區塊鏈數據結構有向圖
『壹』 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。
『貳』 有誰知道能解釋一下有向無環圖(DAG)么怎麼用程序做出來，及怎麼應用到經濟學實證上
我們說區塊鏈目前還不成熟，有各種各樣的問題，比如說處理速度慢、手續費高昂、存在安全隱患等等，這些都是用戶最直觀的體驗，體驗不是太好。區塊鏈還有一個問題，那就是高並發問題。
高並發問題是怎麼回事呢，我們簡單說一下。高並發是計算機領域的問題，簡單來講，高並發問題就是系統無法順利同時運行多個任務。
很多任務同時運行，一大堆用戶涌進來，系統承受不住這么多的任務，會出現高並發問題，你的系統就卡住了，就好比春運時候，12306系統總是卡住，有可能就是高並發問題造成的。
傳統互聯網尚且存在高並發問題，區塊鏈網路自然也存在這個問題，畢竟區塊鏈的成熟程度比起傳統互聯網，還有很大的差距。但是，如果沒有安全、可靠和高效的公鏈，整個區塊鏈產業的發展都將受到嚴重製約，應用落地也是空談。
在這種背景下，DAG 技術就被提出來了，DAG 的全稱是「Directed Acyclic Graph」，中文翻譯為「有向無環圖」。
DAG有向無環圖是怎麼回事呢，它到底能起到什麼作用呢？我們下面解釋一下。
一、DAG：一個新型的數據結構
DAG，中文名字叫「有向無環圖」，從字面意思看，「有向"就是說它是有方向的，
「無環」就是說它是沒有環路的、不能形成閉環的。所以，DAG其實是一種新型的數據結構，這個數據結構是有方向的，同時又是不能形成閉環的。
傳統區塊來講，我們總是以「區塊」為單位，一個區塊里往往包含了多筆交易信息。而在DAG中，沒有區塊的概念，而是以「單元」為單位，每個單元記錄的是單個用戶的交易，組成的單元不是區塊，而是一筆筆的交易，這樣一來，可以省去打包出塊的時間。
簡單來說，區塊鏈和DAG有向無環圖最大的區別就是：區塊鏈是一個接一個的區塊來存儲和驗證交易的分布式賬本，而DAG則是把每筆交易都看成一個區塊，每一筆交易都可以鏈接到多個先前的交易來進行驗證。
二、DAG 的工作原理
傳統區塊鏈上，就拿比特幣來講，它是單鏈式的結構，區塊與區塊之間按照時間戳的先後順序排列開來（如圖一），數據記錄在一條主鏈上。用不太恰當的比喻來講，這個
「單鏈式」結構是一條一字排列的鏈。
區塊鏈只有一條單鏈，打包出塊就無法並發執行。新的區塊會加入到原先的最長鏈之上，所有節點都以最長鏈為准，繼續按照時間戳的順序無限蔓延下去。而對於DAG來講，每個新加入的單元，不僅只加入到最長鏈的一個單元，還要加入到之前所有的單元（如圖二）。
舉個例子：假設我發布了一個新的交易，此時DAG結構已經有2個有效的交易單元，那麼我的交易單元會主動同時鏈接到前面的2個之中，去驗證並確認，直到鏈接到創世單元，而且，上一個單元的哈希會包含到自己的單元裡面。
換句話說，你要想進行一筆交易，就必須要驗證前面的交易，具體驗證幾個交易，根據不同的規則來進行。這種驗證手段，使得DAG可以非同步並發的寫入很多交易，並最終構成一種拓撲的樹狀結構，極大地提高擴展性。
依據DAG有向無環圖，每一筆交易都直接參與了維護全網。當交易發起後，直接廣播全網，跳過礦工打包區塊階段，這樣就省去了打包交易出塊的時間，提升了區塊鏈處理交易的效率。
隨著時間遞增，所有交易的區塊鏈相互連接，形成圖狀結構，如果要更改數據，那就不僅僅是幾個區塊的問題了，而是整個區塊圖的數據更改。DAG這個模式相比來說，要進行的復雜度更高，更難以被更改。
總結一下，DAG作為一種新型的去中心化數據結構，它屬於廣義區塊鏈的一種，具備去中心化的屬性，但是二者的不同之處在於：
區塊鏈組成單元是Block（區塊），DAG組成單元是TX（交易）。
區塊鏈是單線程，DAG是多線程。
區塊鏈所有交易記錄記在同一個區塊中，DAG每筆交易單獨記錄在每筆交易中。
區塊鏈需要礦工，DAG不需要礦工。
三、 DAG 的代表：IOTA
DAG當前的代表項目，最知名的無疑就是 IOTA。可以說，正是因為IOTA這個幣種在 2017年下半年沖進市值排行第四位，才使人們真正認識到了它的底層技術：DAG有向無環圖。
IOTA在DAG有向無環圖的基礎上提出了「纏結」概念，在IOTA裡面，沒有區塊的概念，共識的最小單位是交易。每一個交易都會引用過去的兩條交易記錄哈希，這樣前一交易會證明過去兩條交易的合法性，間接證明之前所有交易的合法性。這樣一來， 就不再需要傳統區塊鏈中的礦工這樣少量節點來驗證交易、打包區塊，從而提升效率，節省交易費用。
四、 DAG 的現狀
盡管理論上來講，DAG有向無環圖能夠彌補傳統區塊鏈的一些弊端，但是目前並不成熟，應用到數字貨幣領域的時間也比較短，還比較年輕 。
它沒有像比特幣那般經過長達10年的時間來驗證整個系統的安全性，也沒有像以太坊那般實現了廣泛的應用場景。不過，現在有些聲音提出要採用「傳統區塊鏈+DAG」的數據結構，但是還沒有非常突出的案例，這里就不多說了。
總結一下，本節我們介紹了區塊鏈的衍生技術：DAG有向無環圖，這是一種全新的數據結構，可以對區塊鏈處理交易的效率、並發力達到顯著的提升。
『叄』 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
『肆』 區塊鏈技術框架有哪些
當前主流的區塊鏈架構包含六個層級：網路層、數據層、共識層、激勵層、合約層和應用層。圖中將數據層和網路層的位置進行了對調，主要用途將在下一節中詳述。
網路層：區塊鏈網路本質是一個P2P（Peer-to-peer點對點）的網路，網路中的資源和服務分散在所有節點上，信息的傳輸和服務的實現都直接在節點之間進行，可以無需中間環節和伺服器的介入。每一個節點既接收信息，也產生信息，節點之間通過維護一個共同的區塊鏈來同步信息，當一個節點創造出新的區塊後便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，並在該區塊的基礎上去創建新的區塊，從而達到全網共同維護一個底層賬本的作用。所以網路層會涉及到P2P網路，傳播機制，驗證機制等的設計，顯而易見，這些設計都能影響到區塊信息的確認速度，網路層可以作為區塊鏈技術可擴展方案中的一個研究方向；
數據層：區塊鏈的底層數據是一個區塊+鏈表的數據結構，它包括數據區塊、鏈式結構、時間戳、哈希函數、Merkle樹、非對稱加密等設計。其中數據區塊、鏈式結構都可作為區塊鏈技術可擴展方案對數據層研究時的改進方向。
共識層：它是讓高度分散的節點對區塊數據的有效性達到快速共識的基礎，主要的共識機制有POW（Proof Of Work工作量證明機制），POS（Proof of Stake權益證明機制），DPOS（Delegated Proof of Stake委託權益證明機制）和PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance實用拜占庭容錯）等，它們一直是區塊鏈技術可擴展方案中的重頭戲。
激勵層：它是大家常說的挖礦機制，用來設計一定的經濟激勵模型，鼓勵節點來參與區塊鏈的安全驗證工作，包括發行機制，分配機制的設計等。這個層級的改進貌似與區塊鏈可擴展並無直接聯系。
合約層：主要是指各種腳本代碼、演算法機制以及智能合約等。第一代區塊鏈嚴格講這一層是缺失的，所以它們只能進行交易，而無法用於其他的領域或是進行其他的邏輯處理，合約層的出現，使得在其他領域使用區塊鏈成為了現實，以太坊中這部分包括了EVM(以太坊虛擬機)和智能合約兩部分。這個層級的改進貌似給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向，但結構上來看貌似並無直接聯系
應用層：它是區塊鏈的展示層，包括各種應用場景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.區塊鏈的應用層可以是移動端，web端，或是是融合進現有的伺服器，把當前的業務伺服器當成應用層。這個層級的改進貌似也給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向，但結構上來看貌似並無直接聯系。
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『伍』 區塊鏈信息越來越大怎麼辦
區塊鏈網路信息增加勢必需要擴容，但並不僅僅局限在BTC一條公鏈上，無論哪條公鏈發展到一定階段都需要有擴容技術支持網路，因此，可以說擴容是區塊鏈方案落地的必備環節。
區塊鏈擴容是大勢所趨，但在具體操作上存在分歧，針對區塊鏈架構的不同層次，業內已提出多套擴容解決方案：一是針對區塊鏈數據底層，優化數據傳輸協議，不改變區塊鏈的上層架構，提升可拓展性，如區塊鏈0層擴容方案Bloxroute；二是針對區塊鏈基礎協議，改變數據結構、共識演算法提升延展性，例如DAG（有向無環圖）、分片、DPOS演算法等；三是針對應用層面，如側鏈、子鏈、狀態通道-閃電網路等方案，將部分鏈上交易轉移到鏈下執行，減輕鏈上處理壓力，提升整體效率。
『陸』 什麼是數據區塊鏈(BlockChain)
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。
(6)區塊鏈數據結構有向圖擴展閱讀
大多區塊鏈公鏈受到了擴展性的限制。區塊鏈技術最大的特徵就是去中心化，這就要求網路中的所有賬本都需要處理記賬流程。分布式記賬的安全性高，誤操作率低，還具有政治中立性和正確性。
但是區塊鏈技術在擁抱了這些特性的同時，犧牲掉了擴展性，無法滿足個性化監管，在保護數據隱私方面略顯不足。而且，隨著的賬本數量的增長，交互延遲會呈指數式增長，也就是說區塊鏈網路中的賬本越多延遲就會越高。
『柒』 區塊鏈數據的價值體現方式
區塊鏈數據的價值體現方式
很多人在提到大數據的時候，都會提到這樣一個觀點：數據即價值。宏觀的來看這個論點，沒什麼問題。然而，我們如果回溯一下這個觀點的論證過程，就會發現一些有意思的事情。
信息本身不具備直接變現的能力，信息的價值是在使用中得到體現的。一般人們在論證大數據的價值時，使用的邏輯是：「企業如果想要在競爭中保持不敗，那麼就需要在數據的收集和處理上不斷努力，更多的收集數據和更好的分析數據，以更多的信息支撐來創新商業模式及准確的商業決策。」
從這個論證過程，我們就可以看到，實質上「數據即價值」是由「信息不對稱」推導得來的。從股市上的很多例子我們就可以看出，如果一個上市公司在休市期間出了嚴重的問題，並且這個信息被所有人知道，開市以後，公司股票就會直接大跌。
掌握這個信息的人，並沒有實現數據變現。但如果這個信息只是極少數的人知道，那麼，這個信息就具有極強的變現能力。
經濟學有一個重要的前提基礎：「稀缺產生交換，交換引發價值」這個論斷同樣適用於數據價值。如果數據稀缺並且數據有意義，那麼它通常就能用來交換進而引發價值。
區塊鏈上的數據具有公開透明的特性，因此，區塊鏈上的數據並不具有稀缺性。如果從大數據的邏輯來看區塊鏈上的數據，那麼這些數據的價值就很低了。這是因為區塊鏈的初衷從來都不是試圖讓單個個體受益，區塊鏈是致力讓所有參與者的整體受益。
區塊鏈上的數據是公開透明並且不可篡改的，任何區塊鏈的參與者都可以利用這些數據。正是由於這些特性，使得區塊鏈「沒有任何一個中心能夠控制這個系統，數據一旦產生便不可更改。這產生了強大的信任，因此人們常說區塊鏈是一台創造信任的機器。」
論證區塊鏈上的數據的價值，正確的邏輯是：「由於區塊鏈上的數據降低了整體行業的交易成本，這就是區塊鏈上數據的價值體現。」
因此，我們說區塊鏈上的數據價值更多體現為一種使用價值，而不是一種交換價值。使用價值高交換價值低的東西，通常都是一些人類生存所必須的基礎物資，在經濟學的很多理論中，都舉「水」「空氣」這些東西作為例子，來論證交換價值和使用價值之間的關系。基於這樣的類比，我們可以得出結論：區塊鏈也是一種底層的基礎設施。
事實上，區塊鏈和互聯網是非常相似的，互聯網作為信息社會底層的基礎設施，上面承載了海量的財富和價值，但互聯網核心路由器、核心網路上面的數據，人們很少去關注它。區塊鏈也應如此，區塊鏈技術將作為未來信用社會和價值互聯網的底層基礎設施，人們將更多關注在區塊鏈的商業模式和具體應用上，區塊鏈底層數據的形態和具體內容將不再得到大多數人的重視，而底層技術極大可能上將會趨於統一化。
『捌』 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。