摘要:關(guān)鍵步驟完成對(duì)一批交易的共識(shí)新區(qū)塊添加到區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)上,被大家認(rèn)可,確保未來無法被篡改比特幣的這種基于算力尋找串的共識(shí)機(jī)制稱為工作量證明。
定義與原理 定義
維基上給出定義: 一種分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù),通過維護(hù)數(shù)據(jù)塊的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),可以維持增長(zhǎng)的、不可篡改的數(shù)據(jù)記錄
基本原理區(qū)塊鏈包括三個(gè)概念:
交易: 一次對(duì)賬本的操作,導(dǎo)致賬本狀態(tài)的一次改變,如添加一條轉(zhuǎn)賬記錄
區(qū)塊: 記錄一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的所有交易和狀態(tài)結(jié)果,是對(duì)當(dāng)前賬本狀態(tài)的一次共識(shí)
鏈: 由區(qū)塊按照發(fā)生順序串聯(lián)而成,是整個(gè)賬本狀態(tài)變化的日志記錄
以比特幣為例理解區(qū)塊鏈工作過程首先比特幣客戶端發(fā)起一項(xiàng)交易,廣播到比特幣網(wǎng)絡(luò)中并等待確認(rèn)。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)會(huì)將一些收到的等待確認(rèn)的交易記錄打包在一起(此外還要包括錢已給區(qū)塊頭部的哈希值等信息),組成一個(gè)候選區(qū)塊。然后,試圖找到一個(gè)nonce串(隨機(jī)串)放到區(qū)塊里,使得候選區(qū)塊的哈希結(jié)果滿足一定條件(比如小于某個(gè)值)。這個(gè)nonce串的查找需要一定的時(shí)間去進(jìn)行計(jì)算嘗試。一旦節(jié)點(diǎn)算出來滿足條件的nonce串,這個(gè)區(qū)塊在格式上就被認(rèn)為是"合法"了,就可以嘗試在網(wǎng)絡(luò)中將它廣播出去。其他節(jié)點(diǎn)收到候選區(qū)塊,進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)確實(shí)符合約定條件了,就承認(rèn)這個(gè)區(qū)塊是一個(gè)合法的新區(qū)塊,并添加到自己維護(hù)的區(qū)塊鏈上。當(dāng)大部分節(jié)點(diǎn)都將區(qū)塊添加到自己維護(hù)的區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)上時(shí),該區(qū)塊被網(wǎng)絡(luò)接受,區(qū)塊中包括的交易也就得到確認(rèn)。
關(guān)鍵步驟:
完成對(duì)一批交易的共識(shí)
新區(qū)塊添加到區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)上,被大家認(rèn)可,確保未來無法被篡改
比特幣的這種基于算力尋找nonce串的共識(shí)機(jī)制稱為工作量證明(PoW )。目前,要讓哈希結(jié)果滿足一定條件,只能進(jìn)行嘗試的暴力計(jì)算,嘗試的次數(shù)越多(工作量越大),算出來的概率就越大。
技術(shù)的演化與分類 區(qū)塊鏈的演化比特幣區(qū)塊鏈已經(jīng)支持了簡(jiǎn)單的腳本計(jì)算,但僅限于數(shù)字貨幣相關(guān)的處理。除了支持?jǐn)?shù)字貨幣外,還可以將區(qū)塊鏈上執(zhí)行的處理過程意義不泛華,即提供智能合約。智能合約可以提供除了貨幣交易功能外更加靈活的合約功能,執(zhí)行更為復(fù)雜的操作。
從計(jì)算特點(diǎn)上,可以看到現(xiàn)有區(qū)塊鏈技術(shù)的三種典型演化場(chǎng)景:
區(qū)塊鏈與分布式記賬跟傳統(tǒng)的記賬技術(shù)相比,基于區(qū)塊鏈的分布式賬本應(yīng)該包括如下特點(diǎn):
維護(hù)一條不斷增長(zhǎng)的鏈,只可能添加記錄,而發(fā)生過的記錄都不可篡改
去中心化,或者說多中心化,無需集中控制而能達(dá)成共識(shí),實(shí)現(xiàn)上盡可能采用分布式
通過密碼學(xué)的機(jī)制來確保交易無法被抵賴和破壞,并盡量保護(hù)用于信息和記錄的隱私性
分類根據(jù)參與者的不同,可以分為公開鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈:
公有鏈: 任何人都可以參與使用和維護(hù),比如比特幣區(qū)塊鏈,信息是完全公開的。如果進(jìn)一步引入許可機(jī)制,可以實(shí)現(xiàn)私有鏈和聯(lián)盟鏈兩種類型
私有鏈: 由集中管理者進(jìn)行管理限制,只有內(nèi)部少數(shù)人可以使用,信息不公開
聯(lián)盟鏈: 介于兩者之間,由若干組織一起合作維護(hù)一條區(qū)塊鏈,該區(qū)塊鏈的使用須是帶有權(quán)限的限制訪問,相關(guān)信息會(huì)得到保護(hù),如供應(yīng)鏈機(jī)構(gòu)或銀行聯(lián)盟。
根據(jù)使用目的和場(chǎng)景的不同,又可以分為以數(shù)字貨幣為目的的貨幣鏈,以記錄產(chǎn)權(quán)為目的的產(chǎn)權(quán)鏈,以眾籌為目的的眾籌鏈,也有不局限特定應(yīng)用場(chǎng)景的通用鏈。
關(guān)鍵問題和挑戰(zhàn) 抗抵賴與隱私保護(hù)怎么防止交易記錄被篡改?
怎么證明交易雙方的身份?
怎么保護(hù)交易雙方的隱私?
密碼學(xué)的發(fā)展為解決這些問題提供了不少手段。
分布式共識(shí)共識(shí)問題的核心指標(biāo)將包括容錯(cuò)的節(jié)點(diǎn)比例、決策收斂速度、出錯(cuò)后的恢復(fù)、動(dòng)態(tài)特性等。PoW等基于概率的系列算法理論上允許少于一半的不合作節(jié)點(diǎn),PBFT等確定性算法理論上則允許不超過1/3的不合作幾點(diǎn)。
交易性能區(qū)塊鏈系統(tǒng)和傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)不同,其處理性能很難通過單純?cè)黾庸?jié)點(diǎn)數(shù)來進(jìn)行橫向擴(kuò)展。實(shí)際上,傳統(tǒng)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的性能,在很大程度上取決于單個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理能力。高性能、安全、穩(wěn)定性、硬件輔助加解密能力,都將是考察節(jié)點(diǎn)性能的核心要素。
擴(kuò)展性常見的分布式系統(tǒng)可以通過增加節(jié)點(diǎn)來橫向擴(kuò)展整個(gè)系統(tǒng)的處理能力。對(duì)于區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說,根據(jù)共識(shí)機(jī)制的不同,并沒有那么簡(jiǎn)單。
安全防護(hù)世界上沒有絕對(duì)安全的系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫和存儲(chǔ)系統(tǒng) 集成和運(yùn)營(yíng)基于區(qū)塊鏈的新業(yè)務(wù)系統(tǒng)必將與已有的中心化系統(tǒng)集成共存
趨勢(shì)與展望區(qū)塊鏈技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,將會(huì)使區(qū)塊鏈技術(shù)大放異彩
認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)區(qū)塊鏈不等于比特幣
區(qū)塊鏈不等于數(shù)據(jù)庫
區(qū)塊鏈并非一門萬能的顛覆性技術(shù)
文章版權(quán)歸作者所有,未經(jīng)允許請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載,若此文章存在違規(guī)行為,您可以聯(lián)系管理員刪除。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明本文地址:http://specialneedsforspecialkids.com/yun/24101.html
摘要:區(qū)塊鏈最早出現(xiàn)在比特幣開元項(xiàng)目中。了不起的社會(huì)學(xué)實(shí)驗(yàn)比特幣的誕生年化名中本聰?shù)娜税l(fā)布比特幣白皮書,并在年公開了實(shí)現(xiàn)代碼比特幣的意義和價(jià)值比特幣首次真正從實(shí)踐意義上實(shí)現(xiàn)了安全可靠的去中心化數(shù)字貨幣機(jī)制。 區(qū)塊鏈最早出現(xiàn)在比特幣開元項(xiàng)目中。比特幣在誕生和發(fā)展過程中,借鑒了來自數(shù)字貨幣、密碼學(xué)、博弈論、分布式系統(tǒng)、控制論等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)成果,作為核心支撐結(jié)構(gòu)的區(qū)塊鏈技術(shù)大放異彩。 從實(shí)體貨幣...
摘要:基于以太坊項(xiàng)目,以太坊團(tuán)隊(duì)目前運(yùn)營(yíng)了一個(gè)公開的區(qū)塊鏈平臺(tái)以太坊網(wǎng)絡(luò)。主要特點(diǎn)以太坊區(qū)塊鏈底層也是一個(gè)類似比特幣網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),智能合約運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)中的以太坊虛擬機(jī)里。以太坊采用交易作為執(zhí)行操作的最小單位。 以太坊將比特幣針對(duì)數(shù)字交易的功能進(jìn)一步進(jìn)行了拓展,面向更為復(fù)雜和靈活的應(yīng)用場(chǎng)景,支持了智能合約這一重要特性。 以太坊項(xiàng)目簡(jiǎn)介 以太坊:項(xiàng)目最初的目標(biāo)是打造以個(gè)智能合約的平臺(tái),該平臺(tái)支持...
摘要:側(cè)鏈側(cè)鏈協(xié)議允許資產(chǎn)在比特幣區(qū)塊鏈和其他區(qū)塊鏈之間互轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)了比特幣區(qū)塊鏈的擴(kuò)展證明在比特幣系統(tǒng)中驗(yàn)證交易時(shí),涉及交易合法性檢查雙重花費(fèi)檢查腳本檢查等。 比特幣項(xiàng)目簡(jiǎn)介 比特幣是基于區(qū)塊鏈技術(shù)的一種數(shù)字貨幣實(shí)現(xiàn),比特幣網(wǎng)絡(luò)是歷史上首個(gè)經(jīng)過大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間檢查的數(shù)字貨幣系統(tǒng) 比特幣網(wǎng)絡(luò)在功能上具有如下特點(diǎn): 去中心化: 意味著沒有任何獨(dú)立個(gè)體可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的交易進(jìn)行破壞,任何交易請(qǐng)求都需要...
摘要:查詢以太坊的主幣可以直接公鑰地址查詢,使用其里面的方法。幣種名稱幣種余額小數(shù)位以上的幾個(gè)方法可以獲取其代幣信息。但是獲取的余額同樣是以以太坊最小單位為單位的數(shù)值,所以需要對(duì)其進(jìn)行處理。 這段時(shí)間有幸能接觸到區(qū)塊鏈,這對(duì)于一個(gè)前端來說是一個(gè)全新的世界。同時(shí),也特別感謝領(lǐng)導(dǎo)給我機(jī)會(huì),能讓我接觸學(xué)習(xí)這方面的東西。以下是這段時(shí)間的學(xué)習(xí)總結(jié),可能認(rèn)識(shí)比較淺薄,但是覺得寫出來也是對(duì)自己學(xué)習(xí)的一個(gè)交...
摘要:非對(duì)稱加密算法的安全性往往需要基于數(shù)學(xué)問題來保障,目前主要有基于大數(shù)質(zhì)因子分解離散對(duì)數(shù)橢圓曲線等經(jīng)典數(shù)學(xué)難題進(jìn)行保護(hù)。消息認(rèn)證碼基于對(duì)稱加密,可以用于對(duì)消息完整性進(jìn)行保護(hù)。 Hash 算法與數(shù)字摘要 Hash (哈希或散列)算法它能將任意長(zhǎng)度的二進(jìn)制明文串映射為較短的(通常是固定長(zhǎng)度的)二進(jìn)制串(Hash值),并且不同的明文很難映射為相同的Hash值。 Hash 定義 Hash (哈希...
閱讀 2066·2021-09-22 15:54
閱讀 1830·2021-09-04 16:40
閱讀 854·2019-08-30 15:56
閱讀 2623·2019-08-30 15:44
閱讀 2150·2019-08-30 13:52
閱讀 1120·2019-08-29 16:35
閱讀 3340·2019-08-29 16:31
閱讀 2562·2019-08-29 13:48