區塊鏈的長度
⑴ 為何區塊鏈被稱為繼互聯網之後偉大的發明
區塊鏈3.0架構 區塊鏈3.0主要應用在社會治理領域,包括了身份認證、公證、仲裁、審計、域名、物流、物聯網醫療衛士,比如今天最新消息馬化騰在今日召開的2018中國「互聯網+」數字經濟峰會上指出,騰訊會利用區塊鏈技術與醫院合作開數字處方,此外微信也在多地推出數字醫保卡等醫療創新服務。
⑵ 區塊鏈最直白的解釋
近幾年,「區塊鏈」一詞成了大熱門,新聞媒體競相報道,但大家或許對於區塊鏈的認知還停留在霧里看花的階段,今天我們就來揭開它的神秘面紗。
其實區塊鏈的本質特別簡單,一句話就可以解釋:去中心化分布式資料庫。
區塊鏈的主要作用是用於存儲信息,任何人都可以將信息寫入,同時也可以讀取,所以它是一個公開的資料庫。
區塊鏈的特點
要說分布式資料庫這種技術,市場上早有存在,可不同的是,區塊鏈雖然同為分布式資料庫,但它沒有管理員,是徹底去中心化的。
去中心化是區塊鏈技術的顛覆性特點,它無需中心化代理,實現了一種點對點的直接交互,使得高效率、大規模、無中心化代理的信息交互方式成為了現實。
但是,沒有了管理員,人人都可以往裡面寫入數據,怎麼才能保證數據是可信的呢?被壞人改了怎麼辦?設計者早已想到了這些,這也證明了區塊鏈是真正劃時代的產物。
區塊
區塊鏈由一個個區塊(block)組成。區塊很像資料庫的記錄,每次寫入數據,就是創建一個區塊。
每個區塊包含兩個部分:
區塊頭(Head):記錄當前區塊的特徵值
區塊體(Body):實際數據
區塊頭包含了當前區塊的多項特徵值。
生成時間
實際數據(即區塊體)的哈希
上一個區塊的哈希
...
系統中每一個節點都擁有最新的完整資料庫拷貝,修改單個節點的資料庫是無效的,因為系統會自動比較,認為最多次出現的相同數據記錄為真。同時數據的每一步記錄都會被留存在區塊鏈上,可以溯源每一步的往來信息。
這里,你需要理解什麼叫哈希(hash),這是理解區塊鏈必需的。
所謂"哈希"就是計算機可以對任意內容,計算出一個長度相同的特徵值。區塊鏈的 哈希長度是256位,這就是說,不管原始內容是什麼,最後都會計算出一個256位的二進制數字。而且可以保證,只要原始內容不同,對應的哈希一定是不同的。
舉例來說,字元串123的哈希是(十六進制),轉成二進制就是256位,而且只有123能得到這個哈希。(理論上,其他字元串也有可能得到這個哈希,但是概率極低,可以近似認為不可能發生。)
因此,就有兩個重要的推論。
推論1:每個區塊的哈希都是不一樣的,可以通過哈希標識區塊。
推論2:如果區塊的內容變了,它的哈希一定會改變。
哈希的不可修改性
區塊與哈希是一一對應的,每個區塊的哈希都是針對"區塊頭"(Head)計算的。也就是說,把區塊頭的各項特徵值,按照順序連接在一起,組成一個很長的字元串,再對這個字元串計算哈希。
Hash = SHA256( 區塊頭 )
上面就是區塊哈希的計算公式,SHA256是區塊鏈的哈希演算法。注意,這個公式裡面只包含區塊頭,不包含區塊體,也就是說,哈希由區塊頭唯一決定。
前面說過,區塊頭包含很多內容,其中有當前區塊體的哈希,還有上一個區塊的哈希。這意味著,如果當前區塊體的內容變了,或者上一個區塊的哈希變了,一定會引起當前區塊的哈希改變。
這一點對區塊鏈有重大意義。如果有人修改了一個區塊,該區塊的哈希就變了。為了讓後面的區塊還能連到它(因為下一個區塊包含上一個區塊的哈希),該人必須依次修改後面所有的區塊,否則被改掉的區塊就脫離區塊鏈了。由於後面要提到的原因,哈希的計算很耗時,短時間內修改多個區塊幾乎不可能發生,除非有人掌握了全網51%以上的計算能力。
正是通過這種聯動機制,區塊鏈保證了自身的可靠性,數據一旦寫入,就無法被篡改。這就像歷史一樣,發生了就是發生了,從此再無法改變。
⑶ 從比特幣說起,區塊鏈到底是個啥
從一筆交易看區塊鏈運作流程:
在比特幣區塊鏈中,當一筆交易通過某個節點或錢包產生時,這筆交易需要被傳送給其它節點來作驗證。做法是將交易資料經由數位簽章加密並經由哈希演算法得出一串代表此交易的唯一哈希值後,再將這個哈希值廣播(Broadcast)給比特幣區塊鏈網路中的其它參與節點進行驗證。哈希演算法是將任意長度的二進制值映射為固定長度的較小二進制值,那麼小的二進制值稱為哈希值。哈希值就是一段數據唯一且極其緊湊的數值表示形式。 假如散列一段明文而且哪怕只更改該段落的一個字母,隨後的哈希都會產生不同的值。如果要找到散列為同一個值的兩個不同的輸入,這在計算上來說基本上是不可能的。
產生一筆新交易時,會先被廣播到區塊鏈網路中的其它參與節點。各節點將數筆新交易放入區塊,每個節點會將數筆未經驗證的交易哈希值收集到區塊中,每個區塊可以包含數百筆或者上千筆交易。
各節點進行工作量證明的計算來決定誰可以驗證交易,由最快算出結果的節點來驗證交易,這就是取得共識的做法。取得驗證權的節點將區塊廣播給所有節點最快完成POW的節點,會將自己的區塊廣播給其他節點。各節點驗證並接上新區塊。其他節點會確認這個區塊所包含的交易是否有效,確認沒被重復花費且具有效數位簽章後,接受該區塊,此時區塊才正式接上區塊鏈,無法再修改資料。所有節點一旦接受該區塊後,先前沒算完POW工作的區塊會失效,各節點會重新建立一個區塊,繼續下一回POW計算工作。
由此可見,區塊鏈原理並不復雜,它的廣泛應用也是理所當然。有很多公司在把區塊鏈原理應用到現實的過程中得到豐碩的成果。像比特幣,雖然參與者的ID都是匿名的,但區塊鏈上的數據都是默認公開的。這種開放性所帶來的優勢是史無前例的,比如:抗攻擊的能力,抵抗專制制度資本管控的能力。它在保證安全的同時公開透明,所有參與者的賬戶余額、所有的交易記錄都可以被人們看到。直到現在我們依然對此感到驚奇,因為這種保障安全的方法是這么新穎,然而在比特幣存在的7年歷史中,還沒有人切實可行的打破過這種安全。
⑷ 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。
⑸ 簡單的解釋一下什麼是區塊鏈
區塊鏈是一個信息技術領域的術語。從本質上講,它是一個共享資料庫,存儲於其中的數據或信息,具有「不可偽造」「全程留痕」「可以追溯」「公開透明」「集體維護」等特徵。基於這些特徵,區塊鏈技術奠定了堅實的「信任」基礎,創造了可靠的「合作」機制,具有廣闊的運用前景。
2019年1月10日,國家互聯網信息辦公室發布《區塊鏈信息服務管理規定》。2019年10月24日,在中央政治局第十八次集體學習時,習近平總書記強調,「把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口」「加快推動區塊鏈技術和產業創新發展」。「區塊鏈」已走進大眾視野,成為社會的關注焦點。
2019年12月2日,該詞入選《咬文嚼字》2019年十大流行語。
(5)區塊鏈的長度擴展閱讀:
區塊鏈金融應用:
2016年起,各大金融巨頭們也聞風而動,紛紛開展區塊鏈創新項目,探討在各種金融場景中應用區塊鏈技術的可能性。特別是普銀集團率先開創了「區塊鏈+」本位制數字貨幣的先河。
本位制數字貨幣是資產經過第三方機構完成鑒定、評估、確權、保險等流程,經過縝密的數字演算法寫入區塊鏈,形成資產與數字貨幣之間的本位對應關系,稱之為本位制數字貨幣。
為了實現區塊鏈金融大跨越大發展,為了推動中國經濟新發展,加速全球資產流通,實現一代代人為之奮斗不已的復興夢想,普銀集團將於2016年12月9日在貴州舉行普銀區塊鏈金融貴陽戰略發布儀式;
會上將就區塊鏈實現資產的數字化流通、區塊鏈金融交易模式、並對區塊鏈服務與社會公共產業的應用落地展開探討。此次大會將標志著區塊鏈金融落地應用的開始,標志著全新金融生態的變革與發展。
⑹ 區塊鏈的工作原理是什麼
最近很火的區塊鏈技術到底是什麼樣的技術呢?區塊鏈技術是被人們認為在金融科技方面最閃亮的一顆星,而且在未來還可能再繼續發展區塊鏈技術,它有非常多的特點,包括數據的一個分布,以及數據的信任度和集體共識機制,最重要的話就是公開透明以及匿名隱私等這一些非常有特點的特性,根據這一些區塊鏈裡面的數據,我們可以得出當代社會的一些基本的信息。
區塊鏈技術就是這么一個安全科學的資料庫。可以簡單的把它理解為一個已經是權威資料庫了,它裡面的基本內容都是屬實的,都是通過別人所驗證以及審核過的。在金融科技方面的話,會非常的容易找到一些想要的數據,這對於做生意的人來說非常的好。
⑺ 什麼是區塊鏈土豆鏈Potato chain又是什麼
關於這個問題,其實建議你去游說社區看一下(網頁鏈接),那裡有大佬大V為你解答。這里我為你分享一篇阮一峰老師的文章,應該能對你的問題作出解答。
一、區塊鏈的本質
區塊鏈是什麼?一句話,它是一種特殊的分布式資料庫。
現在的規則是,新節點總是採用最長的那條區塊鏈。如果區塊鏈有分叉,將看哪個分支在分叉點後面,先達到6個新區塊(稱為"六次確認")。按照10分鍾一個區塊計算,一小時就可以確認。
由於新區塊的生成速度由計算能力決定,所以這條規則就是說,擁有大多數計算能力的那條分支,就是正宗的區塊鏈。
九、總結
區塊鏈作為無人管理的分布式資料庫,從2009年開始已經運行了8年,沒有出現大的問題。這證明它是可行的。
但是,為了保證數據的可靠性,區塊鏈也有自己的代價。一是效率,數據寫入區塊鏈,最少要等待十分鍾,所有節點都同步數據,則需要更多的時間;二是能耗,區塊的生成需要礦工進行無數無意義的計算,這是非常耗費能源的。
因此,區塊鏈的適用場景,其實非常有限。
不存在所有成員都信任的管理當局
寫入的數據不要求實時使用
挖礦的收益能夠彌補本身的成本
如果無法滿足上述的條件,那麼傳統的資料庫是更好的解決方案。
目前,區塊鏈最大的應用場景(可能也是唯一的應用場景),就是以比特幣為代表的加密貨幣。
⑻ 區塊鏈技術的意義區塊鏈技術的原理
區塊鏈原理要了解透徹就必須從它的誕生與發展來進行系統的了解,從而從多個角度來更清晰的辨別區塊鏈原理。區塊鏈技術(Block Chain)是指通過去中心化的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。該技術方案主要讓區塊(Block)通過密碼學方法相關聯起來,每個數據塊包含了一定時間內的系統全部數據信息,並且生成數字簽名以驗證信息的有效性並鏈接到下一個數據塊形成一條主鏈(Chain)。
區塊(Block)是區塊鏈中的一條記錄,包含並確認待處理的交易。
挖礦(Mining)指通過計算形成新的區塊,是交易的支持者利用自身的計算機硬體為網路做數學計算進行交易確認和提高安全性的過程。以比特幣為例:交易支持者(礦工)在電腦上運行比特幣軟體不斷計算軟體提供的復雜的密碼學問題來保證交易的進行。作為對他們服務的獎勵,礦工可以得到他們所確認的交易中包含的手續費,以及新創建的比特幣。
對等式網路(Peer-to-Peer Network)是指通過允許單個節點與其他節點直接交互,從而實現整個系統像有組織的集體一樣運作的系統。以比特幣為例:網路以這樣一種方式構建——每個用戶都在傳播其他用戶的交易。而且重要的是,不需要銀行或其他金融機構作為第三方。
哈希散列(Hash)是密碼學里的經典技術,把任意長度的輸入通過哈西演算法,變換成固定長度的由字母和數字組成的輸出。
數字簽名(Digital Signature)是一個讓人可以證明所有權的數學機制。
私鑰(Private Key)是一個證明你有權從一個特定的錢包消費電子貨幣的保密數據塊,是通過數字簽名來實現的 。
雙重消費指用戶試圖非法將電子貨幣同時支付給兩個不同的收款人,是電子貨幣的最大風險之一。
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區塊鏈的起源:一種支持比特幣運行的底層技術
區塊鏈的概念首次在2008年末由中本聰(Satoshi Nakamoto)發表在比特幣論壇中的論文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》提出。論文中區塊鏈技術是構建比特幣數據結構與交易信息加密傳輸的基礎技術,該技術實現了比特幣的挖礦與交易。中本聰認為:第一,藉助第三方機構來處理信息的模式擁有點與點之間缺乏信任的內生弱點,商家為了提防自己的客戶,會向客戶索取完全不必要的信息,但仍然不能避免一定的欺詐行為;第二,中介機構的存在,增加了交易成本,限制了實際可行的最小交易規模;第三,數字簽名本身能夠解決電子貨幣身份問題,如果還需要第三方支持才能防止雙重消費,則系統將失去價值。基於以上三點現存的問題,中本聰在區塊鏈技術的基礎上,創建了比特幣。
2009年1月3日,中本聰製作了比特幣世界的第一個區塊「創世區塊」並挖出了第一批比特幣50個。
2010年5月21日,佛羅里達程序員用1萬比特幣購買了價值25美元的披薩優惠券,隨著這筆交易誕生了比特幣第一個公允匯率。
2010年7月,第一個比特幣平台成立,新用戶暴增,價格暴漲。
2011年2月,比特幣價格首次達到1美元,此後與英鎊、巴西雷亞爾、波蘭茲羅提匯兌交易平台開張。
2012年,瑞波(Ripple)發布,其作為數字貨幣,利用區塊鏈轉移各國外匯。
2013年,比特幣暴漲。美國財政部發布了虛擬貨幣個人管理條例,首次闡明虛擬貨幣釋義。
2014年,以中國為代表的礦機產業鏈日益成熟,同年,美國IT界認識到了區塊鏈對於數字領域的跨時代創新意義。
2015年,美國納斯達克證券交易所推出基於區塊鏈的數字分類賬技術Linq進行股票的記錄交易與發行。
區塊鏈原理從一個個應用案例中就可以了解清晰了,關於區塊鏈原理的應用也是越來越火熱,近期,花旗集團、日本三菱日聯金融集團、瑞士聯合銀行和德意志銀行等全球大型金融機構,也將應用「區塊鏈」技術,打造快捷、便利、成本低廉的交易作業系統。在金融領域之外,區塊鏈技術也開始應用於保護知識產權、律師公證、網路游戲等有信息透明公開並永久記錄需求的領域。
⑼ Bitcoin 比特幣網路中什麼是「Blocks (區塊)」
每個區塊包含所有最近交易的信息,一個 Nonce (隨機數) 以及上一個區塊的哈希值。 在整個區塊的 SHA-256 哈希值低於當前目標值時,它便被標記為「已解決」 (已發布並通過多個節點驗證)。通常一次哈希很難達到目標,因此 Nonce 必須增加,區塊必須重新哈希上百萬次,才能達到目標。Bitcoin 比特幣交易通過匯款人廣播到網路中,所有采礦的節點 (客戶端) 收集比特幣並將其添加到他們正在工作的區塊。如果交易額很大,超過了平均交易額,那麼網路將會扣除少量的交易手續費。每個區塊中的第一個交易是特殊的: 它為第一個採到有效區塊的人創建新的比特幣。其它節點 (客戶端) 在該交易額正確的情況下僅會接受該區塊。每個區塊產生的比特幣的數量為 50,每 210000 個區塊減少一半 (大約為 4 年)。網路嘗試每小時創建 6 個區塊。每 2016 個區塊 (大約兩周時間),所有的比特幣客戶端都會將這個目標與實際創建的區塊數量相比較,修改區塊採集的難度百分比以維持這一目標。客戶端認為「最長的」區塊鏈是有效的。整個區塊鏈的「長度」是指難度相加最多的鏈,而不是擁有最多區塊的鏈。這可以避免某人偽造並創建大量低難度的區塊,欺騙網路將其接受為「最長」鏈。現在已有多少區塊被採集?點擊這里查看當前已採集區塊數目區塊的最大數目是多少?沒有最大數目。區塊會不斷以 10 分鍾一個的速度添加到區塊鏈的末尾甚至當所有的 2100 萬比特幣都以採集後區塊仍然會不斷增加?[b]是的。區塊用以證明交易在某個特定的時間存在。在所有比特幣都被採集後,交易仍然會發生。因此只要有人交易比特幣,區塊仍然會被創建。[b]採集一個有效的區塊需要多長時間?沒有人可以准確說出。有一個采礦計算器會告訴您可能花去的時間。如果我計算某個區塊的進度增加了 1% 意味著什麼?沒有進度增加 1% 的說法。每次運算並不會增加進度。計算 24 小時後您獲得比特幣的幾率和您剛開始計算時是相等的。這和您同時旋轉 37 個硬幣並使它們都正面朝上一樣。每次您嘗試,您成功的機會是相同的。