区块链和merkletree

1. 区块链与慈善有什么联系

慈善是一个大课题，这里具体介绍区块链技术，怎么帮助困难地区的人，让他们接受到更好的帮助。
无论是政府或者是社会公益机构，慈善对于困难地区的人来说，都显得尤为重要，但是我们常常会想到相关的款项下拨到了地方，究竟有没有到人们手里，钱用在了哪里？，钱用在了什么地方？这些问题都值得我们思考。
区块链技术可以给慈善的相关款项做到"溯源"开发一款基于慈善的APP，把每一笔的慈善款项或相关的物资，进行数字加密（采用国际认可的SHA256或中国的加密算法SN2）
款项物资数据结构采用merkle tree来存储物资数据，保证任何改动的数据都会自动变成无效的
采用非对称数字签名的申请人，发放方，校验方、进行“公钥”和“私钥”的秘钥管理，可以有效地把一条款项的处理数据都记录起来，那么如果发生款项处理不当，或者是有的人要查询起来的话，就非常清楚了。

2. 比特币钱包

比特币（bitcoin）诞生于2008年的一篇论文。
一个署名为中本聪的人，提出了革命性的构想：让我们创造一种不受政府或其他任何人控制的货币！这个想法堪称疯狂：一串数字，背后没有任何资产支持，也没有任何人负责，你把它当作钱付给对方，怎么会有人愿意接受？
Merkle tree
跟二叉树长得很像，只是这个是下面两个节点取哈希值得到上面节点。只需要记住根节点，就可以检测整棵树有没有被篡改。
根哈希值存在block header里，交易过程存在block body里。全节点包括block header和block body，但是轻节点（比如手机上比特币钱包）只包括block header。这棵树可以证明包含某个交易已经被写进了区块链。
3.共识协议
去中心化的货币要注意的两个问题：
1.谁能发行数字货币：挖矿。
2.怎么验证交易的合法性：区块链。
双花攻击（double spending attack）
双花攻击是数字货币的一个主要挑战。
比特币中的交易都要有输入和输出，币从哪来，花到哪去。
正常情况也可能有两个分叉，因为两个节点同时获得记账权，两个节点打包的区块，同时计算出了那个随机数。此时会暂时两个分叉共存，直到其中某一个区块抢先找到了下一个区块，这条就成了最长合法链，另一个分叉就被丢弃。

女巫攻击（sybil attack）
某恶意节点不停产生账户，账户总数超过总账户的一半，则取得了区块链的控制权。

比特币中的共识协议（Consensus）
一些节点是有恶意的，大部分节点是好的。

想法1：把一些交易打包到区块里作为候选区块，让每个区块投票，如果通过就写入区块链。

不行，因为有的恶意节点一直发布一些含有恶意交易的区块，则一直投票，占用资源。而且有的节点不投票。

想法2：不按账户个数投票，而是按照计算力投票。每个节点都可以产生合法交易放入区块，这些节点就开始试随机数，直到找到H（block header）≤ target，则这个节点有记账权。

唯一产生比特币的途径
coinbase transaction。这个不用指出币的来源，有了记账权的节点（找到了随机数）会有出块奖励。

50BTC->25BTC->12.5BTC，每21万个比特币，奖励就减半。

比特币争夺记账权的过程叫挖矿。争夺记账权的节点叫矿工。

3. 区块链为什么叫区块链

区块链是一个可以共同记账的数字账本，会记录所有曾经发生并经过系统一致认可的交易。相当于全家总动员的方式记账，你在记账，你爸爸和妈妈也在记账，他们都能看到总账，但是已经被保存的信息就无法再被篡改。

2008年由中本聪第一次提出了区块链的概念。随后区块链成为了电子货币比特币的核心组成部分，是作为所有交易的公共账簿。通过利用点对点网络和分布式时间戳服务器，区块链数据库能够进行自主管理。

(3)区块链和merkletree扩展阅读：

区块链的类型

1、公有区块链

世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链，各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链，世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。

2、联合（行业）区块链

行业区块链（Consortium Block Chains)：由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定（预选节点参与共识过程），其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过程(本质上还是托管记账，只是变成分布式记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点），其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。

3、私有区块链

仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。

4. java区块链怎么实现

java区块链代码实现
哈希树的跟节点称为Merkle根，Merkle树可以仅用log2（N）的时间复杂度检查任何一个数据元素是否包含在树中：
package test;
import java.security.MessageDigest;
import java.uTIl.ArrayList;
import java.uTIl.List;
public class MerkleTrees {
// transacTIon List
List《String》 txList;
// Merkle Root
String root;
/**
* constructor
* @param txList transacTIon List 交易List
*/
public MerkleTrees（List《String》 txList） {
this.txList = txList;
root = “”;
}
/**
* execute merkle_tree and set root.
*/
public void merkle_tree（） {
List《String》 tempTxList = new ArrayList《String》（）;
for （int i = 0; i 《 this.txList.size（）; i++） {
tempTxList.add（this.txList.get（i））;
}
List《String》 newTxList = getNewTxList（tempTxList）;
while （newTxList.size（） ！= 1） {
newTxList = getNewTxList（newTxList）;
}
this.root = newTxList.get（0）;
}
/**
* return Node Hash List.
* @param tempTxList
* @return
*/
private List《String》 getNewTxList（List《String》 tempTxList） {
List《String》 newTxList = new ArrayList《String》（）;
int index = 0;
while （index 《 tempTxList.size（）） {
// left
String left = tempTxList.get（index）;
index++;
// right
String right = “”;
if （index ！= tempTxList.size（）） {
right = tempTxList.get（index）;
}
// sha2 hex value
String sha2HexValue = getSHA2HexValue（left + right）;
newTxList.add（sha2HexValue）;
index++;
}
return newTxList;
}
/**
* Return hex string
* @param str
* @return
*/
public String getSHA2HexValue（String str） {
byte［］ cipher_byte;
try{
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance（“SHA-256”）;
md.update（str.getBytes（））;
cipher_byte = md.digest（）;
StringBuilder sb = new StringBuilder（2 * cipher_byte.length）;
for（byte b： cipher_byte） {
sb.append（String.format（“%02x”， b&0xff） ）;
}
return sb.toString（）;
} catch （Exception e） {
e.printStackTrace（）;
}
return “”;
}
/**
* Get Root
* @return
*/
public String getRoot（） {
return this.root;
}
}

5. 区块链技术上的节点是什么

节点就是各区块相连的地方，各区块需要链起来才有用。
最核心的解析：
一.透明性，二.开放性，三.信息不可篡改，四.去中心化，
五、详细的解析。
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。
1、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。
2、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。

6. git和区块链的区别

一、相似性

分布式
Git 确保每个代码仓库在本地保留完整的项目库，而不仅仅是自己在工作的这个分支和自己的提交历史。同时也保留了最近这次 pull 下来后的所有快照和索引信息。

区块链上，每个节点在本地保存完整数据库，而不仅仅是自己的交易信息。

可追溯性
Git commit 链上，每个 commit 对象都包含父级对象（上一次 commit 的对象，除了第一个 commit ），对之前的记录全部可追溯。

区块链上，每个区块都包含前一个区块的索引（除了创世区块）,可以追溯之前所有有效交易。

不可篡改
Git 的 commit 链中，每个对象本身在存储前都计算校验和，然后以校验和来引用。一旦修改，校验和就会不对， 这意味着不可能在 Git 不知情时更改任何文件内容或目录内容。

Git 用以计算校验和的机制叫做 SHA-1 散列（ hash，哈希）。 这是一个由 40 个十六进制字符（ 0-9 和 a-f ）组成字符串，基于 Git 中文件的内容或目录结构计算出来。SHA-1 哈希看起来是这样：区块链中，每个区块包含上个区块 ID，本区块 ID 两个 SHA-256 散列，这两个散列都是基于区块内容计算出来。一旦修改内容，则散列将变化，和其他节点的链不一致，最终不能加入到最长链中，因此无法真正篡改内容。

二、差异性

集体共识和中央节点意志： 1 - 区块链是基于集体共识（ POW/POS)来 merge，形成最长链，最长链即为主链。

2 - 而 Git 体系里，通过仓库托管平台来进行多节点合作时，是平台项目的管理者掌握了 merge 的权力，体现的是中央节点的意志。

密码学
1 - 比特币区块链中，密码学主要用到了以下方式

在比特币区块链的整个体系中，大量使用了公开的加密算法，如 Merkle Tree 哈希数算法，椭圆曲线算法、哈希算法、对称加密算法及一些编码算法。各种算法在比特币区块链中的作用如下：

a)哈希算法

比特币系统中使用的两个哈希函数分别是：1.SHA-256，主要用于完成 PoW （工作量证明）计算； 2.RIPEMD160，主要用于生成比特币地址。

b)Merkle 哈希树

基于哈希值的二叉树或多叉树，在计算机领域，Merkle 树大多用来进行完整性验证处理，在分布式环境下，其进行完整性验证能大量减少数据传输和计算的复杂程度。

c)椭圆曲线算法

比特币中使用基于 secp256k1 椭圆曲线数学的公钥密码学算法进行签名与验证签名，一方面可以保证用户的账户不被冒名顶替，另一方面保证用户不能否认其所签名的交易。用私钥对交易信息签名，矿工用用户的公钥验证签名，验证通过，则交易信息记账，完成交易。

d)对称加密算法

比特币官方客户端使用 AES （对称分组密码算法）加密钱包文件，用户设置密码后，采用用户设置饿密码通过 AES 对钱包私钥进行加密，确保客户端私钥的安全。

e)Base58 编码

Base58 是比特币使用的一种独特的编码方式，主要用于产生比特币的钱包地址，其类似于古典密码学里的置换算法机制，目的是为里增加可读性，把二进制的哈希值变成了我们看到的地址“ ”。

2 - Git：主要用了 SSH 秘钥来进行远程登录验证，用了 SHA-1 来进行代码内容校验和。

SSH 是 Secure Shell 的缩写，由 IETF 的网络工作小组（ Network Working Group ）所制定,是一种专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用 SSH 协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。

SSH 传输的过程如下: (1)远程主机收到用户的登录请求，把自己的公钥发给用户。 (2)用户使用这个公钥，将登录密码加密后，发送回来。 (3)远程主机用自己的私钥，解密登录密码，如果密码正确，允许用户登录。

7. 区块链带来了哪些颠覆，为什么能够成为国家战略

区块链的颠覆性特征在于以下四个方面：一、透明性。区块链系统的数据记录对全网节点是透明的,数据记录的更新操作对全网节点也是透明的,这是区块链系统值得信任的基础。由于区块链系统使用开源的程序、开放的规则和高参与度,区块链数据记录和运行规则可以被全网节点审查、追溯,具有很高的透明度。
二、开放性。区块链系统是开放的,除了数据直接相关各方的私有信总被加密外区块链的数据对所有人公开(具有特殊权限要求的区块链系统除外)。任何人或参与节点都可以通过公开的接口查询区块链数据记录或者开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。
三、信息不可篡改。区块链系统的信息一旦经过验证并添加至区块链后,就会得到永久存储,无法更改(具备特殊更改需求的私有区块链等系统除外)。除非能够同时控制系统中超过51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,因此区块链的数据稳定性和可靠性极高
四、去中心化。去中心化是区块链最基本的特征,意味着区块链不再依赖于中央处理节点,实现了数据的分布式记录、存储和更新。在传统的中心化网络中,对一个中心节点实行攻击即可破坏整个系统,而在一个去中心化的区块链网络中,攻击单个节点无法控制或破坏整个网络掌握网内超过5%的节点只是获得控制权的开始而已。2019年是区块链技术商业应用的元年，而政策利好的刺激将让区块链技术的发展更加稳健。
随着区块链技术的应用逐渐渗透到数字金融、互联网等众多领域，大家对区块链的价值认识更加清晰。
区块链已经形成了全球竞争的态势，各国都在抢占发展先机，中国更不能落后；因此，区块链成为国家战略亦无可厚非。

8. 区块链原理

区块链是一种技术,但它不是一种单一的技术,而是由多种技术整合的结果,包括密码学、数学、经济学、网络科学等。你可以把它看做是一个分布式共享记账技术,也可以看做是一个数据库,只不过这个数据库是由在这个链上的所有节点共同维护,每个节点都有一份账本,因为所有节点的账本一致,不同节点之间可以互相信任,对数据没有疑问,所以大家都说区块链从技术上实现了信任。详细的专业技术可以咨询一些专业的技术公司，例：金博科技，专注开发区块链相关产品，专业研发团队和完善的售后服务，可以电话咨询。