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我們要把區塊鏈作為核心技術

發布時間: 2023-05-31 22:55:45

區塊鏈提升至戰略高度,雲計算+5G 長期受益(附股)

區塊鏈上升到國家高度,「要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口,加快推動區塊鏈技術和產業創新發展」。這對於區塊鏈概念板塊無疑是一個重磅消息,區塊鏈、數字貨幣等概念股迎來超級風口。

區塊鏈是對現有成熟技術的有機組合,其核心技術主要包括分布式賬本、 共識機制、智能合約以及密碼學,進而實現難以篡改的鏈式數據結構。

構建區塊鏈的物理基礎是分布式賬本,是在多個網路節點中進行獨立完整的 數據存儲。為解決分布式系統的一致性認證,系統層面引入共識演算法,應用 較多的包括 PoW、PoS(主要用於比特幣等公鏈系統,配套發行代幣,算力 消耗較大),以及 PBFT(主要用於聯盟鏈或私鏈,不需要代幣)。

天風證券研究報告指出,區塊鏈技術的特性,對通信產業鏈帶來三方面直接拉動:

1)算力承載帶動 伺服器和數據中心需求;

2)分布式存儲帶動公有雲/私有雲需求,同時區 塊鏈應用也將加速企業上雲進度,對雲計算、IDC、交換機/伺服器產生長 期需求;

3)低時延高速率的 5G 網路是解決區塊鏈交易速率低的重要途徑。

天風證券指出,區塊鏈的應用部署,將對通信產業多個環節帶來需求拉動,具體來看:

1)公鏈模式下,共識演算法需要大量算力支持,目前應用於共識計算的設備 以伺服器(礦機)為主,將產生大量伺服器需求,帶動 IDC 需求增長。

2)公鏈和聯盟鏈模式下,區塊鏈均需要大量分布式節點存儲賬本信息,將 帶來公有雲/私有雲存儲需求。進一步提升雲計算、IDC 以及交換機/伺服器的長期需求。

3)由於區塊鏈分布式架構的特性,不同節點計算能力、網路狀況等因素導 致區塊鏈交易速度較低(比特幣網路 7 筆/秒、以太坊 15 筆/秒,相比 VISA 峰值 56000 筆/秒、支付寶 256000 筆/秒顯著偏低)。為解決區塊鏈規模應 用中的交易擁堵和成本攀升,高性能網路成為重要的環節。5G 網路的大速 率、低時延特性,以及天然的大規模邊緣節點資源,完美契合區塊鏈技術的 需求。

區塊鏈技術被提升到自主創新重要突破口的高度,產業投入、研發和落地 進度有望持續提速。天風證券認為,作為區塊鏈部署和運行的核心載體,通信產業鏈有望長期重點受益,具體來看:

② 區塊鏈帶來了哪些顛覆,為什麼能夠成為國家戰略

區塊鏈的顛覆性特徵在於以下四個方面:一、透明性。區塊鏈系統的數據記錄對全網節點是透明的,數據記錄的更新操作對全網節點也是透明的,這是區塊鏈系統值得信任的基礎。由於區塊鏈系統使用開源的程序、開放的規則和高參與度,區塊鏈數據記錄和運行規則可以被全網節點審查、追溯,具有很高的透明度。
二、開放性。區塊鏈系統是開放的,除了數據直接相關各方的私有信總被加密外區塊鏈的數據對所有人公開(具有特殊許可權要求的區塊鏈系統除外)。任何人或參與節點都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據記錄或者開發相關應用,因此整個系統信息高度透明。
三、信息不可篡改。區塊鏈系統的信息一旦經過驗證並添加至區塊鏈後,就會得到永久存儲,無法更改(具備特殊更改需求的私有區塊鏈等系統除外)。除非能夠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,因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高
四、去中心化。去中心化是區塊鏈最基本的特徵,意味著區塊鏈不再依賴於中央處理節點,實現了數據的分布式記錄、存儲和更新。在傳統的中心化網路中,對一個中心節點實行攻擊即可破壞整個系統,而在一個去中心化的區塊鏈網路中,攻擊單個節點無法控制或破壞整個網路掌握網內超過5%的節點只是獲得控制權的開始而已。2019年是區塊鏈技術商業應用的元年,而政策利好的刺激將讓區塊鏈技術的發展更加穩健。
隨著區塊鏈技術的應用逐漸滲透到數字金融、互聯網等眾多領域,大家對區塊鏈的價值認識更加清晰。
區塊鏈已經形成了全球競爭的態勢,各國都在搶占發展先機,中國更不能落後;因此,區塊鏈成為國家戰略亦無可厚非。

③ 區塊鏈技術有哪些區塊鏈核心技術介紹


當下最火熱的互聯網話題是什麼,不用小編說也知道,那就是區塊鏈技術,不過不少朋友只是聽說過這個技術,對其並沒有過多的深入理解,那麼區塊鏈技術有哪些?下面我們將為大家帶來區塊鏈核心技術介紹,以作大家參考之用。
區塊鏈技術核心有哪些?
區塊鏈技術可以是一個公開的分類賬(任何人都可以看到),也可以是一個受許可的網路(只有那些被授權的人可以看到),它解決了供應鏈的挑戰,因為它是一個不可改變的記錄,在網路參與者之間共享並實時更新。
區塊鏈技術----數據層:設計賬本的數據結構
核心技術1、區塊+鏈:
從技術上來講,區塊是一種記錄交易的數據結構,反映了一筆交易的資金流向。系統中已經達成的交易的區塊連接在一起形成了一條主鏈,所有參與計算的節點都記錄了主鏈或主鏈的一部分。
每個區塊由區塊頭和區塊體組成,區塊體只負責記錄前一段時間內的所有交易信息,主要包括交易數量和交易詳情;區塊頭則封裝了當前的版本號、前一區塊地址、時間戳(記錄該區塊產生的時間,精確到秒)、隨機數(記錄解密該區塊相關數學題的答案的值)、當前區塊的目標哈希值、Merkle數的根值等信息。從結構來看,區塊鏈的大部分功能都由區塊頭實現。
核心技術2、哈希函數:
哈希函數可將任意長度的資料經由Hash演算法轉換為一組固定長度的代碼,原理是基於一種密碼學上的單向哈希函數,這種函數很容易被驗證,但是卻很難破解。通常業界使用y=hash(x)的方式進行表示,該哈希函數實現對x進行運算計算出一個哈希值y。
常使用的哈希演算法包括MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-384及SHA-512等。以SHA256演算法為例,將任何一串數據輸入到SHA256將得到一個256位的Hash值(散列值)。其特點:相同的數據輸入將得到相同的結果。輸入數據只要稍有變化(比如一個1變成了0)則將得到一個完全不同的結果,且結果無法事先預知。正向計算(由數據計算其對應的Hash值)十分容易。逆向計算(破解)極其困難,在當前科技條件下被視作不可能。
核心技術3、Merkle樹:
Merkle樹是一種哈希二叉樹,使用它可以快速校驗大規模數據的完整性。在區塊鏈網路中,Merkle樹被用來歸納一個區塊中的所有交易信息,最終生成這個區塊所有交易信息的一個統一的哈希值,區塊中任何一筆交易信息的改變都會使得Merkle樹改變。
核心技術4、非對稱加密演算法:
非對稱加密演算法是一種密鑰的保密方法,需要兩個密鑰:公鑰和私鑰。公鑰與私鑰是一對,如果用公鑰對數據進行加密,只有用對應的私鑰才能解密,從而獲取對應的數據價值;如果用私鑰對數據進行簽名,那麼只有用對應的公鑰才能驗證簽名,驗證信息的發出者是私鑰持有者。
因為加密和解密使用敗裂仿的是兩個不同的密鑰,所以這種演算法叫做非對稱加密演算法,而對稱加密在加密與解密的過程中使用的是同一把密鑰。
區塊鏈技術----網路層:實現記賬節點的去中心化
核心技術5、P2P網路:
P2P網路(對等網路),又稱點對點技術,是沒有中心伺服器、依靠用戶群交換信息的互聯網體系。與有中心伺服器的中央網路系統不同,對等網路的每個用戶端既是一個節點,也有伺服器的功能。國內的迅雷軟體採用的就是P2P技術。P2P網路其具有去中心化與健壯性等特點。
區塊鏈技術----共識層:調配記賬節點的任務負載
核心技術6、共識機制:
共識機制,就是所有記賬節點之間如何達成共識,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。目前主要有四大類共識機制:PoW、PoS、DPoS和分布式一致性演算法。
PoW(ProofofWork,工作量證明):PoW機制,也就是像比特幣的挖礦機制,礦工通過把網路尚未記錄的現有交易打包到一個區塊,然後不斷遍歷嘗試來尋找一個隨機數,使得新區塊加上隨機數的哈希值滿足一定的難度條件。找到滿足條件的隨機數,就相當於確定了區塊鏈最新的一個區塊,也相當於獲得了區塊鏈的本輪記賬權。礦工把滿足挖礦難度條件的區塊在源伏網路中廣播出去,全網其他節點在驗證該區塊滿足挖礦難度條件,同時區塊里的交易數據符合協議規范後,將各自把該區塊鏈接到自己版本的區塊鏈上,從而在全網形成對當前網路狀態的共識。
PoS(ProofofStake,權益證明):PoS機制,要求節點提供擁有一定數量的代幣證明來獲取競爭區塊鏈記賬權的一種分布式共識機制。如果單純依靠代幣余額來決定記賬者必然察纖使得富有者勝出,導致記賬權的中心化,降低共識的公正性,因此不同的PoS機制在權益證明的基礎上,採用不同方式來增加記賬權的隨機性來避免中心化。例如點點幣(PeerCoin)PoS機制中,擁有最多鏈齡長的比特幣獲得記賬權的幾率就越大。NXT和Blackcoin則採用一個公式來預測下一記賬的節點。擁有多的代幣被選為記賬節點的概率就會大。未來以太坊也會從目前的PoW機制轉換到PoS機制,從目前看到的資料看,以太坊的PoS機制將採用節點下賭注來賭下一個區塊,賭中者有額外以太幣獎,賭不中者會被扣以太幣的方式來達成下一區塊的共識。
DPoS(DelegatedProof-Of-Stake,股份授權證明):DPoS很容易理解,類似於現代企業董事會制度。比特股採用的DPoS機制是由持股者投票選出一定數量的見證人,每個見證人按序有兩秒的許可權時間生成區塊,若見證人在給定的時間片不能生成區塊,區塊生成許可權交給下一個時間片對應的見證人。持股人可以隨時通過投票更換這些見證人。DPoS的這種設計使得區塊的生成更為快速,也更加節能。
分布式一致性演算法:分布式一致性演算法是基於傳統的分布式一致性技術。其中有分為解決拜占庭將軍問題的拜占庭容錯演算法,如PBFT(拜占庭容錯演算法)。另外解決非拜占庭問題的分布式一致性演算法(Pasox、Raft),詳細演算法本文不做說明。該類演算法目前是聯盟鏈和私有鏈場景中常用的共識機制。
綜合來看,POW適合應用於公鏈,如果搭建私鏈,因為不存在驗證節點的信任問題,可以採用POS比較合適;而聯盟鏈由於存在不可信局部節點,採用DPOS比較合適。
區塊鏈技術----激勵層:制定記賬節點的"薪酬體系"
核心技術7、發行機制和激勵機制:
以比特幣為例。比特幣最開始由系統獎勵給那些創建新區塊的礦工,該獎勵大約每四年減半。剛開始每記錄一個新區塊,獎勵礦工50個比特幣,該獎勵大約每四年減半。依次類推,到公元2140年左右,新創建區塊就沒有系統所給予的獎勵了。屆時比特幣全量約為2100萬個,這就是比特幣的總量,所以不會無限增加下去。
另外一個激勵的來源則是交易費。新創建區塊沒有系統的獎勵時,礦工的收益會由系統獎勵變為收取交易手續費。例如,你在轉賬時可以指定其中1%作為手續費支付給記錄區塊的礦工。如果某筆交易的輸出值小於輸入值,那麼差額就是交易費,該交易費將被增加到該區塊的激勵中。只要既定數量的電子貨幣已經進入流通,那麼激勵機制就可以逐漸轉換為完全依靠交易費,那麼就不必再發行新的貨幣。
區塊鏈技術----合約層:賦予賬本可編程的特性
核心技術8、智能合約:
智能合約是一組情景應對型的程序化規則和邏輯,是通過部署在區塊鏈上的去中心化、可信共享的腳本代碼實現的。通常情況下,智能合約經各方簽署後,以程序代碼的形式附著在區塊鏈數據上,經P2P網路傳播和節點驗證後記入區塊鏈的特定區塊中。智能合約封裝了預定義的若干狀態及轉換規則、觸發合約執行的情景、特定情景下的應對行動等。區塊鏈可實時監控智能合約的狀態,並通過核查外部數據源、確認滿足特定觸發條件後激活並執行合約。
以上就是小編為您帶來的區塊鏈技術有哪些?區塊鏈核心技術介紹的全部內容。

④ 如何看待國家加快推動區塊鏈技術

1)首先,明確了區塊鏈的技術價值和定位,就像我最開始說的,給區塊鏈的定位要把區塊鏈作為核心技術、自主創新的重要突破口。
2)要把區塊鏈和互聯網、人工智慧作為同一高度的技術,區塊鏈要正式進入我們一個硬科技發展的范疇。
3)指明了我們區塊鏈的發展和應用方向,包括這次講話中講到區塊鏈的技術已經延伸到數字金融、物聯網、智能製造、供應鏈管理、數字資產交易等等多個領域,在應用方面,應用過程中肯定不免產生一些監管或者是法律問題,這方面的講話中是怎麼指示的呢?他提到要把依法治網落實到區塊鏈的管理中,推動區塊鏈安全有序的發展。
4)在應用和發展比較重要的點,提到區塊鏈脫虛向實、賦能實體、改善民生、取得產業優勢,更好服務整個產業經濟的發展。其實通過對區塊鏈技術的學習,從一個側面或者是釋放的信號表示對區塊鏈的創新和領跑的態度,希望在區塊鏈這塊發展我們能夠首先擁有自己的核心技術,而且要在國際競爭激烈的今天處於領跑者的地位。
5)就是提升整個區塊鏈行業的市場信心,尤其是對整個在區塊鏈技術的應用和發展,有很大的市場信心的提升,勢必在接下來一段時間內會吸引更多的,包括資本市場和比如說更多的人才、研究應用都會進入這個領域。更多的資本、更多的人力、更多其他社會相關方麵包括在法治、立法方面,多方面的關注,才會正向來更好的促進整個區塊鏈技術的應用和落地這是我對區塊鏈技術學習的四點觀點或者是總結。
如果大家關注區塊鏈比較久的話,其實從國家層面,包括從「十三五」規劃,其中已經把區塊鏈技術寫入到「十三五」規劃,作為跟人工智慧、大數據、雲計算作為一項並列技術去發展的,包括從2018年下半年出台了,網信辦出台對區塊鏈應用服務的備案,從各個方面其實都是對整個區塊鏈的發展都做一個正向的指導或者是保護的作用。
當然,談到區塊鏈可能大家以往的認識裡面可能也會說,區塊鏈是不是都會想到一些炒幣之類的,數字貨幣這一塊其實只是區塊鏈領域比較窄的領域,我們現在包括從現代社會的主流或者是國家層面的支持,更多支持在區塊鏈技術應用在實體行業,賦能實體產業經濟的發展
區塊鏈技術的核心優勢是去中心化,能夠通過運用數據加密、時間戳、分布式共識和經濟激勵等手段,在節點無需互相信任的分布式系統中實現基於去中心化信用的點對點交易、協調與協作,從而為解決中心化機構普遍存在的高成本、低效率和數據存儲不安全等問題提供了解決方案。
區塊鏈的應用領域有數字貨幣、通證、金融、防偽溯源、隱私保護、供應鏈、娛樂等等,區塊鏈、比特幣的火爆,不少相關的top域名都被注冊,對域名行業產生了比較大的影響。

⑤ 區塊鏈是什麼意思,一文教你讀懂區塊鏈

據新華網報道:2019年10月24日下午,中共中央政治局就 區塊鏈 技術發展現狀和趨勢進行了第十八次集體學習。

習近平在組織這次學習的時候說到:「區塊鏈技術的集成應用在新的技術革新和產業變革中起著重要作用。我們要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口,明確主攻方向,加大投入力度,著力攻克一批關鍵核心技術,加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。」

一時間「區塊鏈」這個詞火爆了全網,有軟體開發背景的人可能會對區塊鏈技術有一定的了解,但是我們大部分人都是普通人,作為普通人,面對「區塊鏈「這個名詞充滿著疑問,區塊鏈是什麼意思,分布式賬本代表了什麼,中心化和去中心化有什麼區別呢?

網路將區塊鏈定義為: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。

簡單來說區塊鏈就是一個去中心化的資料庫。

這就是分布式記賬法的功能,分布式記賬法為我們的生活帶來了好處與便利。

在實際的生活中,「區塊鏈」技術未來可以廣泛應用於醫療保健、旅行消費、金融支付等領域。為人們得生活帶來便利,同時也會全方位的提升我們的金融環境、就醫環境。

⑥ 區塊鏈是什麼,如何簡單易懂地介紹區塊鏈

區塊鏈是一個信息技術領域的術語。

從本質上講,它是一個共享資料庫,存儲於其中的數據或信息,具有「不可偽造」「全程留痕」「可以追溯」「公開透明」「集體維護」等特徵。基於這些特徵,區塊鏈技術奠定了堅實的「信任」基礎,創造了可靠的「合作」機制,具有廣闊的運用前景。

2019年1月10日,國家互聯網信息辦公室發布《區塊鏈信息服務管理規定》。2019年10月24日,在中央政治局第十八次集體學習時,習近平總書記強調,「把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口」「加快推動區塊鏈技術和產業創新發展」。「區塊鏈」已走進大眾視野,成為社會的關注焦點。

2019年12月2日,該詞入選《咬文嚼字》2019年十大流行語。

(6)我們要把區塊鏈作為核心技術擴展閱讀:

區塊鏈金融應用:

2016年起,各大金融巨頭們也聞風而動,紛紛開展區塊鏈創新項目,探討在各種金融場景中應用區塊鏈技術的可能性。特別是普銀集團率先開創了「區塊鏈+」本位制數字貨幣的先河。

本位制數字貨幣是資產經過第三方機構完成鑒定、評估、確權、保險等流程,經過縝密的數字演算法寫入區塊鏈,形成資產與數字貨幣之間的本位對應關系,稱之為本位制數字貨幣。

為了實現區塊鏈金融大跨越大發展,為了推動中國經濟新發展,加速全球資產流通,實現一代代人為之奮斗不已的復興夢想,普銀集團將於2016年12月9日在貴州舉行普銀區塊鏈金融貴陽戰略發布儀式;

會上將就區塊鏈實現資產的數字化流通、區塊鏈金融交易模式、並對區塊鏈服務與社會公共產業的應用落地展開探討。此次大會將標志著區塊鏈金融落地應用的開始,標志著全新金融生態的變革與發展。

以上內容參考:網路-區塊鏈金融;網路-區塊鏈

⑦ 區塊鏈到底怎麼做

需要建立數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層。

1、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;

2、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;

3、共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;

4、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;

5、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;

6、應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。

(7)我們要把區塊鏈作為核心技術擴展閱讀

習近平總書記在中央政治局第十八次集體學習時強調,「把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口」「加快推動區塊鏈技術和產業創新發展」。

黨中央的前瞻判斷,讓「區塊鏈」走進大眾視野,成為金融資本、實體經濟和社會輿論共同關注點。

從網路強國到大數據,從媒體融合到區塊鏈,中央政治局集體學習瞄準技術變革前沿,展現出黨中央的方向把握力、前瞻判斷力和未來預見力,引領著中國產業變革和經濟轉型的步伐。中央政治局這次集體學習,專門強調「區塊鏈」,則為區塊鏈的發展和應用打開了想像空間。

從科技層面來看,區塊鏈涉及數學、密碼學、互聯網和計算機編程等很多科學技術問題。從應用視角來看,簡單來說,區塊鏈是一個分布式的共享賬本和資料庫,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。

這些特點保證了區塊鏈的「誠實」與「透明」,為區塊鏈創造信任奠定基礎。而區塊鏈豐富的應用場景,基本上都基於區塊鏈能夠解決信息不對稱問題,實現多個主體之間的協作信任與一致行動。

⑧ 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。

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