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区块链技术解决拜占庭将军问题

发布时间: 2021-04-21 20:25:45

区块链只是一种技术吗

区块链是一种新型去中心化协议,能安全的存储比特币交易或其他数据,信息不可伪造和篡改,可以自动执行智能合约,无需任何中心化机构的审核。交易既可以是比特币这样的数字货币,也可以是债权、股权、版权等数字资产,区块链技术解决了拜占庭将军问题,大大降低了现实经济的信任成本与会计成本,重新定义了互联网时代的产权制度。

Ⅱ 区块链是什么意思

区块链(Blockchain)严格的定义是指通过基于密码学技术设计的共识机制方式,在对等网络中多个节点共同维护一个持续增长,由时间戳和有序记录数据块所构建的链式列表账本的分布式数据库技术。该技术方案让参与系统中的任意多个节点,把一段时间系统内全部信息交流的数据,通过密码学算法计算和记录到一个数据块(block),并且生成该数据块的指纹用于链接(chain)下个数据块和校验,系统所有参与节点来共同认定记录是否为真。

区块链是一种类似于NoSQL(非关系型数据库)这样的技术解决方案统称,并不是某种特定技术,能够通过很多编程语言和架构来实现区块链技术。并且实现区块链的方式种类也有很多,目前常见的包括POW(Proof of Work,工作量证明),POS(Proof of Stake,权益证明),DPOS(Delegate Proof of Stake,股份授权证明机制)等。

区块链的概念首次在论文《比特币:一种点对点的电子现金系统(Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System)》中提出,作者为自称中本聪(Satoshi Nakamoto)的个人(或团体)。因此可以把比特币看成区块链的首个在金融支付领域中的应用。

【通俗解释】

无论多大的系统或者多小的网站,一般在它背后都有数据库。那么这个数据库由谁来维护?在一般情况下,谁负责运营这个网络或者系统,那么就由谁来进行维护。如果是微信数据库肯定是腾讯团队维护,淘宝的数据库就是阿里的团队在维护。大家一定认为这种方式是天经地义的,但是区块链技术却不是这样。

如果我们把数据库想象成是一个账本:比如支付宝就是很典型的账本,任何数据的改变就是记账型的。数据库的维护我们可以认为是很简单的记账方式。在区块链的世界也是这样,区块链系统中的每一个人都有机会参与记账。系统会在一段时间内,可能选择十秒钟内,也可能十分钟,选出这段时间记账最快最好的人,由这个人来记账,他会把这段时间数据库的变化和账本的变化记在一个区块(block)中,我们可以把这个区块想象成一页纸上,系统在确认记录正确后,会把过去账本的数据指纹链接(chain)这张纸上,然后把这张纸发给整个系统里面其他的所有人。然后周而复始,系统会寻找下一个记账又快又好的人,而系统中的其他所有人都会获得整个账本的副本。这也就意味着这个系统每一个人都有一模一样的账本,这种技术,我们就称之为区块链技术(Blockchain),也称为分布式账本技术。

由于每个人(计算机)都有一模一样的账本,并且每个人(计算机)都有着完全相等的权利,因此不会由于单个人(计算机)失去联系或宕机,而导致整个系统崩溃。既然有一模一样的账本,就意味着所有的数据都是公开透明的,每一个人可以看到每一个账户上到底有什么数字变化。它非常有趣的特性就是,其中的数据无法篡改。因为系统会自动比较,会认为相同数量最多的账本是真的账本,少部分和别人数量不一样的账本是虚假的账本。在这种情况下,任何人篡改自己的账本是没有任何意义的,因为除非你能够篡改整个系统里面大部分节点。如果整个系统节点只有五个、十个节点也许还容易做到,但是如果有上万个甚至上十万个,并且还分布在互联网上的任何角落,除非某个人能控制世界上大多数的电脑,否则不太可能篡改这样大型的区块链。

【要素】

结合区块链的定义,我们认为必须具有如下四点要素才能被称为公开区块链技术,如果只具有前3点要素,我们将认为其为私有区块链技术(私有链)。

1、点对点的对等网络(权力对等、物理点对点连接)

2、可验证的数据结构(可验证的PKC体系,不可篡改数据库)

3、分布式的共识机制(解决拜占庭将军问题,解决双重支付)

4、纳什均衡的博弈设计(合作是演化稳定的策略)


【特性】

结合定义区块链的定义,区块链会现实出四个主要的特性:去中心化(Decentralized)、去信任(Trustless)、集体维护(Collectively maintain)、可靠数据库(Reliable Database)。并且由四个特性会引申出另外2个特性:开源(Open Source)、隐私保护(Anonymity)。如果一个系统不具备这些特征,将不能视其为基于区块链技术的应用。

去中心化(Decentralized):整个网络没有中心化的硬件或者管理机构,任意节点之间的权利和义务都是均等的,且任一节点的损坏或者失去都会不影响整个系统的运作。因此也可以认为区块链系统具有极好的健壮性。

去信任(Trustless):参与整个系统中的每个节点之间进行数据交换是无需互相信任的,整个系统的运作规则是公开透明的,所有的数据内容也是公开的,因此在系统指定的规则范围和时间范围内,节点之间是不能也无法欺骗其它节点。

集体维护(Collectively maintain):系统中的数据块由整个系统中所有具有维护功能的节点来共同维护的,而这些具有维护功能的节点是任何人都可以参与的。

可靠数据库(Reliable Database):整个系统将通过分数据库的形式,让每个参与节点都能获得一份完整数据库的拷贝。除非能够同时控制整个系统中超过51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,也无法影响其他节点上的数据内容。因此参与系统中的节点越多和计算能力越强,该系统中的数据安全性越高。

开源(Open Source):由于整个系统的运作规则必须是公开透明的,所以对于程序而言,整个系统必定会是开源的。

隐私保护(Anonymity):由于节点和节点之间是无需互相信任的,因此节点和节点之间无需公开身份,在系统中的每个参与的节点的隐私都是受到保护的。

Ⅲ 公证区块链是什么

区块链技术原理的来源可归纳为一个数学问题:拜占庭将军问题。拜占庭将军问题延伸到互联网生活中来,其内涵可概括为:在互联网大背景下,当需要与不熟悉的对手方进行价值交换活动时,人们如何才能防止不会被其中的恶意破坏者欺骗、迷惑从而做出错误的决策。进一步将拜占庭将军问题延伸到技术领域中来,其内涵可概括为:在缺少可信任的中央节点和可信任的通道的情况下,分布在网络中的各个节点应如何达成共识。区块链技术解决了闻名已久的拜占庭将军问题——它提供了一种无需信任单个节点、还能创建共识网络的方法。

Ⅳ 区块链共识机制,拜占庭将军问题是什么

POW完全依靠用经济激励的方式来大量增加记账参与者, 从而稀释作恶节点的比例, 或者说大幅增加作恶的成本, 做假账者需要控制或者贿赂更多的节点。这是一种简单粗暴的共识机制, 在算法上没有优化过,但是又非常可行, 现在体量最大的两条区块链, 比特币和以太坊都是用POW挖矿的方式。
POW虽然不是最优,但是现在最最切实可行的共识算法。例如比特币、莱特币、DECENT都是采用的POW证明机制。

Ⅳ 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

Ⅵ 理论上区块链怎么解决拜占庭将军问题

拜占庭将军问题(以下简称“共识问题”)的正式表述是:如何在一个不基于信任的分布式网络中就信息达成共识?这个表述听起来有些晦涩,但其本质并不复杂,下面的例子与共识问题虽然并不完全一致,但却有助于我们的理解[9]。

想象一下在遥远的拜占庭时代,有一个富饶的城邦,金银珠宝绫罗绸缎应有尽有,它的领主哆啦A梦独享着这一切奢华与荣耀。而在城邦的外围,四位拜占庭将军大雄、胖虎、小夫和静香都觊觎着哆啦A梦的财富,于是他们决定联手攻占哆啦A梦的城邦。根据双方的实力对比,必须有超过半数的将军同时发起进攻方能克敌制胜,因此获胜条件就是四人中至少三个人可以就进攻时间达成一致。那么四位将军的胜算有多少呢?

这个问题的答案就要取决于四个人的合作方式了,如果是集中式系统,有一个盟主,比如胖虎(相当于中央服务器),那么他们的胜利是毫无悬念的,因为就进攻时间达成一致非常简单,只要胖虎召集大雄、小夫和静香开个会讨论一下就可以了,即使大家意见有分歧胖虎也可以在最后予以定夺。下面让我们回到拜占庭将军问题的假设里,在不基于信任的分布式网络中,四位将军的胜算又如何呢?

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首先由于四位将军之间缺乏信任,因此聚到小黑屋里开个密谋会的可能性被排除了(一旦在小黑屋里被胖虎绑架了怎么办?);其次由于没有盟主,四个人的意见都会被同等的看重。在这种情况下,四位将军只能通过信使在各自营地之间传递消息,来商定进攻时间了。比如大雄觉得早上6点是发动进攻的好时机,他就会派信使将自己的意见告诉胖虎、小夫和静香,与此同时,胖虎可能认为晚上9点发动突袭更好,小夫更喜欢下午3点出击,而静香希望是上午10点,他们三人也会在同一时间派出自己的信使。这样一来,在第一轮通信结束后,四位将军每个人都有了四个可供选择的进攻时间,他们各自要在下一轮通信中把自己选定的时间告知另外三人。由于四个人的决策都是独立做出的,因此最终的选择结果就有256种可能,而只有当三人以上都恰好选择了同一时间的时候,共识才被达成,而这样的结果才64种,也就是说达成共识的概率仅为1/4。这还只是四位将军的情况,如果将军的人数是10人,100人,1000人呢?我们稍加计算就可以发现随着人数的增加,达成共识的希望会变得越来越渺茫。

把上面例子中的将军换成计算机网络中的节点,把信使换成节点之间的通信,把进攻时间换成需要达成共识的信息,你就可以理解共识问题所描述的困境了。达成共识的能力对于一个支付系统来说重要性不言而喻,如果你给家里汇了一笔钱买车,第二天去银行核实的时候柜台告诉你“关于你汇了多少钱的问题,我们的系统里有三个版本的记录”,这样的银行你显然是不敢把钱存进去的。在比特币出现之前共识问题是很难被完美解决的,要保证达成共识就需要采用集中式系统(除非节点满足特定条件),要想去中心化共识就无法保证。那么区块链技术又是如何解决这一难题的呢?(关注公众号weoption,回复“区块链”,可查看全文。)

Ⅶ 区块链企业服务主要解决的问题是什么

人人链区块链服务,让用户在弹性、开放的云端上能够快速构建自己的 IT基础设施和区块链服务。使用 BaaS 可以极大降低您实现区块链底层技术的成本,简化区块链构建和运维工作,同时面对各行业领域场景,满足用户个性化需求,一站式快速交付定制 BaaS。

Ⅷ 如何理解拜占庭将军问题

拜占庭将军问题(以下简称“共识问题”)的正式表述是:如何在一个不基于信任的分布式网络中就信息达成共识?这个表述听起来有些晦涩,但其本质并不复杂,下面的例子与共识问题虽然并不完全一致,但却有助于我们的理解[9]。 想象一下在遥远的拜占庭时代,有一个富饶的城邦,金银珠宝绫罗绸缎应有尽有,它的领主哆啦A梦独享着这一切奢华与荣耀。而在城邦的外围,四位拜占庭将军大雄、胖虎、小夫和静香都觊觎着哆啦A梦的财富,于是他们决定联手攻占哆啦A梦的城邦。根据双方的实力对比,必须有超过半数的将军同时发起进攻方能克敌制胜,因此获胜条件就是四人中至少三个人可以就进攻时间达成一致。那么四位将军的胜算有多少呢? 这个问题的答案就要取决于四个人的合作方式了,如果是集中式系统,有一个盟主,比如胖虎(相当于中央服务器),那么他们的胜利是毫无悬念的,因为就进攻时间达成一致非常简单,只要胖虎召集大雄、小夫和静香开个会讨论一下就可以了,即使大家意见有分歧胖虎也可以在最后予以定夺。下面让我们回到拜占庭将军问题的假设里,在不基于信任的分布式网络中,四位将军的胜算又如何呢? ? 首先由于四位将军之间缺乏信任,因此聚到小黑屋里开个密谋会的可能性被排除了(一旦在小黑屋里被胖虎绑架了怎么办?);其次由于没有盟主,四个人的意见都会被同等的看重。在这种情况下,四位将军只能通过信使在各自营地之间传递消息,来商定进攻时间了。比如大雄觉得早上6点是发动进攻的好时机,他就会派信使将自己的意见告诉胖虎、小夫和静香,与此同时,胖虎可能认为晚上9点发动突袭更好,小夫更喜欢下午3点出击,而静香希望是上午10点,他们三人也会在同一时间派出自己的信使。这样一来,在第一轮通信结束后,四位将军每个人都有了四个可供选择的进攻时间,他们各自要在下一轮通信中把自己选定的时间告知另外三人。由于四个人的决策都是独立做出的,因此最终的选择结果就有256种可能,而只有当三人以上都恰好选择了同一时间的时候,共识才被达成,而这样的结果才64种,也就是说达成共识的概率仅为1/4。这还只是四位将军的情况,如果将军的人数是10人,100人,1000人呢?我们稍加计算就可以发现随着人数的增加,达成共识的希望会变得越来越渺茫。 把上面例子中的将军换成计算机网络中的节点,把信使换成节点之间的通信,把进攻时间换成需要达成共识的信息,你就可以理解共识问题所描述的困境了。达成共识的能力对于一个支付系统来说重要性不言而喻,如果你给家里汇了一笔钱买车,第二天去银行核实的时候柜台告诉你“关于你汇了多少钱的问题,我们的系统里有三个版本的记录”,这样的银行你显然是不敢把钱存进去的。在比特币出现之前共识问题是很难被完美解决的,要保证达成共识就需要采用集中式系统(除非节点满足特定条件),要想去中心化共识就无法保证。那么区块链技术又是如何解决这一难题的呢?

Ⅸ 区块链技术中的几个要素是什么

金窝窝网络分析要素如下几点:

1-包含一个分布式数据库

2-分布式数据库是区块链的物理载体,区块链是交易的逻辑载体,所有核心节点都应包含该条区块链数据的全副本

3-区块链按时间序列化区块,且区块链是整个网络交易数据的唯一主体

4-区块链只对添加有效,对其他操作无效

5-基于非对称加密的公私钥验证

6-记账节点要求拜占庭将军问题可解/避免

7-共识过程(consensus progress)是演化稳定的,即面对一定量的不同节点的矛盾数据不会崩溃。

8-共识过程能够解决double-spending问题

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