區塊鏈技術雪峰
1. 區塊鏈的三大核心技術是什麼
首先,我們可以看一下區塊鏈技術的官網解釋。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。
廣義來講,區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數 據的一種全新的分布式基礎架構與計算範式。
可能大家都知道的是,區塊鏈技術是從比特幣系統當中獨立出來的底層構架,從架構模型上來說,它就是一套分布式的賬本,所謂賬本,自然就是用來記賬的。
在區塊鏈技術當中,要想生成記賬記錄,就要有資金的交易和流動,所以最開始的區塊鏈技術上,都有其主網所對應的加密貨幣作為流通物品,加密貨幣在區塊鏈主網的各個賬戶之間的流通交易記錄都會被記錄在主網上。
與其他的交易記錄資料庫不同的是,區塊鏈技術主網上的交易記錄會被記錄在主網中所有的區塊區塊節點(即所有的數據區塊)上,這也就是所謂的去中心化原理,也就是說在區塊鏈技術上,是沒有一個中心資料庫來保存所有記錄的,鏈上每一個區塊都擁有全鏈的交易數據,也就是說,每一個數據塊,都是中心。
而區塊鏈技術的另一個特性,就是不可篡改,因為在區塊鏈上的每一筆交易都會被記錄在鏈上所有的區塊中,所以任何一個單獨數據塊都無法更改記錄,即便你更改了,其他所有的數據塊中也會記錄真實數據,並且每一組數據都可以追溯到最先出現的時候。
正因為區塊鏈技術的這些特性,比特幣問世後,區塊鏈也受到了很多關注的目光,很多人也開始想要利用區塊鏈的技術來做一個無中心、可溯源、不更改的數據,以此保證數據的可信度。
但是區塊鏈技術也面臨很多問題,比如應用場景單一、原生錯誤數據不可修改,黑客盜走貨幣不可追回等。
2. 區塊鏈是怎樣的一種技術
區塊鏈是多種信息技術的融合創新,具有公開透明、隱私性、防篡改、可追溯等特性。區塊鏈技術結合人工智慧、大數據、物聯網、雲計算等技術,可以在疫情防控、公益慈善、供應鏈金融和身份存證等方面發揮出巨大的功效。區塊鏈應用現在是非常火熱的,長沙高新區發起的現在有一個中芯區塊鏈服務平台項目的,是區塊鏈+公共服務模式,正在徵集企業上鏈的。
3. 浙江睿霖嘉區塊鏈科技有限公司怎麼樣
浙江睿霖嘉區塊鏈科技有限公司是2018-05-16注冊成立的有限責任公司(自然人投資或控股),注冊地址位於浙江省義烏市北苑街道雪峰西路968號A座12樓(自主申報)。
浙江睿霖嘉區塊鏈科技有限公司的統一社會信用代碼/注冊號是91330782MA2DCD6E60,企業法人吳鋮霖,目前企業處於開業狀態。
浙江睿霖嘉區塊鏈科技有限公司的經營范圍是:區塊鏈技術開發、技術咨詢;數據處理技術開發,技術服務;網路游戲開發;計算機信息技術開發(不含互聯網信息服務)、技術咨詢;計算機軟體技術開發(不含電子出版物)、技術服務、技術咨詢與成果轉讓;計算機網路工程設計與施工;企業管理咨詢、會議服務;組織策劃文化藝術交流活動(不含演出中介);展覽展示服務。(依法須經批準的項目,經相關部門批准後方可開展經營活動)。
浙江睿霖嘉區塊鏈科技有限公司對外投資1家公司,具有0處分支機構。
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4. 區塊鏈的三大核心技術是什麼
區塊鏈運作的7個核心技術介紹 2018-01-15
1.區塊鏈的鏈接
顧名思義,區塊鏈即由一個個區塊組成的鏈。每個區塊分為區塊頭和區塊體(含交易數據)兩個部分。區塊頭包括用來實現區塊鏈接的前一區塊的哈希(PrevHash)值(又稱散列值)和用於計算挖礦難度的隨機數(nonce)。前一區塊的哈希值實際是上一個區塊頭部的哈希值,而計算隨機數規則決定了哪個礦工可以獲得記錄區塊的權力。
2.共識機制
區塊鏈是伴隨比特幣誕生的,是比特幣的基礎技術架構。可以將區塊鏈理解為一個基於互聯網的去中心化記賬系統。類似比特幣這樣的去中心化數字貨幣系統,要求在沒有中心節點的情況下保證各個誠實節點記賬的一致性,就需要區塊鏈來完成。所以區塊鏈技術的核心是在沒有中心控制的情況下,在互相沒有信任基礎的個體之間就交易的合法性等達成共識的共識機制。
區塊鏈的共識機制目前主要有4類:PoW、PoS、DPoS、分布式一致性演算法。
3.解鎖腳本
腳本是區塊鏈上實現自動驗證、自動執行合約的重要技術。每一筆交易的每一項輸出嚴格意義上並不是指向一個地址,而是指向一個腳本。腳本類似一套規則,它約束著接收方怎樣才能花掉這個輸出上鎖定的資產。
交易的合法性驗證也依賴於腳本。目前它依賴於兩類腳本:鎖定腳本與解鎖腳本。鎖定腳本是在輸出交易上加上的條件,通過一段腳本語言來實現,位於交易的輸出。解鎖腳本與鎖定腳本相對應,只有滿足鎖定腳本要求的條件,才能花掉這個腳本上對應的資產,位於交易的輸入。通過腳本語言可以表達很多靈活的條件。解釋腳本是通過類似我們編程領域里的「虛擬機」,它分布式運行在區塊鏈網路里的每一個節點。
4.交易規則
區塊鏈交易就是構成區塊的基本單位,也是區塊鏈負責記錄的實際有效內容。一個區塊鏈交易可以是一次轉賬,也可以是智能合約的部署等其他事務。
就比特幣而言,交易即指一次支付轉賬。其交易規則如下:
1)交易的輸入和輸出不能為空。
2)對交易的每個輸入,如果其對應的UTXO輸出能在當前交易池中找到,則拒絕該交易。因為當前交易池是未被記錄在區塊鏈中的交易,而交易的每個輸入,應該來自確認的UTXO。如果在當前交易池中找到,那就是雙花交易。
3)交易中的每個輸入,其對應的輸出必須是UTXO。
4)每個輸入的解鎖腳本(unlocking )必須和相應輸出的鎖定腳本(locking )共同驗證交易的合規性。
5.交易優先順序
區塊鏈交易的優先順序由區塊鏈協議規則決定。對於比特幣而言,交易被區塊包含的優先次序由交易廣播到網路上的時間和交易額的大小決定。隨著交易廣播到網路上的時間的增長,交易的鏈齡增加,交易的優先順序就被提高,最終會被區塊包含。對於以太坊而言,交易的優先順序還與交易的發布者願意支付的交易費用有關,發布者願意支付的交易費用越高,交易被包含進區塊的優先順序就越高。
6.Merkle證明
Merkle證明的原始應用是比特幣系統(Bitcoin),它是由中本聰(Satoshi Nakamoto)在2009年描述並且創造的。比特幣區塊鏈使用了Merkle證明,為的是將交易存儲在每一個區塊中。使得交易不能被篡改,同時也容易驗證交易是否包含在一個特定區塊中。
7.RLP
RLP(Recursive Length Prefix,遞歸長度前綴編碼)是Ethereum中對象序列化的一個主要編碼方式,其目的是對任意嵌套的二進制數據的序列進行編碼。
5. 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。
6. 什麼是區塊鏈
用最簡單的術語來說,區塊鏈是一個分布式分類賬。
要理解這意味著什麼,我們首先要看一下它的對立面:一個集中的分類賬。因為區塊鏈技術是從金融開始的,下面我們也將使用銀行作為例子進行介紹。
以下是我們使用銀行借記卡交易的過程:
你可以在商店刷卡購買商品。
商家向你的銀行發送賬單,以獲得商定的金額。
你的銀行會驗證你是否可能授權購買。
銀行將錢匯給商家。
最後,銀行在其分類賬中記錄了這些信息。
這里涉及很多技術,但基本上就是這樣。最後一步很重要 - 銀行記錄了客戶所做的所有交易。這個分類賬一直回到銀行做的第一筆交易。
該分類賬由銀行保管,維護和監管。你可以在自己的在線銀行帳戶中閱讀,但無法對其進行更改。銀行完全控制。如果它決定做出改變,那麼你無能為力。
至關重要的是,如果黑客能夠訪問銀行的分類賬,那就可能導致很多問題。他們可以更改帳戶余額,使其看起來像某些交易從未發生過,等等。
這就是分布式賬本如此酷的原因。
區塊鏈網路可視化
如果銀行在分布式分類賬上運作,銀行的每個成員都會有一份分類賬的副本,每當銀行的任何成員進行購買時,他們都會告訴銀行的其他所有成員。
每個成員都將驗證事務並將其添加到分類帳(添加的記錄稱為「塊」)。這有一些重要的好處,因為沒有可以操縱記錄的集中許可權。黑客訪問一個分類帳不會是一個大問題,因為其他分類帳可以輕松驗證它。
另一方面,它需要大量的工作。簡而言之,第二個系統是區塊鏈(至少在財務方案中)。
如上所述,區塊鏈是一個分散的交易清單。如果我發送小明2個比特幣,我會向網路中的每個人發送一條消息,說「我正在發送小明2個比特幣」,他們都會記錄交易。
區塊鏈的未來,它將如何改變我們的生活?
關於區塊鏈,有一點很重要,它是公共資源,沒有人真正擁有它,因為每個人都擁有它。
區塊鏈不僅僅是科幻小說。我們不需要理解這項技術背後的機制,但你需要明白,它在未來20年裡可能會徹底改變我們的生活。
這聽起來很大膽,但請記住,20年前,我們還在Netscape上瀏覽互聯網,使用最先進的摩托羅拉翻蓋手機,購買我們的第一台DVD播放機。當時,如果我們幻想電腦可以拿在手裡,在上面還可以買車、付款、看電影,那一定會被認為是天方夜譚。
雖然區塊鏈的影響可能不像互聯網那樣明顯,也不如手機那麼有形,但區塊鏈將切實解決日常生活中的諸多煩惱。比如中介坑人、交易拖延等。在我們現在的生活中,中間商隨處可見,我們理所當然地認為他們是生活的一部分。如果有一天,這些中介不復存在,你會發現這個世界將會變成另外一個樣子。
幻想一下,到2040年,區塊鏈或將成為一種成熟的、應用廣泛的技術。當某一天,你離不開區塊鏈就像現在離不開互聯網一樣,你就會驚覺這種去中心化的記賬技術已化繁就簡,成為你生活方式的一部分
7. 區塊鏈應用什麼技術來實現此功能
區塊鏈應用了以下的技術來實現
第一種是共識機制,常用的共識機制主要有PoW、PoS、DPoS、PBFT、PAXOS等。由於區塊鏈系統中沒有一個中心,因此需要有一個預設的規則來指導各方節點在數據處理上達成一致,所有的數據交互都要按照嚴格的規則和共識進行;
第二種是密碼學技術,密碼學技術是區塊鏈的核心技術之一,目前的區塊鏈應用中採用了很多現代密碼學的經典演算法,主要包括:哈希演算法、對稱加密、非對稱加密、數字簽名等。
第三種是分布式存儲,區塊鏈是一種點對點網路上的分布式賬本,每個參與的節點都將獨立完整地存儲寫入區塊數據信息。分布式存儲區別於傳統中心化存儲的優勢主要體現在兩個方面:每個節點上備份數據信息,避免了由於單點故障導致的數據丟失;每個節點上的數據都獨立存儲,有效規避了惡意篡改歷史數據。
智能合約:智能合約允許在沒有第三方的情況下進行可信交易,只要一方達成了協議預先設定的目標,合約將會自動執行交易,這些交易可追蹤且不可逆轉。具有透明可信、自動執行、強制履約的優點。區塊鏈技術有許多獨特的特點,使它成為一項獨特的發明,並賦予它無限的視野去探索。
8. 區塊鏈的技術原理是什麼
區塊鏈技術涉及的關鍵點包括:去中心化(Decentralized)、去信任(Trustless)、集體維護(Collectivelymaintain)、可靠資料庫(ReliableDatabase)、時間戳(Timestamp)、非對稱加密(AsymmetricCryptography)等。
區塊鏈技術重新定義了網路中信用的生成方式:在系統中,參與者無需了解其他人的背景資料,也不需要藉助第三方機構的擔保或保證,區塊鏈技術保障了系統對價值轉移的活動進行記錄、傳輸、存儲,其最後的結果一定是可信的。
(8)區塊鏈技術雪峰擴展閱讀
區塊鏈技術原理的來源可歸納為一個數學問題:拜占庭將軍問題。拜占庭將軍問題延伸到互聯網生活中來,其內涵可概括為:在互聯網大背景下,當需要與不熟悉的對手方進行價值交換活動時,人們如何才能防止不會被其中的惡意破壞者欺騙、迷惑從而做出錯誤的決策。
進一步將拜占庭將軍問題延伸到技術領域中來,其內涵可概括為:在缺少可信任的中央節點和可信任的通道的情況下,分布在網路中的各個節點應如何達成共識。區塊鏈技術解決了聞名已久的拜占庭將軍問題——它提供了一種無需信任單個節點、還能創建共識網路的方法。