區塊鏈連接hashpreblock
A. 區塊鏈版權是什麼意思
區塊鏈是底層技術,版權是應用層概念,區塊鏈版權通常意味著基於區塊鏈技術,構建版權領域各個場景的應用。
那麼版權領域有哪些應用場景呢?一般看起來,應用環節有:確權;維權和用權。
確權:區塊鏈會基於哈希演算法生成一個定長唯一的字串,並存儲到大家共同維護的網路分布式賬本裡面,達到不可篡改的權屬記錄和聲明;
維權:一般是基於人工智慧技術,例如智能爬蟲和特徵值比對等。與區塊鏈對接,目前是發現侵權後,將電子證據的固化,等於是基於區塊鏈技術做電子存證;
用權:這部分比較有意思,一方面常規意義上的版權轉讓和交易,對應現有的交易所和版權交易中心什麼的。基於區塊鏈技術,整合線上線下資源,記錄一些電子合同和流轉信息,方便溯源和防偽之類的功能落地;另一方面,數字時代來臨後,大量數字版權微作品和利益鏈條重新定義和分潤。基於區塊鏈技術,點對點去中介化的版權授權和交易,構建新型生態。
除此之外,還有更大空間的版權衍生和IP孵化等場景,基於區塊鏈可信網路,構建全新的版權市場生態和模式,很多場景有待開發和落地。業界已有很多公司在嘗試和探索,例如小犀智能之類的公司
B. 什麼是數據區塊鏈(BlockChain)怎麼解釋讓人更容易理解
想了解區塊鏈應用,可以多參考很多書籍和觀點,有《圖說區塊鏈》《區塊鏈:重塑經濟與世界》《新經濟藍圖與導讀》,還有幣安社區的文章,包括對幣安社區這個平台也詳細了解,實力牛X。
一、區塊鏈是什麼
區塊鏈(Blockchain),顧名思義,是由區塊(Block)和鏈(chain)組成,它是分布式數據存儲、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。是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構,並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造、安全可信的分布式賬本。
2008年,中本聰發表的論文《比特幣:一種點對點的電子現金系統》中第一次提出區塊鏈和加密數字貨幣的構想。從比特幣開始,區塊鏈成為各種各樣數字貨幣的底層技術。
二、區塊鏈的工作原理:
1、基本概念包括:(1)交易(Transaction):操作一次,會使賬本狀態改變一次,如添加一條記錄;(2)區塊(Block):記錄規定時間內發生的交易和狀態數據,是對當前賬本狀態的一次共識和保存;(3)鏈(Chain):由一個個區塊按照時間順序串聯而成,是整個狀態變化的日誌記錄。理解了區塊鏈的工作概念也就不難理解其工作原理,假設存在一個分布式的數據記錄本,這個記錄本只允許添加、不允許刪除和更改,其結構是由一個個「區塊」串聯而成的線性的鏈(這也是「區塊鏈」名字的來源),新的數據要加入,必須放到一個新的區塊中,維護節點可以提議一個新的區塊,但是必須經過一定的共識機制來對最終選擇的區塊達成一致。
2、以比特幣為例來看區塊鏈的工作原理。
比特幣的區塊分為區塊頭和區塊體兩部分。
三.區塊鏈的核心優勢和特點
1、去中心化區塊鏈數據的驗證、記賬、存儲、維護和傳輸等過程均是基於分布式系統結構,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。2、開放透明系統是開放的,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。3、安全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。4、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%(幾乎不可能)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。5、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。
四、區塊鏈的分類
目前來說,區塊鏈最主流的分類是根據參與者的不同,把區塊鏈分為公有鏈(Public Blockchain)、私有鏈(Private Blockchain)和聯盟鏈(Consortium Blockchain)。
1、公有鏈:任何人都可以參與使用和維護,並且能夠獲得該區塊鏈的有效確認,公有鏈是最早的區塊鏈,也是目前應用最廣泛的區塊鏈,典型的如比特幣區塊鏈,信息是完全公開的。
如果引入許可機制,包括私有鏈和聯盟鏈兩種。2、私有鏈:一個公司或者個人,僅使用區塊鏈的技術,獨享該區塊鏈的寫入許可權,信息不公開。目前保守的巨頭(傳統金融)都是想實驗嘗試私有區塊鏈,私鏈的應用產品還在摸索當中。3、聯盟鏈:是介於公有鏈和似有鏈之間,由多個組織共同控制的區塊鏈,該鏈的使用是有許可權的管理,可以受制於管理者,也根據管理者的意願開放給他人。除此之外,根據區塊鏈使用場景和目的的不同,分為以數字貨幣為目的的貨幣鏈,以記錄產權為目的的產權鏈,以眾籌為目的的眾籌鏈等。
五、區塊鏈的具體應用場景分析
1、信息防偽
5月28日,騰訊CEO馬化騰在貴陽數博會上就茅台酒打假問題提出了:基於雲端的綜合區塊鏈技術的防偽方法,其效率將遠高於傳統防偽方式。未來的防偽驗證場景可能只需用戶使用手機進行簡單的掃描,就可以得到大量的基於不同的維度的完整信息。
以茅台酒為例:
酒廠地址,製作車間,操作員工,檢驗員,出廠時間,運輸車輛信息及駕駛人員信息,
酒的年份原料來源,原料提供商,保存倉庫編號,原料運輸車輛及駕駛人員信息,
所有的信息都能夠精準溯源,被永久記錄且不可篡改。
綜合以上信息即可輕易驗證真偽。
2、食品安全問題
早在去年11月份沃爾瑪就已經和IBM進行合作,通過使用區塊鏈技術來追蹤食品來源,以此來確保食品的安全性及增加食品的而流通性以降低成本,對於沃爾瑪等大型超市來說,以往出現食品安全問題需要幾天時間進行問題食品的來源調查,使用了此項技術之後,只需要產品的一項信息就能夠做到精準溯源,食品產地、檢驗者、供應商、物流運輸等重要信息,幾分鍾之內就能快速發現問題。目前來說使用區塊鏈追蹤的產品有包括美國的包裝產品和中國的豬肉。
3、信息安全
區塊鏈技術正在推動一場信息安全技術變革。中間人攻擊、數據篡改、DDoS三大安全威脅
(1)身份保護
PKI是電子郵件、消息應用、網站等各種通訊應用中常見的公鑰加密技術。但是由於大多數PKI的實現以來集中式的可信第三方認證機構(CA)來發放、激活和存儲用戶證書,黑客可攻擊PKI假冒用戶身份或破解加密信息。
CertCoin是首個區塊鏈PKI實現,來自MIT,去除了中心化的認證中心,以區塊鏈作為於域名和公鑰的分布式賬本。
Pomcor公司:區塊鏈PKI實現路徑:保留認證中心,用區塊鏈存儲已經發放和激活的證書的hash值。用戶通過去中心化和透明的來源鑒別證書的真實性,同時還能通過本地基於區塊鏈拷貝進行秘鑰和簽名的認證來提高網路訪問性能。
(2)數據完整性保護
GuardTime開發了基於區塊鏈技術的無秘鑰簽名架構(KSI),取代基於秘鑰的數據認證技術。KSI在區塊鏈上存儲原始數據和文件的哈希表,運行哈希演算法來驗證其他拷貝,將結果與區塊鏈存儲的數據對比。任何數據的篡改都會被迅速發現,因為原始哈希表存儲在數以百萬計的節點。
(3)關鍵基礎設施保護
互聯網的「阿喀琉斯之踵」,DDoS進入TB時代,DDoS仍然是黑客低成本搞垮大目標的最簡單的武器,DNS服務是黑客進行大規模破壞的首要目標,但區塊鏈技術有望從根本上解決。
區塊鏈的分布式存儲,使黑客攻擊失去焦點,Nebulis正在開發一種分布式DNS系統,使用以太坊區塊鏈和星際互聯文件系統(IPFS,HTTP的分布式替代品)來注冊和解析域名。DNS最大弱點是緩存,緩存使DDoS攻擊成為可能,也是集權政府審查社交網路,操縱DNS注冊的禍根。一個高度透明的、分布式的DNS系統能夠有效杜絕任何實體,包括政府恣意操縱記錄。
四、金融行業
(1)數字貨幣:提高貨幣發行及使用的便利性
如國外的比特幣、以太幣,我國目前有果仁寶等等。
從使用實物交易,到物理貨幣和信用貨幣,再到比特幣網路的崛起,讓更多的人意識到其背後的分布式賬本區塊鏈技術,逐步在數字貨幣外的許多場景進行應用。
(2)跨境支付與結算:實現點到點交易,減少中間費用
轉賬與支付。目前,區塊鏈技術最成熟的應用便是支付與轉賬,區塊鏈技術能夠避免繁雜的系統,省卻銀行間對賬和審查的流程,加速結算速度;用虛擬貨幣無需清算所的介入,減少交易費用。各國家的清算程序不同,單筆匯款需2、3天才到帳,效率低,在途資金佔比極大。不再通過第三方,通過區塊鏈技術形成點對點的支付。省去第三方機構的環節,即可全天支付、實時到賬、提現快捷及降低隱形成本,有助於規避資金風險。具有及時性便利性。
(3)票據與供應鏈金融業務:減少人為介入,降低成本及操作風險
點對點之間的價值傳遞,實物票據或中心系統進行控制驗證;中介將被消除,減少人為介入。效率的提升,融資渠道更暢通,風險更低,多方受益。
(4)證券發行與交易:實現准實時資產轉移,加速交易清算速度
區塊鏈技術的應用可使證券交易的流程更簡潔、透明、快速,減少重復功能的IT系統,提高市場運轉的效率。對於股票,區塊鏈可以消除紙筆或電子表格記錄,減少交易的人為差錯,提高交易平台的透明度和可追蹤性。花旗與納斯達克合作推進區塊鏈應用。
(5)客戶徵信與反欺詐:降低法律合規成本,防止金融犯罪
記載於區塊鏈中的客戶信息與交易紀錄有助於銀行識別異常交易並有效防止欺詐。區塊鏈的技術特性可以改變現有的徵信體系,在銀行進行「認識你的客戶」(KYC)時,將不良紀錄客戶的數據儲存在區塊鏈中。
股權眾籌:建立在區塊鏈技術上的股權眾籌可以實現去中心化信任,投資者的回報也得到保證。
5、供應鏈管理
分布式分類帳系統,參與者全程跟蹤資產的所有權,可應用於國家和工廠之間移動時跟蹤汽車零件。
豐田為其核心零部件供應鏈運營,研發區塊鏈技術解決方案的前提。通過大量的數據幫助豐田更高效地確保記錄數據准確性,也能幫助管理供應鏈。同時,區塊鏈供應鏈能夠通過智能合同來控制保修,維修貨物相關成本和規格,整個產品生命周期內的交易不可撤銷。
航運業的第一個公共解決方案解決方案由海運國際(MTI)部署,使用區塊鏈供應鏈技術共享運輸集裝箱的驗證總量(VGM)信息。有關集裝箱VGM的信息對於確保船舶正確存放,防止在海上和港口事故發生是非常重要的。VGM數據存儲在區塊鏈供應鏈上,為港口官員,運輸公司,托運人和貨主提供永久記錄。這取代了麻煩的日誌,電子表格,數據中介和私人資料庫。
物流誠信體系 貨車幫貨車幫推出基於區塊鏈的物流企業金融解決方案,旨在為企業提供可靠的金融服務。不僅能幫助司機解決貸款難的問題,亦能改變行業誠信缺失的現狀,助力打造物流誠信體系。幫助構建物流企業身份鏈,打造物流企業可信數據生態。以透明、可監督、可追溯的演算法模型,篩選需要資金支持且可靠的企業,為其提供金融服務。另一方面,在技術層面將各執法部門鏈接起來,對失信企業進行聯合處罰。
6、政務管理
(1)選舉
基於區塊鏈技術特徵,聯想到現在選舉技術的弊端,我們將搭建一個開源的、針對選舉、投票和彩票的區塊鏈應用,我們稱之為選舉鏈(ElectionChain)。我們希望優化選舉和投票技術,使得投票更加公開透明,減少人為操控,讓選民可驗證自己的選舉結果。
包括身份認證、多鏈體系、閃投協議、共識演算法EDPOS、隱私保護、選票機制設計、去中心化ELC租借市場、存貯方案、智能合約等。
(2)政務服務
旨在實現基於區塊鏈技術的電子政務數字生態系統,向公民提供政務服務和政府各部門業務的自動化機制,必須將國家政務所有領域結合在一起,形成一個共有的信息空間,包含政府機構、經濟數據、金融交易和社會領域。這個生態系統還應包括注冊管理部門機構和對應軟體,用於構建基於智能合約的政府機構、企業和公共用戶的應用程序和平台。
C. 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。
D. 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。
E. 區塊鏈中哈希演算法的特點是什麼
哈希演算法可以作為一個很小的計算機程序來看待,無論輸入數據的大小及類型如何,它都能將輸入數據轉換成固定長度的輸出。哈希演算法在任何時候都只能接受單條數據的輸入,並依靠輸入數據創建哈希值。
根據最終產生的哈希值的長度不同,有不同的哈希演算法。
在區塊鏈中使用的為加密哈希演算法,其特點有:
1、能夠為任何類型的數據快速創建哈希值
2、確定性
3、偽隨機
4、單向函數
5、防碰撞
F. 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。
G. 區塊鏈使用安全如何來保證呢
區塊鏈本身解決的就是陌生人之間大規模協作問題,即陌生人在不需要彼此信任的情況下就可以相互協作。那麼如何保證陌生人之間的信任來實現彼此的共識機制呢?中心化的系統利用的是可信的第三方背書,比如銀行,銀行在老百姓看來是可靠的值得信任的機構,老百姓可以信賴銀行,由銀行解決現實中的糾紛問題。但是,去中心化的區塊鏈是如何保證信任的呢?
實際上,區塊鏈是利用現代密碼學的基礎原理來確保其安全機制的。密碼學和安全領域所涉及的知識體系十分繁雜,我這里只介紹與區塊鏈相關的密碼學基礎知識,包括Hash演算法、加密演算法、信息摘要和數字簽名、零知識證明、量子密碼學等。您可以通過這節課來了解運用密碼學技術下的區塊鏈如何保證其機密性、完整性、認證性和不可抵賴性。
基礎課程第七課 區塊鏈安全基礎知識
一、哈希演算法(Hash演算法)
哈希函數(Hash),又稱為散列函數。哈希函數:Hash(原始信息) = 摘要信息,哈希函數能將任意長度的二進制明文串映射為較短的(一般是固定長度的)二進制串(Hash值)。
一個好的哈希演算法具備以下4個特點:
1、 一一對應:同樣的明文輸入和哈希演算法,總能得到相同的摘要信息輸出。
2、 輸入敏感:明文輸入哪怕發生任何最微小的變化,新產生的摘要信息都會發生較大變化,與原來的輸出差異巨大。
3、 易於驗證:明文輸入和哈希演算法都是公開的,任何人都可以自行計算,輸出的哈希值是否正確。
4、 不可逆:如果只有輸出的哈希值,由哈希演算法是絕對無法反推出明文的。
5、 沖突避免:很難找到兩段內容不同的明文,而它們的Hash值一致(發生碰撞)。
舉例說明:
Hash(張三借給李四10萬,借期6個月) = 123456789012
賬本上記錄了123456789012這樣一條記錄。
可以看出哈希函數有4個作用:
簡化信息
很好理解,哈希後的信息變短了。
標識信息
可以使用123456789012來標識原始信息,摘要信息也稱為原始信息的id。
隱匿信息
賬本是123456789012這樣一條記錄,原始信息被隱匿。
驗證信息
假如李四在還款時欺騙說,張三隻借給李四5萬,雙方可以用哈希取值後與之前記錄的哈希值123456789012來驗證原始信息
Hash(張三借給李四5萬,借期6個月)=987654321098
987654321098與123456789012完全不同,則證明李四說謊了,則成功的保證了信息的不可篡改性。
常見的Hash演算法包括MD4、MD5、SHA系列演算法,現在主流領域使用的基本都是SHA系列演算法。SHA(Secure Hash Algorithm)並非一個演算法,而是一組hash演算法。最初是SHA-1系列,現在主流應用的是SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512演算法(通稱SHA-2),最近也提出了SHA-3相關演算法,如以太坊所使用的KECCAK-256就是屬於這種演算法。
MD5是一個非常經典的Hash演算法,不過可惜的是它和SHA-1演算法都已經被破解,被業內認為其安全性不足以應用於商業場景,一般推薦至少是SHA2-256或者更安全的演算法。
哈希演算法在區塊鏈中得到廣泛使用,例如區塊中,後一個區塊均會包含前一個區塊的哈希值,並且以後一個區塊的內容+前一個區塊的哈希值共同計算後一個區塊的哈希值,保證了鏈的連續性和不可篡改性。
二、加解密演算法
加解密演算法是密碼學的核心技術,從設計理念上可以分為兩大基礎類型:對稱加密演算法與非對稱加密演算法。根據加解密過程中所使用的密鑰是否相同來加以區分,兩種模式適用於不同的需求,恰好形成互補關系,有時也可以組合使用,形成混合加密機制。
對稱加密演算法(symmetric cryptography,又稱公共密鑰加密,common-key cryptography),加解密的密鑰都是相同的,其優勢是計算效率高,加密強度高;其缺點是需要提前共享密鑰,容易泄露丟失密鑰。常見的演算法有DES、3DES、AES等。
非對稱加密演算法(asymmetric cryptography,又稱公鑰加密,public-key cryptography),與加解密的密鑰是不同的,其優勢是無需提前共享密鑰;其缺點在於計算效率低,只能加密篇幅較短的內容。常見的演算法有RSA、SM2、ElGamal和橢圓曲線系列演算法等。 對稱加密演算法,適用於大量數據的加解密過程;不能用於簽名場景:並且往往需要提前分發好密鑰。非對稱加密演算法一般適用於簽名場景或密鑰協商,但是不適於大量數據的加解密。
三、信息摘要和數字簽名
顧名思義,信息摘要是對信息內容進行Hash運算,獲取唯一的摘要值來替代原始完整的信息內容。信息摘要是Hash演算法最重要的一個用途。利用Hash函數的抗碰撞性特點,信息摘要可以解決內容未被篡改過的問題。
數字簽名與在紙質合同上簽名確認合同內容和證明身份類似,數字簽名基於非對稱加密,既可以用於證明某數字內容的完整性,同時又可以確認來源(或不可抵賴)。
我們對數字簽名有兩個特性要求,使其與我們對手寫簽名的預期一致。第一,只有你自己可以製作本人的簽名,但是任何看到它的人都可以驗證其有效性;第二,我們希望簽名只與某一特定文件有關,而不支持其他文件。這些都可以通過我們上面的非對稱加密演算法來實現數字簽名。
在實踐中,我們一般都是對信息的哈希值進行簽名,而不是對信息本身進行簽名,這是由非對稱加密演算法的效率所決定的。相對應於區塊鏈中,則是對哈希指針進行簽名,如果用這種方式,前面的是整個結構,而非僅僅哈希指針本身。
四 、零知識證明(Zero Knowledge proof)
零知識證明是指證明者在不向驗證者提供任何額外信息的前提下,使驗證者相信某個論斷是正確的。
零知識證明一般滿足三個條件:
1、 完整性(Complteness):真實的證明可以讓驗證者成功驗證;
2、 可靠性(Soundness):虛假的證明無法讓驗證者通過驗證;
3、 零知識(Zero-Knowledge):如果得到證明,無法從證明過程中獲知證明信息之外的任何信息。
五、量子密碼學(Quantum cryptography)
隨著量子計算和量子通信的研究受到越來越多的關注,未來量子密碼學將對密碼學信息安全產生巨大沖擊。
量子計算的核心原理就是利用量子比特可以同時處於多個相干疊加態,理論上可以通過少量量子比特來表達大量信息,同時進行處理,大大提高計算速度。
這樣的話,目前的大量加密演算法,從理論上來說都是不可靠的,是可被破解的,那麼使得加密演算法不得不升級換代,否則就會被量子計算所攻破。
眾所周知,量子計算現在還僅停留在理論階段,距離大規模商用還有較遠的距離。不過新一代的加密演算法,都要考慮到這種情況存在的可能性。
H. 區塊鏈到底是是什麼,它犯法嗎
區塊鏈是個公開賬本 你不能說你家的天然氣犯法 也不能說你家的筷子犯法 因為他們只是工具
中國麻將:世界最早的區塊鏈項目
甲首先發起一個申請,我要打麻將,組建一個麻將局,這就相當於創建一個區塊,這個區塊就會被廣播給乙、丙、丁、A、B、C、D……
在打麻將的過程中,上述四個人不斷的摸牌、打牌,這個可以理解成挖礦,通過什麼來挖礦?麻將機就可以理解成礦機,這四個人就是所謂的礦工,這四個礦工從144個麻將中碰撞出任一正確的牌就能胡牌,我們可以將這144個麻將理解成一連串的哈希值(數字),胡牌的過程就叫算力,直到胡牌,意味著碰撞出了正確的哈希值,可以獲得獎勵,每人給丙支付相應的籌碼,放在區塊鏈中這個獎勵就是比特幣或者其他虛擬幣。
為什麼其他三個人都會主動給丙獎勵,那是因為這些人都自動達成了共識,丙確實贏了,大家都記錄了這筆賬,包括坐在旁邊買馬的家屬們,想抵賴是不行的,不然以後傳出去這人品不行,就沒人再和他一起玩兒了,畢竟圈子很重要。
細究一下,在大家達成共識時,我們看不到任何中介或者第三方出來評判丙贏了,大家給丙的獎勵也不需要通過第三方轉交給丙,都是直接點對點交易,這一過程就是去中心化,牌友們(礦工)各自記錄了第一局的戰績,丙大胡自摸十三幺,乙杠了甲東風,記錄完成後就生成了一個完整的區塊,但要記住,這才只是第一局,在整個區塊鏈上,這才僅僅是一個節點,開頭說的8局打完,也就是8個節點(區塊),8個區塊連接在一起就形成了一個完整賬本,這就是區塊鏈。因為這個賬本每人都有一個,所以就是分布式賬本,目的就是為了防止有人篡改記錄,打到最後,誰輸誰贏一目瞭然。
I. 漫畫圖解 什麼是區塊鏈
漫畫圖解:什麼是區塊鏈
什麼是區塊鏈?
區塊鏈,英文 Blockchain,本質上是一種去中心化的分布式資料庫。任何人只要架設自己的伺服器,接入區塊鏈網路,都可以成為這個龐大網路的一個節點。
區塊鏈既然本質是資料庫,裡面究竟存儲了什麼東西呢?讓我們來了解一下區塊鏈的基本單元:區塊(Block)。
一個區塊分為兩大部分:
1.區塊頭
區塊頭裡面存儲著區塊的頭信息,包含上一個區塊的哈希值(PreHash),本區塊體的哈希值(Hash),以及時間戳(TimeStamp)等等。
2.區塊體
區塊體存儲著這個區塊的詳細數據(Data),這個數據包含若干行記錄,可以是交易信息,也可以是其他某種信息。
剛才提及的哈希值又是什麼意思呢?
想必大家都聽說過MD5,MD5就是典型的哈希演算法,可以把一串任意長度的明文轉化成一串固定長度(128bit)的字元串,這個字元串就是哈希值。
而在我們的區塊鏈中,採用的是一種更為復雜的哈希演算法,叫做SHA256。最新的數據信息(比如交易記錄)經過一系列復雜的計算,最終會通過這個哈希演算法轉化成了長度為256bit的哈希值字元串,也就是區塊頭當中的Hash,格式如下:
區塊與Hash是一一對應的,Hash可以當做是區塊的唯一標識。
不同的區塊之間是如何進行關聯的呢?依靠Hash和PreHash來關聯。每一個區塊的PreHash和前一個區塊的Hash值是相等的。
為什麼要計算區塊的哈希值呢?
既然區塊鏈是一個鏈狀結構,就必然存在鏈條的頭節點(第一個區塊)和尾節點(最後一個區塊)。一旦有人計算出區塊鏈最新數據信息的哈希值,相當於對最新的交易記錄進行打包,新的區塊會被創建出來,銜接在區塊鏈的末尾。
新區塊頭的Hash就是剛剛計算出的哈希值,PreHash等於上一個區塊的Hash。區塊體的Data存儲的是打包前的交易記錄,這部分數據信息已經變得不可修改。
這個計算Hash值,創建新區塊的過程就叫做挖礦。
用於進行海量計算的伺服器,叫做礦機。
操作計算的工作人員,叫做礦工。
計算哈希值究竟難在哪裡?咱們來做一個最粗淺的解釋,哈希值計算的公式如下:
Hash = SHA-256(最後一個區塊的Hash + 新區塊基本信息 + 交易記錄信息 + 隨機數)
其中,交易記錄信息也是一串哈希值,它的計算涉及到一個數據結構 Merkle Tree。有興趣的小夥伴可以查閱相關資料,我們暫時不做展開介紹。
這里關鍵的計算難點在於隨機數的生成。猥瑣的區塊鏈發明者為了增大Hash的計算難度,要求Hash結果的前72bit必須都是0,這個幾率實在是太小太小。
由於(最後一個區塊的Hash + 新區塊基本信息 + 交易記錄信息)是固定的,所以能否獲得符合要求的Hash,完全取決於隨機數的值。挖礦者必須經過海量計算,反復生成隨機數進行「撞大運」一般的嘗試,才有可能得到正確的Hash,從而挖礦成功。
同時,區塊頭內還包含著一個動態的難度系數,當全世界的硬體計算能力越來越快的時候,區塊鏈的難度系數也會水漲船高,使得全網平均每10分鍾才能產生出一個新區塊。
小夥伴們明白挖礦有多麼難了吧?需要補充的是,不同的區塊鏈應用在細節上是不同的,這里所描述的挖礦規則是以比特幣為例。
區塊鏈的應用
比特幣(BitCoin)的概念最初由中本聰於2008年提出,而後根據這一思路設計發布了開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。
什麼是P2P網路呢?
傳統的貨幣都是由中央銀行統一發行,所有的個人儲蓄也是由銀行統一管理,這是典型的中心化系統。
而比特幣則是部署在一個全世界眾多對等節點組成的去中心化網路之上。每一個節點都有資格對這種數字貨幣進行記錄和發行。
至於比特幣底層的數據存儲,正是基於了區塊鏈技術。比特幣的每一筆交易,都對應了區塊體數據中的一行,簡單的示意如下:
交易記錄的每一行都包含時間戳、交易明細、數字簽名。
表格中只是為了方便理解。實際存儲的交易明細是匿名的,只會記錄支付方和收款方的錢包地址。
至於數字簽名呢,可以理解為每一條單筆交易的防偽標識,由非對稱加密演算法所生成。
接下來說一說比特幣礦工的獎勵:
比特幣協議規定,挖到新區塊的礦工將獲得獎勵,從2008年起是50個比特幣,然後每4年減半,目前2018年是12.5個比特幣。流通中新增的比特幣都是這樣誕生的,也難怪大家對挖掘比特幣的工作如此趨之若鶩!
區塊鏈的優勢和劣勢
區塊鏈的優勢:
1.去中心化
區塊鏈不依賴於某個中心節點,整個系統的數據由全網所有對等節點共同維護,都可以進行數據的存儲和檢驗。這樣一來,除非攻擊者黑掉全網半數以上的節點,否則整個系統是不會遭到破壞的。
2.信息不可篡改
區塊內的數據是無法被篡改的。一旦數據遭到篡改哪怕一丁點,整個區塊對應的哈希值就會隨之改變,不再是一個有效的哈希值,後面鏈接的區塊也會隨之斷裂。
區塊鏈的劣勢:
1.過度消耗能源
想要生成一個新的區塊,必須要大量伺服器資源進行大量無謂的嘗試性計算,嚴重耗費電能。
2.信息的網路延遲
以比特幣為例,任何一筆交易數據都需要同步到其他所有節點,同步過程中難免會受到網路傳輸延遲的影響,帶來較長的耗時。
幾點補充:
1.本漫畫部分內容參考了阮一峰的博文《區塊鏈入門教程》,感謝這位大神的科普。
2.由於篇幅有限,關於Merkle Tree 和 非對稱加密 的知識暫時沒有展開細講,有興趣的小夥伴們可以查閱資料進行更深一步的學習。