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區塊鏈的記賬節點

發布時間: 2023-01-21 13:36:05

⑴ 什麼是區塊鏈挖礦是做什麼詳細介紹區塊鏈和虛擬貨幣

比特幣剛發行的時候人們發現了,它去中心化,不受任何中心管制;它完全開放,除了交易信息加密之外整個系統信息高度透明,技術都是開源的;安全性,只要不能控制全部節點的%51,就無法肆意修改數據,這使得它相對安全;獨立性,整個模式和比特幣不依賴任何第三方,所有節點都在系統內驗證、交換數據,不受任何干預

我們這里詳細解釋什麼是區塊鏈技術,說白了就是區塊+鏈,那什麼是 「區塊」 ?什麼又是 「鏈」 呢?

區塊就是一個賬本交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成,而且每一個節點記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證

每一個區塊包含了前一個區塊的加密散列、相應時間戳記以及交易資料(通常用默克爾樹(Merkle tree)演算法計算的散列值表示),這樣的設計使得區塊內容具有難以篡改的特性。用區塊鏈技術所串接的分布式賬本能讓兩方有效記錄交易,且可永久查驗此交易。

哈希函數h()的作用:將任意長度的字元串,轉換成固定長度(例如256位)的輸出。輸出也被稱為 哈希值 ,這個輸出不可逆

很難找到兩個不同的x和y,使得h(x) = h(y),也就是說兩個不同的輸入,會有不同的輸出。理論上說兩個不同的輸入可能會有不同的輸出,但這幾乎不可能,比方說一個無限的空間映射到一個有限的空間,肯定存在多對一的情況,理論存在,但沒有任何規律,保證你無法通過數學上的任何推斷來找到這個結果,為什麼這里是256位呢?不是更長的呢?因為256位已經足夠安全。

將賬本拆分成塊,比如一個本子的一張紙就是一個區塊,每個區塊記錄一段時間內的交易,列如10分鍾

我們把每張紙比作一個一個 區塊 ,在每個區塊的上面增加一部分內容我們把它叫做 區塊頭 ,其中記錄父區塊的哈希值,通過每個區塊儲存父區塊的哈希值,將所有區塊按順利連接起來,形成區塊鏈

1區塊 的哈希值記錄到 2區塊 的區塊頭上,如此操作每個區塊的區塊頭都記錄父區塊的哈希值,每個區塊都按照順序鏈接起來了,這就叫做區塊鏈。第一個區塊沒有區塊頭,又被稱之為創世區塊

區塊鏈是一個賬本,在賬本上只有發生了交易你的賬戶上的錢才會變多和變少,需要進行交易那麼首先需要一個賬號和密碼,就像你的銀行卡有賬號和密碼別人就可以對你進行一個轉賬,在區塊賬本上這個賬號密碼就是公鑰和私鑰

老王(已有私鑰,公鑰),想轉給張10個BTC,需要一些操作

證明是老王本人發出轉賬 簽名函數Sign (老王的私鑰 + 轉賬信息:老王轉給張三10 BTC)=本次專賬簽名
驗證是老王本人發出轉賬 驗證函數Verify (老王的地址 + 轉賬詳細:老王轉給張三10 BTC + 本次轉賬簽名)=true
一旦轉賬記錄到區塊從此誰也不能改變它,張三增加10 BTC,老王則相應減少10 BTC,整個操作都是自動的,比如你的錢包app它會幫你去做這樣的事情,app知道你的私鑰,你告訴錢包交易內容,錢包簽名向全網公布,等待其他人來驗證這筆交易

中心化記賬效率會更高,銀行、政府或者支付寶幫你記賬,都很可靠,因為他們都無法動你的錢,除非它們有你的私鑰

中心化記賬存在一些缺點

去中心化人人都可以記賬,每個人可以保留一個完整的賬本。任何人都可以下載開源程序,參與比特幣的p2p網路,監聽來自全世界發送的交易,成為記賬節點,參與記賬,假設小逸發布了一筆交易向全網廣播,A記賬節點監聽到了這筆交易,A驗證了這筆交易位true之後放入交易池繼續向其它節點傳播,因為是網路傳播,同一時間不同記賬節點的交易池不一定相同,每10分鍾,從所有記賬節點當中,按照某個方式抽取一名,驗證這個節點的交易為true之後,之後將這個選中的節點交易池中的交易記錄與自己(A)節點的交易池中的交易記錄對比一下,對比完之後會將自己交易池中已經被選中記賬節點記錄的交易刪掉,別的不動繼續記賬等待下一次被選中,每隔10分鍾就是一個循環,這個10分鍾所有記賬節點正常記賬,10分鍾之後再選出一個節點把它交易池當中的交易作為一個新的區塊,這個區塊來自所有記賬節點中我任意選擇的一個記賬節點的交易池,如此不斷循環往復

交易並不是被記錄就完成,只有當這筆交易變成了某一個區塊,這筆交易才算是真正的完成。這就是去中心化的一個記賬的完整的流程,你的交易並不會第一時間被記錄,因為p2p網路傳播需要時間,如果被選中區塊的節點還沒有接受到你的交易,交易就沒有完成。每10分鍾產生一個區塊,但不是所有在10分鍾內的交易都能記錄。10分鍾只是一個平均值

去中心化記賬的特點,有記賬權的記賬節點,每十分鍾被選中的節點它會獲得50BTC獎勵,每21萬個區塊差不多4年,獎勵減半,比特幣自發行已經兩次減半,那麼每十分鍾產生一個新的區塊這個記賬節點得到的獎勵是10.5BTC,每隔4年減半那麼可以算出BTC的總量大約為2100萬枚,預計2040年開采完,記錄一個區塊的獎勵也是比特幣唯一的發行方式,當BTC開采完之後,記賬節點可以獲得的收益就只有交易的手續費了

記賬節點通過題目來爭奪記賬權,

找到某位隨機數使得等式不成立
SHA256哈希函數 (隨機數 + 父區塊哈希值 + 交易池中的交易) 某一指定值)
從0開始遍歷隨機數碰運氣之外,沒有其它解法,解題的過程,又叫做 挖礦 ,所以解這個題目的記賬節點又被稱之為 礦工 ,你遍歷隨機數越快你拿到這個記賬權的可能性就越大,這個遍歷速度就被礦老闆們稱之為 算力 ,為了得到這個算力,礦老闆們就會購買更多且更高算力的礦機

誰先解對,誰就得到記賬權。A記賬節點率先找到解,即向全網公布,其他節點驗證無誤之後,A節點就獲得了這個區塊,獲得12.5個BTC的收益,在新區塊之後重新開始新一輪計算。這個方式被稱之為(POW)分配記賬權

一般大約10分鍾解出這個隨機數,10並不絕對,因為解開這個題目的過程本就是個碰運氣的過程,未來應對算力的變化,比特幣每隔2016個區塊,大約兩周,會加大或減小難度,使得平均產生區塊的時間是十分鍾

每一個區塊包含了前一個區塊的加密散列、相應時間戳記以及交易資料(通常用默克爾樹(Merkle tree)演算法計算的散列值表示),這樣的設計使得區塊內容具有難以篡改的特性。用區塊鏈技術所串接的分布式賬本能讓兩方有效記錄交易,且可永久查驗此交易。

和傳統存儲的數據不同的是,區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠共識機制保證存儲的一致性,而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。

麻將作為中國傳統的區塊鏈項目,四個礦工一組,先碰撞出13個數字正確哈希值的礦工可以獲得記賬權並得到獎勵。

很多人講區塊鏈是騙局比特幣是騙局,這也許是個騙局,但是這個技術已經被廣泛地承認和應用,區塊鏈涉及的密碼學知識一般人再借幾個腦子給你你也搞不懂,在一個相對理性的角度看待問題最重要,千萬別聽風就是雨。

這門技術有著不可思議的地方 在一個沒有中心沒有監管的情況下保持著絕對的秩序 這個只需由大家的共識建立的信任,比特幣創造了這個共識,在區塊鏈的世界裡每個人都是公平平等的。

⑵ 什麼是區塊鏈技術區塊鏈到底是什麼什麼叫區塊鏈

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方式。

【基礎架構】

一般說來,區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本演算法;網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。

拓展資料:

【區塊鏈核心技術】

區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題,因此它針對這個問題提出了四個技術創新:

1.分布式賬本,就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成,而且每一個節點都記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證。

區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面:一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠共識機制保證存儲的一致性,而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。

沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據,從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由於記賬節點足夠多,理論上講除非所有的節點被破壞,否則賬目就不會丟失,從而保證了賬目數據的安全性。

2.非對稱加密和授權技術,存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的,但是賬戶身份信息是高度加密的,只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到,從而保證了數據的安全和個人的隱私。

3.共識機制,就是所有記賬節點之間怎麼達成共識,去認定一個記錄的有效性,這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制,適用於不同的應用場景,在效率和安全性之間取得平衡。

區塊鏈的共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點,其中「少數服從多數」並不完全指節點個數,也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特徵量。「人人平等」是當節點滿足條件時,所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同後並最後有可能成為最終共識結果。

4.智能合約,智能合約是基於這些可信的不可篡改的數據,可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例,如果說每個人的信息(包括醫療信息和風險發生的信息)都是真實可信的,那就很容易的在一些標准化的保險產品中,去進行自動化的理賠。

在保險公司的日常業務中,雖然交易不像銀行和證券行業那樣頻繁,但是對可信數據的依賴是有增無減。因此,筆者認為利用區塊鏈技術,從數據管理的角度切入,能夠有效地幫助保險公司提高風險管理能力。具體來講主要分投保人風險管理和保險公司的風險監督。

區塊鏈-網路

⑶ 淺析 Fabric Peer 節點

Hyperledger Fabric,也稱之為超級賬本,是由 IBM 發起,後成為 Linux 基金會 Hyperledger 中的區塊鏈項目之一。

Fabric 是一個提供分布式賬本解決方案的平台,底層的賬本數據存儲使用了區塊鏈。區塊鏈平台通常可以分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈。公有鏈典型的代表是比特幣這些公開的區塊鏈網路,誰都可以加入到這個網路中。聯盟鏈則有準入機制,無法隨意加入到網路中,聯盟鏈的典型例子就是 Fabric。

Fabric 不需要發幣來激勵參與方,也不需要挖礦來防止有人作惡,所以 Fabric 有著更好的性能。在Fabric 網路中,也有著諸多不同類型的節點來組成網路。其中 Peer 節點承載著賬本和智能合約,是整個區塊鏈網路的基礎。在這篇文章中,會詳細分析 Peer 的結構及其運行方式。

在本文中,假設讀者已經了解區塊鏈、智能合約等概念。

本文基於 Fabric1.4 LTS。

區塊鏈網路是一個分布式的網路,Fabric 也是如此,由於 Fabric 是聯盟鏈,需要准入機制,所以在網路結構上會復雜很多,下面是一個簡化的 Fabric 網路:

各個元素的含義如下:

對於 Fabric 網路,外部的用戶需要通過客戶端應用,也就是圖中的 A1、A2 或者 A3 來訪問網路,客戶端應用需要通過 CA 證書表明自己的身份,這樣才能訪問到 Fabric 網路中有許可權訪問的部分。

在上面的網路中,共有四個組織,R1、R2、R3 和 R4。其中 R4 是整個 Fabric 網路的創建者,網路是根據 NC4 配置的。

在 Fabric 網路中,不同的組織可以組成聯盟,不同的聯盟之間數據通過 Channel 來隔離。Channel 中的數據只有該聯盟中的組織才能訪問,每一個新的 Channel 都可以認為是一條新的鏈。與其他的區塊鏈網路中通常只有一條鏈不一樣,Fabric 可以通過 Channel 在網路中快速的搭建出一個新的區塊鏈。

上面 R1 和 R2 組成了一個聯盟,在 C1 上交易。R2 同時又和 R3 組成了另外一個聯盟,在 C2 上交易。R1 和 R2 在 C1 上交易時,對 R3 是不可見的,R2 和 R3 在 C2 上交易時,對 R1 是不可見的。Channel 機制提供了很好的隱私保護能力。

Orderer 節點是整個 Fabric 網路共有的,用來為所有的交易排序、打包。比如上面網路中 O4 節點。本文不會對 Orderer 節點進行詳細說明,可以把這個功能理解為比特幣網路中的挖礦過程。

Peer 節點表示網路中的節點,通常一個 Peer 就表示一個組織,Peer 是整個區塊鏈網路的基礎,是智能合約和賬本的載體,Peer 也是本文討論的重點。

一個 Peer 節點可以承載多套賬本和智能合約,比如 P2 節點,既維護了 C1 的賬本和智能合約,也維護了 C2 的賬本和智能合約。

為了可以更深入了解 Peer 節點的作用,先了解一下 Fabric 整體的交易流程。整體的交易流程圖如下:

Peer 節點按照功能來分可以分為 背書節點 記賬節點

客戶端會提交交易請求到背書節點,背書節點開始模擬執行交易,在模擬執行之後,背書節點並不會去更新賬本數據,而是把這個交易進行加密和簽名,然後返回給客戶端。

客戶端收到這個響應之後就會把響應提交到 Orderer 節點,Orderer 節點會對這些交易進行排序,並打包成區塊,然後分發到記賬節點,記賬節點就會對交易進行驗證,驗證結束之後,就會把交易記錄到賬本裡面。

一筆交易是否能成功是根據背書策略來指定的,每一個智能合約都會指定一個背書策略。

Peer 節點代表著聯盟鏈中的各個組織,區塊鏈網路也是由 Peer 節點來組成的,而且也是賬本和智能合約的載體。

通過對上面交易過程的了解可以知道,Peer 節點是主要的參與方。如果用戶想要訪問賬本資源,都必須要和 peer 節點進行交互。在一個 Peer 節點中,可以同時維護多個賬本,這些賬本屬於不同的 Channel 。每個 Peer 節點都會維護一套冗餘賬本,這樣就避免了單點故障。

Peer 節點根據在交易中的不同角色,可以分成背書節點(Endorser)和記賬節點(Committer),背書節點會對交易進行模擬執行,記賬節點才會真正將數據存儲到賬本中。

賬本可以分成兩個部分,一部分是區塊鏈,另一部分是 Current State,也被稱之為 World State。

區塊鏈上只能追加,不能對過去的數據進行修改,鏈上也包含兩部分信息,一部分是通道的配置信息,另一部分是不可修改,序列化的記錄。每一個區塊記錄前一個區塊的信息,然後連成鏈,如下圖所示:

第一個區塊被稱之為 genesis block,其中不存儲交易信息。每個區塊可以被分為 區塊頭 區塊數據 區塊元數據 。區塊頭中存儲著當前區塊的區塊號、當前區塊的 hash 值和上一個區塊的 hash 值,這樣才能把所有的區塊連接起來。區塊數據中包含了交易數據。區塊元數據中則包括了區塊寫入的時間、寫入人及簽名。

其中每一筆交易的結構如下,在 Header 中,包含了 ChainCode 的名稱、版本信息。Signature 就是交易發起用戶的簽名。Proposal 中主要是一些參數。Response 中是智能合約執行的結果。Endorsements 中是背書結果返回的結果。

WorldState中維護了賬本的當前狀態,數據以 Key-Value 的形式存儲,可以快速查詢和修改,每一次對 WorldState 的修改都會被記錄到區塊鏈中。WorldState 中的數據需要依賴外部的存儲,通常使用 LevelDB 或者 CouchDB。

區塊鏈和 WorldState 組成了一個完整的賬本,World State 保證的業務數據的靈活變化,而區塊鏈則保證了所有的修改是可追溯和不可篡改的。

在交易完成之後,數據已經寫入賬本,就需要將這些數據同步到其他的 Peer,Fabric 中使用的是 Gossip 協議。Gossip 也是 Channel 隔離的,只會在 Channel 中的 Peer 中廣播和同步賬本數據。

智能合約需要安裝到 Peer 節點上,智能合約是訪問賬本的唯一方式。智能合約可以通過 Go、Java 等變成語言進行編寫。

智能合約編寫完成之後,需要打包到 ChainCode 中,每個 ChainCode 中可以包含多個智能合約。ChainCode 需要安裝,ChainCode 需要安裝到 Peer 節點上。安裝好了之後,ChainCode 需要在 Channel 上實例化,實例化的時候需要指定背書策略。

智能合約在實例化之後就可以用來與賬本進行交互了,流程圖如下:

用戶編寫並部署實例化智能合約之後,就可以通過客戶端應用程序來向智能合約提交請求,智能合約會對 WorldState 中數據進行 get、put 或者 delete。其中 get 操作直接從 WorldState 中讀取交易對象當前的狀態信息,不會去區塊鏈上寫入信息,但 put 和 delete 操作除了修改 WorldState,還會去區塊鏈中寫入一條交易信息,且交易信息不能修改。

區塊鏈上的信息可以通過智能合約訪問,也可以在客戶端應用通過 API 直接訪問。

Event 是客戶端應用和 Fabric 網路交互的一種方式,客戶端應用可以訂閱 Event,當 Event 發生時,客戶端應用就會接受到消息。

事件源可以兩類,一類是智能合約發出的 Event,另一類是賬本變更觸發的 Event。用戶可以從 Event 中獲取到交易的信息,比如區塊高度等信息。

在這篇文章中,首先介紹了 Fabric 整體的網路架構,通過對 Fabric 交易流程的分析,討論了 peer 節點在交易中的作用,然後詳細分析了 peer 節點所維護的賬本和智能合約,並分析了 peer 節點維護賬本以及 peer 節點執行智能合約的流程。

文 / Rayjun

[1] https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/zh_CN/release-1.4/whatis.html

[2] https://developer.ibm.com/zh/technologies/blockchain/series/os-academy-hyperledger-fabric/

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Gossip_protocol

⑷ 金窩窩所說的區塊鏈分布式記賬是什麼意思

金窩窩所說的區塊鏈分布式記賬是什麼意思?, 該怎樣去理解金窩窩區塊鏈技術的分布式記賬?

區塊鏈技術也稱為分布式賬本,通俗的來講,如果我們把資料庫假設成一本賬本,讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為,區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人,由這個人來記賬,然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。這也就相當於改變資料庫所有的記錄,發給全網的其他每個節點,不僅可保證數據安全,還可以保證數據的真實性,從而提升社會信用度。

金窩窩的區塊鏈技術所說的分布式記賬有什麼特點?, 如何簡單理解金窩窩網路科技的區塊鏈技術的分布式記賬功能?

區塊鏈技術採用了分布式記賬的模式,不論是在登記結算場景的實時對賬能力,還是在數據存證場景上的不可篡改能力,都可以為溯源、防偽、供應鏈場景提供有力的保障。而金窩窩是以區塊鏈技術源頭來保證產品數據安全。

我們該如何理解金窩窩區塊鏈技術的分布式記賬?

分布式存儲是一種數據存儲技術,通過網路使用每台機器上的磁碟空間,並將這些分散的存儲資源構成一個虛擬的存儲設備,數據分散的存儲在網路中的各個角落。

金窩窩區塊鏈技術中的分布式儲存是什麼?

重慶金窩窩分析研究區塊鏈技術中的分布式儲存如下:
一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。
二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠共識機制保證存儲的一致性,而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。

金窩窩是如何解釋區塊鏈即分布式賬本模式的?

區塊鏈技術也稱為分布式賬本,通俗的來講,如果我們把資料庫假設成一本賬本,讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為,區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人,由這個人來記賬,然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。這也就相當於改變資料庫所有的記錄,發給全網的其他每個節點,不僅可保證數據安全,還可以保證數據的真實性,從而提升社會信用度。
區塊鏈的信任來自於底層技術,即用歷史信息換得現行的信任。這是一種低成本的信用機制,從誕生到慢慢地茁壯成長, 即區塊鏈,必然會得到關注和推廣。

區塊鏈的分布式記賬是什麼意思?

這個問題問的好,我舉個例子吧,比如我在銀行存了100元,這個存錢的數據只記錄在銀行的資料庫,別人無法獲取,即「中心式記賬」。而區塊鏈是是分布式記賬,是一種新的信息記錄技術,而且是「加密的」「分布式的」,數據不存在一個中心了,而是在全網的計算機上都存一次。比如我向你轉了100元,我會向全網所有的計算機都喊一嗓子,大家一起記一下賬,即「分布式記賬」。

金窩窩區塊鏈技術中的分布式的儲存是什麼?

重慶金窩窩分析:大數據,指無法在一定時間范圍內用常規軟體工具進行捕捉、管理和處理的數據 *** ,是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。
大數據需要應對海量化和快增長的存儲,這要求底層硬體架構和文件系統在性價比上要大大高於傳統技術,能夠彈性擴張存儲容量。

金窩窩網路:區塊鏈中的分布式儲存是怎樣的?

金窩窩網路分析:在區塊鏈中,數據被存儲在不同計算機上,不僅實現了去中心化,還擁有高度的加密性和安全性,同時也降低了成本。
而且如果你的電腦有多餘的存儲空間,你甚至還可以把多餘的存儲容量租出去,一舉多得。

⑸ 區塊鏈總共有哪些

區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題,因此它針對這個問題提出了四個技術創新:
(1)分布式賬本,就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成,而且每一個節點都記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證。
跟傳統的分布式存儲有所不同,區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面:一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠共識機制保證存儲的一致性,而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。 [8]
沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據,從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由於記賬節點足夠多,理論上講除非所有的節點被破壞,否則賬目就不會丟失,從而保證了賬目數據的安全性。
(2)非對稱加密和授權技術,存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的,但是賬戶身份信息是高度加密的,只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到,從而保證了數據的安全和個人的隱私。
(3)共識機制,就是所有記賬節點之間怎麼達成共識,去認定一個記錄的有效性,這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制,適用於不同的應用場景,在效率和安全性之間取得平衡。
區塊鏈的共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點,其中「少數服從多數」並不完全指節點個數,也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特徵量。「人人平等」是當節點滿足條件時,所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同後並最後有可能成為最終共識結果。以比特幣為例,採用的是工作量證明,只有在控制了全網超過51%的記賬節點的情況下,才有可能偽造出一條不存在的記錄。當加入區塊鏈的節點足夠多的時候,這基本上不可能,從而杜絕了造假的可能.
(4)智能合約,智能合約是基於這些可信的不可篡改的數據,可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例,如果說每個人的信息(包括醫療信息和風險發生的信息)都是真實可信的,那就很容易地在一些標准化的保險產品中,去進行自動化的理賠.

⑹ 區塊鏈技術中的幾個要素是什麼

金窩窩網路分析要素如下幾點:

1-包含一個分布式資料庫

2-分布式資料庫是區塊鏈的物理載體,區塊鏈是交易的邏輯載體,所有核心節點都應包含該條區塊鏈數據的全副本

3-區塊鏈按時間序列化區塊,且區塊鏈是整個網路交易數據的唯一主體

4-區塊鏈只對添加有效,對其他操作無效

5-基於非對稱加密的公私鑰驗證

6-記賬節點要求拜占庭將軍問題可解/避免

7-共識過程(consensus progress)是演化穩定的,即面對一定量的不同節點的矛盾數據不會崩潰。

8-共識過程能夠解決double-spending問題

⑺ 區塊鏈和HyperLedger Fabric(五)共享賬本

peer ledger:存儲在背書節點和記賬節點
orderer ledger:存儲在order service node

Chaincode是無狀態的。Chaincode存儲在節點上,賬本只會存儲hash值

賬本的隔離和隱私性用多通道(Multiple Channels)技術來保護

Query System Chaincode(QSCC)
背書節點需提前設定,也作為記賬節點

transaction事務處理流1.X
• client應用(向一個或多個Peer節點(背書節點))發送交易請求(對事務的背書請求);
• 背書節點模擬執行ChainCode,但並不將結果提交到本地賬本(World state,不會修改底層賬本),只是將結果(讀寫集)加密簽名返回給client應用;
• 應用收集所有背書節點的結果後,驗證背書策略是否滿足和模擬執行結果是否一致(去除不確定無效的交易,1.0未實現)將結果廣播給Orderers;
• Orderers執行共識過程,並生成Block,通過消息通道批量的將Block發布給Peer節點(記賬節點);
• 各個Peer節點驗證交易,並提交到本地賬本中.通知client端處理結果

記賬節點Committing Peer:維護賬本和狀態
合約部署都需要指定背書策略。AND,OR,OutOf
背書策略在chaincode實例化時指定
ESCC
VSCC
賬本保存Blockchain和World state(維護當前狀態,方便應用快速查詢)
Block(s):Block header(Block number,當前區塊hash,前區塊hash),Block data,Block Metadata(寫入時間,寫入人,簽名)
transactions:header(名字,version),簽名,proposal(input參數),Pesponse(執行結果前後的數據),Endorsements(背書節點返回的結果list)
World State:kv形式。維護賬本當前信息
Smart Contract:業務角度。定義組織的業務規則,創建交易,記錄到賬本,打包進chaincode。操作World state DB:get,put,delete(put和delete會增加新的記錄,block。只會刪除world state的數據,在賬本里新增記錄)
chaincode可以包含多個合約,實現打包的角度

Chaincode Lifecycle
打包(簽名,)--安裝(peer)--實例化--運行
更新--運行
一個peer可以安裝多個chaincode

System Chaincode
運行在peer上,LSCC(Lifecycle),CSCC(配置),QSCC(查詢)

Peer
Leader Peer:連接order推送新的區塊,隨機傳播其它記賬節點。選舉方式(靜態指定,動態生成)。一個分區一個leader。
Anchor Peer:(Gossip協議,降低order負擔)節點相互認識。
共識:讀寫集

網路搭建:
1.配置啟動order Service
2.配置啟動peer
3.安裝chaincode
4.創建channel
5.加入channel
6.實例化chaincode

⑻ 區塊鏈幾大共識機制及優缺點

首先,沒有一種共識機制是完美無缺的,各共識機制都有其優缺點,有些共識機制是為解決一些特定的問題而生。
1.pow( Proof of Work)工作量證明
一句話介紹:乾的越多,收的越多。
依賴機器進行數學運算來獲取記賬權,資源消耗相比其他共識機制高、可監管性弱,同時每次達成共識需要全網共同參與運算,性能效率比較低,容錯性方面允許全網50%節點出錯。
優點:
1)演算法簡單,容易實現;
2)節點間無需交換額外的信息即可達成共識;
3)破壞系統需要投入極大的成本;
缺點:
1)浪費能源;
2)區塊的確認時間難以縮短;
3)新的區塊鏈必須找到一種不同的散列演算法,否則就會面臨比特幣的算力攻擊;
4)容易產生分叉,需要等待多個確認;
5)永遠沒有最終性,需要檢查點機制來彌補最終性;
2.POS Proof of Stake,權益證明
一句話介紹:持有越多,獲得越多。
主要思想是節點記賬權的獲得難度與節點持有的權益成反比,相對於PoW,一定程度減少了數學運算帶來的資源消耗,性能也得到了相應的提升,但依然是基於哈希運算競爭獲取記賬權的方式,可監管性弱。該共識機制容錯性和PoW相同。它是Pow的一種升級共識機制,根據每個節點所佔代幣的比例和時間,等比例的降低挖礦難度,從而加快找隨機數的速度
優點:在一定程度上縮短了共識達成的時間;不再需要大量消耗能源挖礦。
缺點:還是需要挖礦,本質上沒有解決商業應用的痛點;所有的確認都只是一個概率上的表達,而不是一個確定性的事情,理論上有可能存在其他攻擊影響。例如,以太坊的DAO攻擊事件造成以太坊硬分叉,而ETC由此事件出現,事實上證明了此次硬分叉的失敗。
DPOS與POS原理相同,只是選了一些「人大代表」。
BitShares社區首先提出了DPoS機制。
與PoS的主要區別在於節點選舉若干代理人,由代理人驗證和記賬。其合規監管、性能、資源消耗和容錯性與PoS相似。類似於董事會投票,持幣者投出一定數量的節點,代理他們進行驗證和記賬。
DPoS的工作原理為:
去中心化表示每個股東按其持股比例擁有影響力,51%股東投票的結果將是不可逆且有約束力的。其挑戰是通過及時而高效的方法達到51%批准。為達到這個目標,每個股東可以將其投票權授予一名代表。獲票數最多的前100位代表按既定時間表輪流產生區塊。每名代表分配到一個時間段來生產區塊。所有的代表將收到等同於一個平均水平的區塊所含交易費的10%作為報酬。如果一個平均水平的區塊含有100股作為交易費,一名代表將獲得1股作為報酬。
網路延遲有可能使某些代表沒能及時廣播他們的區塊,而這將導致區塊鏈分叉。然而,這不太可能發生,因為製造區塊的代表可以與製造前後區塊的代表建立直接連接。建立這種與你之後的代表(也許也包括其後的那名代表)的直接連接是為了確保你能得到報酬。
該模式可以每30秒產生一個新區塊,並且在正常的網路條件下區塊鏈分叉的可能性極其小,即使發生也可以在幾分鍾內得到解決。
成為代表:
成為一名代表,你必須在網路上注冊你的公鑰,然後分配到一個32位的特有標識符。然後該標識符會被每筆交易數據的「頭部」引用。
授權選票:
每個錢包有一個參數設置窗口,在該窗口裡用戶可以選擇一個或更多的代表,並將其分級。一經設定,用戶所做的每筆交易將把選票從「輸入代表」轉移至「輸出代表」。一般情況下,用戶不會創建特別以投票為目的的交易,因為那將耗費他們一筆交易費。但在緊急情況下,某些用戶可能覺得通過支付費用這一更積極的方式來改變他們的投票是值得的。
保持代表誠實:
每個錢包將顯示一個狀態指示器,讓用戶知道他們的代表表現如何。如果他們錯過了太多的區塊,那麼系統將會推薦用戶去換一個新的代表。如果任何代表被發現簽發了一個無效的區塊,那麼所有標准錢包將在每個錢包進行更多交易前要求選出一個新代表。
抵抗攻擊:
在抵抗攻擊上,因為前100名代表所獲得的權力權是相同的,每名代表都有一份相等的投票權。因此,無法通過獲得超過1%的選票而將權力集中到一個單一代表上。因為只有100名代表,可以想像一個攻擊者對每名輪到生產區塊的代表依次進行拒絕服務攻擊。幸運的是,由於事實上每名代表的標識是其公鑰而非IP地址,這種特定攻擊的威脅很容易被減輕。這將使確定DDOS攻擊目標更為困難。而代表之間的潛在直接連接,將使妨礙他們生產區塊變得更為困難。
優點:大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量,可以達到秒級的共識驗證。
缺點:整個共識機制還是依賴於代幣,很多商業應用是不需要代幣存在的。
3.PBFT :Practical Byzantine Fault Tolerance,實用拜占庭容錯
介紹:在保證活性和安全性(liveness & safety)的前提下提供了(n-1)/3的容錯性。
在分布式計算上,不同的計算機透過訊息交換,嘗試達成共識;但有時候,系統上協調計算機(Coordinator / Commander)或成員計算機 (Member /Lieutanent)可能因系統錯誤並交換錯的訊息,導致影響最終的系統一致性。
拜占庭將軍問題就根據錯誤計算機的數量,尋找可能的解決辦法,這無法找到一個絕對的答案,但只可以用來驗證一個機制的有效程度。
而拜占庭問題的可能解決方法為:
在 N ≥ 3F + 1 的情況下一致性是可能解決。其中,N為計算機總數,F為有問題計算機總數。信息在計算機間互相交換後,各計算機列出所有得到的信息,以大多數的結果作為解決辦法。
1)系統運轉可以脫離幣的存在,pbft演算法共識各節點由業務的參與方或者監管方組成,安全性與穩定性由業務相關方保證。
2)共識的時延大約在2~5秒鍾,基本達到商用實時處理的要求。
3)共識效率高,可滿足高頻交易量的需求。
缺點:
1)當有1/3或以上記賬人停止工作後,系統將無法提供服務;
2)當有1/3或以上記賬人聯合作惡,且其它所有的記賬人被恰好分割為兩個網路孤島時,惡意記賬人可以使系統出現分叉,但是會留下密碼學證據
下面說兩個國產的吧~
4.dBFT: delegated BFT 授權拜占庭容錯演算法
介紹:小蟻採用的dBFT機制,是由權益來選出記賬人,然後記賬人之間通過拜占庭容錯演算法來達成共識。
此演算法在PBFT基礎上進行了以下改進:
將C/S架構的請求響應模式,改進為適合P2P網路的對等節點模式;
將靜態的共識參與節點改進為可動態進入、退出的動態共識參與節點;
為共識參與節點的產生設計了一套基於持有權益比例的投票機制,通過投票決定共識參與節點(記賬節點);
在區塊鏈中引入數字證書,解決了投票中對記賬節點真實身份的認證問題。
優點:
1)專業化的記賬人;
2)可以容忍任何類型的錯誤;
3)記賬由多人協同完成,每一個區塊都有最終性,不會分叉;
4)演算法的可靠性有嚴格的數學證明;
缺點:
1)當有1/3或以上記賬人停止工作後,系統將無法提供服務;
2)當有1/3或以上記賬人聯合作惡,且其它所有的記賬人被恰好分割為兩個網路孤島時,惡意記賬人可以使系統出現分叉,但是會留下密碼學證據;
以上總結來說,dBFT機制最核心的一點,就是最大限度地確保系統的最終性,使區塊鏈能夠適用於真正的金融應用場景。
5.POOL驗證池
基於傳統的分布式一致性技術,加上數據驗證機制。
優點:不需要代幣也可以工作,在成熟的分布式一致性演算法(Pasox、Raft)基礎上,實現秒級共識驗證。
缺點:去中心化程度不如bictoin;更適合多方參與的多中心商業模式。

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