区块链需要什么技术

『壹』 区块链的核心技术是什么

简单来说，区块链是一个提供了拜占庭容错、并保证了最终一致性的分布式数据库；从数据结构上看，它是基于时间序列的链式数据块结构；从节点拓扑上看，它所有的节点互为冗余备份；从操作上看，它提供了基于密码学的公私钥管理体系来管理账户。
或许以上概念过于抽象，我来举个例子，你就好理解了。
你可以想象有 100 台计算机分布在世界各地，这 100 台机器之间的网络是广域网，并且，这 100 台机器的拥有者互相不信任。
那么，我们采用什么样的算法（共识机制）才能够为它提供一个可信任的环境，并且使得：
节点之间的数据交换过程不可篡改，并且已生成的历史记录不可被篡改；
每个节点的数据会同步到最新数据，并且会验证最新数据的有效性；
基于少数服从多数的原则，整体节点维护的数据可以客观反映交换历史。
区块链就是为了解决上述问题而产生的技术方案。
二、区块链的核心技术组成
无论是公链还是联盟链，至少需要四个模块组成：P2P 网络协议、分布式一致性算法（共识机制）、加密签名算法、账户与存储模型。
1、P2P 网络协议
P2P 网络协议是所有区块链的最底层模块，负责交易数据的网络传输和广播、节点发现和维护。
通常我们所用的都是比特币 P2P 网络协议模块，它遵循一定的交互原则。比如：初次连接到其他节点会被要求按照握手协议来确认状态，在握手之后开始请求 Peer 节点的地址数据以及区块数据。
这套 P2P 交互协议也具有自己的指令集合，指令体现在在消息头（Message Header) 的 命令（command）域中，这些命令为上层提供了节点发现、节点获取、区块头获取、区块获取等功能，这些功能都是非常底层、非常基础的功能。如果你想要深入了解，可以参考比特币开发者指南中的 Peer Discovery 的章节。
2、分布式一致性算法
在经典分布式计算领域，我们有 Raft 和 Paxos 算法家族代表的非拜占庭容错算法，以及具有拜占庭容错特性的 PBFT 共识算法。
如果从技术演化的角度来看，我们可以得出一个图，其中，区块链技术把原来的分布式算法进行了经济学上的拓展。
在图中我们可以看到，计算机应用在最开始多为单点应用，高可用方便采用的是冷灾备，后来发展到异地多活，这些异地多活可能采用的是负载均衡和路由技术，随着分布式系统技术的发展，我们过渡到了 Paxos 和 Raft 为主的分布式系统。
而在区块链领域，多采用 PoW 工作量证明算法、PoS 权益证明算法，以及 DPoS 代理权益证明算法，以上三种是业界主流的共识算法，这些算法与经典分布式一致性算法不同的是，它们融入了经济学博弈的概念，下面我分别简单介绍这三种共识算法。
PoW： 通常是指在给定的约束下，求解一个特定难度的数学问题，谁解的速度快，谁就能获得记账权（出块）权利。这个求解过程往往会转换成计算问题，所以在比拼速度的情况下，也就变成了谁的计算方法更优，以及谁的设备性能更好。
PoS： 这是一种股权证明机制，它的基本概念是你产生区块的难度应该与你在网络里所占的股权（所有权占比）成比例，它实现的核心思路是：使用你所锁定代币的币龄（CoinAge）以及一个小的工作量证明，去计算一个目标值，当满足目标值时，你将可能获取记账权。
DPoS： 简单来理解就是将 PoS 共识算法中的记账者转换为指定节点数组成的小圈子，而不是所有人都可以参与记账。这个圈子可能是 21 个节点，也有可能是 101 个节点，这一点取决于设计，只有这个圈子中的节点才能获得记账权。这将会极大地提高系统的吞吐量，因为更少的节点也就意味着网络和节点的可控。
3、加密签名算法
在区块链领域，应用得最多的是哈希算法。哈希算法具有抗碰撞性、原像不可逆、难题友好性等特征。
其中，难题友好性正是众多 PoW 币种赖以存在的基础，在比特币中，SHA256 算法被用作工作量证明的计算方法，也就是我们所说的挖矿算法。
而在莱特币身上，我们也会看到 Scrypt 算法，该算法与 SHA256 不同的是，需要大内存支持。而在其他一些币种身上，我们也能看到基于 SHA3 算法的挖矿算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 算法的改良版本，并命名为 Ethash，这是一个 IO 难解性的算法。
当然，除了挖矿算法，我们还会使用到 RIPEMD160 算法，主要用于生成地址，众多的比特币衍生代码中，绝大部分都采用了比特币的地址设计。
除了地址，我们还会使用到最核心的，也是区块链 Token 系统的基石：公私钥密码算法。
在比特币大类的代码中，基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 与 DSA 的结合，整个签名过程与 DSA 类似，所不一样的是签名中采取的算法为 ECC（椭圆曲线函数）。
从技术上看，我们先从生成私钥开始，其次从私钥生成公钥，最后从公钥生成地址，以上每一步都是不可逆过程，也就是说无法从地址推导出公钥，从公钥推导到私钥。
4、账户与交易模型
从一开始的定义我们知道，仅从技术角度可以认为区块链是一种分布式数据库，那么，多数区块链到底使用了什么类型的数据库呢？
我在设计元界区块链时，参考了多种数据库，有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB，也有一些币种采用基于 SQL 的 SQLite。这些作为底层的存储设施，多以轻量级嵌入式数据库为主，由于并不涉及区块链的账本特性，这些存储技术与其他场合下的使用并没有什么不同。
区块链的账本特性，通常分为 UTXO 结构以及基于 Accout-Balance 结构的账本结构，我们也称为账本模型。UTXO 是“unspent transaction input/output”的缩写，翻译过来就是指“未花费的交易输入输出”。
这个区块链中 Token 转移的一种记账模式，每次转移均以输入输出的形式出现；而在 Balance 结构中，是没有这个模式的。

『贰』 学区块链需要什么基础

1. 密码学
电子货币只是一串字符串，而且，电子货币很容易复制，那么这个电子货币属于谁呢？即使复制无数份，如何做到只有一份是有效的呢？这里就需要密码学的技术了，准确来说是非对称密码学。
2. P2P网络
第二个用到的技术，就是P2P网络。
密码学通过公私钥的技术完美解决了数字币归属的问题，但没有解决多重交易的问题。比如说，我有1块钱，我有私钥，我就可以反复花就好了。
如何解决多重交易的问题呢？中本聪用到了P2P网络的技术。
中本聪设计了一个P2P的网络，这个网络由很多节点随机组成，每个节点上维护一个数据库，这个数据库用来记录所有的交易。
这个技术也就很简单了，就是你每次交易都要发一个通告出去，告诉所有节点你交易了，然后所有节点就记录下这个交易，当有50%以上的节点记录了这个交易后，这个交易就不可更改了。
3. 奥地利学派经济学
经过密码学和P2P网络后，问题仿佛已经完美解决了，系统通过公私钥发行数字币，通过P2P网络记录交易，然后数字币不停的交易，数字币完美的运行中。
不过，这里还有一个根本的问题呢，就是那些P2P的网络节点为什么要记账呢？
P2P网络并不是新的技术，很久以前就有很多P2P的网络，比如有名的快播。不过，这些网络大多数依靠侵权活着，或者靠下半身的荷尔蒙推动着。P2P网络靠什么来推动呢？
中本聪翻开故纸篓，找到了哈耶克，这个奥地利学派的代表人。翻开了一本叫《货币的非国家化》的书，然后找到了这个价值传递P2P网络的动力：人都是自私的。
然后中本聪设计了两种奖励模型：挖矿费、记账费。
挖矿就是找到新的区块，而记账就是对所有的交易做一个记录，这两个都是需要消耗算力的行为，也是P2P节点可以很容易做的两个动作。这两个动作，都可以获得收益，只要这个收益足够高，就会吸引做够多的人进入节点，参与这个网络的组建和运行。
4. 编程
两个技术和一个经济学理论（或者说社会学理论）完成了一个完美的模型：在符合经济学理论的激励下，通过非对称加密确定归属的数字币在广袤无边的比特世界欢畅的传递着。这是一个欢快的伊甸园。
这个伊甸园已经think the end in中本聪的mind了。如何让这个伊甸园降临人间呢？
这就是最后一个工具了，也就是编程。这个对中本聪或者他的团队来说很简单，毕竟C语言可以实现一切功能，而非对称加密、P2P网络都是很成熟的技术了。
.top域名认为，区块链并不是技术，而是一个技术的合集；区块链没有提出任何新的技术，只是用一些很简单但很稳定和成熟的技术来构建一个新的世界。目前来看，很成功。

『叁』 区块链究竟要学什么

众所周知，区块链是最近几年的产物，但市场针对区块链相关课程可以说是五花八门，风毛菱角，各有千秋，在这里，给大家做个统计，一起学习，探讨，交流！

区块链

1. 区块链是什么？

2. 加密数字货币前传：从大卫·乔姆到中本聪

3. 什么是去中心化？比特币是如何实现去中心化的？

4. 比特币是如何转账的——比特币区块链的五个技术性细节

5. 分布式账本和去中心网络

6. UTXO：未使用的交易输出，比特币核心概念之一

7. 比特币区块链的数据结构

8. 工作量证明共识机制

9. 挖矿是什么意思？矿工都做了什么？

10. 区块链的应用有什么？区块链将带来什么变革？

11. 区块链将成为互联网基础协议，类似于TCP/IP、HTTP

12. 以太坊是什么？为什么说它是区块链2.0的代表

13. V神是谁？他是以太坊创始人，是区块链界的真正大佬

14. 智能合约是什么？

15. 以太坊智能合约是什么？

16. V神说以太坊的Token系统

17. 机器比人更需要通证

18. ERC20通证标准是什么？

19. The DAO众筹事件与以太坊分叉

20. 通证该如何设计？如何表示资产？

21. 通证的分类（各种分类一览表）

22. 以太坊智能合约的技术与组件

23. ERC721标准与加密猫

24. 以太坊的账户（外部账户和合约账户）

25. 区块链的四大特征

26. 区块链3.0是什么样子的？

27. EOS是什么？EOS和比特币、以太坊有什么区别？

28. EOS的共识机制与区块生成

29. 丹尼尔·拉瑞莫(BM)：EOS的主要开发者

30. 一张图理解EOS是什么

31. 区块链“不可能三角”

32. 区块链应用（去中心化应用）是什么样的?

33. EOS密钥被盗后如何恢复？

链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站 ”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径，推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革，构建应用型、复合型人才培养体系。

『肆』 区块链的关键技术

点对点分布式技术。

依赖网络中参与者的计算能力和带宽，而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。P2P 技术优势很明显。点对点网络分布特性通过在多节点上复制数据，也增加了防故障的可靠性，并且在纯P2P网络中，节点不需要依靠一个中心索引服务器来发现数据。在后一种情况下，系统也不会出现单点崩溃。

(4)区块链需要什么技术扩展阅读：

注意事项：

对于区块链信息提供者（项目方）开发上线新产品、新应用、新功能的，应当按有关规定报国家和省、自治区、直辖市互联网信息办公室进行安全评估。

旧有区块链应用项目，首先要按照新规规定在省级网信办进行备案，20个工作日后获得备案，取得备案编号或者20个工作日后不予备案，说明不备案理由。

『伍』 什么是区块链技术区块链技术的核心构成是什么

从技术的角度，架构的角度，用通俗的语言来跟大家讲讲，我对区块链的一些理解。

究竟啥是区块链？Block chain，一句话来说，区块链是一个存储系统，存储系统更细一点，区块链是一个没有管理员，每个节点都拥有全部数据的分布式存储系统。

那常见的存储系统，是什么样子的呢？

首先看一下如何保证高可用？

普通的存储系统通常是用“冗余”的方式来解决高可用问题的。图上图所示如果能够把数据复制成几份，冗余到多个地方，就能够保证高可用。一个地方的数据挂了，另外的地方还存有数据，例如MySQL的主从集群就是这个原理，磁盘的RAID也是这个原理。

这个地方需要强调的两点是：数据冗余，往往会引发一致性的问题

1、例如MySQL的主从集群中中其实读写会有延时的，它其实就是有一个短的时间内读写不一致。这个是数据冗余，带来的一个副作用。

2、第二个点是数据冗余往往会降低写入的效率，因为数据同步也是需要消耗资源的。你看单点写入，如果加了两个从库之后，其实写入的效率会受影响。普通的存储系统，就是采用冗余的方式，保证数据的高可用的。

那么第二个问题，普通的存储系统，能否多点写入呢？

答案是可以的，比如说以这个图为例：

其实MySQL的话可以做一个双主的主从同步，双主的主从同步，两个节点，同时可以写入。如果要做多机房多活的数据中心，其实多机房多活也是进行数据同步的。这里要强调的是多点写入，往往会引发写写冲突的一致性问题，以MySQl为例，假设有一个表的属性是自增ID，那么现在数据库中的数据是1234，那么其中一个节点写入，插入了一条数据，那它可能变成5了，然后这5条数据，向另外一个主节点进行数据同步，同步完成之前，如果另外一个写入节点，也插入了一条数据，也生成了一条这个自增id为5的数据。那么，生成之后，往另外一个节点同步，然后同步数据到达之后会与本地的这两条5冲突，就会同步失败，会引发写写的一致性冲突问题。这个多点写入的话都会出现这个问题。

多点写入，如何保证一致？

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『陆』 要想学习区块链技术都需要了解哪些方面的知识

区块链技术涉及的学科和内容都比较广泛，主要需要学习的包括网络通信、数据储存、数据加密、共识机制、安全机制、密码学等相关的内容。只有全面掌握这些知识才能更好地掌握区块链技术。另外，学习区块链技术最重要的是要把区块链用于实际，用于开发对生活对生产有帮助的应用才是学习技术的真正目的。煊凌科技一直致力于区块链技术相关应用的开发，拥有一支经验丰富的开发团队，有相关意向的可以到官网查询联系。

『柒』 区块链需要前端的技术基础吗

当然需要前端的技术及的支持，因为他是属于比较前端的，属于分子方面的这样一些。

『捌』 学习区块链技术需要什么条件

从目前的区块链领域的人才需求来看，大致分为以下几种：
1.搭建基于DLT技术的分布式账本应用，在DLT上实现客户要求的业务需求。这类领域目前比较出名的就是瑞波了。所以DLT是什么意思，看看瑞波在做什么你就懂了。
2.在已有的公链上开发自己的应用，目前大部分的公司都是在做这个。这一类的特点也是门槛低、商业潜力大、风险也较低。
3.公司开发自己的公链，这一类的未来潜力最大，但是风险与技术难度也是最高。
4.区块链生态基础设施类。比如说移动钱包、硬件冷钱包、交易平台、区块链内容平台等等，这一类是目前商业利润最高的区块链产业，相对来说门槛低、风险低，但是竞争者非常多。
如果从技术切入，需要学习哪些语言与知识呢？
对于第一类来说，go语言是必要的，因为DLT基本以go语言为主，同时还需要掌握一定的应用开发的能力，因为交付给客户的必定是一个软件而不是一堆命令行源程序。而对于第二类来讲，目前智能合约的主流还是以太坊智能合约的solidity语言，所以如果想要进入第二类的企业，就需要以以太坊来入手。第三类的公链开发，主流的是c++和go，但也有不少有名项目是以rust实现的，比如说：Facebook的libra、火币公链的nervos等等。第四类实际上则与区块链技术的关系不算太大，因为诸如交易平台这样的开发并不需要区块链技术。
而除了以上的技术硬实力以外，区块链公司更偏爱的人才是“斜杠青年”，也就是同时掌握多领域知识的人才，这里主要也分为三大类：金融与区块链、内容运营与区块链、社区运营与区块链。而在这里面，第三类人才又是最为稀少的，因为大多数技术型人才都不善于沟通与交流，但是区块链由于其分布式的特点，又特别需要社区的共同发力来创建与维护一条链。
最后，很多人误以为区块链是个全新的行业、区块链与传统领域完全不搭，这其实是一个很大的误区，从上述所写来看，你也可以发现区块链说到底最后还是要解决现实中的实际需求，不同的只是解决需求的工具变了，所以不要以为只懂区块链就可以大杀四方，选好要切入的需求领域，具备那个需求领域所需要的基本知识还是非常重要的。
区块链的应用领域有数字货币、通证、金融、防伪溯源、隐私保护、供应链、娱乐等等，区块链、比特币的火爆，不少相关的top域名都被注册，对域名行业产生了比较大的影响。

『玖』 区块链技术的一些重要要素是什么

1、所谓区块链技术，简称BT（Blockchain technology），也被称之为分布式账本技术，是一种互联网数据库技术，其特点是去中心化、公开透明，让每个人均可参与数据库记录。
2、区块链（Blockchain）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在互联网时代的创新应用模式，近年来，区块链的发展和应用，对技术革新和产业革命有非常重要的意义。本经验介绍区块链技术的相关知识。
3、区块链是一个分布式账本，可以包含金融和/或非金融交易，通过对等网络几乎实时地复制（分布）在多个系统上，每个参与者“拥有”相同的分类帐副本，并在添加任何交易时获得更新，每个参与者都有助于确定所有现有记录的内在“不变性”，使用密码学和数字签名来证明身份，真实性和强制读/写访问权限，有机制使其难以改变历史记录，可以很容易地检测到有人试图改变它。

『拾』 区块链技术包含的几种基础技术是什么

区块链1.0时代即是数字货币的时代，技术基础为：
1.
以区块为单位的连庄数据块结构
2.
全网共享账本
3.
非对称加密
4.
源代码开源
区块链2.0时代技术基础：
1.
智能合约;是区块链系统中的应用，是以编码的可自动运行的的业务逻辑，通常有自己代币和专用开发语言；
2.
DAPP：包含用户接卖弄的应用，包括但不限于各种加密货币，如以太坊钱包；
3.
虚拟机：用于执行智能合约编译后的代码，虚拟机是图灵完备的。
随着区块链技术的应用和不断深入，区块链3.0时代已经来临，从各行各业的运转背后都可以看到区块链协作运转的模式，因此区块链必将广泛而深刻的改变人类的生活方式，因此整个生活服务将进入区块链时代。在这个互联网发展过程当中，区块链+实体行业、区块链电商、区块链社群运营都可以运用到区块链技术。
当然3.0伴随着现代密码学发展才产生的，现今应用的密码学是20年前的的密码学成果，因此要将区块链技术应用于更多参与场景，特别是应用于互联网经济等方面，现有的加密技术是否满足需求还需要更多的验证，需要更深入的整合密码学前沿技术，不断创新。