从一笔交易看区块链运作流程:
在比特币区块链中,当一笔交易通过某个节点或钱包产生时,这笔交易需要被传送给其它节点来作验证。做法是将交易资料经由数位签章加密并经由哈希算法得出一串代表此交易的唯一哈希值后,再将这个哈希值广播(Broadcast)给比特币区块链网络中的其它参与节点进行验证。哈希算法是将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值,那么小的二进制值称为哈希值。哈希值就是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。 假如散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母,随后的哈希都会产生不同的值。如果要找到散列为同一个值的两个不同的输入,这在计算上来说基本上是不可能的。
产生一笔新交易时,会先被广播到区块链网络中的其它参与节点。各节点将数笔新交易放入区块,每个节点会将数笔未经验证的交易哈希值收集到区块中,每个区块可以包含数百笔或者上千笔交易。
各节点进行工作量证明的计算来决定谁可以验证交易,由最快算出结果的节点来验证交易,这就是取得共识的做法。取得验证权的节点将区块广播给所有节点最快完成POW的节点,会将自己的区块广播给其他节点。各节点验证并接上新区块。其他节点会确认这个区块所包含的交易是否有效,确认没被重复花费且具有效数位签章后,接受该区块,此时区块才正式接上区块链,无法再修改资料。所有节点一旦接受该区块后,先前没算完POW工作的区块会失效,各节点会重新建立一个区块,继续下一回POW计算工作。
由此可见,区块链原理并不复杂,它的广泛应用也是理所当然。有很多公司在把区块链原理应用到现实的过程中得到丰硕的成果。像比特币,虽然参与者的ID都是匿名的,但区块链上的数据都是默认公开的。这种开放性所带来的优势是史无前例的,比如:抗攻击的能力,抵抗专制制度资本管控的能力。它在保证安全的同时公开透明,所有参与者的账户余额、所有的交易记录都可以被人们看到。直到现在我们依然对此感到惊奇,因为这种保障安全的方法是这么新颖,然而在比特币存在的7年历史中,还没有人切实可行的打破过这种安全。
㈡ 区块链的核心技术是什么
简单来说,区块链是一个提供了拜占庭容错、并保证了最终一致性的分布式数据库;从数据结构上看,它是基于时间序列的链式数据块结构;从节点拓扑上看,它所有的节点互为冗余备份;从操作上看,它提供了基于密码学的公私钥管理体系来管理账户。
或许以上概念过于抽象,我来举个例子,你就好理解了。
你可以想象有 100 台计算机分布在世界各地,这 100 台机器之间的网络是广域网,并且,这 100 台机器的拥有者互相不信任。
那么,我们采用什么样的算法(共识机制)才能够为它提供一个可信任的环境,并且使得:
节点之间的数据交换过程不可篡改,并且已生成的历史记录不可被篡改;
每个节点的数据会同步到最新数据,并且会验证最新数据的有效性;
基于少数服从多数的原则,整体节点维护的数据可以客观反映交换历史。
区块链就是为了解决上述问题而产生的技术方案。
二、区块链的核心技术组成
无论是公链还是联盟链,至少需要四个模块组成:P2P 网络协议、分布式一致性算法(共识机制)、加密签名算法、账户与存储模型。
1、P2P 网络协议
P2P 网络协议是所有区块链的最底层模块,负责交易数据的网络传输和广播、节点发现和维护。
通常我们所用的都是比特币 P2P 网络协议模块,它遵循一定的交互原则。比如:初次连接到其他节点会被要求按照握手协议来确认状态,在握手之后开始请求 Peer 节点的地址数据以及区块数据。
这套 P2P 交互协议也具有自己的指令集合,指令体现在在消息头(Message Header) 的 命令(command)域中,这些命令为上层提供了节点发现、节点获取、区块头获取、区块获取等功能,这些功能都是非常底层、非常基础的功能。如果你想要深入了解,可以参考比特币开发者指南中的 Peer Discovery 的章节。
2、分布式一致性算法
在经典分布式计算领域,我们有 Raft 和 Paxos 算法家族代表的非拜占庭容错算法,以及具有拜占庭容错特性的 PBFT 共识算法。
如果从技术演化的角度来看,我们可以得出一个图,其中,区块链技术把原来的分布式算法进行了经济学上的拓展。
在图中我们可以看到,计算机应用在最开始多为单点应用,高可用方便采用的是冷灾备,后来发展到异地多活,这些异地多活可能采用的是负载均衡和路由技术,随着分布式系统技术的发展,我们过渡到了 Paxos 和 Raft 为主的分布式系统。
而在区块链领域,多采用 PoW 工作量证明算法、PoS 权益证明算法,以及 DPoS 代理权益证明算法,以上三种是业界主流的共识算法,这些算法与经典分布式一致性算法不同的是,它们融入了经济学博弈的概念,下面我分别简单介绍这三种共识算法。
PoW: 通常是指在给定的约束下,求解一个特定难度的数学问题,谁解的速度快,谁就能获得记账权(出块)权利。这个求解过程往往会转换成计算问题,所以在比拼速度的情况下,也就变成了谁的计算方法更优,以及谁的设备性能更好。
PoS: 这是一种股权证明机制,它的基本概念是你产生区块的难度应该与你在网络里所占的股权(所有权占比)成比例,它实现的核心思路是:使用你所锁定代币的币龄(CoinAge)以及一个小的工作量证明,去计算一个目标值,当满足目标值时,你将可能获取记账权。
DPoS: 简单来理解就是将 PoS 共识算法中的记账者转换为指定节点数组成的小圈子,而不是所有人都可以参与记账。这个圈子可能是 21 个节点,也有可能是 101 个节点,这一点取决于设计,只有这个圈子中的节点才能获得记账权。这将会极大地提高系统的吞吐量,因为更少的节点也就意味着网络和节点的可控。
3、加密签名算法
在区块链领域,应用得最多的是哈希算法。哈希算法具有抗碰撞性、原像不可逆、难题友好性等特征。
其中,难题友好性正是众多 PoW 币种赖以存在的基础,在比特币中,SHA256 算法被用作工作量证明的计算方法,也就是我们所说的挖矿算法。
而在莱特币身上,我们也会看到 Scrypt 算法,该算法与 SHA256 不同的是,需要大内存支持。而在其他一些币种身上,我们也能看到基于 SHA3 算法的挖矿算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 算法的改良版本,并命名为 Ethash,这是一个 IO 难解性的算法。
当然,除了挖矿算法,我们还会使用到 RIPEMD160 算法,主要用于生成地址,众多的比特币衍生代码中,绝大部分都采用了比特币的地址设计。
除了地址,我们还会使用到最核心的,也是区块链 Token 系统的基石:公私钥密码算法。
在比特币大类的代码中,基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 与 DSA 的结合,整个签名过程与 DSA 类似,所不一样的是签名中采取的算法为 ECC(椭圆曲线函数)。
从技术上看,我们先从生成私钥开始,其次从私钥生成公钥,最后从公钥生成地址,以上每一步都是不可逆过程,也就是说无法从地址推导出公钥,从公钥推导到私钥。
4、账户与交易模型
从一开始的定义我们知道,仅从技术角度可以认为区块链是一种分布式数据库,那么,多数区块链到底使用了什么类型的数据库呢?
我在设计元界区块链时,参考了多种数据库,有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB,也有一些币种采用基于 SQL 的 SQLite。这些作为底层的存储设施,多以轻量级嵌入式数据库为主,由于并不涉及区块链的账本特性,这些存储技术与其他场合下的使用并没有什么不同。
区块链的账本特性,通常分为 UTXO 结构以及基于 Accout-Balance 结构的账本结构,我们也称为账本模型。UTXO 是“unspent transaction input/output”的缩写,翻译过来就是指“未花费的交易输入输出”。
这个区块链中 Token 转移的一种记账模式,每次转移均以输入输出的形式出现;而在 Balance 结构中,是没有这个模式的。
㈢ 区块链技术上的节点是什么
节点就是各区块相连的地方,各区块需要链起来才有用。
最核心的解析:
一.透明性,二.开放性,三.信息不可篡改,四.去中心化,
五、详细的解析。
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节点之间建立信任、获取权益的数学算法。
1、狭义来讲,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。
2、广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。
㈣ 区块链节点能否在一台电脑
区块链节点可以在一台电脑。如果只是挖矿,不需要完整节点。而区块链节点也分为轻节点和全节点。轻节点存部分区块链上的信息,全节点储存区块链上的全部信息。
区块链的运行原理:
以比特币的区块链系统为例。比特币一个新区块诞生的时间系统设定为十分钟。
1、一笔交易产生以后,为了让全网承认有效,必须先广播到区块链网络中其他参与的节点(链接的计算机)。
2、每个节点要正确无误地给这十分钟的交易都盖上时间戳,并且放进这个区块。
3、如果一个节点解开了随机数那道数学题,拥有了合法区块记账权,这个节点就会向全网公布他这 10 分钟所有盖上时间戳的交易,并由全网中其他参与的节点来核对。
4、比特币系统会给赢下合法区块记账权的节点以奖励,他广播以后,别的节点就要核对这个区块记账的准确性。别的节点其实同时也在解那道数学题,同时也在盖时间戳,只不过他们没有在那道数学题上算得更快。也就是说,这个区块他们赢不了奖励了,他们只好在下一个区块上想办法。
5、一般来说,每一笔交易,必须要经过 6 次的确认,也就是要通过 6 个的 10 分钟记账,才能在系统里被承认为是合法交易,一次的记账是不被承认的。
㈤ 冲击金融业的区块链到底是什么鬼有什么用
区块链原理最近被很多人谈起,区块链(Blockchain)显然已经被许多人神化,好像各行各业都可以用区块链技术,不过某种程度上,它却像个黑盒子,大家都知道区块链具有许多特性跟好处,却不清楚它到底怎么做到。其实,只要你了解了区块链原理就不用这么踌躇了。
区块链并非单一创新技术,而是将许多跨领域技术凑在一起,包括密码学、数学、演算法与经济模型,并结合点对点网路关系,利用数学基础就能建立信任效果,成为一个不需基于彼此信任基础、也不需仰赖单一中心化机构就能够运作的分散式系统,而比特币便是第一个采用区块链技术而打造出的一套P2P电子现金系统,用来实现一个可去中心化,并确保交易安全性、可追踪性的数位货币体系。
不过,区块链究竟是如何运作,其中又包含了哪些关键技术,使其被称作信任机器(Trust Machine),一笔交易到底要如何在一个彼此互不信任的P2P网路中,不经由传统的信任机构(如银行、证券交易所、第三方机构等中心化机构),就能完成交易验证?
要搞懂区块链运作原理,可先区分出交易(Transaction)与区块(Block)两个部分,这里我们分别从区块链中一笔交易产生到完成验证的流程,以及图解一个区块,来了解区块链的运作原理,并进一步拆解5大区块链关键技术,看它到底怎么做到大家口中的基于零信任基础、去中心化、可追踪又不可窜改。
从一笔交易看区块链运作流程
在比特币区块链中,当一笔交易经由某个节点或钱包产生时,这笔交易需要被传送给其它节点来作验证。做法是将交易资料经由数位签章加密并经由Hash函数得出一串代表此交易的唯一Hash值后,再将这个Hash值广播(Broadcast)给比特币区块链网络中的其它参与节点进行验证。
产生一笔新交易
一笔新交易产生时,会先被广播到区块链网络中的其它参与节点
各节点将数笔新交易放进区块
每个节点会将数笔未验证的交易Hash值收集到区块中,每个区块可以包含数百笔或上千笔交易
决定由谁来验证这些交易
各节点进行工作量证明的计算来决定谁可以验证交易,由最快算出结果的节点来验证交易,这就是取得共识的做法。
取得验证权的节点将区块广播给所有节点
最快完成POW的节点,会将自己的区块广播给其他节点
各节点验证并接上新区块
其他节点会确认这个区块所包含的交易是否有效,确认没被重复花费且具有效数位签章后,接受该区块,此时区块才正式接上区块链,无法再窜改资料。
交易验证完成
所有节点一旦接受该区块后,先前没算完POW工作的区块会失效,各节点会重新建立一个区块,继续下一回POW计算工作。
由此可见,区块链原理并不复杂,它的广泛应用也是理所当然。有很多公司在把区块链原理应用到现实的过程中得到丰硕的成果,布比公司是国内领先的区块链服务商,在区块链技术平台方面取得多项突破,能够满足数千万级用户规模的场景,并且具备快速构建上层应用业务的能力。布比区块链平台分为基础框架层(BubiChain)和应用适配层(Bubi Application Adaptors)。
㈥ 区块链能应用在哪些方面
您的问题我已看到,那么,区块链能应用在哪些方面?下面由小编来为您解答。
答:比特币是区块链的第一个具体应用。它是在 2008 年由一个人或一群人提出的一篇论文中提出的。比特币使用区块链来对比特币进行数字发送,而 BitCoin 的名称是比特币,而不需要第三方中间人的干涉。
但比特币并不是区块链的唯一应用,如下:
1.金融领域:将区块链技术应用在金融行业中,能够省去第三方中介环节,实现点对点的直接对接,从而在大大降低成本的同时,快速完成交易支付。
2.物联网和物流领域:区块链在物联网和物流领域也可以天然结合。通过区块链可以降低物流成本,追溯物品的生产和运送过程,并且提高供应链管理的效率。
3.公共服务领域:区块链在公共管理、能源、交通等领域都与民众的生产生活息息相关,但是这些领域的中心化特质也带来了一些问题,可以用区块链来改造。
4.数字版权领域:通过区块链技术,可以对作品进行鉴权,证明文字、视频、音频等作品的存在,保证权属的真实、唯一性
5.保险领域:在保险理赔方面,保险机构负责资金归集、投资、理赔,往往管理和运营成本较高。通过智能合约的应用,既无需投保人申请,也无需保险公司批准,只要触发理赔条件,实现保单自动理赔。
6.公益领域:区块链上存储的数据,高可靠且不可篡改,天然适合用在社会公益场景。公益流程中的相关信息,如捐赠项目、募集明细、资金流向、受助人反馈等,均可以存放于区块链上,并且有条件地进行透明公开公示,方便社会监督。
以上仅供您参考,还望您能采纳,谢谢!
㈦ 区块链中的数据是的加密的那其他节点如何访问
“龙龘网络”很高兴能够为您解答。
首先,区块链技术当中的这个加密所指的是,数据在传输的时候以一种加密技术进行编译,而不是说对显示的数据进行加密,因为区块链还有一个特点,那就是信息公开透明化,所有的储存在区块链上的交易记录、资产数量等信息都是可追溯查询的,当区块链中,每完成一笔交易,都会以发起方为原点向四周进行广播,将信息同步给周围的节点,这些收到信息的节点将继续对四周进行广播,继续将信息发送给周围的节点。最终,这笔交易信息将会扩散至全网,实现全网共同记账。
因此,这个数据所有人都可见,但是无法修改,也就是相当于“只读”状态,这就是区块链的另外一大特点“防篡改”。
区块链当中所使用的是“非对称加密技术”,就是加密和解密所使用的不是同一个密钥,通常有两个密钥,称为“公钥”和“私钥”,它们两个必需配对使用,否则不能打开加密文件。这里的“公钥”是指可以对外公布的,“私钥”则不能,只能由持有人一个人知道。它的优越性就在这里,因为对称式的加密方法如果是在网络上传输加密文件就很难不把密钥告诉对方,不管用什么方法都有可能被别窃听到。而非对称式的加密方法有两个密钥,且其中的“公钥”是可以公开的,也就不怕别人知道,收件人解密时只要用自己的私钥即可以,这样就很好地避免了密钥的传输安全性问题。
私钥通常是在你需要使用你加密钱包当中的数字货币的时候才会需要用上,当你要发起一笔转账交易的时候,你必须要使用自己的私钥对摘要进行非对称加密,公钥与私钥是唯一的对应关系,如果用公钥加密数据,那么要想解密就只有用对应的私钥才能实现。
希望“龙龘网络”的回答能够帮助到您。
㈧ 区块链原理
区块链是一种技术,但它不是一种单一的技术,而是由多种技术整合的结果,包括密码学、数学、经济学、网络科学等。你可以把它看做是一个分布式共享记账技术,也可以看做是一个数据库,只不过这个数据库是由在这个链上的所有节点共同维护,每个节点都有一份账本,因为所有节点的账本一致,不同节点之间可以互相信任,对数据没有疑问,所以大家都说区块链从技术上实现了信任。详细的专业技术可以咨询一些专业的技术公司,例:金博科技,专注开发区块链相关产品,专业研发团队和完善的售后服务,可以电话咨询。
㈨ 区块链的具体工作流程是怎样的
区块链(Blockchain)是由节点参与的分布式数据库系统,它的特点是不可变更,不可伪造,我们也可以将它理解为一个账簿系统。它是比特币的一个重要概念,完整比特币区块链的副本,记录了其的每一笔交易。通过这些信息,我们可以找到每一个地址,在历史上任何一点所拥有的价值。
区块链是由一串使用密码学方法产生的数据块组成的,每一个区块都包含了上一个区块的哈希值,从创始区块开始连接到当前区块,形成块链。