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區塊鏈中客戶端

發布時間: 2023-01-26 16:06:29

❶ dapp客戶端如何跟區塊鏈節點

運營人員通過中心化的應用市場發布進行連接。
隨著區塊鏈技術的發展,公鏈基礎設施的不斷完善, DAPP(去中心化應用)可能將成為主流。

❷ 區塊鏈技術概念

區塊鏈技術概念

區塊鏈技術概念,現如今,區塊鏈已經成為大部分人關注的領域,很多企業也早已深入其中研究該技術情況,但是還有人對於它不是很了解,下面我分享一篇關於區塊鏈技術概念的相關信息。

區塊鏈技術概念1

區塊鏈的基本概念和工作原理

1、基本概念

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。

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,同時作為比特幣的底層技術。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一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。

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。

2、工作原理

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。

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,那就很容易的在一些標准化的保險產品中,去進行自動化的理賠.

3、其它

互聯網交換的是信息,區塊鏈交換的是價值。人類歷史和互聯網歷史可以用八個字理解:分久必合合久必分,到了分久必合的時代,網路信息全部散在互聯網上面,大家要挖掘信息非常不容易,這時會出現像谷歌和臉 書等的平台,它做的唯一的事情就是把我們所有的信息重新組合了一下。互聯網時代壟斷巨頭們重組的就是信息,並不是產生自己的信息,產生的信息完全是我們個人。一旦信息重組,就會出現一個新的壟斷巨人,所以就到了分久必合的時代。現在由於區塊鏈技術產生又到了合久必分時代,又是新的多中心化,新的多中心化之後賦能產生新的價值,這些數據會在我們自己的手上,個人數據產生價值是歸自己所有,這是這個時代最最激動人心的時代。

區塊鏈的價值有哪些?低成本建立信任的機制,確立數權,解決數據的.產權。

目前區塊鏈技術不斷發展,包括現在的單鏈向多鏈發展,而且技術能夠在進一步擴展,我想未來還是可能會出現,特別是在交易等方面出現顛覆性的,特別是對現有產業的很多顛覆性的場景。

區塊鏈的本質是在不可信的網路建立可信的信息交換。

一帶一路+一鏈。區塊鏈更大的不是製造信任,而是讓信任產生無損的傳遞,整個降低社會的摩擦成本,從而提高整個效益。

現在區塊鏈本身還是初始階段,所以包括區塊鏈的信息傳遞、加密,這個過程中出現量子加密和其他加密,實際上對區塊鏈本身所採用的加密演算法攻擊現象也時有發生。包括區塊鏈也是作為一種資產的認定,數字資產的一個認定,但是現在我們很多都是用密碼演算法,或者是作為我們來解密的鑰匙,但是如果密碼忘記了,很可能你現在的資產就丟掉了,你不能夠在得到你原來的這些資產,所以在資產管理,包括信息傳遞和一些安全這些方面,應該說都還是存在著一些隱患。當然那麼從技術角度,現在我們區塊鏈本身處理的速度,或者說本身的擴展性,因為從工作機理的角度來看,是要把整個賬本要復制給所有的參與人員,所以在區塊鏈本身的運作效率和擴展性方面還是比較受限的。這些我們覺得都還是需要進一步在技術方面有進一步的發展。

區塊鏈平台這些底層技術,又形成包括區塊鏈錢包、區塊鏈瀏覽器、節點競選、礦機礦池、開發組件、開發模塊、技術社區及項目社群等一系列的生態系統,這些生態系統的完善程度直接決定著區塊鏈底層平台的使用效率和效果。

4、蒙代爾的不可能三角

去中心化、高效、安全,不可能實現三者全部同時達到極致。

區塊鏈技術概念2

區塊鏈的本質是一種分布式記賬技術,與之相對的是中心式記賬技術,中心式記賬技術在我們目前的生活中廣泛存在。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,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,每一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。

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。

區塊鏈技術通俗的理解就是:把「物」的前、後、左、右區塊用一種技術連接成一個鏈條,但每個區塊的原始數據不可篡改,是一種物聯網范疇的、可以讓參與者信任的「各個模塊鏈動」的技術。區塊鏈技術的應用,離不開互聯道網,也離不開物聯網,是建立在二者融合互動基礎上的、但又讓參與者各自保持獨回立的去中心化、、並共同擁有這套價值鏈共建共享、的技術。

區塊鏈的特徵:去中心化、開放性、自治性、信息不可篡改,匿名性。

區塊鏈是一個能夠傳遞價值的網路,對可以傳遞價值的網路的需求是推動區塊鏈技術產生的重要原因。在對於保護帶有所有權或者其他價值的信息需求的推動下,區塊鏈出現了。區塊鏈通過公私鑰密碼學、分布式存儲等技術手段,一方面保證了帶有價值的信息的高效傳遞,另一方面保證了這些信息在傳遞的過程中不會被輕易的復制篡改。

從區塊鏈誕生的必然性來理解區塊鏈的內涵,區塊鏈是解決了中心化記賬缺點、解決了分布式一致性問題的分布式記賬技術,同時也是連接互聯網升級為保證帶有價值的信息安全高效傳遞的價值網路。

區塊鏈技術概念3

區塊鏈: 區塊鏈就像是一個全球唯一的帳簿,或者說是資料庫,記錄了網路中所有交易歷史。

以太坊虛擬機(EVM): 它讓你能在以太坊上寫出更強大的程序比特幣上也可以寫腳本程序、。它有時也用來指以太坊區塊鏈,負責執行智能合約以及一切。

節點:你可以運行節點,通過它讀寫以太坊區塊鏈,也即使用以太坊虛擬機。完全節點需要下載整個區塊鏈。輕節點仍在開發中。

礦工:挖礦,也就是處理區塊鏈上的區塊的節點。這個網頁可以看到當前活躍的一部分以太坊礦工:stats.ethdev.com。

工作量證明:礦工們總是在競爭解決一些數學問題。第一個解出答案的(算出下一個區塊)將獲得以太幣作為獎勵。然後所有節點都更新自己的區塊鏈。所有想要算出下一個區塊的礦工都有與其他節點保持同步,並且維護同一個區塊鏈的動力,因此整個網路總是能達成共識。(注意:以太坊正計劃轉向沒有礦工的權益證明系統(POS),不過那不在本文討論范圍之內。)

以太幣:縮寫ETH。一種你可以購買和使用的真正的數字貨幣。這里是可以交易以太幣的其中一家交易所的走勢圖。在寫這篇文章的時候,1個以太幣價值65美分。

Gas:在以太坊上執行程序以及保存數據都要消耗一定量的以太幣,Gas是以太幣轉換而成。這個機制用來保證效率。

DApp: 以太坊社區把基於智能合約的應用稱為去中心化的應用程序(Decentralized App)。DApp的目標是(或者應該是)讓你的智能合約有一個友好的界面,外加一些額外的東西,例如IPFS可以存儲和讀取數據的去中心化網路,不是出自以太坊團隊但有類似的精神)。DApp可以跑在一台能與以太坊節點交互的中心化伺服器上,也可以跑在任意一個以太坊平等節點上。(花一分鍾思考一下:與一般的網站不同,DApp不能跑在普通的伺服器上。他們需要提交交易到區塊鏈並且從區塊鏈而不是中心化資料庫讀取重要數據。相對於典型的用戶登錄系統,用戶有可能被表示成一個錢包地址而其它用戶數據保存在本地。許多事情都會與目前的web應用有不同架構。)

以太坊客戶端,智能合約語言

編寫和部署智能合約並不要求你運行一個以太坊節點。下面有列出基於瀏覽器的IDE和API。但如果是為了學習的話,還是應該運行一個以太坊節點,以便理解其中的基本組件,何況運行節點也不難。

運行以太坊節點可用的客戶端

以太坊有許多不同語言的客戶端實現即多種與以太坊網路交互的方法、,包括C++, Go, Python, Java, Haskell等等。為什麼需要這么多實現?不同的實現能滿足不同的需求例如Haskell實現的目標是可以被數學驗證、,能使以太坊更加安全,能豐富整個生態系統。

在寫作本文時,我使用的是Go語言實現的客戶端geth (go-ethereum),其他時候還會使用一個叫testrpc的工具, 它使用了Python客戶端pyethereum。後面的例子會用到這些工具。

關於挖礦:挖礦很有趣,有點像精心照料你的室內盆栽,同時又是一種了解整個系統的方法。雖然以太幣現在的價格可能連電費都補不齊,但以後誰知道呢。人們正在創造許多酷酷的DApp, 可能會讓以太坊越來越流行。

互動式控制台:客戶端運行起來後,你就可以同步區塊鏈,建立錢包,收發以太幣了。使用geth的一種方式是通過Javascript控制台。此外還可以使用類似cURL的命令通過JSON RPC來與客戶端交互。本文的目標是帶大家過一邊DApp開發的流程,因此這塊就不多說了。但是我們應該記住這些命令行工具是調試,配置節點,以及使用錢包的利器。

在測試網路運行節點: 如果你在正式網路運行geth客戶端,下載整個區塊鏈與網路同步會需要相當時間。你可以通過比較節點日誌中列印的最後一個塊號和stats.ethdev.com上列出的最新塊來確定是否已經同步。) 另一個問題是在正式網路上跑智能合約需要實實在在的以太幣。在測試網路上運行節點的話就沒有這個問題。此時也不需要同步整個區塊鏈,創建一個自己的私有鏈就勾了,對於開發來說更省時間。

Testrpc:用geth可以創建一個測試網路,另一種更快的創建測試網路的方法是使用testrpc. Testrpc可以在啟動時幫你創建一堆存有資金的測試賬戶。它的運行速度也更快因此更適合開發和測試。你可以從testrpc起步,然後隨著合約慢慢成型,轉移到geth創建的測試網路上 - 啟動方法很簡單,只需要指定一個networkid:geth --networkid "12345"。這里是testrpc的代碼倉庫,下文我們還會再講到它。

接下來我們來談談可用的編程語言,之後就可以開始真正的編程了。寫智能合約用的編程語言用Solidity就好。

要寫智能合約有好幾種語言可選:有點類似Javascript的Solidity, 文件擴展名是.sol. 和Python接近的Serpent, 文件名以.se結尾。還有類似Lisp的LLL。Serpent曾經流行過一段時間,但現在最流行而且最穩定的要算是Solidity了,因此用Solidity就好。聽說你喜歡Python? 用Solidity。

solc編譯器: 用Solidity寫好智能合約之後,需要用solc來編譯。它是一個來自C++客戶端實現的組件又一次,不同的實現產生互補、,這里是安裝方法。如果你不想安裝solc也可以直接使用基於瀏覽器的編譯器,例如Solidity real-time compiler或者Cosmo。後文有關編程的部分會假設你安裝了solc。

web3.js API. 當Solidity合約編譯好並且發送到網路上之後,你可以使用以太坊的web3.js JavaScript API來調用它,構建能與之交互的web應用。

❸ 區塊鏈-什麼是區塊鏈金點幣訊能讀懂區塊鏈

區塊鏈-什麼是區塊鏈?金點幣訊能讀懂區塊鏈?

區塊先鋒動畫視頻帶你了解什麼是區塊鏈,簡單易懂

什麼是區塊鏈,卯貝屬於區塊鏈?

答:卯貝不是屬於區塊鏈,只是運用了區塊鏈的技術,區塊鏈的特性就是每件發生的事物都會被記錄,不得刪除更改。

區塊鏈,什麼是區塊

區塊鏈全面解讀

一說起區塊鏈,人們總是拿它與比特幣相提並論。 2008年10月31日,一名叫「中本聰」的人在一個密碼學郵件群組中發出電子郵件,宣稱,「我一直在研究一個新的電子現金系統,這完全是點對點的,無需任何可信的第三方。 」他推出了一個以比特幣為交易貨幣的新體系。

什麼是區塊鏈技術?什麼叫區塊鏈?

區塊鏈是一種分布式共享記賬的技術,它要做的事情就是讓參與的各方能夠在技術層面建立信任關系。

區塊鏈可以大致分成兩個層面,一是做區塊鏈底層技術;二是做區塊鏈上層應用,即基於區塊鏈的改造、優化或者創新應用。

區塊鏈的核心意義到底是什麼,我們的理解是,區塊鏈最核心的意義是參與方之間建立數據信用,通過單方面的對抗,在明確規定下打造單方面的生態共同保障完整機會,這是一個體系,這種建立可以結束沒有區塊鏈之前的問題,沒有區塊鏈之前,在數據共享的時候是無法做到有新的共享,即使做定向也只是給你一個介面,區塊鏈有了以後,讓參與方是實現信用的共享。

區塊鏈的底層平台有哪些?

答:主要有一下幾類:

1、比特幣。是最早的區塊鏈開發便是基於比特幣的區塊鏈網路進行開發了,由於比特幣是全球最廣泛使用和真正意義的去中心化,就區塊鏈應用來說,比特幣就是世上最強大的錨,擁有最大的權威性。

2、以太坊。可以說除了比特幣外,以太坊目前在區塊鏈平台是最吸引眼球的。 以太坊是一個圖靈完備的區塊鏈一站式開發平台,採用多種編程語言實現協議,採用Go語言寫的客戶端作為默認客戶端(即與以太坊網路交互的方法, 支持其他多種語言的客戶端)。

3、IBM HyperLedger 。又叫 fabric,他的目標是打造成一個由全社會來共同維護的一個超級賬本,fabric源於IBM,初衷為了服務於工業生產,IBM將44,000行代碼開源,是了不起的貢獻,讓我們可以有機會如此近的去探究區別於比特幣的區塊鏈的原理。

4、LISK。是新一代的區塊鏈平台,允許JavaScript(又是Javascript技術,工程師們注意了)的開發和基於分布的分散的應用程序使用一個易於使用的,功能齊全的生態區塊鏈系統。

5、網錄區塊鏈平台。是網錄區塊鏈底層技術的研發成果和能夠進行商業交付的基礎平台,網錄區塊鏈平台除了服務網錄公鏈外,也是網錄為客戶打造私有鏈和聯盟鏈的基礎平台。

什麼是區塊鏈?什麼是數字貨幣的區塊鏈?

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範式。
現在,主流的數字貨幣基本上都是基於區塊鏈技術開發的。區塊鏈是數字貨幣的底層技術。國內的茶本位數字貨幣普銀就是基於區塊鏈技術開發的。

什麼是區塊鏈

區塊鏈的本質是一種去中心化的記賬系統,比特幣是這個系統上承載的「以數字形式存在」的貨幣。區塊鏈是比特幣背後的一套由信用記錄和信用記錄的清算構成的體系。

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 [1] 。
區塊鏈(Blockchain)是比特幣的一個重要概念,火幣網聯合清華大學五道口金融學院互聯網金融實驗室、新浪科技發布的《2014—2016全球比特幣發展研究報告》提到區塊鏈是比特幣的底層技術和基礎架構 [2] 。它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。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一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
區塊鏈的進化方式是:
▪ 區塊鏈1.0——數字貨幣
▪ 區塊鏈2.0——數字資產與智能合約
▪ 區塊鏈3.0——IFMChain,區塊鏈正式鏈接移動終端

❹ 區塊鏈技術入門,涉及哪些編程語言

Go 是一個開源的編程語言,它能讓構造簡單、可靠且高效的軟體變得容易。想學習這門編程語言,首先要找到一份不錯的教程,兄弟連go語言+區塊鏈培訓最近新出了一套go語言的教程,老師講的非常不錯!

伴隨著「區塊鏈」概念在全球范圍內的熱議,金融、物流、徵信、製造、零售等日常生活場景中也悄然加入了相關區塊鏈技術應用。有專家表明,未來區塊鏈將與人們的生活息息相關,區塊鏈技術與大眾日常生活融合是大勢所趨。

區塊鏈市場的火熱引發了大量以區塊鏈技術型人員為基礎的人才性需求,區塊鏈人才受熱捧程度呈光速上升。據拉勾網發布的「2018年區塊鏈高薪清單」顯示,騰訊、小米、蘇寧、京東等國內企業巨頭發布了眾多高薪區塊鏈崗需求,力圖探索區塊鏈相關技術與應用。清單中同時指出,高薪崗位以區塊鏈相關技術型崗位需求為主,其中蘇寧和科達月薪最高已給到100k。

極大的技術型人才市場需求,必然會帶動整個區塊鏈培訓市場的爆發式涌現與增長。培訓模式大都可分為線上培訓、傳統IT機構培訓及主打高端形式的線下短期訓練營等幾種形式,但市場火爆演進過程中也充斥著種種區塊鏈培訓亂象:講師資質注水化、甚至是最基本的姓名都不敢公開,課程大綱不透明、授課質量縮水化,課時安排不合理及培訓收費標准參差不齊等等。

在整個區塊鏈培訓市場規模化發展之下,兄弟連教育攜手資深區塊鏈專家尹成及其清華水木未名團隊成立區塊鏈學院,利用其專業強大的技術講師團隊、細致全面的課程體系及海量真實性企業區塊鏈項目實戰,旨在深耕區塊鏈教培領域,並為企業為社會培養更多專業型技術人才。

尹成 資深區塊鏈技術專家 兄弟連區塊鏈學院院長畢業於清華大學,曾擔任Google演算法工程師,微軟區塊鏈領域全球最具價值專家,微軟Tech.Ed 大會金牌講師。精通C/C++、Python、Go語言、Sicikit-Learn與TensorFlow。擁有15年編程經驗與5年的教學經驗,資深軟體架構師,Intel軟體技術專家,著名技術專家,具備多年的世界頂尖IT公司微軟谷歌的工作經驗。具備多年的軟體編程經驗與講師授課經歷, 並在人機交互、教育、信息安全、廣告、區塊鏈系統開發諸多產品。具備深厚的項目管理經驗以及研發經驗, 擁有兩項人工智慧發明專利,與開發電子貨幣部署到微軟Windows Azure的實戰經驗。教學講解深入淺出,使學員能夠做到學以致用。

❺ 軟體開發區塊鏈各種系統是電腦系統嗎

區塊鏈系統軟體一般有兩種,一種是APP手機端 ,一種是PC電腦端

❻ 區塊鏈是什麼如何簡單易懂地介紹區塊鏈

很多人不知道區塊鏈是什麼,這邊給大家詳細的介紹一下,區塊鏈就是顛覆舊模式的新技術,就像人們容易忽視看不見卻不可或缺的氧氣一樣,人們往往忽視了市場經濟中至關重要的東西,那就是信任。沒有信任,任何交易都無法成立。

此外不同的種族、民族、文化、宗教信仰等,會形成信任鴻溝。由於陌生人之間缺乏相互理解和必要的信任,交易很難發生。市場經濟在陌生人中大量出現。市場經濟的產生和發展在於一種新機制的誕生,它解決了陌生人之間的信任問題。

區塊鏈的概念最早是在2008年由比特幣創始人中本聰撰寫的論文中提出的,區塊鏈可以理解為一種公共會計的技術方案,所有數據都將公開透明,不需要中央伺服器作為信任中介,從而在技術層面上保證信息的真實性、不變性和可信度,數據的不變性非常重要。

由於區塊鏈具有大規模擴展、數據公開透明的技術特點,並且由於每個客戶端的數據都是一致的,即使部分客戶端被破壞,也不會影響數據安全的可靠性,尤其是可以有效解決陌生人之間的信任問題,因此這項技術可以擴展到所有可以數字化的領域,如數字貨幣、支付清算、數字票據、權益證明、徵信、政務服務、病歷等,如果區塊鏈技術發達了,未來將與大家息息相關。

❼ 區塊鏈 --- 共識演算法

PoW演算法是一種防止分布式服務資源被濫用、拒絕服務攻擊的機制。它要求節點進行適量消耗時間和資源的復雜運算,並且其運算結果能被其他節點快速驗算,以耗用時間、能源做擔保,以確保服務與資源被真正的需求所使用。

PoW演算法中最基本的技術原理是使用哈希演算法。假設求哈希值Hash(r),若原始數據為r(raw),則運算結果為R(Result)。

R = Hash(r)

哈希函數Hash()的特性是,對於任意輸入值r,得出結果R,並且無法從R反推回r。當輸入的原始數據r變動1比特時,其結果R值完全改變。在比特幣的PoW演算法中,引入演算法難度d和隨機值n,得到以下公式:

Rd = Hash(r+n)

該公式要求在填入隨機值n的情況下,計算結果Rd的前d位元組必須為0。由於哈希函數結果的未知性,每個礦工都要做大量運算之後,才能得出正確結果,而算出結果廣播給全網之後,其他節點只需要進行一次哈希運算即可校驗。PoW演算法就是採用這種方式讓計算消耗資源,而校驗僅需一次。

 

PoS演算法要求節點驗證者必須質押一定的資金才有挖礦打包資格,並且區域鏈系統在選定打包節點時使用隨機的方式,當節點質押的資金越多時,其被選定打包區塊的概率越大。

POS模式下,每個幣每天產生1幣齡,比如你持有100個幣,總共持有了30天,那麼,此時你的幣齡就為3000。這個時候,如果你驗證了一個POS區塊,你的幣齡就會被清空為0,同時從區塊中獲得相對應的數字貨幣利息。

節點通過PoS演算法出塊的過程如下:普通的節點要成為出塊節點,首先要進行資產的質押,當輪到自己出塊時,打包區塊,然後向全網廣播,其他驗證節點將會校驗區塊的合法性。

 

DPoS演算法和PoS演算法相似,也採用股份和權益質押。

但不同的是,DPoS演算法採用委託質押的方式,類似於用全民選舉代表的方式選出N個超級節點記賬出塊。

選民把自己的選票投給某個節點,如果某個節點當選記賬節點,那麼該記賬節點往往在獲取出塊獎勵後,可以採用任意方式來回報自己的選民。

這N個記賬節點將輪流出塊,並且節點之間相互監督,如果其作惡,那麼會被扣除質押金。

通過信任少量的誠信節點,可以去除區塊簽名過程中不必要的步驟,提高了交易的速度。
 

拜占庭問題:

拜占庭是古代東羅馬帝國的首都,為了防禦在每塊封地都駐扎一支由單個將軍帶領的軍隊,將軍之間只能靠信差傳遞消息。在戰爭時,所有將軍必須達成共識,決定是否共同開戰。

但是,在軍隊內可能有叛徒,這些人將影響將軍們達成共識。拜占庭將軍問題是指在已知有將軍是叛徒的情況下,剩餘的將軍如何達成一致決策的問題。

BFT:

BFT即拜占庭容錯,拜占庭容錯技術是一類分布式計算領域的容錯技術。拜占庭假設是對現實世界的模型化,由於硬體錯誤、網路擁塞或中斷以及遭到惡意攻擊等原因,計算機和網路可能出現不可預料的行為。拜占庭容錯技術被設計用來處理這些異常行為,並滿足所要解決的問題的規范要求。

拜占庭容錯系統

發生故障的節點被稱為 拜占庭節點 ,而正常的節點即為 非拜占庭節點

假設分布式系統擁有n台節點,並假設整個系統拜占庭節點不超過m台(n ≥ 3m + 1),拜占庭容錯系統需要滿足如下兩個條件:

另外,拜占庭容錯系統需要達成如下兩個指標:

PBFT即實用拜占庭容錯演算法,解決了原始拜占庭容錯演算法效率不高的問題,演算法的時間復雜度是O(n^2),使得在實際系統應用中可以解決拜占庭容錯問題
 

PBFT是一種狀態機副本復制演算法,所有的副本在一個視圖(view)輪換的過程中操作,主節點通過視圖編號以及節點數集合來確定,即:主節點 p = v mod |R|。v:視圖編號,|R|節點個數,p:主節點編號。

PBFT演算法的共識過程如下:客戶端(Client)發起消息請求(request),並廣播轉發至每一個副本節點(Replica),由其中一個主節點(Leader)發起提案消息pre-prepare,並廣播。其他節點獲取原始消息,在校驗完成後發送prepare消息。每個節點收到2f+1個prepare消息,即認為已經准備完畢,並發送commit消息。當節點收到2f+1個commit消息,客戶端收到f+1個相同的reply消息時,說明客戶端發起的請求已經達成全網共識。

具體流程如下

客戶端c向主節點p發送<REQUEST, o, t, c>請求。o: 請求的具體操作,t: 請求時客戶端追加的時間戳,c:客戶端標識。REQUEST: 包含消息內容m,以及消息摘要d(m)。客戶端對請求進行簽名。

主節點收到客戶端的請求,需要進行以下交驗:

a. 客戶端請求消息簽名是否正確。

非法請求丟棄。正確請求,分配一個編號n,編號n主要用於對客戶端的請求進行排序。然後廣播一條<<PRE-PREPARE, v, n, d>, m>消息給其他副本節點。v:視圖編號,d客戶端消息摘要,m消息內容。<PRE-PREPARE, v, n, d>進行主節點簽名。n是要在某一個范圍區間內的[h, H],具體原因參見 垃圾回收 章節。

副本節點i收到主節點的PRE-PREPARE消息,需要進行以下交驗:

a. 主節點PRE-PREPARE消息簽名是否正確。

b. 當前副本節點是否已經收到了一條在同一v下並且編號也是n,但是簽名不同的PRE-PREPARE信息。

c. d與m的摘要是否一致。

d. n是否在區間[h, H]內。

非法請求丟棄。正確請求,副本節點i向其他節點包括主節點發送一條<PREPARE, v, n, d, i>消息, v, n, d, m與上述PRE-PREPARE消息內容相同,i是當前副本節點編號。<PREPARE, v, n, d, i>進行副本節點i的簽名。記錄PRE-PREPARE和PREPARE消息到log中,用於View Change過程中恢復未完成的請求操作。

主節點和副本節點收到PREPARE消息,需要進行以下交驗:

a. 副本節點PREPARE消息簽名是否正確。

b. 當前副本節點是否已經收到了同一視圖v下的n。

c. n是否在區間[h, H]內。

d. d是否和當前已收到PRE-PPREPARE中的d相同

非法請求丟棄。如果副本節點i收到了2f+1個驗證通過的PREPARE消息,則向其他節點包括主節點發送一條<COMMIT, v, n, d, i>消息,v, n, d, i與上述PREPARE消息內容相同。<COMMIT, v, n, d, i>進行副本節點i的簽名。記錄COMMIT消息到日誌中,用於View Change過程中恢復未完成的請求操作。記錄其他副本節點發送的PREPARE消息到log中。

主節點和副本節點收到COMMIT消息,需要進行以下交驗:

a. 副本節點COMMIT消息簽名是否正確。

b. 當前副本節點是否已經收到了同一視圖v下的n。

c. d與m的摘要是否一致。

d. n是否在區間[h, H]內。

非法請求丟棄。如果副本節點i收到了2f+1個驗證通過的COMMIT消息,說明當前網路中的大部分節點已經達成共識,運行客戶端的請求操作o,並返回<REPLY, v, t, c, i, r>給客戶端,r:是請求操作結果,客戶端如果收到f+1個相同的REPLY消息,說明客戶端發起的請求已經達成全網共識,否則客戶端需要判斷是否重新發送請求給主節點。記錄其他副本節點發送的COMMIT消息到log中。
 

如果主節點作惡,它可能會給不同的請求編上相同的序號,或者不去分配序號,或者讓相鄰的序號不連續。備份節點應當有職責來主動檢查這些序號的合法性。

如果主節點掉線或者作惡不廣播客戶端的請求,客戶端設置超時機制,超時的話,向所有副本節點廣播請求消息。副本節點檢測出主節點作惡或者下線,發起View Change協議。

View Change協議

副本節點向其他節點廣播<VIEW-CHANGE, v+1, n, C , P , i>消息。n是最新的stable checkpoint的編號, C 2f+1驗證過的CheckPoint消息集合, P 是當前副本節點未完成的請求的PRE-PREPARE和PREPARE消息集合。

當主節點p = v + 1 mod |R|收到 2f 個有效的VIEW-CHANGE消息後,向其他節點廣播<NEW-VIEW, v+1, V , O >消息。 V 是有效的VIEW-CHANGE消息集合。 O 是主節點重新發起的未經完成的PRE-PREPARE消息集合。PRE-PREPARE消息集合的選取規則:

副本節點收到主節點的NEW-VIEW消息,驗證有效性,有效的話,進入v+1狀態,並且開始 O 中的PRE-PREPARE消息處理流程。
 

在上述演算法流程中,為了確保在View Change的過程中,能夠恢復先前的請求,每一個副本節點都記錄一些消息到本地的log中,當執行請求後副本節點需要把之前該請求的記錄消息清除掉。

最簡單的做法是在Reply消息後,再執行一次當前狀態的共識同步,這樣做的成本比較高,因此可以在執行完多條請求K(例如:100條)後執行一次狀態同步。這個狀態同步消息就是CheckPoint消息。

副本節點i發送<CheckPoint, n, d, i>給其他節點,n是當前節點所保留的最後一個視圖請求編號,d是對當前狀態的一個摘要,該CheckPoint消息記錄到log中。如果副本節點i收到了2f+1個驗證過的CheckPoint消息,則清除先前日誌中的消息,並以n作為當前一個stable checkpoint。

這是理想情況,實際上當副本節點i向其他節點發出CheckPoint消息後,其他節點還沒有完成K條請求,所以不會立即對i的請求作出響應,它還會按照自己的節奏,向前行進,但此時發出的CheckPoint並未形成stable。

為了防止i的處理請求過快,設置一個上文提到的 高低水位區間[h, H] 來解決這個問題。低水位h等於上一個stable checkpoint的編號,高水位H = h + L,其中L是我們指定的數值,等於checkpoint周期處理請求數K的整數倍,可以設置為L = 2K。當副本節點i處理請求超過高水位H時,此時就會停止腳步,等待stable checkpoint發生變化,再繼續前進。
 

在區塊鏈場景中,一般適合於對強一致性有要求的私有鏈和聯盟鏈場景。例如,在IBM主導的區塊鏈超級賬本項目中,PBFT是一個可選的共識協議。在Hyperledger的Fabric項目中,共識模塊被設計成可插拔的模塊,支持像PBFT、Raft等共識演算法。
 

 

Raft基於領導者驅動的共識模型,其中將選舉一位傑出的領導者(Leader),而該Leader將完全負責管理集群,Leader負責管理Raft集群的所有節點之間的復制日誌。
 

下圖中,將在啟動過程中選擇集群的Leader(S1),並為來自客戶端的所有命令/請求提供服務。 Raft集群中的所有節點都維護一個分布式日誌(復制日誌)以存儲和提交由客戶端發出的命令(日誌條目)。 Leader接受來自客戶端的日誌條目,並在Raft集群中的所有關注者(S2,S3,S4,S5)之間復制它們。

在Raft集群中,需要滿足最少數量的節點才能提供預期的級別共識保證, 這也稱為法定人數。 在Raft集群中執行操作所需的最少投票數為 (N / 2 +1) ,其中N是組中成員總數,即 投票至少超過一半 ,這也就是為什麼集群節點通常為奇數的原因。 因此,在上面的示例中,我們至少需要3個節點才能具有共識保證。

如果法定仲裁節點由於任何原因不可用,也就是投票沒有超過半數,則此次協商沒有達成一致,並且無法提交新日誌。

 

數據存儲:Tidb/TiKV

日誌:阿里巴巴的 DLedger

服務發現:Consul& etcd

集群調度:HashiCorp Nomad
 

只能容納故障節點(CFT),不容納作惡節點

順序投票,只能串列apply,因此高並發場景下性能差
 

Raft通過解決圍繞Leader選舉的三個主要子問題,管理分布式日誌和演算法的安全性功能來解決分布式共識問題。

當我們啟動一個新的Raft集群或某個領導者不可用時,將通過集群中所有成員節點之間協商來選舉一個新的領導者。 因此,在給定的實例中,Raft集群的節點可以處於以下任何狀態: 追隨者(Follower),候選人(Candidate)或領導者(Leader)。

系統剛開始啟動的時候,所有節點都是follower,在一段時間內如果它們沒有收到Leader的心跳信號,follower就會轉化為Candidate;

如果某個Candidate節點收到大多數節點的票,則這個Candidate就可以轉化為Leader,其餘的Candidate節點都會回到Follower狀態;

一旦一個Leader發現系統中存在一個Leader節點比自己擁有更高的任期(Term),它就會轉換為Follower。

Raft使用基於心跳的RPC機制來檢測何時開始新的選舉。 在正常期間, Leader 會定期向所有可用的 Follower 發送心跳消息(實際中可能把日誌和心跳一起發過去)。 因此,其他節點以 Follower 狀態啟動,只要它從當前 Leader 那裡收到周期性的心跳,就一直保持在 Follower 狀態。

Follower 達到其超時時間時,它將通過以下方式啟動選舉程序:

根據 Candidate 從集群中其他節點收到的響應,可以得出選舉的三個結果。

共識演算法的實現一般是基於復制狀態機(Replicated state machines),何為 復制狀態機

簡單來說: 相同的初識狀態 + 相同的輸入 = 相同的結束狀態 。不同節點要以相同且確定性的函數來處理輸入,而不要引入一下不確定的值,比如本地時間等。使用replicated log是一個很不錯的注意,log具有持久化、保序的特點,是大多數分布式系統的基石。

有了Leader之後,客戶端所有並發的請求可以在Leader這邊形成一個有序的日誌(狀態)序列,以此來表示這些請求的先後處理順序。Leader然後將自己的日誌序列發送Follower,保持整個系統的全局一致性。注意並不是強一致性,而是 最終一致性

日誌由有序編號(log index)的日誌條目組成。每個日誌條目包含它被創建時的任期號(term),和日誌中包含的數據組成,日誌包含的數據可以為任何類型,從簡單類型到區塊鏈的區塊。每個日誌條目可以用[ term, index, data]序列對表示,其中term表示任期, index表示索引號,data表示日誌數據。

Leader 嘗試在集群中的大多數節點上執行復制命令。 如果復製成功,則將命令提交給集群,並將響應發送回客戶端。類似兩階段提交(2PC),不過與2PC的區別在於,leader只需要超過一半節點同意(處於工作狀態)即可。

leader follower 都可能crash,那麼 follower 維護的日誌與 leader 相比可能出現以下情況

當出現了leader與follower不一致的情況,leader強制follower復制自己的log, Leader會從後往前試 ,每次AppendEntries失敗後嘗試前一個日誌條目(遞減nextIndex值), 直到成功找到每個Follower的日誌一致位置點(基於上述的兩條保證),然後向後逐條覆蓋Followers在該位置之後的條目 。所以丟失的或者多出來的條目可能會持續多個任期。
 

要求候選人的日誌至少與其他節點一樣最新。如果不是,則跟隨者節點將不投票給候選者。

意味著每個提交的條目都必須存在於這些伺服器中的至少一個中。如果候選人的日誌至少與該多數日誌中的其他日誌一樣最新,則它將保存所有已提交的條目,避免了日誌回滾事件的發生。

即任一任期內最多一個leader被選出。這一點非常重要,在一個復制集中任何時刻只能有一個leader。系統中同時有多餘一個leader,被稱之為腦裂(brain split),這是非常嚴重的問題,會導致數據的覆蓋丟失。在raft中,兩點保證了這個屬性:

因此, 某一任期內一定只有一個leader
 

當集群中節點的狀態發生變化(集群配置發生變化)時,系統容易受到系統故障。 因此,為防止這種情況,Raft使用了一種稱為兩階段的方法來更改集群成員身份。 因此,在這種方法中,集群在實現新的成員身份配置之前首先更改為中間狀態(稱為聯合共識)。 聯合共識使系統即使在配置之間進行轉換時也可用於響應客戶端請求,它的主要目的是提升分布式系統的可用性。

❽ 區塊鏈和物聯網的區別有哪些

物聯網技術是允許日常使用的有形物體能夠連接到互聯網中,通過演算法傳輸數據並更好地為客戶提供服務。目前物聯網技術的快速發展最直觀的體現是電視、傢具、吸塵器等智能設備的激增。目前,已經有智能家居完全是由內置的演算法操作。

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。

區塊鏈的分布式特性意味著它可以抵禦大多數安全問題。區塊鏈系統與傳統的客戶端-伺服器系統相比,它的高級加密性提供了更好的防黑客保護。這就是使用虛擬貨幣進行在線交易非常安全的原因。

❾ 一文看懂互聯網區塊鏈

一文看懂互聯網區塊鏈

一文看懂互聯網區塊鏈,要了解區塊鏈,就不得不從互聯網的誕生開始研究區塊鏈的技術發展簡史,從中發掘區塊鏈產生的動因,並由此推斷區塊鏈的未來。下面讓我們一文看懂互聯網區塊鏈。

一文看懂互聯網區塊鏈1

區塊鏈的鼻祖就是麻將,最早的區塊鏈是中國人發明的!區塊鏈就跟麻將一樣,只不過麻將的區塊比較少而已,麻將只有136個區塊,各地麻將規則不同可視作為比特幣的硬分叉。

麻將作為最古老的區塊鏈項目,四個礦工一組,最先挖出13位正確哈希值的獲得記賬權以及獎勵,採用願賭服輸且不能作弊出老千的共識機制!

麻將去中心化,每個人都可以是庄,完全就是點對點。

礦池=棋牌室的老闆抽佣。

不可篡改,因為說服其他三個人需要消耗太多算力和體力。

典型的價值互聯網。我兜里的價值用不了八圈,就跑到他們兜里去了。

中國人基本上人手打得一手好麻將,區塊鏈方面生產了全球70%~80%的礦機,並擁有全世界最多的算力,約佔77%的算力

麻將其實是最早的的區塊鏈項目:

1,四個礦工一組,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。

2,不可篡改。因為說服其他三個人需要消耗太多算力和體力。

3,典型的價值互聯網。我兜里的價值數字貨幣www.gendan5.com/digitalcurrency/btc.html用不了八圈,就跑到他們兜里去了。

4、去中心化,每個人都可以是庄,完全就是點對點。

5、UTXO,未花費的交易支出。

還有另外一種賒賬的區塊鏈玩法,假設大家身上都沒現金

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。

4個男士(甲乙丙丁)湊在一塊打麻將來錢,大家都沒帶現金,於是請一美女(中心化)用本子記賬,記錄每一局誰贏了多少錢、誰輸了多少錢?最後結束時,大家用支付寶或微信支付結總賬,但是如果這位美女記賬時記錯了或者預先被4人中的某人買通了故意記錯,就保證不了這個游戲結果的公正公平合理性,你說是不是?那怎麼辦呢?如果你「打麻將」能用「區塊鏈」作為游戲規則改編為如下:

4個男士(甲乙丙丁)湊在一塊打麻將來錢,大家都沒帶現金,乙說讓她帶來的美女記賬,甲說這位美女我們都不認識,於是甲乙丙丁4人一致約定每個人每局牌都在自己的手機上(區塊鏈節點)同時記賬(去中心化),最後打完麻將,直接手機上以電子貨幣結賬時,大家都對一下記賬的的結果,本來應該是一樣的記賬結果。

假設本來結果是甲手機上記的賬:乙欠甲10元。但乙手機上的記錄卻是不欠,可是其餘2人(丙、丁)和甲的記賬一樣,那還是按照少數服從多數規則結算,另外大家心裡對乙的誠信印象就差評了,下次打麻將就不會帶乙一起玩了。

除非乙預先買通(丙、丁)2人讓其故意作假,但乙買通他們2人的代價是10萬元(賴賬10元的1萬倍),那常理上乙只能選擇放棄,因為做假成本太高了。

假設即使乙在打牌的過程中,偷偷願意以高價10萬元預先買通丙、丁做這筆巨虧的傻貓交易,但區塊鏈的規則是按時間戳記賬的,原來是下午1點鍾記賬乙欠甲10元的,即丙和丁下午3點鍾再改賬時,時間是不可逆的,只能記下午3點鍾,那就又不吻合游戲規則了。

實際上在2017年博主已經開發出了一套麻將幣

中國最早的區塊鏈項目:四個礦工一組,最先從 148 個隨機數字中碰撞出 14 個數字正確哈希值的礦工,可以獲得一次記賬權激勵,由於分布式記賬需要得到其他幾位礦工的共識,因此每次記賬交易時間長約十幾分鍾。

一文看懂互聯網區塊鏈2

一、比特幣誕生之前,5個對區塊鏈未來有重大影響的互聯網技術

1969年,互聯網在美國誕生,此後互聯網從美國的四所研究機構擴展到整個地球。在應用上從最早的軍事和科研,擴展到人類生活的方方面面,在互聯網誕生後的近50年中,有5項技術對區塊鏈的未來發展有特別重大的意義。

1、1974誕生的TCP/IP協議:決定了區塊鏈在互聯網技術生態的位置

1974年,互聯網發展邁出了最為關鍵的一步,就是由美國科學家文頓瑟夫和羅伯特卡恩共同開發的互聯網核心通信技術--TCP/IP協議正式出台。

這個協議實現了在不同計算機,甚至不同類型的網路間傳送信息。所有連接在網路上的計算機,只要遵照這個協議,都能夠進行通訊和交互。

通俗的說,互聯網的數據能穿過幾萬公里,到達需要的計算機用戶手裡,主要是互聯網世界形成了統一的信息傳播機制。也就是互聯網設備傳播信息時遵循了一個統一的法律-TCP/IP協議。

理解TCP/IP協議對掌握互聯網和區塊鏈有非常重要的意義,在1974年TCP/IP發明之後,整個互聯網在底層的硬體設備之間,中間的網路協議和網路地址之間一直比較穩定,但在頂層應用層不斷涌現層出不窮的創新應用,這包括新聞,電子商務,社交網路,QQ,微信,也包括區塊鏈技術。

也就是說區塊鏈在互聯網的技術生態中,是互聯網頂層-應用層的一種新技術,它的出現,運行和發展沒有影響到互聯網底層的基礎設施和通訊協議,依然是按TCP/IP協議運轉的眾多軟體技術之一。

2、1984年誕生的思科路由器技術:是區塊鏈技術的模仿對象

1984年12月,思科公司在美國成立,創始人是斯坦福大學的一對夫婦,計算機中心主任萊昂納德·波薩克和商學院的計算機中心主任桑蒂·勒納,他們設計了叫做「多協議路由器」的聯網設備,放到互聯網的通訊線路中,幫助數據准確快速從互聯網的一端到達幾千公里的另一端。

整個互聯網硬體層中,有幾千萬台路由器工作繁忙工作,指揮互聯網信息的傳遞,思科路由器的一個重要功能就是每台路由都保存完成的互聯網設備地址表,一旦發生變化,會同步到其他幾千萬台路由器上(理論上),確保每台路由器都能計算最短最快的路徑。

大家看到路由器的運轉過程,會感到非常眼熟,那就是區塊鏈後來的重要特徵,理解路由器的意義在於,區塊鏈的重要特徵,在1984年的路由器上已經實現,對於路由器來說,即使有節點設備損壞或者被黑客攻擊,也不會影響整個互聯網信息的傳送。

3、隨萬維網誕生的B/S(C/S)架構:區塊鏈的對手和企圖顛覆的對象

萬維網簡稱為Web,分為Web客戶端和伺服器。所有更新的信息只在Web伺服器上修改,其他幾千,上萬,甚至幾千萬的客戶端計算機不保留信息,只有在訪問伺服器時才獲得信息的數據,這種結構也常被成為互聯網的B/S架構,也就是中心型架構。這個架構也是目前互聯網最主要的架構,包括谷歌、Facebook、騰訊、阿里巴巴、亞馬遜等互聯網巨頭都採用了這個架構。

理解B/S架構,對與後續理解區塊鏈技術將有重要的意義,B/S架構是數據只存放在中心伺服器里,其他所有計算機從伺服器中獲取信息。區塊鏈技術是幾千萬台計算機沒有中心,所有數據會同步到全部的計算機里,這就是區塊鏈技術的核心,

4、對等網路(P2P):區塊鏈的父親和技術基礎

對等網路P2P是與C/S(B/S)對應的另一種互聯網的基礎架構,它的特徵是彼此連接的多台計算機之間都處於對等的地位,無主從之分,一台計算機既可作為伺服器,設定共享資源供網路中其他計算機所使用,又可以作為工作站。

Napster是最早出現的P2P系統之一,主要用於音樂資源分享,Napster還不能算作真正的對等網路系統。2000 年3月14 日,美國地下黑客站點Slashdot郵寄列表中發表一個消息,說AOL的Nullsoft 部門已經發放一個開放源碼的Napster的克隆軟體Gnutella。

在Gnutella分布式對等網路模型中,每一個聯網計算機在功能上都是對等的,既是客戶機同時又是伺服器,所以Gnutella被稱為第一個真正的對等網路架構。

20年裡,互聯網的一些科技巨頭如微軟,IBM,也包括自由份子,黑客,甚至侵犯知識產權的犯罪分子不斷推動對等網路的發展,當然互聯網那些希望加強信息共享的理想主義者也投入了很大的熱情到對等網路中。區塊鏈就是一種對等網路架構的軟體應用。它是對等網路試圖從過去的沉默爆發的標桿性應用。

5、哈希演算法:產生比特幣和代幣(通證)的關鍵

哈希演算法將任意長度的數字用哈希函數轉變成固定長度數值的演算法,著名的哈希函數如:MD4、MD5、SHS等。它是美國國家標准暨技術學會定義的加密函數族中的一員。

這族演算法對整個世界的運作至關重要。從互聯網應用商店、郵件、殺毒軟體、到瀏覽器等、,所有這些都在使用安全哈希演算法,它能判斷互聯網用戶是否下載了想要的東西,也能判斷互聯網用戶是否是中間人攻擊或網路釣魚攻擊的受害者。

區塊鏈及其應用比特幣或其他虛擬幣產生新幣的過程,就是用哈希演算法的函數進行運算,獲得符合格式要求的數字,然後區塊鏈程序給予比特幣的獎勵。

包括比特幣和代幣的挖礦,其實就是一個用哈希演算法構建的小數學游戲。不過因為有了激烈的競爭,世界各地的人們動用了強大的伺服器進行計算,以搶先獲得獎勵。結果導致互聯網眾多計算機參與到這個小數學游戲中,甚至會耗費了某些國家超過40%的電量。

二、區塊鏈的誕生與技術核心

區塊鏈的誕生應該是人類科學史上最為異常和神秘的發明和技術,因為除了區塊鏈,到目前為止,現代科學史上還沒有一項重大發明找不到發明人是誰。

2008年10月31號,比特幣創始人中本聰(化名)在密碼學郵件組發表了一篇論文——《比特幣:一種點對點的電子現金系統》。在這篇論文中,作者聲稱發明了一套新的不受政府或機構控制的電子貨幣系統,區塊鏈技術是支持比特幣運行的基礎。

論文預印本地址在http://www.bitcoin.org/bitcoin.pdf,從學術角度看,這篇論文遠不能算是合格的論文,文章的主體是由8個流程圖和對應的解釋文字構成的, 沒有定義名詞、術語,論文格式也很不規范。

2009年1月,中本聰在SourceForge網站發布了區塊鏈的應用案例-比特幣系統的開源軟體,開源軟體發布後, 據說中本聰大約挖了100萬個比特幣.一周後,中本聰發送了10個比特幣給密碼學專家哈爾·芬尼,這也成為比特幣史上的第一筆交易。伴隨著比特幣的蓬勃發展,有關區塊鏈技術的研究也開始呈現出井噴式增長。

向大眾完整清晰的解釋區塊鏈的確是困難的事情,我們以比特幣為對象,盡量簡單但不斷深入的介紹區塊鏈的技術特徵。

1、區塊鏈是一種對等網路(P2P)的軟體應用

我們在前文提過,在21世紀初,互聯網形成了兩大類型的應用架構,中心化的B/S架構和無中心的對等網路(P2P)架構,阿里巴巴,新浪,亞馬遜,網路等等很多互聯網巨頭都是中心化的B/S架構,簡單的說,就是數據放在巨型伺服器中,我們普通用戶通過手機,個人電腦訪問阿里,新浪等網站的伺服器。

21世紀初以來,出現了很多自由分享音樂,視頻,論文資料的軟體應用,他們大部分採用的是對等網路(P2P)架構,就是沒有中心伺服器,大家的個人計算機都是伺服器,也都是客戶機,身份平等。但這類應用一直沒有流行起來,主要原因是資源消耗大,知識版權有問題等。區塊鏈就是這種領域的一種軟體應用。

2、區塊鏈是一種全網信息同步的對等網路(P2P)軟體應用

對等網路也有很多應用方式,很多時候,並不要求每台計算機都保持信息一致,大家只存儲自己需要的的信息,需要時再到別的計算機去下載。

但是區塊鏈為了支持比特幣的金融交易,就要求發生的每一筆交易都要寫入到歷史交易記錄中,並向所有安裝比特幣程序的計算機發送變動信息。每一台安裝了比特幣軟體的計算機都保持最新和全部的.比特幣歷史交易信息。

區塊鏈的這個全網同步,全網備份的特徵也就是常說的區塊鏈信息安全,不可更改來源。雖然在實際上依然不是絕對的安全,但當用戶量非常大時,的確在防範信息篡改上有一定安全優勢。

3、區塊鏈是一種利用哈希演算法產生」通證(代幣)」的全網信息同步的對等網路(P2P)軟體應用

區塊鏈的第一個應用是著名的比特幣,討論到比特幣時,經常會提到的一個名詞就是「挖礦」,那麼挖礦到底是什麼呢?

形象的比喻是,區塊鏈程序給礦工(游戲者)256個硬幣,編號分別為1,2,3……256,每進行一次Hash運算,就像拋一次硬幣,256枚硬幣同時拋出,落地後如果正巧編號前70的所有硬幣全部正面向上。礦工就可以把這個數字告訴區塊鏈程序,區塊鏈會獎勵50個比特幣給礦工。

從軟體程序的角度說,比特幣的挖礦就是用哈希SHA256函數構建的數學小游戲。區塊鏈在這個小游戲中首先規定了一種獲獎模式:給出一個256位的哈希數,但這個哈希數的後70位全部是0,然後游戲者(礦工)不斷輸入各種數字給哈希SHA256函數,看用這個函數能不能獲得位數有70個0的數字,找到一個,區塊鏈程序會獎勵50個比特幣給游戲者。實際的挖坑和獎勵要更復雜,但上面的舉例表達了挖礦和獲得比特幣的核心過程。

2009年比特幣誕生的時候,每筆賞金是50個比特幣。誕生10分鍾後,第一批50個比特幣生成了,而此時的貨幣總量就是50。隨後比特幣就以約每10分鍾50個的速度增長。當總量達到1050萬時(2100萬的50%),賞金減半為25個。當總量達到1575萬(新產出525萬,即1050的50%)時,賞金再減半為12.5個。根據比特幣程序的設計,比特幣總額是2100萬。

從上述介紹看,比特幣可以看做一個基於對等網路架構的猜數小游戲,每次正確的猜數結果獎勵的比特幣信息會傳遞給所有游戲者,並記錄到每個游戲者的歷史資料庫中。

4、區塊鏈技術因比特幣的興起產生的智能合約,通證、ICO與區塊鏈基礎平台

從上面的介紹看,比特幣的技術並不是從天上掉下來的新技術,而是把原來多種互聯網技術,如對等網路架構,路由的全網同步,網路安全的加密技術巧妙的組合在一起,算是一種組合創新的演算法游戲。

由於比特幣通過運作成為可以兌換法幣,購買實物,通過升值獲得暴利,全世界都不淡定了。抱著你能做,我也能做的態度,很多人創造了自己的仿比特幣軟體應用。同時利用政府難以監管對等網路的特點,各種山寨幣與比特幣一起爆發。這其中出現了很多欺詐和潛逃事件,逐步引起各國政府的關注。

區塊鏈基礎平台:用區塊鏈技術框架創建貨幣還是有相當的技術難度,這時區塊鏈基礎平台以太坊等基礎技術平台出現了,讓普通人也可以方便的創建類「比特幣」軟體程序,各顯神通,請人入局挖幣,炒幣,從中獲得利益。

通證或代幣:各家「比特幣」、「山寨幣」如果用哈希演算法創建的猜數小游戲,產生自己的「貨幣」時,這個「貨幣」統稱「通證」或「代幣」。

ICO:由於比特幣和以太幣已經打通與各國法幣的兌換,其他新虛擬幣發幣時,只允許用比特幣和以太幣購買發行的新幣,這樣的發幣過程就叫ICO,ICO的出現放大了比特幣,以太幣的交易量。同時很多ICO項目完全建立在虛無的項目上,導致大量欺詐案例頻發。進一步加深了社會對區塊鏈生成虛擬貨幣的負面認識。

智能合約:可以看做區塊鏈上的一種軟體功能,是輔助區塊鏈上各種虛擬幣交易的程序,具體的功能就像淘寶上支付寶的資金託管一樣,當一方用戶收到的貨物,在支付寶上進行確認後,資金自動支付個給買家貨主,智能合約在比特幣等區塊鏈應用上也是承擔了這個中介支付功能。

三、區塊鏈技術在互聯網中的歷史地位和未來前景

1、區塊鏈處於互聯網技術的什麼位置?是頂層的一種新軟體和架構。

我們在前面的TCP/IP介紹中提到,區塊鏈與瀏覽器、QQ、微信、網路游戲軟體、手機APP等一樣,是互聯網頂層-應用層的一種軟體形式。它的運行依然要靠TCP/IP的架構體系傳輸數據。只是與大部分應用層軟體不同,沒有採用C/S(B/S)的中心軟體架構。而是採用了不常見的對等網路架構,從這一點說,區塊鏈並不能顛覆互聯網基礎結構。

2、區塊鏈想要顛覆誰?想顛覆萬維網的B/S(C/S)結構。

它試圖要顛覆其實是89年年誕生的萬維網B/S,C/S結構。前面說過。由於89年年歐洲物理學家蒂姆· 伯納斯· 李發明萬維網並放棄申請專利。此後近30年中,包括谷歌,亞馬遜,facebook,阿里巴巴,網路,騰訊等公司利用萬維網B/S(C/S)結構,成長為互聯網的巨頭。

在他們的總部,建立了功能強大的中心伺服器集群,存放海量數據,上億用戶從巨頭伺服器中獲取自己需要的數據,這樣也導致後來雲計算的出現,而後互聯網巨頭把自己沒有用完的中心伺服器資源開放出來,進一步吸取企業,政府,個人的數據。中心化的互聯網巨頭對世界,國家,互聯網用戶影響力越來越大。

區塊鏈的目標是通過把數據分散到每個互聯網用戶的計算機上,試圖降低互聯網巨頭的影響力,由此可見區塊鏈真正的對手和想要顛覆的是1990年誕生的B/S(C/S)結構。但能不能顛覆掉,就要看它的技術優勢和瓶頸。

3、區塊鏈的技術缺陷:追求徹底平等自由帶來的困境

區塊鏈的技術缺陷首先來自與它的對等網路架構上,舉個例子,目前淘寶是B/S結構,海量的數據存放在淘寶伺服器集群機房裡,幾億消費者通過瀏覽器到淘寶伺服器網站獲取最新信息和歷史信息。

如果用區塊鏈技術,就是讓幾億人的個人電腦或手機上都保留一份完整的淘寶資料庫,每發生一筆交易,就同步給其他幾億用戶。這在現實中是完全無法實現的。傳輸和存儲的數據量太大。相當於同時建立幾億個淘寶網站運行。

因此區塊鏈無法應用在數據量大的項目上,甚至小一點的網站項目用區塊鏈也會吃力。到2018年,比特幣運行了近10年,積累的交易數據已經讓整個系統面臨崩潰。

於是區塊鏈採用了很多變通方式,如建立中繼節點和閃電節點,這兩個概念同樣會讓人一頭霧水,通俗的說,就是區塊鏈會向它要顛覆的對象B/S結構進行了學習,建立數據伺服器中心成為區塊鏈的中繼節點,也用類瀏覽器的終端訪問,這就是區塊鏈的閃電節點。

這種變動能夠緩解區塊鏈的技術缺陷,但確讓區塊鏈變成它反對的樣子,中心化。由此可見,單純的區塊鏈技術由於技術特徵有重大缺陷,無法像萬維網一樣應用廣泛,如果技術升級,部分採用B/S(C/S)結構,又會使得區塊鏈有了中心化的信息節點,不在保持它誕生時的夢想。

4、從互聯網大腦模型看區塊鏈的未來前景

我們知道互聯網一般是指將世界范圍計算機網路互相聯接在一起的網際網路,在這基礎上發展出覆蓋全世界的全球性互聯網路稱互聯網,即是互相連接一起的網路結構。

從1969年互聯網誕生以來,人類從不同的方向在互聯網領域進行創新,並沒有統一的規劃將互聯網建造成什麼結構,當時間的車輪到達2017年,隨著人工智慧,物聯網,大數據,雲計算,機器人,虛擬現實,工業互聯網等科學技術的蓬勃發展,當人類抬起頭來觀看自己的創造的巨系統,互聯網大腦的模型和架構已經越來越清晰。

通過近20年的發展依託萬維網的B/S,C/S結構,騰訊QQ,微信,Facebook,微博、twitter亞馬遜已經發展出類神經元網路的結構。互聯網設備特別是個人計算機,手機在通過設備上的軟體在巨頭的中心伺服器上映射出個人數據和功能空間,相互加好友交流,傳遞信息。互聯網巨頭通過中心伺服器集群的軟體升級,不斷優化數億台終端的軟體版本。在神經學的體系中,這是一種標準的中樞神經結構。

區塊鏈的誕生提供了另外一種神經元模式,不在巨頭的集中服務中統一管理神經元,而是每台終端,包括個人計算機和個人手機成為獨立的神經元節點,保留獨立的數據空間,相互信息進行同步,在神經學的體系中,這是一種沒有中心,多神經節點的分布式神經結構。

有趣的是,神經系統的發育出現過這兩種不同類型的神經結構。在低等生物中,出現過類區塊鏈的神經結構,有多個功能相同的神經節,都可以指揮身體活動和反應,但隨著生物的進化,這些神經節逐步合並,當進化成為高等生物時,中樞神經出現了,中樞神經中包含大量神經元進行交互。

四、關於區塊鏈在互聯網未來地位的判斷

1、對比特幣的認知:一個基於對等網路架構(P2P)的猜數小游戲,通過高明的金融和輿論運作,成為不受政府監管的」世界性貨幣」。

2、對區塊鏈的認知:一個利用哈希演算法產生」通證(代幣)」的全網信息同步的對等網路(P2P)軟體應用。

3、區塊鏈有特定的用途,如大規模選舉投票,大規模賭博,規避政府金融監管的金融交易等等領域,還是有不可替代的用處。

4、在更多時候,區塊鏈技術會依附於互聯網的B/S,C/S結構,實現功能的擴展,但總體依然屬於互聯網已有技術的補充。對於區塊鏈目前設想的絕大部分應用場景,都是可以用B/S,C/S結構實現,效率可以更高和技術也可以更為成熟。

5、無論是從信息傳遞效率和資源消耗,還是從神經系統進化看,區塊鏈無法成為互聯網的主流架構,更不能成為未來互聯網的顛覆者和革命者。

6、當然B/S,C/S結構發展出來的互聯網巨頭也有其問題,但這些將來可以通過商業的方式,政治的方式逐漸解決。

❿ 有哪些區塊鏈app

區塊鏈APP有騰訊區塊鏈平台、火星財經區塊鏈、螞蟻區塊鏈、數鏈app、鏈向財經、時間林區塊鏈交易平台、區塊鏈電子錢包、鏈全財經等。

火星財經

是火星財經旗下專業的區塊鏈行業資訊及行情服務客戶端。作為區塊鏈先鋒門戶,以行業熱點、實時快訊、行情分析、視頻解讀等維度提供全方位的區塊鏈整合服務。影響傳遞、價值共享,具有區塊鏈發現朋友圈影響力,財友交流成就共贏,獲得資訊同時獲得更多財幣。

螞蟻區塊鏈

螞蟻區塊鏈具有高效運營的特色,提供全面、實時、可視化的運維管理系統,快速識別系統狀態,滿足多個層級的運營管理需求。依託微信支付和QQ錢包的海量並發經驗,交易支持秒級確認;提供海量數據存儲,具備每秒萬級的處理能力。提供豐富的許可權策略、安全的密鑰管理體系和用戶隱私保密方案,保障數據安全。

(10)區塊鏈中客戶端擴展閱讀:

區塊鏈的特徵

1、去中心化

區塊鏈技術不依賴額外的第三方管理機構或硬體設施,沒有中心管制,除了自成一體的區塊鏈本身,通過分布式核算和存儲,各個節點實現了信息自我驗證、傳遞和管理。去中心化是區塊鏈最突出最本質的特徵 。

2、開放性

區塊鏈技術基礎是開源的,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開放,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、獨立性

基於協商一致的規范和協議(類似比特幣採用的哈希演算法等各種數學演算法),整個區塊鏈系統不依賴其他第三方,所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據,不需要任何人為的干預 。

4、安全性

只要不能掌控全部數據節點的51%,就無法肆意操控修改網路數據,這使區塊鏈本身變得相對安全,避免了主觀人為的數據變更。

5、匿名性

除非有法律規范要求,單從技術上來講,各區塊節點的身份信息不需要公開或驗證,信息傳遞可以匿名進行。

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