟等方面,現有的加密技術是否滿足需求還需要更多的驗證,需要更深入的整合密碼學前沿技術,不斷創新。
❸ 區塊鏈核心技術是什麼
首先,我們可以看一下區塊鏈技術的官網解釋。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。
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。
可能大家都知道的是,區塊鏈技術是從比特幣系統當中獨立出來的底層構架,從架構模型上來說,它就是一套分布式的賬本,所謂賬本,自然就是用來記賬的。
在區塊鏈技術當中,要想生成記賬記錄,就要有資金的交易和流動,所以最開始的區塊鏈技術上,都有其主網所對應的加密貨幣作為流通物品,加密貨幣在區塊鏈主網的各個賬戶之間的流通交易記錄都會被記錄在主網上。
與其他的交易記錄資料庫不同的是,區塊鏈技術主網上的交易記錄會被記錄在主網中所有的區塊區塊節點(即所有的數據區塊)上,這也就是所謂的去中心化原理,也就是說在區塊鏈技術上,是沒有一個中心資料庫來保存所有記錄的,鏈上每一個區塊都擁有全鏈的交易數據,也就是說,每一個數據塊,都是中心。
而區塊鏈技術的另一個特性,就是不可篡改,因為在區塊鏈上的每一筆交易都會被記錄在鏈上所有的區塊中,所以任何一個單獨數據塊都無法更改記錄,即便你更改了,其他所有的數據塊中也會記錄真實數據,並且每一組數據都可以追溯到最先出現的時候。
正因為區塊鏈技術的這些特性,比特幣問世後,區塊鏈也受到了很多關注的目光,很多人也開始想要利用區塊鏈的技術來做一個無中心、可溯源、不更改的數據,以此保證數據的可信度。
但是區塊鏈技術也面臨很多問題,比如應用場景單一、原生錯誤數據不可修改,黑客盜走貨幣不可追回等。
❹ 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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❺ 基於區塊鏈技術的計算機網路是什麼樣的
區塊鏈(英語:Blockchain或Block chain)是一種分布式資料庫,大家可能都有所耳聞的比特幣,核心技術用的就是它。區塊鏈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次網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性和生成下一個區塊。用通俗的概念講,區塊鏈就是一本人人可記的賬。在一個公司或機構里,多數人只有看賬的份兒,而只有少數受過專業訓練的人,才有權提筆記賬。當然,區塊鏈並非傳統意義上的賬本,它在技術原理上有以下三個關鍵點:第一,去中心化。一個踐行區塊鏈技術的網路中,其所涵蓋的每台計算機均可讀取、添加記錄,從賬本這個角度講,他們就是共同記賬的人,而沒有權威人士從中指導、修正。第二,非對稱加密。別看這本賬人人可記,可若非局內人,一定讀不懂。因為,在記賬過程中,每個人都遵從統一的加密規則,但讀取時,卻必須使用自己獨有的解密方式。因此,雖然每個人都保存著這本不斷更新的賬,但能讀懂的部分,卻僅限於自己能解密的那一塊,也就是與自己相關的那一部分。第三,時間印記。也就是時間戳(英語:Timestamp),是指字元串或編碼信息用於辨識記錄下來的時間日期。區塊鏈上的每一個區塊,是按照其所生成的時間按先後順序排列的,並經過集體認證,確認成立。而且,之前的記錄是無法被修改的。就像在一本賬里,我們可以通過一個時間點之後的記錄,索引、驗證之前的內容。而這些內容一旦被確認,再行篡改就難上加難。
區塊鏈技術是維護一個不斷增長的數據記錄的分布式資料庫,這些數據通過密碼學的技術和之前被寫入的所有數據關聯,使得第三方甚至是節點的擁有者難以篡改。區塊(block)包含有資料庫中實際需要保存的數據,這些數據通過區塊組織起來被寫入資料庫。鏈(chain)通常指的是利用Merkle tree等方式來校驗當前所有區塊是否被修改,這一點用過Git的碼農們早就熟悉了,回想一下如何修改Git的歷史記錄吧。
區塊鏈技術主要分為三大類,主要是公開、協作、私有。
公開區塊鏈(public blockchain)
例子:比特幣,Ethereum Frontier。公開區塊鏈上的數據所有人都可以訪問,所有人都可以發出交易等待被寫入區塊鏈。共識過程的參與者(對應比特幣中的礦工)通過密碼學技術以及內建的經濟激勵維護資料庫的安全。公開區塊鏈是完全的分布式。
亮點和痛點:公開區塊鏈完全分布式,具有比特幣的一切特點,然而需要有足夠的成本來維持系統運行,依賴於內建的激勵。目前來看公開區塊鏈中只有比特幣算是足夠安全的,如果和比特幣的演算法一樣,乙烷;沒有內建獎勵,乙烷;容易集中算力攻擊(比如只要突擊掃貨大批顯卡之類),吃棗葯丸。公開區塊鏈上試圖保存的數據越有價值,越要審視其安全性以及安全性帶來的交易成本,系統擴展性問題。
協作區塊鏈(federated blockchain)
例子:Hyperledger以及德勤等會計所嘗試的審計系統。參與區塊鏈的節點是事先選擇好的,節點間很可能是有很好的網路連接。這樣的區塊鏈上可以採用非工作量證明的其他共識演算法,比如有100家金融機構之間建立了某個區塊鏈,規定必須67個以上的機構同意才算達成共識。這樣的區塊鏈上的數據可以是公開的也可以是這些節點參與者內部。部分意義上的分布式。
亮點和痛點:協作區塊鏈可以做到很好的節點間的連接,只需要極少的成本就能維持運行,提供迅速的交易處理和低廉的交易費用,有很好的擴展性(但是擴展性隨著節點增加又會下降),數據可以有一定的隱私。開發者在共識下有能力更改協議,沒有比特幣hard fork的問題,但是這也意味著在共識下,大家可以一起篡改數據。協作區塊鏈也意味著這個區塊鏈的應用范圍不會太廣,缺少比特幣的網路傳播效應。
私有區塊鏈(private blockchain)
例子:Eris Instries。參與的節點只有用戶自己,數據的訪問和使用有嚴格的許可權管理。近期部分金融機構公布的內部使用的區塊鏈技術大都語焉不詳,不過很可能都在這個范圍內。
亮點和痛點:私有區塊鏈實際上是很迷惑的名詞,這樣的一個系統無非是傳統意義上的共享資料庫用上Merkle Tree等方式試圖說明其中的數據可校驗。這樣的資料庫早有成熟的解決方案, Merkle tree也只是很多成熟方案中的一種。這些項目很容易是「然並卵」。由於全是用戶說了算,裡面的數據沒有無法更改的特性,對於第三方也沒有多大的保障。因此很多私有區塊鏈會通過依附在比特幣的方式存在,比如定期將系統快照記錄到比特幣中。
❻ 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。