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区块链节点模型

发布时间: 2025-07-02 12:01:25

区块链及其安全机制

块链技术至今主要用于虚拟货币,主要例子是比特币系统.块链是分布式数据库,由连续块构成,包含多个信息.(多节点备份相同的数据,维持连续的交易文件).块链没有管理者,完老腔全没有中心.如果中心进行交易,最大的担心是交易的安全性.今天的编辑介绍块链及其安全机制.

集中和分布交易的特点

块链是分布式数据库,具有中心化的特点.以下例子是金融系统中集中型和分桥腔布型的比较.对于红色、黄色和蓝色,根据传统的金融机制,必须通过银行进行交易.然而,在采用分布式区块敏含衫链模型后,没有必要通过银行进行自主交易.

(1)集中模型:

1)通过银行等金融机构进行交易

2)银行统一管理馀额和账号等信息

3)需要提前开户并获得身份证卡.

4)安全依赖于银行,需要通过各种法规和制度检查欺诈行为.

(2)分布模型:

1)在P2P网络上与用户交易

2)地址由参与者自己管理,馀额由全球共享的分布帐簿管理

3)您需要安装软件并连接到P2P网络

Ⅱ 区块链是什么意思

狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。
广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。
来源:知乎

Ⅲ 刚刚了解,谁能告诉我区块链是什么通俗解释一下区块链技术的方法

大家共同记账的方式,也被称为“分布式”或“去中心化”,因为人人都记账,且账本的准确性由程式算法决定,而非某个权威机构。

这就是区块链,核心讲完了,区块链就这么简单,一个共同记账的账本

区块链技术六大核心算法:

区块链核心算法一:拜占庭协定

拜占庭的故事大概是这么说的:拜占庭帝国拥有巨大的财富,周围10个邻邦垂诞已久,但拜占庭高墙耸立,固若金汤,没有一个单独的邻邦能够成功入侵。任何单个邻邦入侵的都会失败,同时也有可能自身被其他9个邻邦入侵。拜占庭帝国防御能力如此之强,至少要有十个邻邦中的一半以上同时进攻,才有可能攻破。然而,如果其中的一个或者几个邻邦本身答应好一起进攻,但实际过程出现背叛,那么入侵者可能都会被歼灭。于是每一方都小心行事,不敢轻易相信邻国。这就是拜占庭将军问题。

区块链核心算法二:非对称加密技术

在上述拜占庭协定中,如果10个将军中的几个同时发起消息,势必会造成系统的混乱,造成各说各的攻击时间方案,行动难以一致。谁都可以发起进攻的信息,但由谁来发出呢?其实这只要加入一个成本就可以了,即:一段时间内只有一个节点可以传播信息。当某个节点发出统一进攻的消息后,各个节点收到发起者的消息必须签名盖章,确认各自的身份。

区块链核心算法三:容错问题

我们假设在此网络中,消息可能会丢失、损坏、延迟、重复发送,并且接受的顺序与发送的顺序不一致。此外,节点的行为可以是任意的:可以随时加入、退出网络,可以丢弃消息、伪造消息、停止工作等,还可能发生各种人为或非人为的故障。我们的算法对由共识节点组成的共识系统,提供的容错能力,这种容错能力同时包含安全性和可用性,并适用于任何网络环境。

区块链核心算法四:Paxos 算法(一致性算法)

Paxos算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值(决议)达成一致。一个典型的场景是,在一个分布式数据库系统中,如果各节点的初始状态一致,每个节点都执行相同的操作序列,那么他们最后能得到一个一致的状态。为保证每个节点执行相同的命令序列,需要在每一条指令上执行一个“一致性算法”以保证每个节点看到的指令一致。一个通用的一致性算法可以应用在许多场景中,是分布式计算中的重要问题。 节点通信存在两种模型:共享内存和消息传递。Paxos算法就是一种基于消息传递模型的一致性算法。

区块链核心算法五:共识机制

区块链共识算法主要是工作量证明和权益证明。拿比特币来说,其实从技术角度来看可以把PoW看成重复使用的Hashcash,生成工作量证明在概率上来说是一个随机的过程。开采新的机密货币,生成区块时,必须得到所有参与者的同意,那矿工必须得到区块中所有数据的PoW工作证明。与此同时矿工还要时时观察调整这项工作的难度,因为对网络要求是平均每10分钟生成一个区块。

区块链核心算法六:分布式存储是一种数据存储技术,通过网络使用每台机器上的磁盘空间,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,数据分散的存储在网络中的各个角落。所以,分布式存储技术并不是每台电脑都存放完整的数据,而是把数据切割后存放在不同的电脑里。就像存放100个鸡蛋,不是放在同一个篮子里,而是分开放在不同的地方,加起来的总和是100个。想了解更多可以多利用网络搜索,网络搜索结果-小知识

Ⅳ 请问区块链的架构是什么

首先需要知道区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式,其次对于区块链系统的组成架构金窝窝集团认为是由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。

1、数据层:封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术

2、网络层:则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;

3、共识层:主要封装网络节点的各类共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;

4、合约层:主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;目前西南地区金窝窝已经率先开始了以区块链为底层技术的大数据研究,也提供以区块链为底层技术的大数据服务。

5、应用层:则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点

Ⅳ 区块链行业架构包含哪些

区块链技术的架卜槐袜构模型如下几点:

1、数据层

数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等型激技术;


2、网络层

网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;


3、共识层

共识层主要封装网络节点的明颂各类共识算法;


4、激励层

激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;


5、合约层

合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;


6、应用层

应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。


Ⅵ 一张图了解什么是区块链(五分钟带你看懂什么是区块链)

简单易懂地介绍什么是区块链

区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

比特币、莱特币、普银、以太币等数字加密货币的底层技术都是区块链,他们都只是区块链的一种应用。

什么是区块链?一幅漫画让你看懂(小白必看)

“区块链”一词其实在早期的密码学圈子里,对于比特币的底层技术就是称为“比特币”,英文则用大写的B开头的Bitcoin指比特币这个网络系统或者网络协议。

但是由于大众的混淆,现在一谈起比特币人们就十分抵触,认为比特币就是违法、骗局、传销的代名词,是互联网金融又一个现象级泡沫!于是乎,人们只好将所有的底层技术(时间戳、工作量证明机制等等等)合并起来,为了跟比特币区分,重新取了个名字叫Blockchain,翻译过来就成了“区块链”,这才有了“区块链”一词的出现。

区块链不是一个单一的技术,而是一系列技术的集合。

那区块链到底应该如何理解呢?我们首先用大家都爱谈的恋爱,举个简单的例子。建立一个简单的区块链模型,那么在这个区块链模型里面谈恋爱将会出现一下情况:

未来所有适龄男女恋爱,结婚的承诺全过程都被其他所有适龄男女共识,两个人在一起发生的所有故事就会形成区块。

其他所有男女就是链,如果有第三者来插足或自身违背另一半,其他人都能看到,以后就再也找不到对象了。

区块链准确的说就是“全中心”体系,就是链上的每个节点都是中心。

试婚男女谈恋爱,晒朋友圈,秀恩爱,承诺相爱一生一世并被其他所有适婚男女所知就是区块链的应用。如果有一天某一方违背诺言,不要以为删除照片就有用,因为桩桩件件都被所有适婚男女记录在案。

不可删除,不可更改,这就是区块链技术。

区块链是什么通俗解释,一张图看懂区块链

区块链是什么通俗解释,一张图看懂区块链

区块链是最近一个比较火热的话题,很多人都在讨论区块链的问题,最近国内也有一些公司开始用区块链的技术开发了一些产品,区块链是用于比特币的一种底层技术,这正式因为比特币的大火让很多人关注到了比特币,但有很多人对于区块链是什么还并不了解,下面就给我来解释一下区块链。

比特币是很多人比较关注的数字货币,而比特币的底层技术就是区块链,区块链是一种计算机技术,是一种新型的应用模式。区块链就好比是一个大的数据库账本,在这个大的账本上记录了所有的交易情况,而记录这个账本的人跟传统的记账有很大区别,传统记账通常是由专门的记账方进行操作,例如淘宝、天猫是阿里巴巴进行记账的,微信交易是由腾讯记账的,而区块链是由全民参与记账,每个参与记账的人入手都有一个账本。

举例来给大家说明,例如A想找B借款1万元,B想将钱借给A,但是又担心A借钱后赖账不还,因此在借钱时会找第三方的公证人,由公证人帮忙B将这笔账给记下来,这种就是传统的记账方式,靠第三方来获取信任,记账的账本是在第三方手中的,这种记账方式存在第三方篡改账本的可能性,而去中心话的意思就是在借款时不需要公证人,不需要依靠第三方来获取信任,去中心化的形势就好比B给A借钱时,B拿着大喇叭喊”A找我借了一万元钱,你们帮我记下账“这个时候,大家都会拿着自己手上的账本将这笔账给记录下来,每个人都有一个账本,可以避免账本被篡改的可能。

什么是区块链概念?区块链究竟是什么?三分钟读懂!

2019年10月25日,新闻联播传递出一个非常重要的信号:国家要大力发展区块链。之后,区块链简直就是网红,大街小巷都飘荡着“区块链“的身影。实际上,很多科技企业早已在区块链技术上布局。

尽管说区块链很火,但是很多人对于区块链并不是很了解。

区块链是什么呢?

我们先看一下度娘是怎么解释的。网络显示:区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

区块链为什么会被叫做区块链呢?

区块链是由一个个的区块链接而成,而区块是一个一个的存储单元,记录了各区块节点的交流信息,区块很像数据库的记录,每次写入数据,就是创建一个区块。而随着信息交流的扩大,一个区块与一个区块相继续,形成的结果就叫区块链。

区块链的特点有哪些呢?

区块链主要有以下几个方面的特点:

1、去中心化:在区块链的系统中,每一个节点都有同等的权利和义务,这里没有中心管制。去中心化很好的建立了彼此之前的信任联系,尽管没有一个中央管理机构,但是人们之间可以相互协作相互信任。这主要应用了区块链分布式账本技术。

2、开放性:区块链的数据对所有的人是开放的,除了一些加密的信息不被开放之外,所有人都可以在这里查到数据。

3、独立性:整个区块链系统不依赖其他第三方,所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据,不需要任何人为的干预。

4、安全性:区块链具有一定的安全性,不可篡改性。因为区块链系统中大家手里都是一样的账本,如果有人想篡改的话,那么只有在控制了超过51%的记账节点,才有可能伪造出一条不存在的记录。当然了,这基本上是不可能的。这主要是源于区块链的核心技术:共识机制,共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点。

5、匿名性:很多人觉得区块链这么开放,这么透明,是不是我们就没有隐私了?其实不是,虽然说在区块链中的交易信息是公开透明的,但是账户的身份信息是被进行加密的,只有得到了授权,才能访问。

现在给大家讲一个故事,帮助大家更好的理解区块链。

家里一共三口人,爸爸妈妈和哥哥弟弟。去年的时候,家里的账本是由爸爸来负责的,家里所有的进账以及支出都是爸爸一个人在负责。

然而双十一那天,一向节俭的妈妈想在某宝上给自己买一件漂亮的衣衣,一查账本,发现不对劲儿。按理说除了存银行和理财的一些钱,家里的日常消费的的钱的去向都在这个账本上,但是怎么看怎么都不对。有的消费明明没有,却被记录在内。

后来,爸爸主动招供,说是自己忍不住买了一包烟。

后来妈妈改了策略,全家人都记账,每个月的消费支出大家都记在自己的账本上。每当家里产生了一笔交易或者消费的时候,妈妈都会喊一声,记账啦,大家就都把交易记载自己的账本上。这就是去中心化记账模式,人人都是中心,人人手里都有账本。

而之前的爸爸记账模式就是中心化记账,如果爸爸一个人想做手脚,很难有人看得出来,而去中心化记账模式很好的解决了中心化记账的弊端,如果爸爸想篡改账本的话,非常难。

比如说,爸爸如果想从账本里拿点儿钱再偷偷买烟的话,钱的数量是有限的,而想拿钱就得改改账本,但是光篡改自己的账本是不行的,他得把包含他在内的三个人的账本都改掉。而这无疑是比登天还难。

所以,很多次爸爸动了抽烟的念头之后,但是无奈现状如此,只得放弃这个念头。

区块链和比特币是不是一回事儿呢?

实际上,区块链和比特币并不是一回事儿,它只是比特币的底层技术,比特币是区块链第一个应用的数字货币而已。

2008年中本聪第一次提出了区块链的概念,随后几年,成为了电子货币比特币的核心组成部分,作为所有交易的公共账簿。而区块链首先被应用于比特币。

区块链的缘起是解决信任问题,而且,区块链最成功的一个应用是数字货币。比特币可以说是到目前为止区块链最成功的一个应用。

区块链的应用有哪些?

区块链的应用其实很广泛,除了数字货币,比特币未来的应用还是非常广泛的,区块链技术目前已在不同行业得到了广泛的应用。如商品溯源、版权保护与交易、支付清算、物联网、数字营销、医疗等,推动不同行业快速进入“区块链+”时代。

1、支付清算:区块链可摒弃中转银行的角色,实现点到点支付,减少中转费用,加速资金利用率。

2、商品追溯:比如我们在某宝上买一件衣服,我们可以看到这件衣服的前世今生。

3、证券交易:传统的证券交易需要经过四大机构协调工作,效率低、成本高。区块链技术可独立地完成一条龙式服务。

4、供应链:将区块链技术引入供应链系统,系统内部同步信息、可做到对各个环节把控,更好的完成分工协作,便于事后追责。

5、知识产权:版权上链,我们的摄影作品、音乐作品、文学作品等都会成为我们的信息,信息所有权将得以确认,成为我们的财产。

漫画图解什么是区块链

漫画图解:什么是区块链

什么是区块链?

区块链,英文Blockchain,本质上是一种去中心化的分布式数据库。任何人只要架设自己的服务器,接入区块链网络,都可以成为这个庞大网络的一个节点。

区块链既然本质是数据库,里面究竟存储了什么东西呢?让我们来了解一下区块链的基本单元:区块(Block)。

一个区块分为两大部分:

1.区块头

区块头里面存储着区块的头信息,包含上一个区块的哈希值(PreHash),本区块体的哈希值(Hash),以及时间戳(TimeStamp)等等。

2.区块体

区块体存储着这个区块的详细数据(Data),这个数据包含若干行记录,可以是交易信息,也可以是其他某种信息。

刚才提及的哈希值又是什么意思呢?

想必大家都听说过MD5,MD5就是典型的哈希算法,可以把一串任意长度的明文转化成一串固定长度(128bit)的字符串,这个字符串就是哈希值。

而在我们的区块链中,采用的是一种更为复杂的哈希算法,叫做SHA256。最新的数据信息(比如交易记录)经过一系列复杂的计算,最终会通过这个哈希算法转化成了长度为256bit的哈希值字符串,也就是区块头当中的Hash,格式如下:

区块与Hash是一一对应的,Hash可以当做是区块的唯一标识。

不同的区块之间是如何进行关联的呢?依靠Hash和PreHash来关联。每一个区块的PreHash和前一个区块的Hash值是相等的。

为什么要计算区块的哈希值呢?

既然区块链是一个链状结构,就必然存在链条的头节点(第一个区块)和尾节点(最后一个区块)。一旦有人计算出区块链最新数据信息的哈希值,相当于对最新的交易记录进行打包,新的区块会被创建出来,衔接在区块链的末尾。

新区块头的Hash就是刚刚计算出的哈希值,PreHash等于上一个区块的Hash。区块体的Data存储的是打包前的交易记录,这部分数据信息已经变得不可修改。

这个计算Hash值,创建新区块的过程就叫做挖矿

用于进行海量计算的服务器,叫做矿机

操作计算的工作人员,叫做矿工。

计算哈希值究竟难在哪里?咱们来做一个最粗浅的解释,哈希值计算的公式如下:

Hash=SHA-256(最后一个区块的Hash+新区块基本信息+交易记录信息+随机数)

其中,交易记录信息也是一串哈希值,它的计算涉及到一个数据结构MerkleTree。有兴趣的小伙伴可以查阅相关资料,我们暂时不做展开介绍。

这里关键的计算难点在于随机数的生成。猥琐的区块链发明者为了增大Hash的计算难度,要求Hash结果的前72bit必须都是0,这个几率实在是太小太小。

由于(最后一个区块的Hash+新区块基本信息+交易记录信息)是固定的,所以能否获得符合要求的Hash,完全取决于随机数的值。挖矿者必须经过海量计算,反复生成随机数进行“撞大运”一般的尝试,才有可能得到正确的Hash,从而挖矿成功。

同时,区块头内还包含着一个动态的难度系数,当全世界的硬件计算能力越来越快的时候,区块链的难度系数也会水涨船高,使得全网平均每10分钟才能产生出一个新区块。

小伙伴们明白挖矿有多么难了吧?需要补充的是,不同的区块链应用在细节上是不同的,这里所描述的挖矿规则是以比特币为例。

区块链的应用

比特币(BitCoin)的概念最初由中本聪于2008年提出,而后根据这一思路设计发布了开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。

什么是P2P网络呢?

传统的货币都是由中央银行统一发行,所有的个人储蓄也是由银行统一管理,这是典型的中心化系统。

而比特币则是部署在一个全世界众多对等节点组成的去中心化网络之上。每一个节点都有资格对这种数字货币进行记录和发行。

至于比特币底层的数据存储,正是基于了区块链技术。比特币的每一笔交易,都对应了区块体数据中的一行,简单的示意如下:

交易记录的每一行都包含时间戳、交易明细、数字签名。

表格中只是为了方便理解。实际存储的交易明细是匿名的,只会记录支付方和收款方的钱包地址。

至于数字签名呢,可以理解为每一条单笔交易的防伪标识,由非对称加密算法所生成。

接下来说一说比特币矿工的奖励:

比特币协议规定,挖到新区块的矿工将获得奖励,从2008年起是50个比特币,然后每4年减半,目前2018年是12.5个比特币。流通中新增的比特币都是这样诞生的,也难怪大家对挖掘比特币的工作如此趋之若鹜!

区块链的优势和劣势

区块链的优势:

1.去中心化

区块链不依赖于某个中心节点,整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护,都可以进行数据的存储和检验。这样一来,除非攻击者黑掉全网半数以上的节点,否则整个系统是不会遭到破坏的。

2.信息不可篡改

区块内的数据是无法被篡改的。一旦数据遭到篡改哪怕一丁点,整个区块对应的哈希值就会随之改变,不再是一个有效的哈希值,后面链接的区块也会随之断裂。

区块链的劣势:

1.过度消耗能源

想要生成一个新的区块,必须要大量服务器资源进行大量无谓的尝试性计算,严重耗费电能。

2.信息的网络延迟

以比特币为例,任何一笔交易数据都需要同步到其他所有节点,同步过程中难免会受到网络传输延迟的影响,带来较长的耗时。

几点补充:

1.本漫画部分内容参考了阮一峰的博文《区块链入门教程》,感谢这位大神的科普。

2.由于篇幅有限,关于MerkleTree和非对称加密的知识暂时没有展开细讲,有兴趣的小伙伴们可以查阅资料进行更深一步的学习。

Ⅶ 什么是区块链

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。区块链(Blockchain)是比特币的一个重要概念,它本质上是一个去中介化的数据库,同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。

一般说来,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。 其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法;网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;共识层主要封装网络节点的各类共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。

 

这段话很生涩吧?看不懂没关系,我们来打个比方。

设想每个人有个神奇的小本本。当两个人间一笔交易发生时,这笔交易记录在你两个的小本本上,不需要任何中介,包括公证机构。最神奇的是,这笔交易记录将会很快自动复制到所有人的小本本上,大家都能看到。当超过一半的小本本上都有这笔交易记录时,交易便正式生效了。

交易生效后,你无法私自篡改记录。哪怕你能够涂改你自己的小本本上的记录,除非你能同时篡改大多数人小本本上的记录(而这几乎是完全不可能的事情),否则交易依然有效。

所以不需要第三方信任中介,这样的交易就可以放心地展开,因为所有其他人都在自动地为交易公证。你买了东西后想赖帐?没门。同样,你也不用担心对方赖账。

因为区块链有可大规模扩展、数据公开透明、数据不可纂改等特点,特别是能有效解决陌生人间的信任问题,所以可以推广到所有可以数字化的领域,比如数字货币、支付清算、数字票据、权益证明、征信、政务服务、医疗记录等。

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