区块链数据共享系统代码
A. 区块链技术发展现状与展望
区块链技术发展现状与展望
区块链技术起源于2008年由化名为 “中本聪” (Satoshi Nakamoto)的学者在密码学邮件组发表的奠基性论文《比特币:一种点对点电子现金系统》。近两年来,区块链技术的研究与应用呈现出爆发式增长态势,被认为是继大型机、个人电脑、互联网、移动/社交网络之后计算范式的第五次颠覆式创新,是人类信用进化史上继血亲信用、贵金属信用、央行纸币信用之后的第四个里程碑。区块链技术是下一代云计算的雏形,有望像互联网一样彻底重塑人类社会活动形态,并实现从目前的信息互联网向价值互联网的转变。区块链的技术特点
区块链具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点。 去中心化:区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输等过程均是基于分布式系统结构,采用纯数学方法而不是中心机构来建立分布式节点间的信任关系,从而形成去中心化的可信任的分布式系统; 时序数据:区块链采用带有时间戳的链式区块结构存储数据,从而为数据增加了时间维度,具有极强的可验证性和可追溯性; 集体维护:区块链系统采用特定的经济激励机制来保证分布式系统中所有节点均可参与数据区块的验证过程(如比特币的“挖矿”过程),并通过共识算法来选择特定的节点将新区块添加到区块链; 可编程:区块链技术可提供灵活的脚本代码系统,支持用户创建高级的智能合约、货币或其它去中心化应用; 安全可信:区块链技术采用非对称密码学原理对数据进行加密,同时借助分布式系统各节点的工作量证明等共识算法形成的强大算力来抵御外部攻击、保证区块链数据不可篡改和不可伪造,因而具有较高的安全性。区块链与比特币 比特币是迄今为止最为成功的区块链应用场景,区块链技术为比特币系统解决了数字加密货币领域长期以来所必需面对的双重支付问题和拜占庭将军问题。与传统中心机构(如中央银行)的信用背书机制不同的是,比特币区块链形成的是软件定义的信用,这标志着中心化的国家信用向去中心化的算法信用的根本性变革。近年来,比特币凭借其先发优势,目前已经形成体系完备的涵盖发行、流通和金融衍生市场的生态圈与产业链,这也是其长期占据绝大多数数字加密货币市场份额的主要原因。区块链的发展脉络与趋势
区块链技术是具有普适性的底层技术框架,可以为金融、经济、科技甚至政治等各领域带来深刻变革。按照目前区块链技术的发展脉络,区块链技术将会经历以可编程数字加密货币体系为主要特征的区块链1.0模式,以可编程金融系统为主要特征的区块链2.0模式和以可编程社会为主要特征的区块链3.0模式。然而,上述模式实际上是平行而非演进式发展的,区块链1.0模式的数字加密货币体系仍然远未成熟,距离其全球货币一体化的愿景实际上更远、更困难。目前,区块链领域已经呈现出明显的技术和产业创新驱动的发展态势,相关学术研究严重滞后、亟待跟进。区块链的基础模型与关键技术
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技术;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。区块链技术的应用场景
区块链技术不仅可以成功应用于数字加密货币领域,同时在经济、金融和社会系统中也存在广泛的应用场景。根据区块链技术应用的现状,本文将区块链目前的主要应用笼统地归纳为数字货币、数据存储、数据鉴证、金融交易、资产管理和选举投票共六个场景:数字货币:以比特币为代表,本质上是由分布式网络系统生成的数字货币,其发行过程不依赖特定的中心化机构。数据存储:区块链的高冗余存储、去中心化、高安全性和隐私保护等特点使其特别适合存储和保护重要隐私数据,以避免因中心化机构遭受攻击或权限管理不当而造成的大规模数据丢失或泄露。数据鉴证:区块链数据带有时间戳、由共识节点共同验证和记录、不可篡改和伪造,这些特点使得区块链可广泛应用于各类数据公证和审计场景。例如,区块链可以永久地安全存储由政府机构核发的各类许可证、登记表、执照、证明、认证和记录等。金融交易:区块链技术与金融市场应用有非常高的契合度。区块链可以在去中心化系统中自发地产生信用,能够建立无中心机构信用背书的金融市场,从而在很大程度上实现了“金融脱媒”;同时利用区块链自动化智能合约和可编程的特点,能够极大地降低成本和提高效率。资产管理:区块链能够实现有形和无形资产的确权、授权和实时监控。无形资产管理方面已经广泛应用于知识产权保护、域名管理、积分管理等领域;有形资产管理方面则可结合物联网技术形成“数字智能资产”,实现基于区块链的分布式授权与控制。选举投票:区块链可以低成本高效地实现政治选举、企业股东投票等应用,同时基于投票可广泛应用于博彩、预测市场和社会制造等领域。区块链技术的现存问题
安全性威胁是区块链迄今为止所面临的最重要的问题。其中,基于PoW共识过程的区块链主要面临的是51%攻击问题,即节点通过掌握全网超过51%的算力就有能力成功篡改和伪造区块链数据。其他问题包括新兴计算技术破解非对称加密机制的潜在威胁和隐私保护问题等。 区块链效率也是制约其应用的重要因素。区块链要求系统内每个节点保存一份数据备份,这对于日益增长的海量数据存储来说是极为困难的。虽然轻量级节点可部分解决此问题,但适用于更大规模的工业级解决方案仍有待研发。比特币区块链目前每秒仅能处理7笔交易,且交易确认时间一般为10分钟,这极大地限制了区块链在大多数金融系统高频交易场景中的应用。 PoW共识过程高度依赖区块链网络节点贡献的算力,这些算力主要用于解决SHA256哈希和随机数搜索,除此之外并不产生任何实际社会价值,因而一般意义上认为这些算力资源是被“浪费”掉了,同时被浪费掉的还有大量的电力资源。如何能有效汇集分布式节点的网络算力来解决实际问题,是区块链技术需要解决的重要问题。 区块链网络作为去中心化的分布式系统,其各节点在交互过程中不可避免地会存在相互竞争与合作的博弈关系,例如比特币矿池的区块截留攻击博弈等。区块链共识过程本质上是众包过程,如何设计激励相容的共识机制,使得去中心化系统中的自利节点能够自发地实施区块数据的验证和记账工作,并提高系统内非理性行为的成本以抑制安全性攻击和威胁,是区块链有待解决的重要科学问题。智能合约与区块链技术
智能合约是一组情景-应对型的程序化规则和逻辑,是部署在区块链上的去中心化、可信共享的程序代码。通常情况下,智能合约经各方签署后,以程序代码的形式附着在区块链数据(例如一笔比特币交易)上,经P2P网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景(如到达特定时间或发生特定事件等)、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态,并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。 智能合约对于区块链技术来说具有重要的意义。一方面,智能合约是区块链的激活器,为静态的底层区块链数据赋予了灵活可编程的机制和算法,并为构建区块链2.0和3.0时代的可编程金融系统与社会系统奠定了基础;另一方面,智能合约的自动化和可编程特性使其可封装分布式区块链系统中各节点的复杂行为,成为区块链构成的虚拟世界中的软件代理机器人,这有助于促进区块链技术在各类分布式人工智能系统中的应用,使得基于区块链技术构建各类去中心化应用(Decentralized application, Dapp)、去中心化自治组织(Decentralized Autonomous Organization, DAO)、去中心化自治公司(Decentralized Autonomous Corporation, DAC)甚至去中心化自治社会(Decentralized Autonomous Society, DAS)成为可能。 区块链和智能合约技术的主要发展趋势是由自动化向智能化方向演化。现存的各类智能合约及其应用的本质逻辑大多仍是根据预定义场景的“ IF-THEN”类型的条件响应规则,能够满足目前自动化交易和数据处理的需求。未来的智能合约应具备根据未知场景的“ WHAT-IF”推演、计算实验和一定程度上的自主决策功能,从而实现由目前“自动化”合约向真正的“智能”合约的飞跃。区块链驱动的平行社会
近年来,基于CPSS(Cyber-Physical-SocialSystems)的平行社会已现端倪,其核心和本质特征是虚实互动与平行演化。区块链是实现CPSS平行社会的基础架构之一,其主要贡献是为分布式社会系统和分布式人工智能研究提供了一套行之有效的去中心化的数据结构、交互机制和计算模式,并为实现平行社会奠定了坚实的数据基础和信用基础。 就数据基础而言,管理学家爱德华戴明曾说过:除了上帝,所有人必须以数据说话。然而在中心化社会系统中,数据通常掌握在政府和大型企业等“少数人”手中,为少数人“说话”,其公正性、权威性甚至安全性可能都无法保证。区块链数据则通过高度冗余的分布式节点存储,掌握在“所有人”手中,能够做到真正的“数据民主”。就信用基础而言,中心化社会系统因其高度工程复杂性和社会复杂性而不可避免地会存在“默顿系统”的特性,即不确定性、多样性和复杂性,社会系统中的中心机构和规则制定者可能会因个体利益而出现失信行为;区块链技术有助于实现软件定义的社会系统,其基本理念就是剔除中心化机构、将不可预测的行为以智能合约的程序化代码形式提前部署和固化在区块链数据中,事后不可伪造和篡改并自动化执行,从而在一定程度上能够将“默顿”社会系统转化为可全面观察、可主动控制、可精确预测的“牛顿”社会系统。 ACP(人工社会Artificial Societies、计算实验Computational Experiments和平行执行ParallelExecution)方法是迄今为止平行社会管理领域唯一成体系化的、完整的研究框架,是复杂性科学在新时代平行社会环境下的逻辑延展和创新。 ACP方法可以自然地与区块链技术相结合,实现区块链驱动的平行社会管理。首先,区块链的P2P 组网、分布式共识协作和基于贡献的经济激励等机制本身就是分布式社会系统的自然建模,其中每个节点都将作为分布式系统中的一个自主和自治的智能体(agent)。随着区块链生态体系的完善,区块链各共识节点和日益复杂与自治的智能合约将通过参与各种形式的Dapp,形成特定组织形式的DAC和DAO,最终形成DAS,即ACP中的人工社会。其次,智能合约的可编程特性使得区块链可进行各种“ WHAT-IF” 类型的虚拟实验设计、场景推演和结果评估,通过这种计算实验过程获得并自动或半自动地执行最优决策。最后,区块链与物联网等相结合形成的智能资产使得联通现实物理世界和虚拟网络空间成为可能,并可通过真实和人工社会系统的虚实互动和平行调谐实现社会管理和决策的协同优化。不难预见,未来现实物理世界的实体资产都登记为链上智能资产的时候,就是区块链驱动的平行社会到来之时。
B. 区块链应用哪有比较详细的讲解
区块链应用有数学货币、支付清算、数字票据、权益证明、银行征信
各个应用具体讲解如下:
1、数字货币
目前区块链技术最广泛、最成功的运用是以比特币为代表的数字货币。近年来数字货币发展很快,由于去中心化信用和频繁交易的特点,使得其具有较高交易流通价值,并能够通过开发对冲性金融衍生品作为准超主权货币,保持相对稳定的价格。数字货币建立了主权货币背书下的数字货币交易信用,交易量越大,交易越频繁,数字货币交易信用基础越牢固。一旦在全球范围实现了区块链信用体系,数字货币将成为类黄金的全球通用支付信用。
2、支付清算
现阶段商业贸易交易清算支付都要借助于银行,这种传统的通过中介进行交易的方式要经过开户行、对手行、央行、境外银行。在此过程中每一个机构都有自己的账务系统,彼此之间需要建立代理关系,需要有授信额度;每笔交易需要在本银行记录,还要与交易对手进行清算和对账等,导致交易速度慢,成本高。与传统支付体系相比,区块链支付为交易双方直接进行,不涉及中间机构,即使部分网络瘫痪也不影响整个系统运行。如果基于区块链技术构建一套通用的分布式银行间金融交易协议,为用户提供跨境、任意币种实时支付清算服务,则跨境支付将会变得便捷和成本低廉。
以跨境汇兑为例,如果我在本国的一家小型银行开户,向境外另一家小型银行汇款,传统SWIFT体系下的转账过程中需要如下步骤:第一,我向自己所属的小型银行提交申请;第二,小型银行向签有汇兑条款的同国大型银行提交申请;第三,大型银行电汇境外合作银行;第四,合作银行向境外小型银行汇款。目前而言,根据所在国不同,该过程需要10分钟到两天不等。如果使用基于区块链的结算技术,在汇出人民币的同时在做市商处进行挂单,世界上某个参与体系的交易银行接单,双方握手从而完成兑换,支付平均确认的速度则在几秒之内。
3、数字票据
数字票据是结合区块链技术和票据属性、法规、市场,开发出的一种全新的票据展现形式,与现有的电子票据体系的技术架构完全不同。数字票据的核心优势主要表现在:一是实现票据价值传递的去中介化。在传统票据交易中,往往票据中介利用信息差进行撮合,借助区块链实现点对点交易后,票据中介将失去中介职能,重新进行身份定位。二是有效防范票据市场风险。区块链由于具有不可篡改的时间戳和全网公开的特性,一旦交易,将不会存在赖账现象,从而避免了纸票“一票多卖”、电票打款背书不同步的问题。三是系统的搭建和数据存储不需要中心服务器,省去了中心应用和接入系统的开发成本,降低了传统模式下系统的维护和优化成本,减少了系统中心化带来的风险。四是规范市场秩序,降低监管成本。区块链数据前后相连构成的不可篡改的时间戳,使得监管的调阅成本大大降低,完全透明的数据管理体系提供了可信任的追溯途径,并且可以在链条中针对监管规则通过编程建立共用约束代码,实现监管政策全覆盖和硬控制。
4、权益证明
区块链每个参与维护节点都能获得一份完整的数据记录,利用区块链可靠和集体维护的特点,可对权益的所有者确权。对于存储永久性记录的需求,区块链是理想解决方案,适用于土地所有权、股权交易等场景。其中股权证明是目前尝试应用最多的领域,股权所有者凭借私钥,可证明对该股权的所有权,股权转让时通过区块链系统转让给下家,产权明晰,记录明确。整个过程无需第三方的参与。
在伦敦举办的2015年欧洲卓越贸易技术金融新闻奖的主题演讲中,纳斯达克首席执行官BobGreifeld宣布,该交易所打算使用区块链技术管理代理投票系统。代理投票本来是由一家上市交易所使用的一项重要而又费时的操作,区块链技术的应用可以让股东们不必出席公司周年大会就能参与投票,人们用自己的手机就能投票,并且永远保存投票记录。区块链技术被视为股权交易领域能够在更短时间内确保透明交易的先进技术。
5、银行征信
目前,商业银行信贷业务的开展,无论是针对企业还是个人,最基础的考量是借款主体本身所具备的金融信用。各家银行将每个借款主体的还款情况上传至央行的征信中心,需要查询时,在客户授权的前提下,再从央行征信中心下载参考。这其中存在信息不完整、数据不准确、使用效率低、使用成本高等问题。在这一领域,区块链的优势在于依靠程序算法自动记录海量信息,并存储在区块链网络的每一台计算机上,信息透明、篡改难度高、使用成本低。各商业银行以加密的形式存储并共享客户在本机构的信用状况,客户申请贷款时不必再到央行申请查询征信,即去中心化,贷款机构通过调取区块链的相应信息数据即可完成全部征信工作。
总之,区块链已经成为金融业创新的热点之一,但是,作为新生技术,区块链同样也存在着相当大的风险。目前基于区块链技术的结算体系对监管风险非常敏感,如果参与者担心监管政策的不确定性,可能会导致支付体系因不稳定而崩溃。另外,由于其运营权由开发商掌握,显而易见的技术缺点在于,如果运营商本身掌握全网51%以上的算力,就能够实现双重支付,导致信任崩溃。这也是区块链技术在应用过程中需要解决的重要课题。
C. 什么是区块链技术区块链到底是什么什么叫区块链
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。
【基础架构】
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 。
拓展资料:
【区块链核心技术】
区块链主要解决的交易的信任和安全问题,因此它针对这个问题提出了四个技术创新:
1.分布式账本,就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成,而且每一个节点都记录的是完整的账目,因此它们都可以参与监督交易合法性,同时也可以共同为其作证。
区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面:一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据,传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的,依靠共识机制保证存储的一致性,而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。
没有任何一个节点可以单独记录账本数据,从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由于记账节点足够多,理论上讲除非所有的节点被破坏,否则账目就不会丢失,从而保证了账目数据的安全性。
2.非对称加密和授权技术,存储在区块链上的交易信息是公开的,但是账户身份信息是高度加密的,只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到,从而保证了数据的安全和个人的隐私。
3.共识机制,就是所有记账节点之间怎么达成共识,去认定一个记录的有效性,这既是认定的手段,也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制,适用于不同的应用场景,在效率和安全性之间取得平衡。
区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点,其中“少数服从多数”并不完全指节点个数,也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时,所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。
4.智能合约,智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据,可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。以保险为例,如果说每个人的信息(包括医疗信息和风险发生的信息)都是真实可信的,那就很容易的在一些标准化的保险产品中,去进行自动化的理赔。
在保险公司的日常业务中,虽然交易不像银行和证券行业那样频繁,但是对可信数据的依赖是有增无减。因此,笔者认为利用区块链技术,从数据管理的角度切入,能够有效地帮助保险公司提高风险管理能力。具体来讲主要分投保人风险管理和保险公司的风险监督。
区块链-网络
D. 区块链是什么如何解释呢
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]
。
区块链(Blockchain)是比特币的一个重要概念,它本质上是一个去中心化的数据库,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。
说说区块链的社会或者经济意义吧。以前的很多科技,其实都是致力在“生产力”这一块,比如说人工智能,它是生产力的一种进步。而区块链,对生产关系有很大的改进,致力的是生产关系。那么为什么这么说?
因为所谓的生产关系,其实就是人和人之间、商业伙伴之间,如何做生意。而这些东西,原来都是在人互相之间的认知过程中,并没有用什么特别的程序,把它程序化,或者量化。
比如我跟你现在是好朋友,我们就可以做生意,如果有人挑拨我们的关系,我们不是好朋友了,我们就不做生意了,即使我们做生意能够赚钱,我们也不干,因为大家互相之间已经没有任何信任了。
而区块链,它其实是由于数据都经过各方面节点的认证,同时备份,所以我的数据,是尽可能真实且肯定不能篡改的,那么既然这样,你相信我的数据,你就可以在此基础上,做一个程序编程,然后把这些数据,可以用来做什么样的商业合同、商业合作的这个“生产关系”,给程序化。这样大家就相信数据,相信算法编出来的程序,而由于你相信这个数据,相信这个程序,你就可以在这个程序上去开发各种APP,这些APP就是生产关系,就是到底去做什么生意。这个就是:区块链其实是对“生产关系”的一种重构。
E. python 可以做区块链吗
可以的
区块链实现原理的简易描述
区块链技术做为一种数字记账技术,其核心是将保存了交易数据的区块,以加密的方式,按时间的顺序链式记录。区块链本身就是一个公共的数据库,系统将新诞生的业务数据存储在被称为区块的容器之中,并将该区块添加到已有区块组成的链条之中。有点像贪吃蛇,吃的区块越多,蛇的身体越长;在比特币的应用场景下,这些数据是一组转账交易记录。在共享单车的应用场景下,这些数据就可以是借车还车的交易记录。
区块链的简易实现代码
在上述的代码中,区块链核心存储的数据结构是列表,通过
new_block()产生的新区块,被不断的增添到区块链的尾部,每个区块的 Hash 值中包含该区块所有的数据信息,在计算该 Hash
值的过程中需引用前一区块的 Hash
值,故而实现了防篡改。而区块链数据库的最大价值就是这种高度防篡改的可信计算。在我们的简易区块链实现中成功体现了这一点。在商用级的区块链应用中,新建区块的过程被称为智能合约,区块链就是通过智能合约不断的壮大。
以下是代码的运行结果,在不同的时间下,运行结果不同。
运行结果
F. 如何要打造区块链平台
在很多区块链商业应用的案例中,我们总能看到BaaS这个字眼,BaaS是Blockchain as a Service的缩写,中文译为“区块链即服务”。那么区块链即服务BaaS究竟是什么?我们就带着这个疑问跟随着人人链区块链技术团队的小王来仔细的探讨下。
据小王介绍:区块链即服务BaaS主要是由微软、IBM两个巨头提出的概念,说白了它其实就是一种新型的云服务,一种结合区块链技术的云服务。比如微软的Azure云计算平台、IBM的Bluemix Garage云平台都提供区块链即服务BaaS。
区块链即服务BaaS是微软、IBM这些企业从自己的云服务网络中开辟出一个空间,用来运行某个区块链节点。和普通节点及交易所节点相比,BaaS节点的用途主要是:快速建立自己所需的开发环境,提供基于区块链的搜索查询、交易提交、数据分析等一系列操作服务,这些服务既可以是中心化的,也可以是非中心化的,用来帮助开发者更快地验证自己的概念和模型。BaaS节点的服务性体现在:工具性更强,便于创建、部署、运行和监控区块链。
G. 区块链来了,会成为邮币卡的诗和远方吗
技术1:区块+链
关于如何建立一个严谨数据库的问题,区块链的办法是:将数据库的结构进行创新,把数据分成不同的区块,每个区块通过特定的信息链接到上一区块的后面,前后顺连来呈现一套完整的数据,这也是“区块链”这三个字的来源。
区块(block):在区块链技术中,数据以电子记录的形式被永久储存下来,存放这些电子记录的文件我们就称之为“区块(block)”。区块是按时间顺序一个一个先后生成的,每一个区块记录下它在被创建期间发生的所有价值交换活动,所有区块汇总起来形成一个记录合集。
区块结构(BlockStructure):区块中会记录下区块生成时间段内的交易数据,区块主体实际上就是交易信息的合集。每一种区块链的结构设计可能不完全相同,但大结构上分为块头(header)和块身(body)两部分。块头用于链接到前面的块并且为区块链数据库提供完整性的保证,块身则包含了经过验证的、块创建过程中发生的价值交换的所有记录。
布比区块链:利用密码学可证明的算法构建多中心网络信任,公开、透明、不可篡改、不可撤销;多方参与信息透明共享,建立真品溯源的全程链式路径,直达消费者;
区块结构有两个非常重要的特点:第一,每一个区块上记录的交易是上一个区块形成之后、该区块被创建前发生的所有价值交换活动,这个特点保证了数据库的完整性。第二,在绝大多数情况下,一旦新区块完成后被加入到区块链的最后,则此区块的数据记录就再也不能改变或删除。这个特点保证了数据库的严谨性,即无法被篡改。
顾名思义,区块链就是区块以链的方式组合在一起,以这种方式形成的数据库我们称之为区块链数据库。区块链是系统内所有节点共享的交易数据库,这些节点基于价值交换协议参与到区块链的网络中来。
区块链是如何做到的呢?由于每一个区块的块头都包含了前一个区块的交易信息压缩值,这就使得从创世块(第一个区块)到当前区块连接在一起形成了一条长链。由于如果不知道前一区块的“交易缩影”值,就没有办法生成当前区块,因此每个区块必定按时间顺序跟随在前一个区块之后。这种所有区块包含前一个区块引用的结构让现存的区块集合形成了一条数据长链。
总结区块链的基本结构:“人们把一段时间内生成的信息(包括数据或代码)打包成一个区块,盖上时间 戳,与上一个区块衔接在一起,每下一个区块的页首都包含了上一个区块的索引数据,然后再在本页中写入新的信息,从而形成新的区块,首尾相连,最终形成了区块链。”这个结构的神奇之处:区块(完整历史)+ 链(完全验证)= 时间戳
“区块+链”的结构为我们提供了一个数据库的完整历史。从第一个区块开始,到最新产生的区块为止,区块链上存储了系统全部的历史数据。
区块链为我们提供了数据库内每一笔数据的查找功能。区块链上的每一条交易数据,都可以通过“区块链”的结构追本溯源,一笔一笔进行验证。
区块+链=时间戳,这是区块链数据库的最大创新点。区块链数据库让全网的记录者在每一个区块中都盖上一个时间戳来记账,表示这个信息是这个时间写入的,形成了一个不可篡改、不可伪造的数据库。我们认为,时间戳是区块链中一项伟大的技术创新,它可以证明什么呢?
技术2:分布式结构——开源的、去中心化的协议
我们有了区块+链的数据之后,接下来就要考虑记录和存储的问题了。我们应该让谁来参与数据的记录,又应该把这些盖了时间戳的数据存储在哪里呢?在现如今中心化的体系中,数据都是集中记录并存储于中央电脑上。但是区块链结构设计精妙的地方就在这里,它并不赞同把数据记录并存储在中心化的一台或几台电脑上,而是让每一个参与数据交易的节点都记录并存储下所有的数据。
1.关于如何让所有节点都能参与记录的问题,区块链的办法是:构建一整套协议机制,让全网每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性。只有当全网大部分节点(或甚至所有节点)都同时认为这个记录正确时,或者所有参与记录的节点都比对结果一致通过后,记录的真实性才能得到全网认可,记录数据才允许被写入区块中。
2.关于如何存储下“区块链”这套严谨数据库的问题,区块链的办法是:构建一个分布式结构的网络系统,让数据库中的所有数据都实时更新并存放于所有参与记录的网络节点中。这样即使部分节点损坏或被黑客攻击,也不会影响整个数据库的数据记录与信息更新。
区块链根据系统确定的开源的、去中心化的协议,构建了一个分布式的结构体系,让价值交换的信息通过分布式传播发送给全网,通过分布式记账确定信息数据内容,盖上时间戳后生成区块数据,再通过分布式传播发送给各个节点,实现分布式存储。
分布式记账——会计责任的分散化(Distributedaccountability)
从硬件的角度讲,区块链的背后是大量的信息记录储存器(如电脑等)组成的网络,这一网络如何记录发生在网络中的所有价值交换活动呢?区块链设计者没有为专业的会计记录者预留一个特定的位置,而是希望通过自愿原则来建立一套人人都可以参与记录信息的分布式记账体系,从而将会计责任分散化,由整个网络的所有参与者来共同记录。
区块链中每一笔新交易的传播都采用分布式的结构,根据P2P网络层协议,消息由单个节点被直接发送给全网其他所有的节点。
区块链技术让数据库中的所有数据均存储于系统所有的电脑节点中,并实时更新。完全去中心化的结构设置使数据能实时记录,并在每一个参与数据存储的网络节点中更新,这就极大的提高了数据库的安全性。
通过分布式记账、分布式传播、分布式存储这三大“分布”我们可以发现,没有人、没有组织、甚至没有哪个国家能够控制这个系统,系统内的数据存储、交易验证、信息传输过程全部都是去中心化的。在没有中心的情况下,大规模的参与者达成共识,共同构建了区块链数据库。可以说,这是人类历史上第一次构建了一个真正意义上的去中心化体系。甚至可以说,区块链技术构建了一套永生不灭的系统——只要不是网络中的所有参与节点在同一时间集体崩溃,数据库系统就可以一直运转下去。
我们现在已经有了一套严谨的数据库,也有了记录并存储这套数据库的可用协议,那么当我们将这套数据库运用于实际社会时,我们要解决最核心的一个问题(问题三)是:如何使这个严谨且完整存储下来的数据库变得可信赖,使得我们可以在互联网无实名背景下成功防止诈骗?
技术3:非对称加密算法
什么是非对称加密?简单来说,它让我们在“加密”和“解密”的过程中分别使用两个密码,两个密码具有非对称的特点:(1)加密时的密码(在区块链中被称为“公钥”)是公开全网可见的,所有人都可以用自己的公钥来加密一段信息(信息的真实性);(2)解密时的密码(在区块链中被称为“私钥”)是只有信息拥有者才知道的,被加密过的信息只有拥有相应私钥的人才能够解密(信息的安全性)。
简单的总结:区块链系统内,所有权验证机制的基础是非对称加密算法。常见的非对称加密算法包括RSA、Elgamal、D-H、ECC(椭圆曲线加密算法)等。在非对称加密算法中,如果一个“密钥对”中的两个密钥满足以下两个条件:1、对信息用其中一个密钥加密后,只有用另一个密钥才能解开;2、其中一个密钥公开后,根据公开的密钥别人也无法算出另一个,那么我们就称这个密钥对为非对称密钥对,公开的密钥称为公钥,不公开的密钥称为私钥。在区块链系统的交易中,非对称密钥的基本使用场景有两种:1、公钥对交易信息加密,私钥对交易信息解密。私钥持有人解密后,可以使用收到的价值。2、私钥对信息签名,公钥验证签名。通过公钥签名验证的信息确认为私钥持有人发出。
我们可以看出,从信任的角度来看,区块链实际上是数学方法解决信任问题的产物。过去,人们解决信任问题可能依靠熟人社会的“老乡”,政党社会的“同志”,传统互联网中的交易平台“支付宝”。而区块链技术中,所有的规则事先都以算法程序的形式表述出来,人们完全不需要知道交易的对手方是“君子”还是“小人”,更不需要求助中心化的第三方机构来进行交易背书,而只需要信任数学算法就可以建立互信。区块链技术的背后,实质上是算法在为人们创造信用,达成共识背书。
技术4:脚本
脚本可以理解为一种可编程的智能合约。如果区块链技术只是为了适应某种特定的交易,那脚本的嵌入就没有必要了,系统可以直接定义完成价值交换活动需要满足的条件。然而,在一个去中心化的环境下,所有的协议都需要提前取得共识,那脚本的引入就显得不可或缺了。有了脚本之后,区块链技术就会使系统有机会去处理一些无法预见到的交易模式,保证了这一技术在未来的应用中不会过时,增加了技术的实用性。
一个脚本本质上是众多指令的列表,这些指令记录在每一次的价值交换活动中,价值交换活动的接收者(价值的持有人)如何获得这些价值,以及花费掉自己曾收到的留存价值需要满足哪些附加条件。通常,发送价值到目标地址的脚本,要求价值的持有人提供以下两个条件,才能使用自己之前收到的价值:一个公钥,以及一个签名(证明价值的持有者拥有与上述公钥相对应的私钥)。脚本的神奇之处在于,它具有可编程性:(1)它可以灵活改变花费掉留存价值的条件,例如脚本系统可能会同时要求两个私钥、或几个私钥、或无需任何私钥等;(2)它可以灵活的在发送价值时附加一些价值再转移的条件,例如脚本系统可以约定这一笔发送出去的价 值以后只能用于支付中信证券的手续费。
H. 区块链成传销新骗术,区块链到底是什么
前段时间,一张中国大妈现身区块链大会现场的照片在网上走红,一时之间引发了热议,网友们纷纷表示:“大妈们已经被区块链盯上。”事实上,从几年前开始,当区块链的概念出来的时候,就有一些不法分子打着区块链的名义进行传销活动,成为传销的最新变种之一。事实上,对着区块链的发展,各种虚拟货币也是应运而生,其中大多数都是骗局,骗子打着“虚拟货币”、“区块链”的名义,开展骗局,这主要就是利用投资者不懂虚拟货币、区块链,却又想要赶上虚拟货币投资热潮的心理。这种骗局看似复杂,其实也是非常简单的,但是一旦上当之后,投资也是很难收回来的。
总而言之,区块链技术其实并不是骗局,而是被骗子利用了,利用信息的不对称,欺骗投资者。
I. 什么是数据区块链(BlockChain)
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(Blockchain),是比特币的一个重要概念,
它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术,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批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。
(9)区块链数据共享系统代码扩展阅读
大多区块链公链受到了扩展性的限制。区块链技术最大的特征就是去中心化,这就要求网络中的所有账本都需要处理记账流程。分布式记账的安全性高,误操作率低,还具有政治中立性和正确性。
但是区块链技术在拥抱了这些特性的同时,牺牲掉了扩展性,无法满足个性化监管,在保护数据隐私方面略显不足。而且,随着的账本数量的增长,交互延迟会呈指数式增长,也就是说区块链网络中的账本越多延迟就会越高。