merkletree與區塊鏈

⑴ 基於區塊鏈技術的計算機網路是什麼樣的

區塊鏈（英語：Blockchain或Block chain）是一種分布式資料庫，大家可能都有所耳聞的比特幣，核心技術用的就是它。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網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性和生成下一個區塊。用通俗的概念講，區塊鏈就是一本人人可記的賬。在一個公司或機構里，多數人只有看賬的份兒，而只有少數受過專業訓練的人，才有權提筆記賬。當然，區塊鏈並非傳統意義上的賬本，它在技術原理上有以下三個關鍵點：第一，去中心化。一個踐行區塊鏈技術的網路中，其所涵蓋的每台計算機均可讀取、添加記錄，從賬本這個角度講，他們就是共同記賬的人，而沒有權威人士從中指導、修正。第二，非對稱加密。別看這本賬人人可記，可若非局內人，一定讀不懂。因為，在記賬過程中，每個人都遵從統一的加密規則，但讀取時，卻必須使用自己獨有的解密方式。因此，雖然每個人都保存著這本不斷更新的賬，但能讀懂的部分，卻僅限於自己能解密的那一塊，也就是與自己相關的那一部分。第三，時間印記。也就是時間戳（英語：Timestamp），是指字元串或編碼信息用於辨識記錄下來的時間日期。區塊鏈上的每一個區塊，是按照其所生成的時間按先後順序排列的，並經過集體認證，確認成立。而且，之前的記錄是無法被修改的。就像在一本賬里，我們可以通過一個時間點之後的記錄，索引、驗證之前的內容。而這些內容一旦被確認，再行篡改就難上加難。

區塊鏈技術是維護一個不斷增長的數據記錄的分布式資料庫，這些數據通過密碼學的技術和之前被寫入的所有數據關聯，使得第三方甚至是節點的擁有者難以篡改。區塊(block)包含有資料庫中實際需要保存的數據，這些數據通過區塊組織起來被寫入資料庫。鏈(chain)通常指的是利用Merkle tree等方式來校驗當前所有區塊是否被修改，這一點用過Git的碼農們早就熟悉了，回想一下如何修改Git的歷史記錄吧。

區塊鏈技術主要分為三大類，主要是公開、協作、私有。

公開區塊鏈(public blockchain)

例子：比特幣，Ethereum Frontier。公開區塊鏈上的數據所有人都可以訪問，所有人都可以發出交易等待被寫入區塊鏈。共識過程的參與者(對應比特幣中的礦工)通過密碼學技術以及內建的經濟激勵維護資料庫的安全。公開區塊鏈是完全的分布式。

亮點和痛點：公開區塊鏈完全分布式，具有比特幣的一切特點，然而需要有足夠的成本來維持系統運行，依賴於內建的激勵。目前來看公開區塊鏈中只有比特幣算是足夠安全的，如果和比特幣的演算法一樣，乙烷;沒有內建獎勵，乙烷;容易集中算力攻擊(比如只要突擊掃貨大批顯卡之類)，吃棗葯丸。公開區塊鏈上試圖保存的數據越有價值，越要審視其安全性以及安全性帶來的交易成本，系統擴展性問題。

協作區塊鏈(federated blockchain)

例子：Hyperledger以及德勤等會計所嘗試的審計系統。參與區塊鏈的節點是事先選擇好的，節點間很可能是有很好的網路連接。這樣的區塊鏈上可以採用非工作量證明的其他共識演算法，比如有100家金融機構之間建立了某個區塊鏈，規定必須67個以上的機構同意才算達成共識。這樣的區塊鏈上的數據可以是公開的也可以是這些節點參與者內部。部分意義上的分布式。

亮點和痛點：協作區塊鏈可以做到很好的節點間的連接，只需要極少的成本就能維持運行，提供迅速的交易處理和低廉的交易費用，有很好的擴展性(但是擴展性隨著節點增加又會下降)，數據可以有一定的隱私。開發者在共識下有能力更改協議，沒有比特幣hard fork的問題，但是這也意味著在共識下，大家可以一起篡改數據。協作區塊鏈也意味著這個區塊鏈的應用范圍不會太廣，缺少比特幣的網路傳播效應。

私有區塊鏈(private blockchain)

例子：Eris Instries。參與的節點只有用戶自己，數據的訪問和使用有嚴格的許可權管理。近期部分金融機構公布的內部使用的區塊鏈技術大都語焉不詳，不過很可能都在這個范圍內。

亮點和痛點：私有區塊鏈實際上是很迷惑的名詞，這樣的一個系統無非是傳統意義上的共享資料庫用上Merkle Tree等方式試圖說明其中的數據可校驗。這樣的資料庫早有成熟的解決方案， Merkle tree也只是很多成熟方案中的一種。這些項目很容易是「然並卵」。由於全是用戶說了算，裡面的數據沒有無法更改的特性，對於第三方也沒有多大的保障。因此很多私有區塊鏈會通過依附在比特幣的方式存在，比如定期將系統快照記錄到比特幣中。

⑵ 區塊鏈與慈善有什麼聯系

慈善是一個大課題，這里具體介紹區塊鏈技術，怎麼幫助困難地區的人，讓他們接受到更好的幫助。
無論是政府或者是社會公益機構，慈善對於困難地區的人來說，都顯得尤為重要，但是我們常常會想到相關的款項下撥到了地方，究竟有沒有到人們手裡，錢用在了哪裡？，錢用在了什麼地方？這些問題都值得我們思考。
區塊鏈技術可以給慈善的相關款項做到"溯源"開發一款基於慈善的APP，把每一筆的慈善款項或相關的物資，進行數字加密（採用國際認可的SHA256或中國的加密演算法SN2）
款項物資數據結構採用merkle tree來存儲物資數據，保證任何改動的數據都會自動變成無效的
採用非對稱數字簽名的申請人，發放方，校驗方、進行「公鑰」和「私鑰」的秘鑰管理，可以有效地把一條款項的處理數據都記錄起來，那麼如果發生款項處理不當，或者是有的人要查詢起來的話，就非常清楚了。

⑶ 區塊鏈技術是什麼未來可能用於哪些方面

技術的發展，往往超乎你的想像，從農耕革命到工業革命再到信息革命，截止到現在開啟了區塊鏈革命。達到認知革命的高度，應該算是一個比較大的命題，為什麼之前的互聯網、大數據、人工智慧等等它們的出現並沒有提到認知革命的地步,而區塊鏈就可以？

如何快速進入區塊鏈行業？

1.找這個行業頂尖大牛，向他們學習或交流，比如李笑來，比如蔡叔

2.可以購買一些書籍，消息書籍不像淘寶那樣混雜，經典就那幾個，選幾個通讀一下

3.可以多搜搜相關文章，公眾號、知乎或其他，信息量很大的，大家自己可以發現看完30篇優質文章，你基本已經入門了。

微信公眾號：職場芝士派，跟你說說職場那些事

⑷ 區塊鏈是軟體嗎

區塊鏈是藉由密碼學串接並保護內容的串連文字記錄（又稱區塊）。每一個區塊包含了前一個區塊的加密散列、時間戳以及交易數據（通常用默克爾樹(Merkle tree)演算法計算的散列值表示），這樣的設計使得區塊內容具有難以篡改的特性。用區塊鏈技術所串接的分布式賬本能讓兩方有效紀錄交易，且可永久查驗此交易。而軟體則是一系列按照特定順序組織的電腦數據和指令，是電腦中的非有形部分。所以區塊鏈是一種底層技術，基於這種技術可以開發出相關的軟體，軟體是技術的一種呈現形式。

⑸ 區塊鏈技術中的哈希演算法是什麼

1.1. 簡介

計算機行業從業者對哈希這個詞應該非常熟悉，哈希能夠實現數據從一個維度向另一個維度的映射，通常使用哈希函數實現這種映射。通常業界使用y = hash(x)的方式進行表示，該哈希函數實現對x進行運算計算出一個哈希值y。
區塊鏈中哈希函數特性：

• 函數參數為string類型；

• 固定大小輸出；

• 計算高效；

• collision-free 即沖突概率小：x != y => hash(x) != hash(y)
  
  隱藏原始信息：例如區塊鏈中各個節點之間對交易的驗證只需要驗證交易的信息熵，而不需要對原始信息進行比對，節點間不需要傳輸交易的原始數據只傳輸交易的哈希即可，常見演算法有SHA系列和MD5等演算法
  

1.2. 哈希的用法

哈希在區塊鏈中用處廣泛，其一我們稱之為哈希指針（Hash Pointer）
哈希指針是指該變數的值是通過實際數據計算出來的且指向實際的數據所在位置，即其既可以表示實際數據內容又可以表示實際數據的存儲位置。下圖為Hash Pointer的示意圖

⑹ 漫畫圖解 什麼是區塊鏈

漫畫圖解：什麼是區塊鏈

什麼是區塊鏈？
區塊鏈，英文 Blockchain，本質上是一種去中心化的分布式資料庫。任何人只要架設自己的伺服器，接入區塊鏈網路，都可以成為這個龐大網路的一個節點。
區塊鏈既然本質是資料庫，裡面究竟存儲了什麼東西呢？讓我們來了解一下區塊鏈的基本單元：區塊（Block）。
一個區塊分為兩大部分：
1.區塊頭
區塊頭裡面存儲著區塊的頭信息，包含上一個區塊的哈希值（PreHash），本區塊體的哈希值（Hash），以及時間戳（TimeStamp）等等。
2.區塊體
區塊體存儲著這個區塊的詳細數據（Data），這個數據包含若干行記錄，可以是交易信息，也可以是其他某種信息。
剛才提及的哈希值又是什麼意思呢？
想必大家都聽說過MD5，MD5就是典型的哈希演算法，可以把一串任意長度的明文轉化成一串固定長度（128bit）的字元串，這個字元串就是哈希值。
而在我們的區塊鏈中，採用的是一種更為復雜的哈希演算法，叫做SHA256。最新的數據信息（比如交易記錄）經過一系列復雜的計算，最終會通過這個哈希演算法轉化成了長度為256bit的哈希值字元串，也就是區塊頭當中的Hash，格式如下：

區塊與Hash是一一對應的，Hash可以當做是區塊的唯一標識。
不同的區塊之間是如何進行關聯的呢？依靠Hash和PreHash來關聯。每一個區塊的PreHash和前一個區塊的Hash值是相等的。
為什麼要計算區塊的哈希值呢？
既然區塊鏈是一個鏈狀結構，就必然存在鏈條的頭節點（第一個區塊）和尾節點（最後一個區塊）。一旦有人計算出區塊鏈最新數據信息的哈希值，相當於對最新的交易記錄進行打包，新的區塊會被創建出來，銜接在區塊鏈的末尾。
新區塊頭的Hash就是剛剛計算出的哈希值，PreHash等於上一個區塊的Hash。區塊體的Data存儲的是打包前的交易記錄，這部分數據信息已經變得不可修改。
這個計算Hash值，創建新區塊的過程就叫做挖礦。
用於進行海量計算的伺服器，叫做礦機。
操作計算的工作人員，叫做礦工。
計算哈希值究竟難在哪裡？咱們來做一個最粗淺的解釋，哈希值計算的公式如下：
Hash = SHA-256（最後一個區塊的Hash + 新區塊基本信息 + 交易記錄信息 + 隨機數）
其中，交易記錄信息也是一串哈希值，它的計算涉及到一個數據結構 Merkle Tree。有興趣的小夥伴可以查閱相關資料，我們暫時不做展開介紹。
這里關鍵的計算難點在於隨機數的生成。猥瑣的區塊鏈發明者為了增大Hash的計算難度，要求Hash結果的前72bit必須都是0，這個幾率實在是太小太小。
由於（最後一個區塊的Hash + 新區塊基本信息 + 交易記錄信息）是固定的，所以能否獲得符合要求的Hash，完全取決於隨機數的值。挖礦者必須經過海量計算，反復生成隨機數進行「撞大運」一般的嘗試，才有可能得到正確的Hash，從而挖礦成功。
同時，區塊頭內還包含著一個動態的難度系數，當全世界的硬體計算能力越來越快的時候，區塊鏈的難度系數也會水漲船高，使得全網平均每10分鍾才能產生出一個新區塊。
小夥伴們明白挖礦有多麼難了吧？需要補充的是，不同的區塊鏈應用在細節上是不同的，這里所描述的挖礦規則是以比特幣為例。
區塊鏈的應用

比特幣（BitCoin）的概念最初由中本聰於2008年提出，而後根據這一思路設計發布了開源軟體以及建構其上的P2P網路。比特幣是一種P2P形式的數字貨幣。點對點的傳輸意味著一個去中心化的支付系統。
什麼是P2P網路呢？
傳統的貨幣都是由中央銀行統一發行，所有的個人儲蓄也是由銀行統一管理，這是典型的中心化系統。
而比特幣則是部署在一個全世界眾多對等節點組成的去中心化網路之上。每一個節點都有資格對這種數字貨幣進行記錄和發行。
至於比特幣底層的數據存儲，正是基於了區塊鏈技術。比特幣的每一筆交易，都對應了區塊體數據中的一行，簡單的示意如下：
交易記錄的每一行都包含時間戳、交易明細、數字簽名。
表格中只是為了方便理解。實際存儲的交易明細是匿名的，只會記錄支付方和收款方的錢包地址。
至於數字簽名呢，可以理解為每一條單筆交易的防偽標識，由非對稱加密演算法所生成。
接下來說一說比特幣礦工的獎勵：
比特幣協議規定，挖到新區塊的礦工將獲得獎勵，從2008年起是50個比特幣，然後每4年減半，目前2018年是12.5個比特幣。流通中新增的比特幣都是這樣誕生的，也難怪大家對挖掘比特幣的工作如此趨之若鶩！
區塊鏈的優勢和劣勢
區塊鏈的優勢：
1.去中心化
區塊鏈不依賴於某個中心節點，整個系統的數據由全網所有對等節點共同維護，都可以進行數據的存儲和檢驗。這樣一來，除非攻擊者黑掉全網半數以上的節點，否則整個系統是不會遭到破壞的。
2.信息不可篡改
區塊內的數據是無法被篡改的。一旦數據遭到篡改哪怕一丁點，整個區塊對應的哈希值就會隨之改變，不再是一個有效的哈希值，後面鏈接的區塊也會隨之斷裂。
區塊鏈的劣勢：
1.過度消耗能源
想要生成一個新的區塊，必須要大量伺服器資源進行大量無謂的嘗試性計算，嚴重耗費電能。
2.信息的網路延遲
以比特幣為例，任何一筆交易數據都需要同步到其他所有節點，同步過程中難免會受到網路傳輸延遲的影響，帶來較長的耗時。
幾點補充：
1.本漫畫部分內容參考了阮一峰的博文《區塊鏈入門教程》，感謝這位大神的科普。
2.由於篇幅有限，關於Merkle Tree 和 非對稱加密 的知識暫時沒有展開細講，有興趣的小夥伴們可以查閱資料進行更深一步的學習。

⑺ java區塊鏈怎麼實現

java區塊鏈代碼實現
哈希樹的跟節點稱為Merkle根，Merkle樹可以僅用log2（N）的時間復雜度檢查任何一個數據元素是否包含在樹中：
package test;
import java.security.MessageDigest;
import java.uTIl.ArrayList;
import java.uTIl.List;
public class MerkleTrees {
// transacTIon List
List《String》 txList;
// Merkle Root
String root;
/**
* constructor
* @param txList transacTIon List 交易List
*/
public MerkleTrees（List《String》 txList） {
this.txList = txList;
root = 「」;
}
/**
* execute merkle_tree and set root.
*/
public void merkle_tree（） {
List《String》 tempTxList = new ArrayList《String》（）;
for （int i = 0; i 《 this.txList.size（）; i++） {
tempTxList.add（this.txList.get（i））;
}
List《String》 newTxList = getNewTxList（tempTxList）;
while （newTxList.size（） ！= 1） {
newTxList = getNewTxList（newTxList）;
}
this.root = newTxList.get（0）;
}
/**
* return Node Hash List.
* @param tempTxList
* @return
*/
private List《String》 getNewTxList（List《String》 tempTxList） {
List《String》 newTxList = new ArrayList《String》（）;
int index = 0;
while （index 《 tempTxList.size（）） {
// left
String left = tempTxList.get（index）;
index++;
// right
String right = 「」;
if （index ！= tempTxList.size（）） {
right = tempTxList.get（index）;
}
// sha2 hex value
String sha2HexValue = getSHA2HexValue（left + right）;
newTxList.add（sha2HexValue）;
index++;
}
return newTxList;
}
/**
* Return hex string
* @param str
* @return
*/
public String getSHA2HexValue（String str） {
byte［］ cipher_byte;
try{
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance（「SHA-256」）;
md.update（str.getBytes（））;
cipher_byte = md.digest（）;
StringBuilder sb = new StringBuilder（2 * cipher_byte.length）;
for（byte b： cipher_byte） {
sb.append（String.format（「%02x」， b&0xff） ）;
}
return sb.toString（）;
} catch （Exception e） {
e.printStackTrace（）;
}
return 「」;
}
/**
* Get Root
* @return
*/
public String getRoot（） {
return this.root;
}
}

⑻ 區塊鏈技術誕生哪一年

區塊鏈技術的設想最早可以追溯到1991年。為了確保時間戳文件不被追溯及篡改，當時的兩位科學家Stuart Haber和W. Scott Stornetta推出了一種實用計算的解決方案。
該系統使用區塊加密鏈來儲存時間戳文件，並在1992年，梅克爾樹（Merkle trees）也被納入該系統，這種將多個文檔歸到一個區塊的新技術，大大提高了效率。可惜的是，該項技術後來無人問津，慢慢被棄用。該專利也在2004年失效，也就是比特幣誕生的四年前。

⑼ 區域塊是什麼意思

區塊鏈是一個信息技術領域的術語。從本質上講，它是一個共享資料庫，存儲於其中的數據或信息，具有「不可偽造」「全程留痕」「可以追溯」「公開透明」「集體維護」等特徵。

每一個區塊包含了前一個區塊的加密散列、相應時間戳記以及交易資料（通常用默克爾樹(Merkle tree)演算法計算的散列值表示），這樣的設計使得區塊內容具有難以篡改的特性。用區塊鏈技術所串接的分布式賬本能讓兩方有效紀錄交易，且可永久查驗此交易。

目前區塊鏈技術最大的應用是數字貨幣，例如比特幣的發明。因為支付的本質是「將賬戶A中減少的金額增加到賬戶B中」。如果人們有一本公共賬簿，記錄了所有的賬戶至今為止的所有交易，那麼對於任何一個賬戶，人們都可以計算出它當前擁有的金額數量。

而區塊鏈恰恰是用於實現這個目的的公共賬簿，其保存了全部交易記錄。在比特幣體系中，比特幣地址相當於賬戶，比特幣數量相當於金額。

(9)merkletree與區塊鏈擴展閱讀：

概念定義

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。

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，同時作為比特幣的底層技術，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批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 。

比特幣白皮書英文原版 其實並未出現 blockchain 一詞，而是使用的 chain of blocks。最早的比特幣白皮書中文翻譯版 中，將 chain of blocks 翻譯成了區塊鏈。這是「區塊鏈」這一中文詞最早的出現時間。

國家互聯網信息辦公室2019年1月10日發布《區塊鏈信息服務管理規定》，自2019年2月15日起施行 。

作為核心技術自主創新的重要突破口，區塊鏈的安全風險問題被視為當前制約行業健康發展的一大短板，頻頻發生的安全事件為業界敲響警鍾。擁抱區塊鏈，需要加快探索建立適應區塊鏈技術機制的安全保障體系。