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區塊鏈的最終性是

發布時間: 2023-04-04 02:27:12

① 三. 區塊鏈系統的核心之一-分布式共識機制

        拜占庭將軍問題(Byzantine Generals Problem),是由萊斯利·蘭波特在其同名論文中提出的分布式對等網路通信容錯問題。

        在分布式計算中,不同的計算機通過通訊交換信息達成共識而按照同一套協作策略行動。但有時候,系統中的成員計算機可能出錯而發送錯誤的信息,用於傳遞信息的通訊網路也可能導致信息損壞,使得網路中不同的成員關於全體協作的策略得出不同結論,從而破壞系統一致性。這個難題被稱為「拜占庭容錯」,或者「兩軍問題」。

        拜占庭假設是對現實世界的模型化。拜占庭將軍問題被認為是容錯性問題中最難的問題類型之一。拜占庭容錯協議要求能夠解決由於硬體錯誤、網路擁塞或斷開以及遭到惡意攻擊,其他計算機和網路可能出現不可預料的行為而帶來的各種問題。並且拜占庭容錯協議還要滿足所要解決的問題要求的規范。

        在拜占庭時代有一個牆高壁厚的城邦——拜占庭,高牆之內存放在世人無法想像多的財富。拜占庭被其他10個城邦所環繞,這10個城邦也很富饒,但和拜占庭相比就有天壤之別了。

        拜占庭的十個鄰居都覬覦它的財富,並希望侵略並佔領它。但是,拜占庭的防禦非常強大,任何單個城邦的入侵行動都會失敗,而入侵者的軍隊也會被殲滅,使得該城邦自身遭到其他互相覬覦對方的九個城邦的入侵和劫掠。

        拜占庭的防禦很強,十個城邦中要有一半以上同時進攻才能攻破它。也就是說,如果有六個或者以上的相鄰城邦一起進攻,他們就會成功並獲得拜占庭的財富。然而,如果其中有一個或者更多城邦背叛了其他城邦,答應一起入侵但在其他城邦進攻的時候又不幹了,也就導致只有五支或者更少的城邦的軍隊在同時進攻,那麼所有的進攻城邦的軍隊都會被殲滅,並隨後被其他的(包括背叛他們的那(幾)個)城邦所入侵和劫掠。

        這是一個由許多不互相信任的城邦構成的一個網路。城邦們必須一起努力以完成共同的使命。而且,各個城邦之間通訊和協調的唯一途徑是通過信使騎馬在城邦之間傳遞信息。城邦的決策者們無法聚集在一個地方開個會(所有的城邦的決策者都不互相信任自己的安全會在自己的城堡或者軍隊范圍之外能夠得到保障)。

        城邦的決策者可以在任意時間以任意頻率派出任意數量的信使到任意的對方。每條信息都包含如下的內容:「我城邦將在某一天的某個時間發動進攻,你城邦願意加入嗎?」。如果收信城邦同意了,該城邦就會在原信上附上一份簽名了的或蓋了圖章的(以就是驗證了的)回應然送回發信城邦。然後,再把新合並了的信息的拷貝一一發送給其他八個城邦,要求他們也如此這樣做。最後的目標是,通過在原始信息鏈上蓋上他們所有十個城邦的決策者的圖章,讓他們在時間上達成共識。最後的結果是,會有一個蓋有十個同意同一時間發動進攻的圖章信息包,和一些被拋棄了的包含部分但不是全部圖章的信息包。

        在這個過程中首先出現了第一個問題,就是如果每個城邦向其他九個城邦派出一名信使,那麼就是十個城邦每個派出了九名信使,也就是在任何一個時間又總計90次的傳輸,並且每個城市分別收到九個信息,可能每一封都寫著不同的進攻時間。

        在這個過程中還有第二個問題,就是部分城邦會答應超過一個的攻擊時間,故意背叛進攻發起人,所以他們將重新廣播超過一條(甚至許許多多條)的信息包,由此產生許多甚至無數的足以淹沒一切的雜音。

        有了以上兩個問題,整個網路系統可能迅速變質,並演變成不可信的信息和攻擊時間相互矛盾的糾結體。

         拜占庭假設是對現實網路世界的一種模型化。在現實網路世界中由於硬體錯誤、網路擁塞或斷開以及遭到惡意攻擊,網路可能出現許許多多不可預料的行為。拜占庭容錯協議必須處理這些失效,並且還要使這些協議滿足所要解決的問題所要求的規范。

        對於拜占庭將軍問題中本聰的區塊鏈給出了比較圓滿的解決方案。也就是比較圓滿的解決了上述的兩個問題。

        拜占庭將軍問題的第一個問題從本質上來講就是時間和空間的障礙導致信息的不準確和不及時。

        區塊鏈對於第一個問題的解決方案是利用分布式存儲技術和比特流技術(BT技術,一種新型的點對點傳輸技術,具有節點同時作為客戶端和伺服器端和沒有中心伺服器等特點),將整個網路系統內的所有交易信息匯總為一個統一的,分布式存儲的,近乎實時同步更新的電子總賬。統一的分布式共同賬本就解決了空間障礙問題;而近乎同步進行的,實時的,持續的對所有賬本備份的更新、對賬則解決了時間障礙問題。

        這個過程較具體一點的描述大概是將區塊鏈系統內所有的交易活動的記錄數據統一於一種標准化的總帳上;區塊鏈系統的每一個節點都會保存一份總帳的備份;所有總帳的備份都是在實時的,持續的更新、對賬、以及同步著。區塊鏈系統的每一個節點能在這本總帳里記上添加記錄;每一筆新添加的記錄都會實時的廣播到區塊鏈系統內;所以在每一個節點上的每一份總帳的備份都是幾乎同時更新的,並且所有的總帳的備份保持著同步。

        拜占庭將軍問題的第二個問題從本質上來講就是關於信息過量問題和信息干擾問題。信息過量和信息干擾問題導致決策延遲,甚至決策系統崩潰而無法決策。

        區塊鏈對於第二個問題的解決方案是區塊鏈系統的任何一個節點在發送每一筆新添加的記錄時需要附帶一條額外的信息。對區塊鏈系統的任何一個節點來說這條額外的信息的獲得都是有成本的,並且只能有一個節點可以獲得。這樣就解決了區塊鏈系統的任何一個節點新添加額外信息時的信息多且亂而無法達成一致的問題。在這里,區塊鏈系統的任何一個節點獲得那條附帶的額外的信息的過程就是著名的工作量證明機制。

        共識機制主要解決區塊鏈系統的數據如何記錄和如何保存的問題。工作量證明機制就是要求區塊鏈系統的節點通過做一定難度的工作得出一個結果的過程。

        區塊鏈系統中某節點生成了一筆新的交易記錄,並且該節點將這筆新的交易記錄向全網廣播。全網各個節點收到這個交易記錄並與其他所有準備打包進區塊的交易記錄共同組成交易記錄列表。在列表內先對所有交易進行兩兩的哈希計算;再對以獲得的哈希值進行哈希計算獲得Merkle樹和Merkle樹的根值;把Merkle樹的根值及其他相關欄位組裝成區塊頭。

        各個節點將區塊頭的80位元組數據加上一個不停的變更的區塊頭隨機數一起進行不停的哈希運算(實際上這是一個雙重哈希運算);不停的將哈希運算結果值與當前網路的目標值做對比,直到哈希運算結果值小於目標值,就獲得了符合要求的哈希值,工作量證明也就完成了。

         分布式的區塊鏈系統是一個動態變化的系統(硬體的運算速度的增長,節點參與網路的程度的變化)。系統的不斷變化必然帶來系統的算力的不斷變化。而算力的變化又會導致通過消耗算力(工作)來獲得符合要求的哈希值的速度的不同。最終的結果會是區塊鏈的增長速度會有巨大的不同。這是一個很大的問題。為了解決這個問題,區塊鏈系統自動根據算力的變化對工作難度進行調整。也就是採用移動平均目標的方法來確定,難度控制為每小時生成區塊的速度為某一個預定的平均數。

        在區塊鏈系統中一個符合要求的哈希值是由N個前導零構成,零的個數取決於網路的難度值。為了使區塊的形成時間控制在大約十分鍾左右,區塊鏈系統採用了固定工作難度的難度演算法。難度值每2016個區塊調整一次零的個數。

        新的難度值是根據前2015個區塊(理論上應該是2016個區塊,由於當初程序編寫時的失誤造成了用2015而不是2016)的出塊時間來計算。

        難度 = 目標值 * 前2015個區塊生成所用的時間 / 1209600 (兩周的秒鍾數)

        這樣通過規定的演算法,區塊鏈系統就保證所有節點計算出的難度值都一致,區塊的形成時間大約一致在十分鍾左右。

      (1)結果不可控制。其依賴機器進行哈希函數的運算來獲得結果;計算結果是一個隨機數;沒有人能直接控制計算的結果。

      (2)計算具有對稱性。就是結果的獲得和結果的驗收需要的工作量是不同的。計算出結果所需要的工作量遠遠大於驗收結果所需要的工作量。

      (3)計算的難度自動控制。為了使區塊的形成時間控制在大約十分鍾左右,區塊鏈系統自動控制了每一個符合要求的哈希獲得為大約在十分鍾左右。

         第一,方法簡單易行。

        第二,系統達成共識容易,節點間不需要太多的信息交換。

        第三,系統比較牢固可靠,任何破壞系統的企圖都需要投入大到得不償失的成本。

        第一,消耗大量的算力,也就是浪費能源和其他資源。

        第二,區塊的確認時間比較長,並且難以縮短。

        第三,新創立的區塊鏈非常容易受到算力攻擊。

        第四,容易產生區塊鏈分叉,穩定的區塊鏈需要多個確認,並且這種狀況可能不斷持續下去。

        第五,算力的逐漸集中導致與去中心化的系統設計基礎的沖突日益明顯。

        權益證明機制是一種工作量證明機制的替代方法,試圖解決工作量計算浪費的問題.目前其成功的應用是點點幣區塊鏈系統。

        權益證明不要求區塊鏈系統的節點完成一定數量的計算工作,而是要求區塊鏈系統的節點對某些數量的錢展示所有權。

        權益證明機制首先應用於點點幣區塊鏈系統中。

        點點幣區塊鏈系統的區塊生成時,節點需要構造一個「錢幣權益」交易,即把自己的一些錢幣和預先設定的獎勵發給自己。進行哈希計算時,哈希值的計算只同交易輸入、一些附加的固定數據以及當前時間(是一個表示自1970年1月1日距離當前時刻的秒數的正數)有關。然後,根據類似工作量證明的要求來檢查這個哈希值是否正確。

        點點幣區塊鏈系統的權益證明機制除了設定了哈希計算難度與交易輸入的「幣齡」成反比外,其與工作量證明機制非常類似。其中,幣齡的定義為交易輸入大小和它存在時間的乘積。權益證明機制中哈希值只和時間和固定的數據有關,因而沒有辦法通過多完成工作來快速獲取它。

       每個點點幣區塊鏈系統的交易的輸出都有一定的幾率來產生有效的正比於幣齡和交易貨幣數量的工作。

        第一,縮短了共識達成的時間。

        第二,不再需要大量消耗能源。

        第一,還是需要哈希計算。

        第二,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,有可能受到其他攻擊影響。

        授權股份證明機制類似於權益證明機制,是比特股BitShares採用的區塊鏈公識演算法。授權股份證明機制是民主選舉和輪流執政相結合方式來確定區塊的產生。

        授權股份證明機制是先由節點選舉若干代理人,由代理人驗證和記賬。其他方面和權益證明機制相似。

        每個節點按其持股比例擁有相應的影響力,51%節點投票的結果將是不可逆且有約束力的。為達到及時而高效的方法達到51%批準的目標。每個節點可以將其投票權授予一名節點。獲票數最多的前100位節點按既定時間表輪流產生區塊。每名節點分配到一個時間段來生產區塊。

        所有的節點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。

         第一,大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量,

         第二,可以快速實現共識驗證。

         主要缺點就是仍然無法擺脫對代幣的依賴。

        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,系統上協調計算或成員計算機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。

         第一,系統運轉可以擺脫對代幣的依賴,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。

         第二,共識的時延大約在2到5秒鍾。

         第三,共識效率高,可滿足高頻交易量的需求。

         第一,當有1/3或以上記賬人停止工作後,系統將無法提供服務;

         第二,當有1/3或以上記賬人聯合作惡,可能系統會出現會留下密碼學證據的分叉。

        小蟻改良了實用拜占庭容錯機制。該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:

        第一,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;

        第二,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;

        第三,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);

        第四,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。

        第一,專業化的記賬人;

        第二,可以容忍任何類型的錯誤;

        第三,記賬由多人協同完成,每一個區塊都有最終性,不會分產生區塊鏈分叉;

        第四,演算法的可靠性有嚴格的數學證明來保證;

        第一,當有1/3或以上記賬人停止工作後,區塊鏈系統將無法提供服務;

        第二,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,惡意記賬人可以使區塊鏈系統出現分叉,但是會留下密碼學證據;

         瑞波共識機制是全體節點選取出特殊節點組成特殊節點列表,由特殊節點列表內的節點達成共識。

         初始特殊節點列表就像一個俱樂部,要接納一個新成員,必須由51%的該俱樂部會員投票通過。共識遵循這核心成員的51%權力,外部人員則沒有影響力。波共識機制將股東們與其投票權隔開,並因此比其他系統更中心化。

        瑞波共識機制參與共識形成的只有特殊節點,大大的減少了共識形成的時間。在實踐中,瑞波區塊鏈系統達成共識需要3-6秒鍾,遠遠快於比特幣區塊鏈系統的10分鍾。同時瑞波區塊鏈系統對並發交易的處理達到每秒數萬筆,而比特幣區塊鏈系統只有每秒7筆。

瑞波共識機制處理節點意見分歧的方式也是不同的。瑞波的信任節點對於新區塊的創造進行協商的時間是區塊鏈更新前。先協商,達成共識後再對區塊鏈進行更新。

由於瑞波共識機制的共識是由特殊節點達成的,普通節點並不需要維護一個完整的歷史賬本。各個節點可以根據自己的業務需要選擇同步同步完整的歷史賬本或者任意最近幾步的賬本。這也意味著對存儲空間和網路流量需求的減少。

瑞波共識機製取消了挖坑的發行貨幣機制,採用了原生貨幣(1000億枚)的方式發幣,從而大量的避免了挖礦的天量能耗。

② 「區塊鏈」是什麼,和我們到底有什麼關系

區塊鏈本質上是一個分散的分布式賬本資料庫,它是利用密碼學關聯產生的一系列數據塊,每個數據塊包含多個比特幣網路交易的有效確認信息。

統計顯示,2017年,我國電子發票發行量達到13.1億張,預計到2022年將達到545.5億張,保持年均100%以上的增長速度。近日,《人民日報》在談到區塊鏈發票時強調,電子發票要加上「鎖」,而區塊鏈的開放共識、分散性、不可篡改性、分布式一致性和隱私保護等特點是電子發票的「鎖」。

最後,我重復我的想法:區塊鏈給了我們自由,自由會帶來很多創新。創新最終會給我們帶來財富。我相信區塊鏈也會有類似的發展道路。區塊鏈的核心任務是使價值穩定,建立成本幾乎為零的信任體系,釋放個人追求財富保值增值的能量。

③ 區塊鏈解決了什麼問題嗎

區塊鏈作為一種去中心化的資料庫,具有開放性、分布式、不可逆性等特點,其作為一種電子數據存儲平台具有低成本、高效率、穩固性的優勢,目前區塊鏈應用到多個領域中,為生活也帶來了很多變化,現在很多的電子合同平台比如法大大、法據鏈等就應用了這種區塊鏈技術,並且區塊鏈技術存證也得到了法院受理的認可

④ DBFT模式的特點

dBFT(delegated BFT)是一種通用的共識機制模塊,提出了一種改進的拜占庭容錯演算法,使其能夠適用於區塊鏈系統。

是基於區塊鏈技術的一種協議。用戶可以將實體世界的資產和權益進行數字化,通過點對點網路進行登記發行、轉讓交易、清算交割等金融業務的去中心化網路協議。小蟻上可以發行中國《合同法》、《公司法》認可的公司股權,不僅是數字貨幣圈,還包括主流互聯網金融。小蟻可以被用於股權眾籌、P2P網貸、數字資產管理、智能合約等。

這種共識機制是在Castro 和 Liskov提出的「實用拜占庭容錯演算法」(Practical Byzantine Fault Tolerance)的基礎上,經過改進後使其能夠適用於 區塊鏈系統。拜占庭容錯技術被廣泛應用在分布式系統中,比如分布式文件系統、分布式協作系統、雲計算等。dBFT主要做了以下改進:
1)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;
2)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;
3)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);
4)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;
為什麼最終採用一種這樣的方案?
答:區塊鏈作為一種分布式賬本系統,其內部的經濟模型決定了,每一位參與者都可以無需信任其他的參與者,即所謂的去信任。拜占庭將軍問題正是描述了參與者之間如何在去信任的情況下達成共識,而拜占庭容錯技術正是解決此類問題的方法。此外,區塊鏈的網路環境非常復雜,會面臨網路延遲、傳輸錯誤、軟體錯誤、安全漏洞、黑客入侵等問題,還有各式各樣的惡意節點,而拜占庭容錯技術正是可以容忍這些錯誤的方案。
共識機制跟PoW、PoS、DPoS這些相比,優缺點是什麼?
答:PoW即工作量證明,這是一種非常巧妙的方法,它的優點是:
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;
它的缺點也非常明顯:
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;
PoS即權益證明,它將PoW中的算力改為系統權益,擁有權益越大則成為下一個記賬人的概率越大。這種機制的優點是不像Pow那麼費電,但是也有不少缺點:
1)沒有專業化,擁有權益的參與者未必希望參與記賬;
2)容易產生分叉,需要等待多個確認;
3)永遠沒有最終性,需要檢查點機制來彌補最終性;
DPoS在PoS的基礎上,將記賬人的角色專業化,先通過權益來選出記賬人,然後記賬人之間再輪流記賬。這種方式依然沒有解決最終性問題。
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,這種方式的優點是:
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 什麼是區塊鏈,區塊鏈有什麼作用

什麼是區塊鏈?會對以後的生活帶來什麼樣的改變?

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。

比特幣白皮書英文原版其實並未出現 blockchain 一詞,而是使用的 chain of blocks。最早的比特幣白皮書中文翻譯版中,將 chain of blocks 翻譯成了區塊鏈。這是「區塊鏈」這一中文詞最早的出現時間。

國家互聯網信息辦公室2019年1月10日發布《區塊鏈信息服務管理規定》,自2019年2月15日起施行。

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。

其實非常簡單和形象的理解我們可以想像為把生活的一切事情都以數字化的形式實現,衣食住行,看病,教育等等的一切,以互聯網為基礎,在家就可以輕松搞定,不論去哪裡辦事還是交易,手機就可以完全操作完成,隨著不斷的發展我們的萬事萬物都可以在網上輕松完成,比容工作,生產,種植等等,當然5g的崛起帶來的到底是什麼現在也沒有人可以精準的預測,但是肯定會給生活和 社會 形態帶來翻天覆地的變化!

區塊鏈誕生自中本聰的比特幣,自2009年以來,出現了各種各樣的類比特幣的數字貨幣,都是基於公有區塊鏈的。

數字貨幣的現狀是百花齊放,列出一些常見的:bitcoin、litecoin、dogecoin、OKcoinetc,除了貨幣的應用之外,還有各種衍生應用,如NXT,SIA,比特股,MaidSafe,Ripple,Ethereum等等。

2016年1月20日,中國人民銀行數字貨幣研討會宣布對數字貨幣研究取得階段性成果。會議肯定了數字貨幣在降低傳統貨幣發行等方面的價值,並表示央行在 探索 發行數字貨幣。

可以用區塊鏈的一些領域可以是:

▪ 智能合約

▪ 證券交易

▪ 電子商務

▪ 物聯網

▪ 社交通訊

▪ 文件存儲

▪ 存在性證明

▪ 身份驗證

▪ 股權眾籌

可以把區塊鏈的發展類比互聯網本身的發展,未來會在internet上形成一個比如叫做finance-internet的東西,而這個東西就是基於區塊鏈,它的前驅就是bitcoin,即傳統金融從私有鏈、行業鏈出發(區域網),bitcoin系列從公有鏈(廣域網)出發,都表達了同一種概念——數字資產(DigitalAsset),最終向一個中間平衡點收斂。

區塊鏈體系結構的核心優勢包括:

任何節點都可以創建交易,在經過一段時間的確認之後,就可以合理地確認該交易是否為有效,區塊鏈可有效地防止雙方問題的發生。對於試圖重寫或者修改交易記錄而言,它的成本是非常高的。區塊鏈實現了兩種記錄:交易(transactions)以及區塊(blocks)。交易是被存儲在區塊鏈上的實際數據,而區塊則是記錄確認某些交易是在何時,以及以何種順序成為區塊鏈資料庫的一部分。交易是由參與者在正常過程中使用系統所創建的(在加密數字貨幣的例子中,一筆交易是由bob將代幣發送給alice所創建的),而區塊則是由我們稱之為礦工(miners)的單位負責創建。

所以終上所述,這無疑是一個改變生活的新技術,未來的整個 社會 的生產活動都會以區塊鏈作為底層邏輯展開進行,很多事情我們都可以觸手可及,加上人工智慧和大數據的融入,能讓我們輕松搞定現在看來貌似比較繁瑣的事情,比如一些證券市場的交易,和理財活動的智能化匹配。

通俗易懂的說區塊鏈是將人財物,人機物、人場貨一體化,打包做成一個整體;把它放在一個基礎設施上來運行的網路計算中心。

現在筆者的腦洞不夠大,無法想像未來的世界會是什麼樣子的,很期待!

這個問題,我了解一二,下面我們就認識一下這個神秘的東東-區塊鏈。

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

越是熱潮,越要去偽存真。首先,我們先得搞清楚什麼是真正的區塊鏈技術。

舉例說明, 以網上購買水果為例。

以網購買水果的流程如下 :

使用區塊鏈技術,去中心化的形態後,購買水果的流程如下:

小結:

1、我們發現,原有的交易流程是:買家跟賣家做交易,所有的關鍵流程都是在跟支付平台打交道。這樣的好處在於:萬一哪個環節出問題,賣家和買家都可以通過平台尋求幫助,讓平台做出仲裁。但平台發生重大bug或被黑客攻擊,導致一段時間內的轉賬記錄全部丟失,損失怎麼處理是一個麻煩事。

2、使用區塊鏈技術的交易流程是:所有人的賬本上都有著完全一樣的交易記錄,即使支付寶的賬本伺服器壞了,賣家的賬本還存在,買家賬本還存在。這筆交易一旦發生,就再也抹不去痕跡。

這就是區塊鏈的核心,就是「記賬+認賬」四個字。

區塊鏈技術的發展與成熟離不開以上新一代互聯網技術的基礎和鋪墊,區塊鏈不單單是一種技術,更是提供了一種服務模式和解決方案,為互聯網產業的進一步發展起到了極其重要的推動作用。

1、區塊鏈+金融

2、區塊鏈+供應鏈管理

3、區塊鏈+智能製造

4、區塊鏈+公共服務

5、區塊鏈+教育就業

6、區塊鏈+文化 娛樂

7、區塊鏈+支付

8、 區塊鏈+發票{深圳已啟用}

區塊鏈的可追溯性及不可篡改性,與金融行業天生本質及需求,恰好結合到一起,這使得區塊鏈在金融服務領域的應用,是到目前為止最為深入、相對成熟的領域。區塊鏈技術有著廣泛的應用前景。未來的 科技 競爭,也必將是屬於區塊鏈的競爭。

理解區塊鏈很重要,這對於識破各種偽區塊鏈騙術很重要。

如果別人用一堆專業術語來解釋區塊鏈,您很難聽懂,他自己也未必真懂。

所以,我們首先建立起一道心理防線。給您兜售概念、講一大堆不明覺厲專業術語的人,可能就是騙子。要千萬小心!

理解區塊鏈要知道區塊鏈最核心的訴求是什麼。您想像,當今互聯網高度發達的世界,最擔心什麼?

隱私,對就是隱私。如何保護隱私?您隨時可能被監控著,您個人的任何資料隨時都有可能被人竊取。如果個人隱私得不到絕對保護,那互聯網就會變成另一個權力金子塔。站在金子塔頂的是誰?是最聰明的技術高手,是平台提供者,是信息監管者。您我,可能是這個金子塔底的人。

最初發明區塊鏈的人懷著個人被互聯網完全吞噬的嚴重憂慮,試圖創造一種絕對安全的加密技術,把個人隱私鎖起來。這種技術完全顛覆了傳統的加密技術。實際上,與其說是把隱私鎖起來,還不如說是把隱私撕碎,然後把各個碎片分配到不同人手裡私下保管。除非所有人都同意把碎片拿出來拼出完整的密碼,否則真相無法再現。這也就是區塊鏈的第一個機制,即去中心化。

但是光去中心化還不夠,還必須讓那些偷密碼碎片的人無處遁形,讓小偷的每一個動作都被無法擦除的記錄下來,並在互聯網中隨處擴散,公之於眾。這就是區塊鏈的第二個機制,即不可匿機制。您想,哪個窺探隱私的人不是鬼鬼祟祟的?

總結起來,區塊鏈就是要把隱私分散地藏起來,把任何再現這個隱私的行動記錄起來並公之於眾。看到這,您可能要為區塊鏈拍手叫絕了。先別急,世上哪有那麼好的事?存在絕對安全的烏托邦嗎?如果真能實現絕對意義上的區塊鏈,政府的存在還有意義嗎?不錯,區塊鏈最初就是無政府主義的化身。它的終極意義註定不會實現。它的生存可能必須依附權力,註定成為另一個被精緻包裝的謊言,騙人的幌子。從這個意義上講,政府必然也必須為區塊鏈的發展指定框架,對區塊鏈的價值進行重構,將區塊鏈裡面裹挾的反政府、反國家企圖驅逐出去。區塊鏈的一些技術能夠具體應用,但絕不能宣揚什麼去中心化。總之,對區塊鏈要保持高度警惕。美麗的外表下面往往藏著毒刺。絕對理想化的配方往往成了毒葯。那個說能絕對保護你隱私和資金安全的人,才是真正的偷窺狂和吸血魔。

我們最能保護隱私的方法或許只能是不要有任何隱私,完全坦盪地生活,要麼活成一輪太陽,要麼活成一個酒神。

觀點:1.區塊鏈概念最早起源於比特幣技術屬性(分布式數據存儲記賬、去中心化、無法篡改交易記錄、點對點信息傳輸、共享機制…),但後來有人把概念繼續延伸和擴展到很多商業領域便於資本炒作,2.現實中的區塊鏈(目前市面上的區塊鏈非常混亂),炒作概念在股市圈錢的居多,還存在缺乏監管漏洞,法律法規問題等,甚至存在洗錢的情況(區塊鏈產品實際運作是一回事,背後資本運作是另一回事),就目前而言全世界的計算機體系無法滿足區塊鏈屬性特徵的技術要求(比如分布式數據存儲記賬,去中心化……,),網路帶寬以及存儲技術和計算機運算體系都無法實現交易運行要求(很容易通過計算機技術手段讓你的網路堵塞或無法完成分布式數據存儲或交易隨時中斷或延遲等實際應用產生的風險,另外就目前全球的計算機體系而言很容易破解區塊鏈底層程序(這是目前全球的計算機存在的致命缺陷,0和1二進制邏輯,另外如果採用逆區塊鏈模式運算演算法非常容易破解區塊鏈,這種逆運算模式也完全可以篡改所有交易記錄,如果未來真正意義的量子計算機面市,更可以直接秒破所有區塊鏈計算機體系,比特幣挖礦就是龐氏騙局,3.目前全球市面上的區塊鏈大多基本都是資本炒作概念圈錢,

區塊鏈的提法已經有幾年了,去年初聽一個區塊鏈大佬說,2018年是區塊鏈最好的發展之年,過了這一年,外發展就落後了。 什麼是區塊鏈?影響的說,就像豬大腸,一節一節連在一起。區塊鏈就是要把這些區塊連在一起,固定下來,採用計算機和互聯網加密技術,防止向外泄露秘密。 這項技術不能通過專業術語講給非專業人士聽,一般情況下聽不懂。只能打比方來說明。我來舉兩個例子:

1.甲乙丙丁四個人在麻將館打麻將賭錢,每局用籌碼,散夥的時候一次性結賬,甲輸了1500元,乙輸了300元,丙贏了200,丁贏了1600。結果,甲只有1000元,其他人都理清了,但甲還欠丁400元。這件事,只有這四個人都知道,這四個人就是一個區塊。 口說無憑,這種事也不會寫欠條,今後甲不還錢,怎麼辦?這事除了甲乙丙丁4人在場,其他人都不知道,如果甲要賴賬,說根本不欠錢,也只有乙丙丁這3人知道甲賴賬,其他人不好判斷甲是否欠錢不還。 所以,區塊鏈的價值需要擴大參與面,如果這4個人當時打麻將的時候,有十幾個朋友圍觀呢?這甲賴賬的成本就大了吧?這是現實生活的區塊。延伸到互聯網呢?那就有無限可能了,場景就多了。

2.假如甲乙丙丁四個人是在一個500人的生意群裡面做生意,這500人的群就是一個大區塊。有一次,甲向乙要了一萬元的貨,但是沒有及時打錢給乙,甲當時說3天內就打錢給乙。這事在群里大家都知道,如果甲在3天內沒打錢給乙,那這個群里的其他498位生意夥伴都知道了,甲如果要賴賬不還,自己在這個生意圈裡面的聲譽就受到影響。這是一個區塊。

後來,甲又想丙做生意,丙向甲要貨,甲說,你先打5000定金,馬上就發貨,丙打了5000塊錢給甲,結果甲遲遲不發貨,這事群裡面的人都知道,這又是一個區塊。兩個區塊連在一起,大家對甲的信譽就懷疑了。這樣搞幾次,甲先生今後還玩得下去嗎?這就是區塊鏈的價值。

區塊鏈,看似復雜,其實也不復雜;看似簡單,其實真要操作起來也很難。區塊太小,沒有什麼意義。區塊想要做大,會涉及隱私和商業秘密,比如談戀愛這事,就不方便在大群里說;比如合作做大生意,就不方便事前在群里(區塊)公開討論。不過,區塊鏈技術使用的場合還是有的,比如扶貧工作、救災資金管理等,曬在陽光下,大家都知道,相互來監督。 舉了這兩個例子,不知道大家了解了一點沒有?

【關於區塊鏈最核心、易懂的簡介】

一、區塊鏈是如何創造信任的?我們以 「1」、 「2」、 「3」來總結區塊鏈的特點:

- 「1」句話概括區塊鏈:可信的分布式資料庫;

- 「2」大核心性質:分布式、不可篡改;

- 「3」個關鍵機制:密碼學原理、數據存儲結構、共識機制。

「分布式」與「不可篡改」的性質保證了區塊鏈的「誠實」與「透明」,這是區塊鏈能夠創造信任的基礎。

二、行業方面,預計未來3-5年將以金融行業為主,逐漸向其他實體行業輻射,更切合實際的場景加速落地,行業從「1到N」發展到包括 娛樂 、商品溯源、徵信等。

未來,區塊鏈除了自身運用側鏈、閃電網路、跨鏈等技術外,更需要與5G、人工智慧、大數據、物聯網等新興信息技術深度融合,從而提升技術性能和鏈下數據質量並減少資源浪費。

三、智能合約可能是區塊鏈上最具革命性的應用。如果智能合約在區塊鏈上實現廣泛運用,經濟分工將在互聯網時代進一步細化,全球范圍內的各網路節點將直接對接需求和生產,更廣泛的 社會 協同將得以實現。

如果上述願景實現,區塊鏈技術與行業的結合有望迎來「從1到N」的爆發時刻,它的爆發或將不是線性的而是非線性的,區塊鏈也才可能從「信任機器」升級成為引領產業浪潮的重要「引擎」。

去中心化。防止作弊。原來一個人記賬,可以改,現在是50個人,每個人記錄一筆,每個人都賬本都有記錄,你能把50個都改了嗎?50個賬本是通的,除非都改掉。所以用處很大。

看到很多人回答,普通人不能直觀地理解。我簡單明了地解釋一下,區塊鏈就是去中心化,發生一件事的時候,大家都記下,且有自己的密碼,不可篡改。

就是黑客想改,也得一個一個來,累死他,事實上不可能,至少目前。

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。

區塊鏈起源於比特幣,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和生成下一個區塊。

區塊鏈在國際匯兌、信用證、股權登記和證券交易所等金融領域有著潛在的巨大應用價值。將區塊鏈技術應用在金融行業中,能夠省去第三方中介環節,實現點對點的直接對接,從而在大大降低成本的同時,快速完成交易支付。

看了這么多高人的精心指點,本人還是一臉懵,就只記得好像以前有人利用這個所謂的「區塊鏈」做傳銷……

⑥ 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。

⑦ 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。

⑧ 區塊鏈的特點

一、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。
二、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。
三、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。
四、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 。
五、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 。
拓展資料:
1、什麼是區塊鏈?一句話概括。
答:區塊鏈是加密的資料庫鏈條,即在多個時間戳/事件內交易數據加密後關聯在一起,數據不可篡改可共享。
2、表現及邏輯:
a、外部操作表現形式:銀行存取款匯款、記進出賬、購物等。
b、內部邏輯處理(軟體程序):人為操作後數據會先加密後存儲到資料庫,經過程序對數據進行劃分區域,比如根據事件、時間戳內發生的數據進行歸類放在一起為一個區域的數據。多個事件、時間戳內發生的數據相關聯就是區塊鏈。這樣加密的數據可共享,但不可篡改。
c、共享表現形式:查詢個人信息、查賬等。查詢許可權/共享許可權:許可權不同查詢的數據不同,如銀行可以查所有人信息,個人只能查個人。
3、舉的例子大多不同,但邏輯處理的思路是一致的,只不過實現方法和操作不一而已。
4、區塊鏈:具有加密數據、不可篡改數據、共享數據特點。
5、區塊鏈技術:即用編輯的程序對數據進行加密、分區、共享等運用的技術。

開放,共識,任何人都可以參與到區塊鏈網路,每一台設備都能作為一個節點,每個節點都允許獲得一份完整的資料庫拷貝,節點之間基於一套共識機制,通過競爭計算共同維護整個區塊鏈。
去中心化、去信任機制,區塊鏈由眾多的節點共同組成一個點對點的網路,不存在中心化的設備和管理機構,節點之間數據交互通過數字簽名技術進行驗證,不需要信任,只需要按照設置好的規則就行,節點之間不存在欺騙不信任的問題。
交易透明,雙方匿名,區塊鏈的運行規則是公開透明的,所有的數據信息也是公開的,每筆交易都是對所有節點公開可見,由於節點之間是去信任的,因此節點不需要公開身份,每個參與的節點都是匿名的。
不可篡改,可追溯,單個節點甚至多個節點對資料庫的修改無法影響其他節點的資料庫,區塊鏈中的每一筆交易都通過密碼學方法與兩個相鄰的兩個區塊串聯,因此可以追溯每一筆交易的所有記錄。

⑨ 區塊鏈的特性

1、去中心化

所謂去中心化,是指由於區塊鏈使用分布式核算和存儲,不存在中心化的硬體或管理機構,任意節點的權利和義務都是均等的,系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。

2、開放性

所謂開放性,是指區塊鏈系統是開放的,除了對交易各方的私有信息進行加密,區塊鏈數據對所有人公開,任何人都能通過公開的介面,對區塊鏈數據進行查詢,並能開發相關應用,整個系統的信息高度透明。

3、自治性

區塊鏈的自治性特徵建立在規范和協議的基礎上。區塊鏈採用基於協商一致的規范和協議(如公開透明的演算法),使系統中的所有節點都能在去信任的環境中自由安全地交換數據,讓對「人」的信任改成對機器的信任,任何人為的干預都無法發揮作用。



4、信息不可篡改

所謂信息不可篡改,即一旦信息經過驗證並添加到區塊鏈,就會被永久地存儲起來,除非同時控制系統中超過51%的節點,否則單個節點上對資料庫的修改是無效的。

正因為此,區塊鏈數據的穩定性和可靠性都非常高,區塊鏈技術從根本上改變了中心化的信用創建方式,通過數學原理而非中心化信用機構來低成本地建立信用,出生證、房產證、婚姻證等都可以在區塊鏈上進行公證,擁有全球性的中心節點,變成全球都信任的東西。

5、匿名性

所謂匿名性,是指節點之間的交換遵循固定演算法,其數據交互是無須信任的,交易對手不用通過公開身份的方式讓對方對自己產生信任,有利於信用的累計。

鏈信是擁有千萬級會員用戶的區塊鏈落地應用,擁有自己的誇克區塊鏈作為公鏈,qkibill開源錢包,獨立的區塊瀏覽器,是一個完全自主由用戶掌握自己數據的區塊鏈平台,誇克鏈信創新區塊鏈加生活服務平台,致力於打造更好的區塊鏈服務,鏈信區塊鏈具備以上的幾個特點,是真的區塊鏈項目。

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