區塊鏈的構成三要素

❶ 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。

❷ 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？

維新「天鵝大咖課」給你更多的技術幹活

❸ 區塊鏈原理

區塊鏈是一種技術,但它不是一種單一的技術,而是由多種技術整合的結果,包括密碼學、數學、經濟學、網路科學等。你可以把它看做是一個分布式共享記賬技術,也可以看做是一個資料庫,只不過這個資料庫是由在這個鏈上的所有節點共同維護,每個節點都有一份賬本,因為所有節點的賬本一致,不同節點之間可以互相信任,對數據沒有疑問,所以大家都說區塊鏈從技術上實現了信任。詳細的專業技術可以咨詢一些專業的技術公司，例：金博科技，專注開發區塊鏈相關產品，專業研發團隊和完善的售後服務，可以電話咨詢。

❹ 區塊鏈的基本要素包括

1-包含一個分布式資料庫

2-分布式資料庫是區塊鏈的物理載體，區塊鏈是交易的邏輯載體，所有核心節點都應包含該條區塊鏈數據的全副本

3-區塊鏈按時間序列化區塊，且區塊鏈是整個網路交易數據的唯一主體

4-區塊鏈只對添加有效，對其他操作無效

5-基於非對稱加密的公私鑰驗證

6-記賬節點要求拜占庭將軍問題可解/避免

7-共識過程（consensus progress）是演化穩定的，即面對一定量的不同節點的矛盾數據不會崩潰。

8-共識過程能夠解決double-spending問題。

區塊鏈的五個特點：
去中心化
由於使用分布式核算和存儲，不存在中心化的硬體或管理機構，任意節點的權利和義務都是均等的，系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。
得益於區塊鏈的去中心化特徵，比特幣也擁有去中心化的特徵 [6] 。
開放性
系統是開放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人公開，任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。
自治性
區塊鏈採用基於協商一致的規范和協議（比如一套公開透明的演算法）使得整個系統中的所有節點能夠在去信任的環境自由安全的交換數據，使得對「人」的信任改成了對機器的信任，任何人為的干預不起作用。
信息不可篡改
一旦信息經過驗證並添加至區塊鏈，就會永久的存儲起來，除非能夠同時控制住系統中超過51%的節點，否則單個節點上對資料庫的修改是無效的，因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高。
匿名性
由於節點之間的交換遵循固定的演算法，其數據交互是無需信任的（區塊鏈中的程序規則會自行判斷活動是否有效），因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方自己產生信任，對信用的累積非常有幫助。

❺ 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。

❻ 區塊鏈系統的組成包含了哪些

一般說來，區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。
其中，數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術；網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等；共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法；激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等；合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎；應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中，基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。

❼ 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。