導航:首頁 > 信息技術 > 區塊鏈真正的核心技術是什麼

區塊鏈真正的核心技術是什麼

發布時間:2022-12-28 19:44:29

1. 區塊鏈的核心技術是

重慶金窩窩網路分析區塊鏈的核心技術:
建立合適的共識機制及良好的治理機制是區塊鏈的核心。
新的共識機制的建立,在哲學上和技術上目前都比較困難,現在比較成熟的共識機制是pow
,就是基於工作量證明的一種共識機制。

2. 區塊鏈技術的核心層是什麼

重慶金窩窩分析:共識機制是區塊鏈技術的核心,共識機制很大程度上決定了整個區塊鏈系統節點之間的相互信任程度,也決定了其他使用者對於區塊鏈上數據的信任程度

3. 區塊鏈核心技術是什麼

首先,我們可以看一下區塊鏈技術的官網解釋。狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一 種鏈式 數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
廣義來講,區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數 據的一種全新的分布式基礎架構與計算範式。
可能大家都知道的是,區塊鏈技術是從比特幣系統當中獨立出來的底層構架,從架構模型上來說,它就是一套分布式的賬本,所謂賬本,自然就是用來記賬的。
在區塊鏈技術當中,要想生成記賬記錄,就要有資金的交易和流動,所以最開始的區塊鏈技術上,都有其主網所對應的加密貨幣作為流通物品,加密貨幣在區塊鏈主網的各個賬戶之間的流通交易記錄都會被記錄在主網上。
與其他的交易記錄資料庫不同的是,區塊鏈技術主網上的交易記錄會被記錄在主網中所有的區塊區塊節點(即所有的數據區塊)上,這也就是所謂的去中心化原理,也就是說在區塊鏈技術上,是沒有一個中心資料庫來保存所有記錄的,鏈上每一個區塊都擁有全鏈的交易數據,也就是說,每一個數據塊,都是中心。
而區塊鏈技術的另一個特性,就是不可篡改,因為在區塊鏈上的每一筆交易都會被記錄在鏈上所有的區塊中,所以任何一個單獨數據塊都無法更改記錄,即便你更改了,其他所有的數據塊中也會記錄真實數據,並且每一組數據都可以追溯到最先出現的時候。
正因為區塊鏈技術的這些特性,比特幣問世後,區塊鏈也受到了很多關注的目光,很多人也開始想要利用區塊鏈的技術來做一個無中心、可溯源、不更改的數據,以此保證數據的可信度。
但是區塊鏈技術也面臨很多問題,比如應用場景單一、原生錯誤數據不可修改,黑客盜走貨幣不可追回等。

4. 什麼是區塊鏈最核心的內容

區塊鏈最核心的內容是合約層
1、去中心化
這是區塊鏈顛覆性特點,不存在任何中心機構和中心伺服器,所有交易都發生在每個人電腦或手機上安裝的客戶端應用程序中。
實現點對點直接交互,既節約資源,使交易自主化、簡易化,又排除被中心化代理控制的風險。
2、開放性
區塊鏈可以理解為一種公共記賬的技術方案,系統是完全開放透明的,
賬簿對所有人公開,實現數據共享,任何人都可以查賬。
區塊鏈是透明共享的總帳本,這帳本在全網公開,你拿到它的公鑰,你就知道它帳裡面到底是有多少錢,所以任何一次的價值轉換,全世界有興趣的人都能在旁邊看著你,轉換是由礦工來幫你確認的,所以它是一個互聯網共識機制。
3、不可撤銷、不可篡改和加密安全性
區塊鏈採取單向哈希演算法,每個新產生的區塊嚴格按照時間線形順序推進,時間的不可逆性、不可撤銷導致任何試圖入侵篡改區塊鏈內數據信息的行為易被追溯,導致被其他節點的排斥,造假成本極高,從而可以限制相關不法行為。
(4)區塊鏈真正的核心技術是什麼擴展閱讀:
一,概念定義
什麼是區塊鏈?從科技層面來看,區塊鏈涉及數學、密碼學、互聯網和計算機編程等很多科學技術問題。從應用視角來看,簡單來說,區塊鏈是一個分布式的共享賬本和資料庫,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。這些特點保證了區塊鏈的「誠實」與「透明」,為區塊鏈創造信任奠定基礎。而區塊鏈豐富的應用場景,基本上都基於區塊鏈能夠解決信息不對稱問題,實現多個主體之間的協作信任與一致行動[7]。
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈(Blockchain),是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫。
二,特徵
去中心化。區塊鏈技術不依賴額外的第三方管理機構或硬體設施,沒有中心管制,除了自成一體的區塊鏈本身,通過分布式核算和存儲,各個節點實現了信息自我驗證、傳遞和管理。去中心化是區塊鏈最突出最本質的特徵。
開放性。區塊鏈技術基礎是開源的,除了交易各方的私有信息被加密外,區塊鏈的數據對所有人開放,任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用,因此整個系統信息高度透明。
獨立性。基於協商一致的規范和協議(類似比特幣採用的哈希演算法等各種數學演算法),整個區塊鏈系統不依賴其他第三方,所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據,不需要任何人為的干預。
安全性。只要不能掌控全部數據節點的51%,就無法肆意操控修改網路數據,這使區塊鏈本身變得相對安全,避免了主觀人為的數據變更。
匿名性。除非有法律規范要求,單從技術上來講,各區塊節點的身份信息不需要公開或驗證,信息傳遞可以匿名進行

5. 區塊鏈技術的工作原理是什麼

從數據的角度來看,區塊鏈是一種分布式資料庫或稱為分布式共享總賬,這里的「分布式」不僅體現為數據的分布式存儲,也體現為數據的分布式記錄。從效果的角度來看,區塊鏈可以生成一套記錄時間先後的、不可篡改的、可信任的資料庫。
區塊鏈有四大核心技術,第一個核心技術就是區塊+鏈,這是區塊鏈當中最核心的技術,也是最基本的技術。第二個核心技術是分布式結構,區塊鏈結構設計精妙就是讓每一個參與數據交易的節點都記錄並存儲下所有的數據。第三個核心技術就是非對稱加密演算法,第四個核心技術就是腳本,腳本可以理解為一種可編程的智能合約。

6. 區塊鏈核心技術-P2P網路

點對點網路是區塊鏈中核心的技術之一,主要關注的方面是為區塊鏈提供一個穩定的網路結構,用於廣播未被打包的交易(交易池中的交易)以及共識過的區塊,部分共識演算法也需要點對點的網路支撐(如PBFT),另外一個輔助功能,如以太坊的消息網路,也需要點對點網路的支持。

P2P網路分為結構化和非結構化網路兩類。結構化網路採用類似DHT演算法來構建網路結構;非結構化網路是一種扁平的網路,每個節點都有一些鄰居節點的地址。

點對點網路的主要職責有維護網路結構和發送信息這兩個方面。網路結構要關注的是新節點的加入和網路更新這兩個方面,而發送信息包括廣播和單播兩個方面

如何建立並維護點對點的整個網路?節點如何加入、退出?
網路結構的建立有兩個核心的參數,一個是每個節點向外連接的節點數,第二個是最大轉發數。

新節點對於整個網路一無所知,要麼通過一個中心的服務獲取網路中的一些節點去連接,要麼去連接網路中的「種子」節點。

網路更新處理當有新節點加入或者節點退出,甚至原來一些節點網路不好,無法連接,過一段時間又活了,等等這些情況。一般通過節點已有的連接來廣播這些路由表的變化。需要注意的是,因為點對點網路的特殊性,每個節點的路由表是不一樣的(也叫partial view)

廣播一般採用泛洪協議,即收到轉發方式,使的消息在網路中擴散,一般要採用一些限制條件,比如一條消息要設置最大的轉發數,避免網路的過渡負載。

單播需要結構化網路結構支持,一般是DHT,類似於DNS解析的方式,逐跳尋找目標節點地址,之後進行傳輸,並且更新本地路由表。

要想快速檢索信息,有兩種數據結構可以使用,一種是樹類型,如AVL樹、紅黑樹、B樹等;另外一類是hash表。
哈希表的效率比樹更高,但是需要佔用更多的內存。
信息的表示採用鍵值對的方式,即一個鍵對應一個值,我們要查找的是key,值是附著的信息。
哈希表要解決的問題是如何均勻地為每一個key分配一個存儲位置。
這裡面有兩個重點:1.是為key分配一個存儲地點,這個分配演算法是固定的,保證存儲的時候和查找的時候使用同一個演算法,不然存進去之後會找不到;2.是均勻地分配,不能有點地方存放數據多,有點放存放數據少。

一般語言裡面的hashtable、map等結構使用這個技術來實現,哈希函數可以直接使用取模函數,key%n,這種方式,n代表有多少個地方,key是整數,如果key是其他類型,需要先進行一次哈希,將key轉為整數。這種方式可以解決上面的兩個需求,但是當n不夠大的時候(小於要存儲的數據),會產生沖突,一個地方一定會有兩個key要存儲,這時候,需要在這個地方放一個鏈表,將分配到同一地點、不同key,順序擺放。當一個地點放的key太多後,鏈表的查找速度太慢,要轉化為樹類型結構(紅黑樹或者AVL樹)。

上面說過,哈希表效率很高,但是佔用內容,使用多台機器就可以解決這個限制。在分布式環境中,可以將上述的地點理解為計算機(後面成為節點),即如何將一個key映射到一個節點上,每個節點有一個節點ID,即key->node id的映射,這個映射演算法也要固定。
這個演算法還有一個非常重要的要求,即scalebility,當新節點加入和退出時候,需要遷移的key要盡量少。

這個映射演算法有兩種典型結構,一個是環形,一個是樹形;環形的叫一致性哈希演算法,樹形的典型叫kademlia演算法。

選點演算法就是解決key->node id的映射演算法,形象的來說就是為一個key選擇它生命中的她(節點)。

假設我們使用32哈希,那麼總共能容納的key的數據量是2**32,稱之為hash空間,把節點的ID映射成整數,key也映射成整數。把key哈希和節點哈希值接的差值的叫做距離(負數的話要取模,不用絕對值),比如一個key的哈希是100(整數表示),一個節點的哈希是105,則這兩個的距離是105-100=5。當然使用其他距離表示也可以,比如反過來減,但是演算法要固定。我們把key映射(放到)距離他最近的節點上。距離取模的話,看起來就是把節點和key放到一個環上,key歸屬到從順時針角度離它最近的節點上。

kademlia演算法的距離採用的是key哈希與節點哈希異或計算之後的數值來表示(整數),從左往右,擁有越多的「相同前綴」,則距離越近,越在左邊位置不一樣,距離越遠。
樹結構的體現是,將節點和key看成樹的節點,這個演算法支持的位數是160bit,即20個8位元組,樹的高度為160,每個邊表示一位。
選點的演算法和一致性哈希相同,從所有節點中,選擇一個距離key距離最小的節點作為這個key的歸宿。

由於是在分布式環境中,為了保證高可用,我們假設沒有一個中心的路由表,沒有這個可以看到全貌的路由表,帶來了一些挑戰,比如如何發現節點、查找節點?
在P2P網路中,常用的方法是每個節點維護一個部分路由表,即只包含部分節點的路由信息。在泛洪演算法中,這些節點上隨機的;在DHT演算法中,這個路由表是有結構的,維護的節點也是有選擇性的。那麼如何合理的選擇需要維護路由信息的節點呢?

一個樸素的做法是,每一個節點保存比他大的節點的信息,這樣可以組成一個環,但是這樣做的話,有一個大問題和一個小問題。大問題是,每個節點知道的信息太少(只有下一個節點的哈希和地址),當給出一個key時,它不知道網路中還有沒有比它距離這個key距離還短的節點,所以它首先判斷key是否屬於自己和下一個節點,如果是,那麼這個key就屬於下一個節點,如果不是就調用下一個節點同樣的方法,這個復雜度是N(節點數)。一個優化的方法是,每個節點i維護的其他節點有:i+2 1, i+2 2,....i+2**31,通過觀察這個數據,發現由近到遠,節點越來越稀疏。這樣可以把復雜度降低到lgN

每個節點保存的其他節點的信息,包括,從左到右,每一位上與本節點不同的節點,最多選擇k個(演算法的超參數)。比如在節點00110上(為演示起見,選擇5位),在要保存的節點路由信息是:
1****: xxx,....,xxx(k個)
01 : xxx,....,xxx(k個)
000
: xxx,....,xxx(k個)
0010
: xxx,....,xxx(k個)
00111: xxx,....,xxx(k個)
以上為一行稱為k-bucket。形象的來看,也是距離自己越近,節點越密集,越遠,節點越稀疏。這個路由查找、節點查找的演算法也是lgN復雜度。

7. 什麼是區塊鏈技術區塊鏈技術的核心構成是什麼

什麼是區塊鏈技術?區塊鏈技術的核心構成是什麼?

什麼是區塊鏈技術:
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法 。
區塊鏈(Blockchain)是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
區塊鏈技術的核心構成:
區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題,因此它針對這個問題提出了四個技術創新:
第一個叫分布式賬本,就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成,而且每一個節點都記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證。
跟傳統的分布式存儲有所不同,區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面:一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠共識機制保證存儲的一致性,而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。 [8]
沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據,從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由於記賬節點足夠多,理論上講除非所有的節點被破壞,否則賬目就不會丟失,從而保證了賬目數據的安全性。
第二個叫做非對稱加密和授權技術,存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的,但是賬戶身份信息是高度加密的,只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到,從而保證了數據的安全和個人的隱私。
第三個叫做共識機制,就是所有記賬節點之間怎麼達成共識,去認定一個記錄的有效性,這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制,適用於不同的應用場景,在效率和安全性之間取得平衡。
區塊鏈的共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點,其中「少數服從多數」並不完全指節點個數,也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特徵量。「人人平等」是當節點滿足條件時,所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同後並最後有可能成為最終共識結果。 [8]
以比特幣為例,採用的是工作量證明,只有在控制了全網超過51%的記賬節點的情況下,才有可能偽造出一條不存在的記錄。當加入區塊鏈的節點足夠多的時候,這基本上不可能,從而杜絕了造假的可能。
最後一個技術特點叫智能合約,智能合約是基於這些可信的不可篡改的數據,可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例,如果說每個人的信息(包括醫療信息和風險發生的信息)都是真實可信的,那就很容易的在一些標准化的保險產品中,去進行自動化的理賠。
在保險公司的日常業務中,雖然交易不像銀行和證券行業那樣頻繁,但是對可信數據的依賴是有增無減。因此,筆者認為利用區塊鏈技術,從數據管理的角度切入,能夠有效地幫助保險公司提高風險管理能力。具體來講主要分投保人風險管理和保險公司的風險監督。

區塊鏈技術的核心層是什麼?

重慶金窩窩分析:共識機制是區塊鏈技術的核心,共識機制很大程度上決定了整個區塊鏈系統節點之間的相互信任程度,也決定了其他使用者對於區塊鏈上數據的信任程度

區塊鏈技術的構成核心是什麼?

重慶金窩窩分析:區塊鏈技術由共識機制、共防機制、分布式存儲三大核心技術構成。
三大核心技術由機器信任支持,即通過網路技術支撐實現了交易活動的交易點對點、去中心化、記錄信息不可篡改、交易不可逆、信息加密等難題突破。

區塊鏈技術的優勢?區塊鏈技術的分類?

區塊鏈技術發展隨著應用的不斷的拓展而越來越紅火,這種來自於各行業需求的強大的發展動力讓區塊鏈技術產生了日新月異的變化,從而讓各行業取得的成果越來越受矚目,從專業的技術到資源方面都不斷的向這個行業集中,從而讓區塊鏈技術發展進入了一個全新的階段,而這種區塊鏈技術發展所帶來的影響也倍受矚目。
談及區塊鏈技術,便不得不提比特幣。很多人都知道,電子貨幣比特幣並不依靠特定的貨幣機構發行,而是通過特定演算法的大量計算產生。事實上,真正支持比特幣的核心便是區塊鏈技術。
看不見、摸不著的比特幣如何通過區塊鏈技術運作?業界流傳的解讀是:可以把區塊鏈看成是通過「去中心化」「去信任」的方式,集體維護可靠資料庫的技術方案。通俗來說,該技術可被理解為全體參與記賬的技術,過去人們使用一台台中心化的伺服器記賬,而在區塊鏈技術系統中,每個人都可以參與記賬,並共同認定記錄的真偽。
「通過這項技術,即使沒有中立的第三方機構,互不信任的雙方也能實現合作。簡而言之,區塊鏈類似一台『創造信任的機器』。」布比公司是國內領先的區塊鏈服務商,在區塊鏈技術平台方面取得多項突破,能夠滿足數千萬級用戶規模的場景,並且具備快速構建上層應用業務的能力。
各方參與記錄、存儲信息的區塊鏈技術採用去中心化的分布式結構,節省了大量的中介成本,能更好地確保數據安全;同時,它擁有不可篡改的時間戳,可以有效解決數據追蹤、信息防偽等問題。
將成互聯網金融下一個風口?
雖然區塊鏈伴隨比特幣出現,但該技術的衍生價值已超越了數字貨幣。布比區塊鏈專注於區塊鏈技術和產品的創新,已擁有多項核心技術,開發了自有的區塊鏈服務平台。以去中心化信任為核心,致力於打造開放式價值流通網路,讓數字資產都自由流動起來。布比要做的是一項新的技術和產品——實現真正的價值流通,使得互聯網到達一個新的高度。如果有了這個技術的應用,在轉移資產的時候就可以沒有中心機構了,可以實現我們之間資產的直接轉移。
在目前的國際金融市場上,美國中央銀行、瑞士銀行,以及一些保險、期貨公司,都在爭相開發區塊鏈技術。方亮介紹,在互聯網金融行業中,區塊鏈技術將首先影響支付系統、證券結算系統、交易資料庫等金融基礎設施;隨後該技術也會擴及一般性金融業務,比如信用體系、「反洗錢」等。
「金融領域支付清算體系將朝著去中心化趨勢演進,由區塊鏈技術支持的電子賬本是無差錯、不可篡改的可靠系統,對支付、清算、交易、確權等都有深刻影響。」李岩說。
因此,業界人士認為,區塊鏈技術可能是互聯網金融行業的下一個風口。隨著萬物互聯程度加深,中國社會科學院金融研究所所長助理楊濤也表示,區塊鏈將使所有個體都有可能成為金融資源配置中的重要節點,也將促進現有金融體系規則的改良,構建共享共贏式的金融發展生態體系。
區塊鏈技術將影響多個行業
「區塊鏈技術在大數據時代有著廣泛的應用。」李岩坦言,目前除了互聯網金融領域,區塊鏈技術已在多個領域展開應用,並展現出了大好前景。
比如,醫療保健行業已從區塊鏈技術中收益頗多。現實中患者私密信息泄露情況時有發生,醫療部門的中心化資料庫或文件櫃式管理已不再是最優選擇。醫療機構正通過區塊鏈技術,實現對患者隱私信息的保密。
另外,區塊鏈技術在法律方面也具有重要意義。一些民事領域時常出現舉證定責難的情況,而區塊鏈技術則可以記錄下每個步驟,幫助司法機關認定具體責任人。
「尤其在涉及資產領域,無論是房產、汽車等實物資產,還是健康、名譽等無形資產,都能利用該技術完成登記、交易、追蹤。可以這樣說,任何缺乏信任的生產生活領域,區塊鏈技術都將有用武之地。」
區塊鏈技術發展也帶來了各行業運營觀念的變化,全新的技術與全新的理念促進了各行業的新的發展,這種推動力對於社會的影響,經濟活動的促進也是巨大的,很多嶄新的行業現象將會陸續發生,而大眾也拭目以待,期待這種全新的技術為各行業所用,更好的造福各行業。

什麼是區塊鏈技術,區塊鏈技術是什麼意思

所謂區塊鏈技術,也被稱之為分布式賬本技術,是一種互聯網資料庫技術,其特點是去中心化、公開透明,讓每個人均可參與資料庫記錄。
用通俗的話闡述:如果把資料庫假設成一本賬本,讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為,區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人,由這個人來記賬,然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。這也就相當於改變資料庫所有的記錄,發給全網的其他每個節點,所以區塊鏈技術也稱為分布式賬本(distributed ledger)。

金窩窩區塊鏈技術的核心技術是什麼?

重慶金窩窩分析區塊鏈技術的核心技術如下:
分布式賬本技術、非對稱加密技術以及智能合約。

金窩窩區塊鏈技術的核心是什麼?

區塊鏈的核心在於,它把所有的信息都存儲在獨立的個人計算機網路中,使其變成去中心化的、分布式的結構。
這意味著系統不為某個主控公司或某一個人所有,而是每個人都能使用並運行該系統。

人人鏈區塊鏈技術的核心功能是什麼

特地查了資料解答你嘻嘻!人人鏈區塊鏈服務,就是讓用戶在彈性、開放的雲平台上能夠快速構建自己的 IT基礎設施和區塊鏈服務。使用 BaaS 可以極大降低您實現區塊鏈底層技術的成本,簡化區塊鏈構建和運維工作,同時面對各行業領域場景,滿足用戶個性化需求,一站式快速交付定製 BaaS。希望採納

什麼是區塊鏈技術?

區塊鏈都已經炒瘋了,你卻對它一無所知!

區塊鏈是一個由不同節點共同參與的分布式資料庫系統,是開放式的賬簿系統(ledger)。

它是由一串按照密碼學方法產生的數據塊或數據包組成,即區塊(block),對每一個區塊數據信息都自動加蓋時間戳,從而計算出一個數據加密數值,即哈希值(hash)。

區塊鏈技術本質上是一種分布式記賬技術。它能讓每個人手中都有一份即時同步的賬本,整個網路中每一筆發生的交易都會有成千上萬的備份,並且同步記錄。作惡者試圖進行篡改賬本數據時必須更改大多數人手中的賬本才能達成目的。

8. 區塊鏈的核心技術包含了哪些

重慶金窩窩分析區塊鏈的核心技術如下:
1-區塊、鏈
2-分布式結構——開源的、去中心化的協議
3-非對稱加密演算法
4-腳本

9. 區塊鏈的核心技術是什麼

簡單來說,區塊鏈是一個提供了拜占庭容錯、並保證了最終一致性的分布式資料庫;從數據結構上看,它是基於時間序列的鏈式數據塊結構;從節點拓撲上看,它所有的節點互為冗餘備份;從操作上看,它提供了基於密碼學的公私鑰管理體系來管理賬戶。
或許以上概念過於抽象,我來舉個例子,你就好理解了。
你可以想像有 100 台計算機分布在世界各地,這 100 台機器之間的網路是廣域網,並且,這 100 台機器的擁有者互相不信任。
那麼,我們採用什麼樣的演算法(共識機制)才能夠為它提供一個可信任的環境,並且使得:
節點之間的數據交換過程不可篡改,並且已生成的歷史記錄不可被篡改;
每個節點的數據會同步到最新數據,並且會驗證最新數據的有效性;
基於少數服從多數的原則,整體節點維護的數據可以客觀反映交換歷史。
區塊鏈就是為了解決上述問題而產生的技術方案。
二、區塊鏈的核心技術組成
無論是公鏈還是聯盟鏈,至少需要四個模塊組成:P2P 網路協議、分布式一致性演算法(共識機制)、加密簽名演算法、賬戶與存儲模型。
1、P2P 網路協議
P2P 網路協議是所有區塊鏈的最底層模塊,負責交易數據的網路傳輸和廣播、節點發現和維護。
通常我們所用的都是比特幣 P2P 網路協議模塊,它遵循一定的交互原則。比如:初次連接到其他節點會被要求按照握手協議來確認狀態,在握手之後開始請求 Peer 節點的地址數據以及區塊數據。
這套 P2P 交互協議也具有自己的指令集合,指令體現在在消息頭(Message Header) 的 命令(command)域中,這些命令為上層提供了節點發現、節點獲取、區塊頭獲取、區塊獲取等功能,這些功能都是非常底層、非常基礎的功能。如果你想要深入了解,可以參考比特幣開發者指南中的 Peer Discovery 的章節。
2、分布式一致性演算法
在經典分布式計算領域,我們有 Raft 和 Paxos 演算法家族代表的非拜占庭容錯演算法,以及具有拜占庭容錯特性的 PBFT 共識演算法。
如果從技術演化的角度來看,我們可以得出一個圖,其中,區塊鏈技術把原來的分布式演算法進行了經濟學上的拓展。
在圖中我們可以看到,計算機應用在最開始多為單點應用,高可用方便採用的是冷災備,後來發展到異地多活,這些異地多活可能採用的是負載均衡和路由技術,隨著分布式系統技術的發展,我們過渡到了 Paxos 和 Raft 為主的分布式系統。
而在區塊鏈領域,多採用 PoW 工作量證明演算法、PoS 權益證明演算法,以及 DPoS 代理權益證明演算法,以上三種是業界主流的共識演算法,這些演算法與經典分布式一致性演算法不同的是,它們融入了經濟學博弈的概念,下面我分別簡單介紹這三種共識演算法。
PoW: 通常是指在給定的約束下,求解一個特定難度的數學問題,誰解的速度快,誰就能獲得記賬權(出塊)權利。這個求解過程往往會轉換成計算問題,所以在比拼速度的情況下,也就變成了誰的計算方法更優,以及誰的設備性能更好。
PoS: 這是一種股權證明機制,它的基本概念是你產生區塊的難度應該與你在網路里所佔的股權(所有權佔比)成比例,它實現的核心思路是:使用你所鎖定代幣的幣齡(CoinAge)以及一個小的工作量證明,去計算一個目標值,當滿足目標值時,你將可能獲取記賬權。
DPoS: 簡單來理解就是將 PoS 共識演算法中的記賬者轉換為指定節點數組成的小圈子,而不是所有人都可以參與記賬。這個圈子可能是 21 個節點,也有可能是 101 個節點,這一點取決於設計,只有這個圈子中的節點才能獲得記賬權。這將會極大地提高系統的吞吐量,因為更少的節點也就意味著網路和節點的可控。
3、加密簽名演算法
在區塊鏈領域,應用得最多的是哈希演算法。哈希演算法具有抗碰撞性、原像不可逆、難題友好性等特徵。
其中,難題友好性正是眾多 PoW 幣種賴以存在的基礎,在比特幣中,SHA256 演算法被用作工作量證明的計算方法,也就是我們所說的挖礦演算法。
而在萊特幣身上,我們也會看到 Scrypt 演算法,該演算法與 SHA256 不同的是,需要大內存支持。而在其他一些幣種身上,我們也能看到基於 SHA3 演算法的挖礦演算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 演算法的改良版本,並命名為 Ethash,這是一個 IO 難解性的演算法。
當然,除了挖礦演算法,我們還會使用到 RIPEMD160 演算法,主要用於生成地址,眾多的比特幣衍生代碼中,絕大部分都採用了比特幣的地址設計。
除了地址,我們還會使用到最核心的,也是區塊鏈 Token 系統的基石:公私鑰密碼演算法。
在比特幣大類的代碼中,基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 與 DSA 的結合,整個簽名過程與 DSA 類似,所不一樣的是簽名中採取的演算法為 ECC(橢圓曲線函數)。
從技術上看,我們先從生成私鑰開始,其次從私鑰生成公鑰,最後從公鑰生成地址,以上每一步都是不可逆過程,也就是說無法從地址推導出公鑰,從公鑰推導到私鑰。
4、賬戶與交易模型
從一開始的定義我們知道,僅從技術角度可以認為區塊鏈是一種分布式資料庫,那麼,多數區塊鏈到底使用了什麼類型的資料庫呢?
我在設計元界區塊鏈時,參考了多種資料庫,有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB,也有一些幣種採用基於 SQL 的 SQLite。這些作為底層的存儲設施,多以輕量級嵌入式資料庫為主,由於並不涉及區塊鏈的賬本特性,這些存儲技術與其他場合下的使用並沒有什麼不同。
區塊鏈的賬本特性,通常分為 UTXO 結構以及基於 Accout-Balance 結構的賬本結構,我們也稱為賬本模型。UTXO 是「unspent transaction input/output」的縮寫,翻譯過來就是指「未花費的交易輸入輸出」。
這個區塊鏈中 Token 轉移的一種記賬模式,每次轉移均以輸入輸出的形式出現;而在 Balance 結構中,是沒有這個模式的。

10. 什麼是區塊鏈技術區塊鏈技術的核心構成是什麼

從技術的角度,架構的角度,用通俗的語言來跟大家講講,我對區塊鏈的一些理解。

究竟啥是區塊鏈?Block chain,一句話來說,區塊鏈是一個存儲系統,存儲系統更細一點,區塊鏈是一個沒有管理員,每個節點都擁有全部數據的分布式存儲系統。

那常見的存儲系統,是什麼樣子的呢?

首先看一下如何保證高可用?

普通的存儲系統通常是用「冗餘」的方式來解決高可用問題的。圖上圖所示如果能夠把數據復製成幾份,冗餘到多個地方,就能夠保證高可用。一個地方的數據掛了,另外的地方還存有數據,例如MySQL的主從集群就是這個原理,磁碟的RAID也是這個原理。

這個地方需要強調的兩點是:數據冗餘,往往會引發一致性的問題

1、例如MySQL的主從集群中中其實讀寫會有延時的,它其實就是有一個短的時間內讀寫不一致。這個是數據冗餘,帶來的一個副作用。

2、第二個點是數據冗餘往往會降低寫入的效率,因為數據同步也是需要消耗資源的。你看單點寫入,如果加了兩個從庫之後,其實寫入的效率會受影響。普通的存儲系統,就是採用冗餘的方式,保證數據的高可用的。

那麼第二個問題,普通的存儲系統,能否多點寫入呢?

答案是可以的,比如說以這個圖為例:

其實MySQL的話可以做一個雙主的主從同步,雙主的主從同步,兩個節點,同時可以寫入。如果要做多機房多活的數據中心,其實多機房多活也是進行數據同步的。這里要強調的是多點寫入,往往會引發寫寫沖突的一致性問題,以MySQl為例,假設有一個表的屬性是自增ID,那麼現在資料庫中的數據是1234,那麼其中一個節點寫入,插入了一條數據,那它可能變成5了,然後這5條數據,向另外一個主節點進行數據同步,同步完成之前,如果另外一個寫入節點,也插入了一條數據,也生成了一條這個自增id為5的數據。那麼,生成之後,往另外一個節點同步,然後同步數據到達之後會與本地的這兩條5沖突,就會同步失敗,會引發寫寫的一致性沖突問題。這個多點寫入的話都會出現這個問題。

多點寫入,如何保證一致?

維新「天鵝大咖課」給你更多的技術幹活

閱讀全文

與區塊鏈真正的核心技術是什麼相關的資料

熱點內容
佛系操作期貨市場怎麼樣 瀏覽:659
沒有技術種桃怎麼辦 瀏覽:715
中國塑料管市場都在哪裡 瀏覽:826
手機上怎麼看速騰車輛信息 瀏覽:607
收到產品押金怎麼做分錄 瀏覽:1000
桂陽的人才信息網在哪裡 瀏覽:225
物聯網有什麼用啊關鍵技術有哪些 瀏覽:294
資料庫中的表名指什麼 瀏覽:720
其他產品成本如何計算 瀏覽:331
tipo是什麼產品 瀏覽:870
紅米手機恢復出廠後怎麼還原數據 瀏覽:97
轉賬收款的程序都有什麼 瀏覽:600
炒股交易操作多少次才會成熟 瀏覽:202
國盛期貨要下載哪個app交易 瀏覽:426
金數據如何在填完後顯示信息 瀏覽:143
司法技術室是什麼意思 瀏覽:719
創業板上市找什麼公司代理 瀏覽:895
肉類調理品有什麼產品 瀏覽:657
柘城對比淅川辣椒市場哪個大 瀏覽:79
餐飲小程序怎麼找紅利 瀏覽:439