網路協議屬於區塊鏈技術嗎
1. 區塊鏈是什麼,如何評價區塊鏈
首先不要把區塊鏈想的過於高深,他是一個分布在全球各地、能夠協同運轉的資料庫存儲系統,區別於傳統資料庫運作——讀寫許可權掌握在一個公司或者一個集權手上(中心化的特徵),區塊鏈認為,任何有能力架設伺服器節點的人都可以參與其中。來自全球各地的掘金者在當地部署了自己的節點,並連接到區塊鏈網路中,成為這個分布式資料庫存儲系統中的一個節點;一旦加入,該節點享有同其他所有節點完全一樣的權利與義務(去中心化、分布式的特徵)。與此同時,對於在區塊鏈上開展服務的人,可以往這個系統中的任意的節點進行讀寫操作,最後全世界所有節點會根據某種機制的完成一次又依次的同步,從而實現在區塊鏈網路中所有節點的數據完全一致。
區塊鏈本身是一種技術,因此,它本身不可能是騙局,就像近年來正火的「p2p」金融一樣,有多少騙子是披著P2P的概念,非法吸收公眾資金,騙取老百姓的血汗錢的?但「P2P」有罪嗎,它只是是互聯網金融的一種個人對個人的模式而已,它不僅創造了利潤,還使成千上萬人擺脫了貧困,使扶貧者與被扶貧者達到雙贏。幣匯數字貨幣交易平台
問題的存在,不可能阻礙區塊鏈的發展步伐,諸如簡單支付驗證、側鏈、閃電網路協議等技術的提出和深入研究,已經是區塊鏈實實在在解決的問題了。
2. 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。
3. 區塊鏈使用什麼網路協議
協議是管理網路的一組規則。區塊鏈協議通常包括共識、交易驗證和網路參與的規則。協議通常依賴於經濟激勵——這意味著協議取決於某項資產。
通常,協議級別的資產也可以作為協議的本地產品(無需平台!)比特幣就是一個很好的例子。Bitcoin(大寫B)是指協議。協議取決於本地資產:bitcoin(小寫字母b)。這個本地資產也被用作最終產品:它是用戶的支付手段,價值儲存,以及(說實話)一定程度上的炒作手段。請注意,比特幣並不真正提供一個平台。對於那些試圖在其上建立新產品的開發者來說,這並不是很友好。
另一方面,以太坊則存在著三個層次。這是一個協議,提供基本的規則。這是一個平台,使開發人員能夠在系統上構建新的產品。而且,因為它的協議中包含一項本地資產,所以它也得到了一個內置的產品(以ether以太幣的形式)。
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。
4. 區塊鏈技術是一種網路協議嗎
重慶金窩窩分析區塊鏈也是一種網路協議,如果說互聯網是信息傳輸的技術協議,那麼區塊鏈就是價值傳輸的技術協議。
5. 什麼是區塊鏈技術
區塊鏈不屬於哪個行業,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。狹義來講,區塊鏈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的分布式賬本。
6. 區塊鏈技術到底是什麼
區塊鏈(Blockchain),是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,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。區塊鏈同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每-個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
本條內容來源於:中國法律出版社《中華人民共和國金融法典:應用版》