區塊鏈演算法設計數學

A. 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。

B. 如何系統學習區塊鏈技術

在最初自己自學區塊鏈相關知識的時候，可以採用「自下而上」的方法，也就是通過看書、閱讀白皮書等方式，自己查資料，再自行匯總和連接起這些知識，整合成一個較為完整的知識體系。

一、學習白皮書

上大學之前，我讀過很多有關《論語》的書，都是關於應該如何讀論語，應該如何理解論語的解讀。直到有一天我發現，如此鍾愛《論語》的我，卻從來沒有耐下性子來，認真讀一讀《論語》的原本。

於是，我去書店買回了一本《論語》，從頭到尾認認真真地看了一遍，發現其實裡面有太多細節和感悟，是沒有辦法通過任何解讀傳遞的。而居然之前花了大量的時間，閱讀了大量的解讀，真的是捨本逐末，不得要領地在努力。

每個領域都一樣。當你不了解它的時候，你會對它產生一種莫名的畏懼，認為它高高在上，高不可攀。為了快速踏進這些領域，你會在它周圍尋找很多所謂的「解讀」，打聽很多「消息」。

二、技術角度

基礎階段：

1、《區塊鏈開發指南》-作者申屠青春：

作者多餘比特幣底層的研究可謂是非常深入，講解的也非常通俗易懂。

2、《區塊鏈技術指南》-作者鄒均：

作為國內第一本從技術角度講解區塊鏈的書籍，值得一讀，2016年出版以來一致評價不錯。

3、《區塊鏈 原理、設計與應用》-作者楊保華陳昌：

陳昌前輩作為紙貴的CTO、記得之前的墨鏈就是基於Hyperledger Fabric的，所以這本書對於Hyperledger 相關開源產品的講解很透徹。

3、《區塊鏈世界》

這本書分為上下兩篇。上篇通過翔實的資料，全面地回顧了區塊鏈從2008年誕生、成長和逐步發展的歷程，詳盡地介紹了區塊鏈技術的獨創性、機制的科學性、邏輯的藝術性，通過金融、防偽、醫療等十餘個行業場景介紹區塊鏈的應用特性。下篇結合二十國集團峰會精神、 「十三五」規劃等蕞新政策，探索研究區塊鏈與數字經濟的結合，以及作者對行業發展趨勢的觀點和建議。

C. 什麼是數據區塊鏈(BlockChain)怎麼解釋通俗易懂

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。上海和數軟體有限公司，專注於區塊鏈技術研發與應用的創新型科技企業，專業的區塊鏈技術服務商。團隊自2016年即開始研發區塊鏈技術，對區塊鏈加密演算法、共識機制網路安全、分布式、點對點等區塊鏈技術領域都做出了深入的研究。

D. 淺談區塊鏈的幾大應用，哪些會是坑

區塊鏈能做什麼？區塊鏈（BlockChain）這個伴隨著比特幣誕生的偉大技術，目前在金融領域應用能大幅降低交易成本，提高效率，這足以令華爾街興奮不已。然而這僅僅是冰山一角，其潛在應用前景非常廣泛，未來將顛覆我們生活的方方面面。

互聯網是一種信息網路，裡面流淌著0和1，區塊鏈是一種價值網路，起到的作用是價值的傳遞，而不同於互聯網做數據傳遞。

說到價值傳遞，有一個非常簡單的場景，例如支付，我手上有100元錢，我想轉到群里，可以通過微信紅包或者微信轉賬的方式，在這個交易過程中，需要第三方的參與，而區塊鏈的傳遞方式是點對點的傳遞，並不需要任何一個中間節點，這是區塊鏈和我們現有架構非常大的一個區別。

說到支付的點對點，很多人會想到比特幣，因為大多數人是從比特幣知道區塊鏈的，區塊鏈和比特幣又有什麼區別呢？

區塊鏈是比特幣背後的技術；區塊鏈是一種基礎的技術架構，通過一個特定的數據結構和共識演算法，設計實現了一個多方參與的自治系統。

特定的數據結構其實就是區塊鏈這個名字本身，也就是他的數據是放在一塊一塊的數據區塊裡面，然後這個數據區塊用一個鏈條進行連接和實現。「共識演算法」是區塊鏈里非常重要的概念，沒有共時演算法，也就沒有區塊鏈這個意義的存在。

布比區塊鏈簡介

布比區塊鏈自成立以來一直專注於區塊鏈技術與產品的研發與創新，擁有多項核心技術，並在多個方面取得了實質性的創新，形成多項核心技術成果，例如：可數學證明的分布式共識技術、快速的大規模賬本存取技術、支持業務形態擴展的多鏈總賬技術、異構區塊鏈間的互聯技術等。4月25日，「格格積分」將積分系統引入區塊鏈概念，多方聯合開放，積分發行及兌換，促進積分流通。各合作機構可共同參與交易驗證、賬本存儲、實時結算;企業積分發行方的第三方支付平台，使積分進出更靈活。布比開發了自有的區塊鏈基礎服務平台，已在股權、供應鏈、積分、信用等領域開展應用。布比一直致力於以去(多)中心信任為核心，構建開放式價值流通網路，讓數字資產自由流動起來。

講到這里，我們再來分析一下區塊鏈和比特幣的區別是什麼？

1. 本質區別。比特幣對於這個世界來說，它是一個基於密碼學的數字貨幣，而區塊鏈我們剛才說過，它是一種價值傳遞的協議，這兩者是有本質區別的，因為一個是數字貨幣，一個是價值傳遞的協議。

2. 演算法。比特幣的共識演算法是基於一個被稱為工作量證明，POW的工作演算法，區塊鏈有很多不同的共識演算法，既可以用比特幣POW演算法又可以用POS演算法，也可以用DPS演算法。

3. 交易速度。比特幣每秒鍾的交易最大隻能有七筆每秒。請注意，大家請注意這里說的是最大而不是平均，因為這是一個非常嚴格的一個定義，對於區塊鏈來說，其實每秒的交易次數可以達到上萬次或者更多，所以這也是區塊鏈和比特幣的一個主要區別。因為很多人會混淆說，區塊鏈這個交易的速度七筆每秒，這是不對的，這是比特幣的一個限制，區塊鏈根據它不同的共識演算法以及鏈接方式，可以達到非常高的交易速度。

4. 鏈接形式。比特幣是基於互聯網的一個區塊鏈，也就是說我們把它稱之為公有鏈，區塊鏈可以有公有鏈的形式也可以有私有鏈或者聯盟鏈的形式。

5. 局限性。建議大家不要去碰跟區塊鏈相關的一些數字貨幣。理由是什麼呢？比特幣這樣一個數字貨幣，它雖然有挺好的不同的特性，但是它並不符合金融監管，也就是說這2100萬枚比特幣是在沒有國家授權的情況下，沒有國家信用作為倍數的情況下被發行出來的。而區塊鏈也有一些局限性，雖然它只是一個協議，是一個技術，但是它還是處於萌芽階段的一個新技術。

總結一下，區塊鏈是一個比較底層的協議，是一種技術的基礎架構，在它之上有各種各樣不同的共識演算法。如果說區塊鏈是1的話，可能共識演算法是10到20，但在它之上的應用可能會有一千或者兩千，或者更多，也就是說比特幣只是眾多區塊鏈應用當中的一種實現。所以，比特幣和區塊鏈是不能等同的，比特幣只是區塊鏈的一個非常初級的實現。

區塊鏈能做什麼？區塊鏈的問題？在票據市場，基於區塊鏈技術實現的數字票據能夠成為更安全、更智能、更便捷的票據形態。藉助區塊鏈實現的點對點交易能夠打破票據中介的現有功能，實現票據價值傳遞的去中介化；數字票據系統的搭建和數據存儲不需要中心伺服器，省去了中心應用和接入系統的開發成本，降低了傳統模式下系統的維護和優化成本，減少了系統中心化帶來的風險；基於區塊鏈的信息不可篡改性，票據一旦完成交易，將不會存在賴賬現象，從而避免「一票多賣」、打款背書不同步等行為，有效防範票據市場風險。有價證券交易市場也是區塊鏈技術大有作為的領域。目前傳統的證券交易模式，具有交易流程長、交易效率低、綜合成本高的缺點，且存在強勢中介和監管機構，金融消費者的權利往往得不到保障。應用區塊鏈技術，買賣雙方能夠通過智能合約直接實現配對，交易執行的效率可大幅度提升，並通過分布式的數字化登記系統，自動實現結算和交割。由於錄入區塊的數據不可撤銷且能在短時間內被拷貝到每個數據塊中，錄入到區塊鏈上的信息實際上產生了公示的效果，因此交易的發生和所有權的確認不會產生爭議。

區塊鏈能做什麼？區塊鏈的問題？盡管從目前來看還沒有確立成熟的底層區塊鏈技術平台方案，容量的可擴展性、隱私保護、無法以凈額結算、事後不可追索等技術難題也有待解決，大規模應用區塊鏈技術還要重設IT架構和再造業務流程，但這些都只是技術層面的問題。而真正考驗區塊鏈技術在金融領域植根並成長的是監管機構和金融機構本體，區塊鏈內在的「去監管化」和「去中心化」特質會不會使得市場主體沒有動力驅動技術創新。但由於區塊鏈是基於數學演算法的技術，交易各方信任關系的建立完全不需要藉助中介機構或權威中心，建立信任關系的成本幾乎為零（在區塊鏈金融基礎設施和附屬基礎設施建立的前提下），且區塊鏈代碼開源開放，無地域限制，網路格局分布式互聯，為未來普惠金融和共享金融的建立及發展奠定了技術基礎，為全球金融融合統一創造了物質條件。單就從這一點來看，區塊鏈技術必將在未來金融發展中確立核心地位，並和金融相互依託、相輔相成，並共贏未來。

E. 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。

F. 什麼叫區塊鏈通俗說什麼意思中國對於區塊鏈的態度到底是什麼

區塊鏈，是比特幣的一個重要概念。其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。