区块链知识

区块链技术

1.概念

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之间建立信任,获取权益的数学算法.

2.特征

• 特征:开放,共识,去中心化,去信任机制,交易透明,双方匿名,不可篡改,可追溯.

3.技术应用

1. 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.主要解决交易的信任和安全问题,最初是作为比特币的底层技术出现.
2. 为了解决”双花”问题 剔除交易风险(电子货币 复制 或被盗版)
3. 解决拜占庭将军问题
4. 拜占庭将军问题的本质:如何让众多完全平等的节点针对某一状态达成共识
5. 数值货币,智能合约(一套以数字形式定义的承诺,包含合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议通俗讲智能合约就是能够自动执行合约条款的计算机程序)
6. 商品防伪和食品安全的溯源,全生命周期的记录.
7. 版权确权等.

4.核心技术

1. 分布式账本/去中心化

• 区块链是一个分布式账本,是一种特殊的分布式数据库.
  链表中有多个存储节点,类似于网络图,没有中心节点,数据不一致时,以 “少数服从多数”原则执行.
  如果要篡改里面的数据,除非篡改51%的节点,篡改单一节点无效.
  

2. 哈希加密/防篡改
   区块链采用区块+链式的存储结构
   每一个区块的生成,含有上一个区块的HASH信息,从而连贯起来
   每个链中记录了本块HASH和上一块的HASH 和交易,这样彼此连贯起来.
   
   3.** 非对称加密/数字签名**
   每一笔交易都用数值签名的方式进行签名,保证交易的真实性.
3. 共识算法(博弈论)/全民记账
   一般有POW(工作量证明),Pos(权益证明) 等.
   比特币采用POW ,争夺记账权,争夺记账权等于挖矿.
   计算出来的账单节点哈希值前13个字符为0,则符合规则,得到记账权;有一个节点计算出结果后,则广播消息告知其他节点,其它节点更新数据.(全民记账)

5.区块链的特点

1. 去中心化: 使用分布式计算和存储,不存在中心化的硬件或者管理机构,任意节点的权利和义务都是均等的,系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护.
2. 自治性: 区块链采用基于协商一致的规范和协议,使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据,使得对”人”的信任改成对机器的信任,任何人为干预不起作用.
3. 集体维护:新产生的区块需要经过对等网络大部分节点验证数据有效性,保证区块链数据的冗余和有效性,这种集体维护防止了集权式管理可能带来的专政.
4. 开放性: 系统是开放的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,任何人都可以通过公共接口查询区块链数据和开放相关应用,因此整个系统信息高度透明.
5. 安全性: 数据在多个节点存储了多份,篡改数据的改掉51%的节点数据,这个比较难.同时还有其他安全机制,比如比特币的每笔交易,都由付款人用私钥签名,证明确实是他同意向某人付款,其他人无法伪造.
6. 匿名性: 节点之间的交换遵循固定的算法,其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效),因此交易双方无需通过公开省份取得对方信任,对信用的积累非常有帮助.
7. 完全透明: 整个系统的动作规则(算法),数据(账本)都是公开透明的,可以随时审计的.