區塊鏈需要什麼技術

『壹』 區塊鏈的核心技術是什麼

簡單來說，區塊鏈是一個提供了拜占庭容錯、並保證了最終一致性的分布式資料庫；從數據結構上看，它是基於時間序列的鏈式數據塊結構；從節點拓撲上看，它所有的節點互為冗餘備份；從操作上看，它提供了基於密碼學的公私鑰管理體系來管理賬戶。
或許以上概念過於抽象，我來舉個例子，你就好理解了。
你可以想像有 100 台計算機分布在世界各地，這 100 台機器之間的網路是廣域網，並且，這 100 台機器的擁有者互相不信任。
那麼，我們採用什麼樣的演算法（共識機制）才能夠為它提供一個可信任的環境，並且使得：
節點之間的數據交換過程不可篡改，並且已生成的歷史記錄不可被篡改；
每個節點的數據會同步到最新數據，並且會驗證最新數據的有效性；
基於少數服從多數的原則，整體節點維護的數據可以客觀反映交換歷史。
區塊鏈就是為了解決上述問題而產生的技術方案。
二、區塊鏈的核心技術組成
無論是公鏈還是聯盟鏈，至少需要四個模塊組成：P2P 網路協議、分布式一致性演算法（共識機制）、加密簽名演算法、賬戶與存儲模型。
1、P2P 網路協議
P2P 網路協議是所有區塊鏈的最底層模塊，負責交易數據的網路傳輸和廣播、節點發現和維護。
通常我們所用的都是比特幣 P2P 網路協議模塊，它遵循一定的交互原則。比如：初次連接到其他節點會被要求按照握手協議來確認狀態，在握手之後開始請求 Peer 節點的地址數據以及區塊數據。
這套 P2P 交互協議也具有自己的指令集合，指令體現在在消息頭（Message Header) 的 命令（command）域中，這些命令為上層提供了節點發現、節點獲取、區塊頭獲取、區塊獲取等功能，這些功能都是非常底層、非常基礎的功能。如果你想要深入了解，可以參考比特幣開發者指南中的 Peer Discovery 的章節。
2、分布式一致性演算法
在經典分布式計算領域，我們有 Raft 和 Paxos 演算法家族代表的非拜占庭容錯演算法，以及具有拜占庭容錯特性的 PBFT 共識演算法。
如果從技術演化的角度來看，我們可以得出一個圖，其中，區塊鏈技術把原來的分布式演算法進行了經濟學上的拓展。
在圖中我們可以看到，計算機應用在最開始多為單點應用，高可用方便採用的是冷災備，後來發展到異地多活，這些異地多活可能採用的是負載均衡和路由技術，隨著分布式系統技術的發展，我們過渡到了 Paxos 和 Raft 為主的分布式系統。
而在區塊鏈領域，多採用 PoW 工作量證明演算法、PoS 權益證明演算法，以及 DPoS 代理權益證明演算法，以上三種是業界主流的共識演算法，這些演算法與經典分布式一致性演算法不同的是，它們融入了經濟學博弈的概念，下面我分別簡單介紹這三種共識演算法。
PoW： 通常是指在給定的約束下，求解一個特定難度的數學問題，誰解的速度快，誰就能獲得記賬權（出塊）權利。這個求解過程往往會轉換成計算問題，所以在比拼速度的情況下，也就變成了誰的計算方法更優，以及誰的設備性能更好。
PoS： 這是一種股權證明機制，它的基本概念是你產生區塊的難度應該與你在網路里所佔的股權（所有權佔比）成比例，它實現的核心思路是：使用你所鎖定代幣的幣齡（CoinAge）以及一個小的工作量證明，去計算一個目標值，當滿足目標值時，你將可能獲取記賬權。
DPoS： 簡單來理解就是將 PoS 共識演算法中的記賬者轉換為指定節點數組成的小圈子，而不是所有人都可以參與記賬。這個圈子可能是 21 個節點，也有可能是 101 個節點，這一點取決於設計，只有這個圈子中的節點才能獲得記賬權。這將會極大地提高系統的吞吐量，因為更少的節點也就意味著網路和節點的可控。
3、加密簽名演算法
在區塊鏈領域，應用得最多的是哈希演算法。哈希演算法具有抗碰撞性、原像不可逆、難題友好性等特徵。
其中，難題友好性正是眾多 PoW 幣種賴以存在的基礎，在比特幣中，SHA256 演算法被用作工作量證明的計算方法，也就是我們所說的挖礦演算法。
而在萊特幣身上，我們也會看到 Scrypt 演算法，該演算法與 SHA256 不同的是，需要大內存支持。而在其他一些幣種身上，我們也能看到基於 SHA3 演算法的挖礦演算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 演算法的改良版本，並命名為 Ethash，這是一個 IO 難解性的演算法。
當然，除了挖礦演算法，我們還會使用到 RIPEMD160 演算法，主要用於生成地址，眾多的比特幣衍生代碼中，絕大部分都採用了比特幣的地址設計。
除了地址，我們還會使用到最核心的，也是區塊鏈 Token 系統的基石：公私鑰密碼演算法。
在比特幣大類的代碼中，基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 與 DSA 的結合，整個簽名過程與 DSA 類似，所不一樣的是簽名中採取的演算法為 ECC（橢圓曲線函數）。
從技術上看，我們先從生成私鑰開始，其次從私鑰生成公鑰，最後從公鑰生成地址，以上每一步都是不可逆過程，也就是說無法從地址推導出公鑰，從公鑰推導到私鑰。
4、賬戶與交易模型
從一開始的定義我們知道，僅從技術角度可以認為區塊鏈是一種分布式資料庫，那麼，多數區塊鏈到底使用了什麼類型的資料庫呢？
我在設計元界區塊鏈時，參考了多種資料庫，有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB，也有一些幣種採用基於 SQL 的 SQLite。這些作為底層的存儲設施，多以輕量級嵌入式資料庫為主，由於並不涉及區塊鏈的賬本特性，這些存儲技術與其他場合下的使用並沒有什麼不同。
區塊鏈的賬本特性，通常分為 UTXO 結構以及基於 Accout-Balance 結構的賬本結構，我們也稱為賬本模型。UTXO 是「unspent transaction input/output」的縮寫，翻譯過來就是指「未花費的交易輸入輸出」。
這個區塊鏈中 Token 轉移的一種記賬模式，每次轉移均以輸入輸出的形式出現；而在 Balance 結構中，是沒有這個模式的。

『貳』 學區塊鏈需要什麼基礎

1. 密碼學
電子貨幣只是一串字元串，而且，電子貨幣很容易復制，那麼這個電子貨幣屬於誰呢？即使復制無數份，如何做到只有一份是有效的呢？這里就需要密碼學的技術了，准確來說是非對稱密碼學。
2. P2P網路
第二個用到的技術，就是P2P網路。
密碼學通過公私鑰的技術完美解決了數字幣歸屬的問題，但沒有解決多重交易的問題。比如說，我有1塊錢，我有私鑰，我就可以反復花就好了。
如何解決多重交易的問題呢？中本聰用到了P2P網路的技術。
中本聰設計了一個P2P的網路，這個網路由很多節點隨機組成，每個節點上維護一個資料庫，這個資料庫用來記錄所有的交易。
這個技術也就很簡單了，就是你每次交易都要發一個通告出去，告訴所有節點你交易了，然後所有節點就記錄下這個交易，當有50%以上的節點記錄了這個交易後，這個交易就不可更改了。
3. 奧地利學派經濟學
經過密碼學和P2P網路後，問題彷彿已經完美解決了，系統通過公私鑰發行數字幣，通過P2P網路記錄交易，然後數字幣不停的交易，數字幣完美的運行中。
不過，這里還有一個根本的問題呢，就是那些P2P的網路節點為什麼要記賬呢？
P2P網路並不是新的技術，很久以前就有很多P2P的網路，比如有名的快播。不過，這些網路大多數依靠侵權活著，或者靠下半身的荷爾蒙推動著。P2P網路靠什麼來推動呢？
中本聰翻開故紙簍，找到了哈耶克，這個奧地利學派的代表人。翻開了一本叫《貨幣的非國家化》的書，然後找到了這個價值傳遞P2P網路的動力：人都是自私的。
然後中本聰設計了兩種獎勵模型：挖礦費、記賬費。
挖礦就是找到新的區塊，而記賬就是對所有的交易做一個記錄，這兩個都是需要消耗算力的行為，也是P2P節點可以很容易做的兩個動作。這兩個動作，都可以獲得收益，只要這個收益足夠高，就會吸引做夠多的人進入節點，參與這個網路的組建和運行。
4. 編程
兩個技術和一個經濟學理論（或者說社會學理論）完成了一個完美的模型：在符合經濟學理論的激勵下，通過非對稱加密確定歸屬的數字幣在廣袤無邊的比特世界歡暢的傳遞著。這是一個歡快的伊甸園。
這個伊甸園已經think the end in中本聰的mind了。如何讓這個伊甸園降臨人間呢？
這就是最後一個工具了，也就是編程。這個對中本聰或者他的團隊來說很簡單，畢竟C語言可以實現一切功能，而非對稱加密、P2P網路都是很成熟的技術了。
.top域名認為，區塊鏈並不是技術，而是一個技術的合集；區塊鏈沒有提出任何新的技術，只是用一些很簡單但很穩定和成熟的技術來構建一個新的世界。目前來看，很成功。

『叄』 區塊鏈究竟要學什麼

眾所周知，區塊鏈是最近幾年的產物，但市場針對區塊鏈相關課程可以說是五花八門，風毛菱角，各有千秋，在這里，給大家做個統計，一起學習，探討，交流！

區塊鏈

1. 區塊鏈是什麼？

2. 加密數字貨幣前傳：從大衛·喬姆到中本聰

3. 什麼是去中心化？比特幣是如何實現去中心化的？

4. 比特幣是如何轉賬的——比特幣區塊鏈的五個技術性細節

5. 分布式賬本和去中心網路

6. UTXO：未使用的交易輸出，比特幣核心概念之一

7. 比特幣區塊鏈的數據結構

8. 工作量證明共識機制

9. 挖礦是什麼意思？礦工都做了什麼？

10. 區塊鏈的應用有什麼？區塊鏈將帶來什麼變革？

11. 區塊鏈將成為互聯網基礎協議，類似於TCP/IP、HTTP

12. 以太坊是什麼？為什麼說它是區塊鏈2.0的代表

13. V神是誰？他是以太坊創始人，是區塊鏈界的真正大佬

14. 智能合約是什麼？

15. 以太坊智能合約是什麼？

16. V神說以太坊的Token系統

17. 機器比人更需要通證

18. ERC20通證標準是什麼？

19. The DAO眾籌事件與以太坊分叉

20. 通證該如何設計？如何表示資產？

21. 通證的分類（各種分類一覽表）

22. 以太坊智能合約的技術與組件

23. ERC721標准與加密貓

24. 以太坊的賬戶（外部賬戶和合約賬戶）

25. 區塊鏈的四大特徵

26. 區塊鏈3.0是什麼樣子的？

27. EOS是什麼？EOS和比特幣、以太坊有什麼區別？

28. EOS的共識機制與區塊生成

29. 丹尼爾·拉瑞莫(BM)：EOS的主要開發者

30. 一張圖理解EOS是什麼

31. 區塊鏈「不可能三角」

32. 區塊鏈應用（去中心化應用）是什麼樣的?

33. EOS密鑰被盜後如何恢復？

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。

『肆』 區塊鏈的關鍵技術

點對點分布式技術。

依賴網路中參與者的計算能力和帶寬，而不是把依賴都聚集在較少的幾台伺服器上。P2P 技術優勢很明顯。點對點網路分布特性通過在多節點上復制數據，也增加了防故障的可靠性，並且在純P2P網路中，節點不需要依靠一個中心索引伺服器來發現數據。在後一種情況下，系統也不會出現單點崩潰。

(4)區塊鏈需要什麼技術擴展閱讀：

注意事項：

對於區塊鏈信息提供者（項目方）開發上線新產品、新應用、新功能的，應當按有關規定報國家和省、自治區、直轄市互聯網信息辦公室進行安全評估。

舊有區塊鏈應用項目，首先要按照新規規定在省級網信辦進行備案，20個工作日後獲得備案，取得備案編號或者20個工作日後不予備案，說明不備案理由。

『伍』 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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『陸』 要想學習區塊鏈技術都需要了解哪些方面的知識

區塊鏈技術涉及的學科和內容都比較廣泛，主要需要學習的包括網路通信、數據儲存、數據加密、共識機制、安全機制、密碼學等相關的內容。只有全面掌握這些知識才能更好地掌握區塊鏈技術。另外，學習區塊鏈技術最重要的是要把區塊鏈用於實際，用於開發對生活對生產有幫助的應用才是學習技術的真正目的。煊凌科技一直致力於區塊鏈技術相關應用的開發，擁有一支經驗豐富的開發團隊，有相關意向的可以到官網查詢聯系。

『柒』 區塊鏈需要前端的技術基礎嗎

當然需要前端的技術及的支持，因為他是屬於比較前端的，屬於分子方面的這樣一些。

『捌』 學習區塊鏈技術需要什麼條件

從目前的區塊鏈領域的人才需求來看，大致分為以下幾種：
1.搭建基於DLT技術的分布式賬本應用，在DLT上實現客戶要求的業務需求。這類領域目前比較出名的就是瑞波了。所以DLT是什麼意思，看看瑞波在做什麼你就懂了。
2.在已有的公鏈上開發自己的應用，目前大部分的公司都是在做這個。這一類的特點也是門檻低、商業潛力大、風險也較低。
3.公司開發自己的公鏈，這一類的未來潛力最大，但是風險與技術難度也是最高。
4.區塊鏈生態基礎設施類。比如說移動錢包、硬體冷錢包、交易平台、區塊鏈內容平台等等，這一類是目前商業利潤最高的區塊鏈產業，相對來說門檻低、風險低，但是競爭者非常多。
如果從技術切入，需要學習哪些語言與知識呢？
對於第一類來說，go語言是必要的，因為DLT基本以go語言為主，同時還需要掌握一定的應用開發的能力，因為交付給客戶的必定是一個軟體而不是一堆命令行源程序。而對於第二類來講，目前智能合約的主流還是以太坊智能合約的solidity語言，所以如果想要進入第二類的企業，就需要以以太坊來入手。第三類的公鏈開發，主流的是c++和go，但也有不少有名項目是以rust實現的，比如說：Facebook的libra、火幣公鏈的nervos等等。第四類實際上則與區塊鏈技術的關系不算太大，因為諸如交易平台這樣的開發並不需要區塊鏈技術。
而除了以上的技術硬實力以外，區塊鏈公司更偏愛的人才是「斜杠青年」，也就是同時掌握多領域知識的人才，這里主要也分為三大類：金融與區塊鏈、內容運營與區塊鏈、社區運營與區塊鏈。而在這裡面，第三類人才又是最為稀少的，因為大多數技術型人才都不善於溝通與交流，但是區塊鏈由於其分布式的特點，又特別需要社區的共同發力來創建與維護一條鏈。
最後，很多人誤以為區塊鏈是個全新的行業、區塊鏈與傳統領域完全不搭，這其實是一個很大的誤區，從上述所寫來看，你也可以發現區塊鏈說到底最後還是要解決現實中的實際需求，不同的只是解決需求的工具變了，所以不要以為只懂區塊鏈就可以大殺四方，選好要切入的需求領域，具備那個需求領域所需要的基本知識還是非常重要的。
區塊鏈的應用領域有數字貨幣、通證、金融、防偽溯源、隱私保護、供應鏈、娛樂等等，區塊鏈、比特幣的火爆，不少相關的top域名都被注冊，對域名行業產生了比較大的影響。

『玖』 區塊鏈技術的一些重要要素是什麼

1、所謂區塊鏈技術，簡稱BT（Blockchain technology），也被稱之為分布式賬本技術，是一種互聯網資料庫技術，其特點是去中心化、公開透明，讓每個人均可參與資料庫記錄。
2、區塊鏈（Blockchain）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在互聯網時代的創新應用模式，近年來，區塊鏈的發展和應用，對技術革新和產業革命有非常重要的意義。本經驗介紹區塊鏈技術的相關知識。
3、區塊鏈是一個分布式賬本，可以包含金融和/或非金融交易，通過對等網路幾乎實時地復制（分布）在多個系統上，每個參與者「擁有」相同的分類帳副本，並在添加任何交易時獲得更新，每個參與者都有助於確定所有現有記錄的內在「不變性」，使用密碼學和數字簽名來證明身份，真實性和強制讀/寫訪問許可權，有機制使其難以改變歷史記錄，可以很容易地檢測到有人試圖改變它。

『拾』 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。