Ⅰ 区块链中的区块是通过什么连接的
专家介绍,区块链可以通俗地被理解为一个分布式的公共账本,这个账本由各个区块连成一个链条。在传统记账系统中,记账权掌握在中心服务器手中。
而在区块链这个“账本”上,链条上的每一个点都能在上面记录信息,构成点对点的记账系统。因此,区块链技术被认为是一种去中心化的技术。
比如,在一个100人的村庄,张三向李四买了一头牛,向他支付1万元。过去,他要依靠中间人赵六,才能将自己的1万元转给李四。
而有了区块链系统,张三可以直接将自己的1万元记到李四的账本上,同时交易信息会传到全村,也就是整个区块链系统,使其他98个人也能看到信息。由系统记录整个交易过程,具有可溯源优势,防止赵六账本丢失或李四不认账等问题。
(1)区块链让区块连接起来的是扩展阅读
2008年由中本聪第一次提出了区块链的概念,在随后的几年中,区块链成为了电子货币比特币的核心组成部分:作为所有交易的公共账簿。通过利用点对点网络和分布式时间戳服务器,区块链数据库能够进行自主管理。
为比特币而发明的区块链使它成为第一个解决重复消费问题的数字货币。比特币的设计已经成为其他应用程序的灵感来源。
Ⅱ 区块链技术框架有哪些
当前主流的区块链架构包含六个层级:网络层、数据层、共识层、激励层、合约层和应用层。图中将数据层和网络层的位置进行了对调,主要用途将在下一节中详述。
网络层:区块链网络本质是一个P2P(Peer-to-peer点对点)的网络,网络中的资源和服务分散在所有节点上,信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行,可以无需中间环节和服务器的介入。每一个节点既接收信息,也产生信息,节点之间通过维护一个共同的区块链来同步信息,当一个节点创造出新的区块后便以广播的形式通知其他节点,其他节点收到信息后对该区块进行验证,并在该区块的基础上去创建新的区块,从而达到全网共同维护一个底层账本的作用。所以网络层会涉及到P2P网络,传播机制,验证机制等的设计,显而易见,这些设计都能影响到区块信息的确认速度,网络层可以作为区块链技术可扩展方案中的一个研究方向;
数据层:区块链的底层数据是一个区块+链表的数据结构,它包括数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、Merkle树、非对称加密等设计。其中数据区块、链式结构都可作为区块链技术可扩展方案对数据层研究时的改进方向。
共识层:它是让高度分散的节点对区块数据的有效性达到快速共识的基础,主要的共识机制有POW(Proof Of Work工作量证明机制),POS(Proof of Stake权益证明机制),DPOS(Delegated Proof of Stake委托权益证明机制)和PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance实用拜占庭容错)等,它们一直是区块链技术可扩展方案中的重头戏。
激励层:它是大家常说的挖矿机制,用来设计一定的经济激励模型,鼓励节点来参与区块链的安全验证工作,包括发行机制,分配机制的设计等。这个层级的改进貌似与区块链可扩展并无直接联系。
合约层:主要是指各种脚本代码、算法机制以及智能合约等。第一代区块链严格讲这一层是缺失的,所以它们只能进行交易,而无法用于其他的领域或是进行其他的逻辑处理,合约层的出现,使得在其他领域使用区块链成为了现实,以太坊中这部分包括了EVM(以太坊虚拟机)和智能合约两部分。这个层级的改进貌似给区块链可扩展提供了潜在的新方向,但结构上来看貌似并无直接联系
应用层:它是区块链的展示层,包括各种应用场景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.区块链的应用层可以是移动端,web端,或是是融合进现有的服务器,把当前的业务服务器当成应用层。这个层级的改进貌似也给区块链可扩展提供了潜在的新方向,但结构上来看貌似并无直接联系。
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Ⅲ 区块链技术
背景:比特币诞生之后,发现该技术很先进,才发现了区块链技术。比特币和区块链技术同时被发现。
1.1 比特币诞生的目的:
①货币交易就有记录,即账本;
②中心化机构记账弊端——可篡改;易超发
比特币解决第一个问题:防篡改——hash函数
1.2 hash函数(加密方式)
①作用:将任意长度的字符串,转换成固定长度(sha256)的输出。输出也被称为hash值。
②特点:很难找到两个不同的x和y,使得h(x)=h(y)。
③应用:md5文件加密
1.3 区块链
①定义
区块:将总账本拆分成区块存储
区块链:在每个区块上,增加区块头。其中记录父区块的hash值。通过每个区块存储父区块的hash值,将所有的区块按照顺序连接起来,形成区块链。
②区块链如何防止交易记录被篡改
形成区块链后,篡改任一交易,会导致该交易区块hash值和其子区块中不同,发现篡改。
即使继续篡改子区块头中hash值,会导致子区块hash值和孙区块中不同,发现篡改。
1.4 区块链本质
①比特币和区块链本质:一个人人可见的大账本,只记录交易。
②核心技术:通过密码学hash函数+数据结构,保证账本记录不可篡改。
③核心功能:创造信任。法币依靠政府公信力,比特币依靠技术。
1.5如何交易
①进行交易,需要有账号和密码,对应公钥和私钥
私钥:一串256位的二进制数字,获取不需要申请,甚至不需要电脑,自己抛硬币256次就生成了私钥
地址由私钥转化而成。地址不能反推私钥。
地址即身份,代表了在比特币世界的ID。
一个地址产生之后,只有进入区块链账本,才能被大家知道。
②数字签名技术
签名函数sign(张三的私钥,转账信息:张三转10元给李四) = 本次转账签名
验证韩式verify(张三的地址,转账信息:张三转10元给李四,本次转账签名) = True
张三通过签名函数sign(),使用自己的私钥对本次交易进行签名。
任何人可以通过验证韩式vertify(),来验证此次签名是否有由持有张三私钥的张三本人发出。是返回true,反之为false。
sign()和verify()由密码学保证不被破解。·
③完成交易
张三将转账信息和签名在全网供内部。在账户有余额的前提下,验证签名是true后,即会记录到区块链账本中。一旦记录,张三的账户减少10元,李四增加10元。
支持一对一,一对多,多对已,多对多的交易方式。
比特币世界中,私钥就是一切!!!
1.6中心化记账
①中心化记账优点:
a.不管哪个中心记账,都不用太担心
b.中心化记账,效率高
②中心化记账缺点:
a 拒绝服务攻击
b 厌倦后停止服务
c 中心机构易被攻击。比如破坏服务器、网络,监守自盗、法律终止、政府干预等
历史 上所有有中心化机构的机密货币尝试都失败了。
比特币解决第二个问题:如何去中心化
1.7 去中心化记账
①去中心化:人人都可以记账。每个人都可以保留完整的账本。
任何人都可以下载开源程序,参与P2P网络,监听全世界发送的交易,成为记账节点,参与记账。
②去中心化记账流程
某人发起一笔交易后,向全网广播。
每个记账节点,持续监听、持续全网交易。收到一笔新交易,验证准确性后,将其放入交易池并继续向其它节点传播。
因为网络传播,同一时间不同记账节点的交一次不一定相同。
每隔10分钟,从所有记账节点当中,按照某种方式抽取1名,将其交易池作为下一个区块,并向全网广播。
其它节点根据最新的区块中的交易,删除自己交易池中已经被记录的交易,继续记账,等待下一次被选中。
③去中心化记账特点
每隔10分钟产生一个区块,但不是所有在这10分钟之内的交易都能记录。
获得记账权的记账节点,将得到50个比特币的奖励。每21万个区块(约4年)后,奖励减半。总量约2100万枚,预计2040年开采完。
记录一个区块的奖励,也是比特币唯一的发行方式。
④如何分配记账权:POW(proof of work) 方式
记账几点通过计算一下数学题,来争夺记账权。
找到某随即数,使得一下不等式成立:
除了从0开始遍历随机数碰运气之外,没有其它解法,解题的过程,又叫做挖矿。
谁先解对,谁就得到记账权。
某记账节点率先找到解,即向全网公布。其他节点验证无误之后,在新区块之后重新开始新一轮的计算。这个方式被称为POW。
⑤难度调整
每个区块产生的时间并不是正好10分钟
随着比特币发展,全网算力不算提升。
为了应对算力的变化,每隔2016个区块(大约2周),会加大或者减少难度,使得每个区块产生的平均时间是10分钟。
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Ⅳ 区块链究竟是什么呢
区块链究竟是什么呢?本质上讲,区块链是一种分布式、去中心化的网络数据库系统, 这个系统会让数据的存储、更新、维护、操作变得不同。区块链有四项不可缺的核心技术, 分别是:分布式存储、共识机制、密码学原理、智能合约。
那么我们下面就讲一讲,与传统数据处理相比,区块链到底有什么不同,帮助大家了 解区块链是什么,让大家对区块链有一个总的认知。
一、区块链中的数据存储:块链式数据结构
在数据存储方面,区块链技术利用的是“块链式数据结构”来验证与存储数据的。
块链式结构是什么意思呢?铁链子大家都见过吧,一环套一环那种,那其实,每一环 我们可以看作是一个区块,很多环节扣在一起就形成了区块链。
这个所谓的“铁链”是如何存储数据的呢?简单来讲,区块链和普通存储数据的不同 之处在于:在区块链上,后一个区块里的数据是包含前一个区块里的数据的。
以读书为例:我们平时看书,看完第 1 页,接着读第 2 页、第 3 页......
那在区块链里面呢,如果给每个区块标注上页码,那么第 2 页的内容是包含第 1 页的 内容的,第 3 页的内容包含第 1 页和第 2 页的内容......第 10 页包含了前 9 页的内容, 就是这样一个层层嵌套的链条,这样一来,就可以追溯到最本源的数据了,这就是区块链 的可追溯性。
区块链这种“块链式数据结构”使之具备可追溯性,这就天然适用于许多领域,譬如: 食品溯源、药品溯源等等。这样一来,毒奶粉、假疫苗、伪劣食品事件出现的概率就会大 大降低,因为一旦出现问题,通过溯源可以清晰知道到底是哪个环节出现问题,问责追偿 将会更加清晰。
二、区块链中的数据更新:分布式节点共识算法
在数据更新方面,区块链技术是利用“分布式节点共识算法”来生成和更新数据。
每每生成新的区块(也就是更新数据的时候),都需要通过一种算法,获得全网 51% 以上节点的认可才能构成新的区块。说白了就是投票,超过半数人同意就可以生成,这就 使得区块链上的数据不容篡改。
为什么这么说呢?我们还是打一个比喻:我们把区块链比作一个账本,因为都是记录 数据的嘛,传统世界里,记账权力在于记账先生,账本属于记账先生一个人的。那么在区 块链里面,每一个人都拥有这个账本,想要更新账目呢,就要投票,半数人以上赞成才可 以去更新账目数据。
在这个过程中,我们会涉及到这么几个名词:分布式、节点、共识算法,这几个名词 其实非常好理解:
每个人都记账(也就是人人拥有账本,账本分散在每个人手里),就是所谓的“分布 式”;
大家讨论、投票产生的、一致赞同的记账办法,就是所谓的“共识算法”;
每一个参与记账的人,就是所谓的“节点”。
三、 区块链中的数据维护:密码学
在数据维护阶段,区块链的不同之处就在于:它利用密码学的方式来保证数据传输和 访问的安全。
区块链中所应用的密码学原理主要有:哈希算法、Merkle 哈希树、椭圆曲线算法、 Base58。这些原理,其实都是通过一系列复杂的运算以及换算,来保证区块链上数据安全。
四、 区块链中的数据操作:智能合约
智能合约,是由计算机程序定义并自动执行的承诺协议,说白了,就是用代码执行的 一套交易准则,类似于现在的信用卡自动还款功能,开启这个功能,你自己什么都不用管, 到期银行会自动扣除你欠的钱。
智能合约的突出优势就是,很大程度上避免了由信任产生的一系列问题。
我们很多人,都遇到过被借钱的事情:朋友手头紧了跟你借 2000 块钱,承诺下个月 发了工资还钱,到了下个月他又找别的借口不还,拖来托去这事儿就没谱了。本来没多少 钱,还是朋友,虽然你很郁闷,这事也就算了。
那么,有了智能合约以后,他就不能赖账了,因为在智能合约上,一旦触发合约中的 条款,代码就会自动执行,不管他愿不愿意,只要他发了工资、账户上有了钱,他就得还 你。
总结一下本节内容,区块链中有四项不可缺的核心技术,分别是:分布式存储、共识 机制、密码学原理、智能合约。
我们可以这样理解:分布式存储对应的是数据存储这个阶段,共识机制对应的是数据 的处理更新这个阶段,密码学对应的是数据安全,智能合约对应的是数据的操作问题。
Ⅳ 区块链的组成部分
区块链的组成部分如下:
开放性:区块链的系统数据是公开透明的,每个人都可以参与进来,比如租房子,你可以知道这个房子以前的出租信息,有没出现过问题,当然这里头的一些个人私有信息是加密的。
自治性:区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套公开透明的算法),然后各个节点就按照这个规范来操作,这样就是所有的东西都有机器完成,就没有人情成分。 使得对人的信任改成了对机器的信任,任何人为的干预不起作用。
信息不可篡改:如果信息存储到区块链中就被永久保存,是没办法去改变,至于 51% 攻击,基本不可能实现。
匿名性:区块链上面没有个人的信息,因为这些都是加密的,是一堆数字字母组成的字符串,这样就不会出现你的各种身份证信息、电话号码被倒卖的现象。
Ⅵ 区块链中数据区块是以什么顺序相连的
时间顺序。睁族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悉羡弊成的一种链式数据结构,并以密码学方式保派唤证的不可篡改和不可伪造的分布式账本或叫分布式数据库。
Ⅶ 什么是区块链的跨链技术
区块链属于分布式账本技术的一种,每一条区块链都相当于一个独立的账本,通常情况下不同账本之间是无法实现价值转移的。随着技术以及市场的发展,加密货币的种类越来越多,与此同时也涌现出来大量不同的区块链。不同链之间的协同从操作以及价值流通成为了用户们的新需求,因此区块链的“跨链技术”应运而生。
所谓“跨链”就是指原本存储在特定区块链上的资产可以转换成为另一条链上的资产,从而实现价值的流通。也可以将其理解为不同资产持有人之间的一种兑换行为,这个过程实际并不改变每条区块链上的价值总额。就好比交易平台提供的币币交易一样,不同类型的数字货币之间可以进行兑换,只是交易平台的这一行为没有发生在区块链上而已。
从技术上来看区块链属于分布式账本,而从商业层面来看,它本质上属于一种价值网络,不同区块链之间的孤立性不仅导致了数字资产不能在区块链之间流通,同时也将其价值局限在了一个狭隘的范围内,一定程度上限制了其自身的发展空间。
因此,越来越多的人开始关注跨链技术。2017年9月份,莱特币创始人李启威就曾在推特上表示,莱特币与比特币实现了原子级跨链交换;11月闪电网络实验室完成了首笔从比特币到莱特币的闪电网络跨链交易。