區塊鏈的時間鎖

A. OneLedger如何實現原子互換

具體過程可描述為： 1）A、B在兩條區塊鏈上開通閃電支付通道，從而形成環形連接通路； 2）A創建包含哈希值H(x)的委託交易，即臨時賬戶，並將1 BTC暫存在裡面； 3）B為10 LTC建立安全臨時交易賬戶； 4）A（唯一知道x的人）將包含x的萊特幣認領協議提交給B； 5）B確認後給出正確的x值，鎖定的數字貨幣立即釋放，交易完成。 在進入認領階段之前的任一環節中，A和B可隨時單方面終止交易，屆時數字貨幣原路退回；一旦進入認領階段，雙方便無法撤銷交易。而A、B在設置階段按順序簽訂的、執行時間不同的哈希時間鎖合約，則能保證交易期間雙方的權益。 所以說，這種原子級跨鏈的執行只有兩種結果，要麼A、B成功完成交易，要麼什麼都沒有發生。

B. 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。

鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑，推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革，構建應用型、復合型人才培養體系。

C. 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。

D. 最長區塊鏈才是正確的區塊鏈

什麼是最長鏈？為什麼是正確的區塊鏈？
比特幣白皮書規定，節點永遠認為最長鏈是正確的區塊鏈，並將持續在它上面延長。所有礦工都在最長鏈上挖礦，有利於區塊鏈賬本的唯一性。如果給你轉賬的比特幣交易不記錄在最長鏈上，你將有可能面臨財產損失。
怎樣算是「最長的區塊鏈」呢？因為全世界的礦工同時在挖礦，有可能同時有2個礦工算出了正確的答案，那麼區塊鏈就會形成分叉，剩下的礦工有可能在其中任意一條分叉上繼續挖礦，延長區塊鏈。
所以我們通常要求在比特幣轉賬被打包之後，還需要經歷6個區塊的確認，確保礦工不會再回到另一條分叉上挖礦時，才算真正的轉賬成功。

E. 區塊鏈的時間戳技術，在借貸寶上發揮了哪些作用

時間戳（timestamp），通常是一個字元序列，唯一地標識某一刻的時間。數字時間戳技術是數字簽名技術一種變種的應用。
時間戳是指格林威治時間1970年01月01日00時00分00秒(北京時間1970年01月01日08時00分00秒)起至現在的總秒數。
簡單點說區塊鏈中時間戳就是在某一時間發生了什麼時間都會在區塊鏈上進行記錄。比如，區塊鏈內容發布平台decent,當某個人在上面發布了一些信息，這些信息在發布的那一刻起就會被記錄下來，是不能改變的，發生的時間是固定的，不能改變的。

F. 區塊鏈的核心技術是什麼

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。

G. 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。

H. 區塊鏈3.0是什麼有4.0嗎

區塊鏈技術目前發展階段：金融價值期、信用價值期和治理價值期。其中區塊鏈3.0與4.0都在飛速發展中，預測區塊鏈技術將有一波大變革。

生態令主鏈側鏈

ECOL生態令團隊對待側鏈面臨的困境，通過數據隔離和跨鏈審計的方式，讓側鏈的業務數據保密性和安全性得到保障，解決數據透明與商業保密的平衡問題。

並支持多側鏈，主側鏈通訊，資產轉移，既融合又分工，既具安全性又有便利性。主鏈主要負責安全及共識，側鏈將提供智能合約、代幣發行、資產交易、跨鏈互通、主側鏈結構，通過瘦身、修剪技術能有效防止區塊腫脹、垃圾推積、縮短同步時間。為高並發、閃電網路的實施掃清障礙。

ECOL生態令通過側鏈技術，能夠將不同區塊鏈連接起來的技術，就是區塊鏈拓展外在結構的解決傳輸速度慢，效率低下的關鍵。簡單地說，側鏈就像是一條條通路，將不同的區塊鏈相連接在一起，以實現區塊鏈的擴展。從長遠來看，生態令在開發側鏈、應用側鏈、提出解決方案的情形下，逐步構建起屬於側鏈的高速價值互聯網。

I. 區塊鏈中的時間戳是什麼

為了防止雙花問題，系統會給每一個區塊的交易信息都自動加上時間戳，給它打上時間烙印，這個時間你花了多少錢，花了就是花了，已經記錄上了，不能再用它買別的東西了。
具體怎麼記錄的呢？其實還是通過計算，把時間戳和區塊上的其他交易信息，通過復雜的計算，得出一個加密數值，這個加密數值叫作「哈希值」，每一個新區塊都包含前一個區塊的哈希值，由此形成一條區塊鏈。
所以我們說：比特幣系統，實際上是一個層層嵌套、永不停歇的、非常強大的時間戳
系統，它利用的是時間戳，保證每一個區塊按照時間順序鏈接成「鏈」（也就是區塊鏈）。
從這里我們這樣理解，時間戳，字面意思是給區塊打上時間印記，它的實際作用在於：為之後計算哈希值提供一個重要參數，是計算和核對過程中一個必不可少、非常重要的信息。
最後，我們總結本節的內容。本節主要介紹了兩個名詞：UTXO和時間戳，這兩個概念呢，是解決「雙花問題」的重要手段，能夠保證比特幣可以在沒有第三方機構的情況下，不被多次使用。