區塊鏈的節點構成
① 什麼是區塊鏈技術區塊鏈技術的核心構成是什麼
從技術的角度,架構的角度,用通俗的語言來跟大家講講,我對區塊鏈的一些理解。
究竟啥是區塊鏈?Block chain,一句話來說,區塊鏈是一個存儲系統,存儲系統更細一點,區塊鏈是一個沒有管理員,每個節點都擁有全部數據的分布式存儲系統。
那常見的存儲系統,是什麼樣子的呢?
首先看一下如何保證高可用?
普通的存儲系統通常是用「冗餘」的方式來解決高可用問題的。圖上圖所示如果能夠把數據復製成幾份,冗餘到多個地方,就能夠保證高可用。一個地方的數據掛了,另外的地方還存有數據,例如MySQL的主從集群就是這個原理,磁碟的RAID也是這個原理。
這個地方需要強調的兩點是:數據冗餘,往往會引發一致性的問題
1、例如MySQL的主從集群中中其實讀寫會有延時的,它其實就是有一個短的時間內讀寫不一致。這個是數據冗餘,帶來的一個副作用。
2、第二個點是數據冗餘往往會降低寫入的效率,因為數據同步也是需要消耗資源的。你看單點寫入,如果加了兩個從庫之後,其實寫入的效率會受影響。普通的存儲系統,就是採用冗餘的方式,保證數據的高可用的。
那麼第二個問題,普通的存儲系統,能否多點寫入呢?
答案是可以的,比如說以這個圖為例:
其實MySQL的話可以做一個雙主的主從同步,雙主的主從同步,兩個節點,同時可以寫入。如果要做多機房多活的數據中心,其實多機房多活也是進行數據同步的。這里要強調的是多點寫入,往往會引發寫寫沖突的一致性問題,以MySQl為例,假設有一個表的屬性是自增ID,那麼現在資料庫中的數據是1234,那麼其中一個節點寫入,插入了一條數據,那它可能變成5了,然後這5條數據,向另外一個主節點進行數據同步,同步完成之前,如果另外一個寫入節點,也插入了一條數據,也生成了一條這個自增id為5的數據。那麼,生成之後,往另外一個節點同步,然後同步數據到達之後會與本地的這兩條5沖突,就會同步失敗,會引發寫寫的一致性沖突問題。這個多點寫入的話都會出現這個問題。
多點寫入,如何保證一致?
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② 區塊鏈系統的組成包含了哪些
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技術;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。
③ 區塊鏈中的節點是什麼
節點就是一個區域的伺服器。在互聯網區域,一個企業所有運行的數據都在一個伺服器里,那麼這個伺服器就是節點。
就像是我們每天使用的微信,每天處理著這么多的聊天信息、轉賬等。這些數據的存儲和運行都在騰訊的公司的伺服器裡面。那麼這個處理數據的伺服器,我們就可以稱之為「節點」。
再說區塊鏈的世界,大家都已經知道區塊鏈是去中心化的分布式資料庫,它不依託於哪一個中心化的伺服器,是由千千萬萬個「小伺服器」組成。只要我們下載一個區塊鏈客戶端,我們就變成了那千千萬萬個「小伺服器」中的一員。
這樣來說,如果我們要玩區塊鏈的話,我們自己就相當於是一個節點。
節點也分輕節點和全節點。全節點就是擁有全網所有的交易數據的節點,那麼輕節點就是只擁有和自己相關的交易數據節點。
而且節點分布越多、越廣泛,區塊鏈網路就更加的去中心化,網路運行也就越安全穩定。節點的存在就是區塊鏈分布式的表徵,也是區塊鏈的魅力所在
④ 區塊鏈技術上的節點是什麼
一個區塊不等於一個節點:一個節點實際上就是一台接入區塊鏈的計算機(伺服器),任何聯網的計算機都可以接入區塊鏈,所以區塊鏈上的節點是無數的;但是區塊鏈上的區塊是有限的,即每10分鍾產生一個區塊,達到一定數量後便不再新增。
⑤ 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 和 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 和 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
⑥ 什麼是區塊鏈技術區塊鏈技術的核心構成是什麼
什麼是區塊鏈技術?區塊鏈技術的核心構成是什麼?
什麼是區塊鏈技術:
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。
區塊鏈技術的核心構成:
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:
第一個叫分布式賬本,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。
第二個叫做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。
第三個叫做共識機制,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。 [8]
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。
最後一個技術特點叫智能合約,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。
區塊鏈技術的核心層是什麼?
重慶金窩窩分析:共識機制是區塊鏈技術的核心,共識機制很大程度上決定了整個區塊鏈系統節點之間的相互信任程度,也決定了其他使用者對於區塊鏈上數據的信任程度
區塊鏈技術的構成核心是什麼?
重慶金窩窩分析:區塊鏈技術由共識機制、共防機制、分布式存儲三大核心技術構成。
三大核心技術由機器信任支持,即通過網路技術支撐實現了交易活動的交易點對點、去中心化、記錄信息不可篡改、交易不可逆、信息加密等難題突破。
區塊鏈技術的優勢?區塊鏈技術的分類?
區塊鏈技術發展隨著應用的不斷的拓展而越來越紅火,這種來自於各行業需求的強大的發展動力讓區塊鏈技術產生了日新月異的變化,從而讓各行業取得的成果越來越受矚目,從專業的技術到資源方面都不斷的向這個行業集中,從而讓區塊鏈技術發展進入了一個全新的階段,而這種區塊鏈技術發展所帶來的影響也倍受矚目。
談及區塊鏈技術,便不得不提比特幣。很多人都知道,電子貨幣比特幣並不依靠特定的貨幣機構發行,而是通過特定演算法的大量計算產生。事實上,真正支持比特幣的核心便是區塊鏈技術。
看不見、摸不著的比特幣如何通過區塊鏈技術運作?業界流傳的解讀是:可以把區塊鏈看成是通過「去中心化」「去信任」的方式,集體維護可靠資料庫的技術方案。通俗來說,該技術可被理解為全體參與記賬的技術,過去人們使用一台台中心化的伺服器記賬,而在區塊鏈技術系統中,每個人都可以參與記賬,並共同認定記錄的真偽。
「通過這項技術,即使沒有中立的第三方機構,互不信任的雙方也能實現合作。簡而言之,區塊鏈類似一台『創造信任的機器』。」布比公司是國內領先的區塊鏈服務商,在區塊鏈技術平台方面取得多項突破,能夠滿足數千萬級用戶規模的場景,並且具備快速構建上層應用業務的能力。
各方參與記錄、存儲信息的區塊鏈技術採用去中心化的分布式結構,節省了大量的中介成本,能更好地確保數據安全;同時,它擁有不可篡改的時間戳,可以有效解決數據追蹤、信息防偽等問題。
將成互聯網金融下一個風口?
雖然區塊鏈伴隨比特幣出現,但該技術的衍生價值已超越了數字貨幣。布比區塊鏈專注於區塊鏈技術和產品的創新,已擁有多項核心技術,開發了自有的區塊鏈服務平台。以去中心化信任為核心,致力於打造開放式價值流通網路,讓數字資產都自由流動起來。布比要做的是一項新的技術和產品——實現真正的價值流通,使得互聯網到達一個新的高度。如果有了這個技術的應用,在轉移資產的時候就可以沒有中心機構了,可以實現我們之間資產的直接轉移。
在目前的國際金融市場上,美國中央銀行、瑞士銀行,以及一些保險、期貨公司,都在爭相開發區塊鏈技術。方亮介紹,在互聯網金融行業中,區塊鏈技術將首先影響支付系統、證券結算系統、交易資料庫等金融基礎設施;隨後該技術也會擴及一般性金融業務,比如信用體系、「反洗錢」等。
「金融領域支付清算體系將朝著去中心化趨勢演進,由區塊鏈技術支持的電子賬本是無差錯、不可篡改的可靠系統,對支付、清算、交易、確權等都有深刻影響。」李岩說。
因此,業界人士認為,區塊鏈技術可能是互聯網金融行業的下一個風口。隨著萬物互聯程度加深,中國社會科學院金融研究所所長助理楊濤也表示,區塊鏈將使所有個體都有可能成為金融資源配置中的重要節點,也將促進現有金融體系規則的改良,構建共享共贏式的金融發展生態體系。
區塊鏈技術將影響多個行業
「區塊鏈技術在大數據時代有著廣泛的應用。」李岩坦言,目前除了互聯網金融領域,區塊鏈技術已在多個領域展開應用,並展現出了大好前景。
比如,醫療保健行業已從區塊鏈技術中收益頗多。現實中患者私密信息泄露情況時有發生,醫療部門的中心化資料庫或文件櫃式管理已不再是最優選擇。醫療機構正通過區塊鏈技術,實現對患者隱私信息的保密。
另外,區塊鏈技術在法律方面也具有重要意義。一些民事領域時常出現舉證定責難的情況,而區塊鏈技術則可以記錄下每個步驟,幫助司法機關認定具體責任人。
「尤其在涉及資產領域,無論是房產、汽車等實物資產,還是健康、名譽等無形資產,都能利用該技術完成登記、交易、追蹤。可以這樣說,任何缺乏信任的生產生活領域,區塊鏈技術都將有用武之地。」
區塊鏈技術發展也帶來了各行業運營觀念的變化,全新的技術與全新的理念促進了各行業的新的發展,這種推動力對於社會的影響,經濟活動的促進也是巨大的,很多嶄新的行業現象將會陸續發生,而大眾也拭目以待,期待這種全新的技術為各行業所用,更好的造福各行業。
什麼是區塊鏈技術,區塊鏈技術是什麼意思
所謂區塊鏈技術,也被稱之為分布式賬本技術,是一種互聯網資料庫技術,其特點是去中心化、公開透明,讓每個人均可參與資料庫記錄。
用通俗的話闡述:如果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,所以區塊鏈技術也稱為分布式賬本(distributed ledger)。
金窩窩區塊鏈技術的核心技術是什麼?
重慶金窩窩分析區塊鏈技術的核心技術如下:
分布式賬本技術、非對稱加密技術以及智能合約。
金窩窩區塊鏈技術的核心是什麼?
區塊鏈的核心在於,它把所有的信息都存儲在獨立的個人計算機網路中,使其變成去中心化的、分布式的結構。
這意味著系統不為某個主控公司或某一個人所有,而是每個人都能使用並運行該系統。
人人鏈區塊鏈技術的核心功能是什麼
特地查了資料解答你嘻嘻!人人鏈區塊鏈服務,就是讓用戶在彈性、開放的雲平台上能夠快速構建自己的 IT基礎設施和區塊鏈服務。使用 BaaS 可以極大降低您實現區塊鏈底層技術的成本,簡化區塊鏈構建和運維工作,同時面對各行業領域場景,滿足用戶個性化需求,一站式快速交付定製 BaaS。希望採納
什麼是區塊鏈技術?
區塊鏈都已經炒瘋了,你卻對它一無所知!
區塊鏈是一個由不同節點共同參與的分布式資料庫系統,是開放式的賬簿系統(ledger)。
它是由一串按照密碼學方法產生的數據塊或數據包組成,即區塊(block),對每一個區塊數據信息都自動加蓋時間戳,從而計算出一個數據加密數值,即哈希值(hash)。
區塊鏈技術本質上是一種分布式記賬技術。它能讓每個人手中都有一份即時同步的賬本,整個網路中每一筆發生的交易都會有成千上萬的備份,並且同步記錄。作惡者試圖進行篡改賬本數據時必須更改大多數人手中的賬本才能達成目的。
⑦ 區塊鏈由哪些結構組成
區塊鏈是由區塊相互連接形成的鏈式存儲結構,區塊就是鏈式存儲結構中的數據元素,其中第一個區塊被稱為創始區塊。
一般區塊包括區塊頭和區塊體兩部分。區塊頭包含每個區塊的身份識別信息,如版本號、hash值、時間戳、區塊高度等信息;區塊體主要包含具體的交易數據。