merkletree与区块链

⑴ 基于区块链技术的计算机网络是什么样的

区块链（英语：Blockchain或Block chain）是一种分布式数据库，大家可能都有所耳闻的比特币，核心技术用的就是它。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性和生成下一个区块。用通俗的概念讲，区块链就是一本人人可记的账。在一个公司或机构里，多数人只有看账的份儿，而只有少数受过专业训练的人，才有权提笔记账。当然，区块链并非传统意义上的账本，它在技术原理上有以下三个关键点：第一，去中心化。一个践行区块链技术的网络中，其所涵盖的每台计算机均可读取、添加记录，从账本这个角度讲，他们就是共同记账的人，而没有权威人士从中指导、修正。第二，非对称加密。别看这本账人人可记，可若非局内人，一定读不懂。因为，在记账过程中，每个人都遵从统一的加密规则，但读取时，却必须使用自己独有的解密方式。因此，虽然每个人都保存着这本不断更新的账，但能读懂的部分，却仅限于自己能解密的那一块，也就是与自己相关的那一部分。第三，时间印记。也就是时间戳（英语：Timestamp），是指字符串或编码信息用于辨识记录下来的时间日期。区块链上的每一个区块，是按照其所生成的时间按先后顺序排列的，并经过集体认证，确认成立。而且，之前的记录是无法被修改的。就像在一本账里，我们可以通过一个时间点之后的记录，索引、验证之前的内容。而这些内容一旦被确认，再行篡改就难上加难。

区块链技术是维护一个不断增长的数据记录的分布式数据库，这些数据通过密码学的技术和之前被写入的所有数据关联，使得第三方甚至是节点的拥有者难以篡改。区块(block)包含有数据库中实际需要保存的数据，这些数据通过区块组织起来被写入数据库。链(chain)通常指的是利用Merkle tree等方式来校验当前所有区块是否被修改，这一点用过Git的码农们早就熟悉了，回想一下如何修改Git的历史记录吧。

区块链技术主要分为三大类，主要是公开、协作、私有。

公开区块链(public blockchain)

例子：比特币，Ethereum Frontier。公开区块链上的数据所有人都可以访问，所有人都可以发出交易等待被写入区块链。共识过程的参与者(对应比特币中的矿工)通过密码学技术以及内建的经济激励维护数据库的安全。公开区块链是完全的分布式。

亮点和痛点：公开区块链完全分布式，具有比特币的一切特点，然而需要有足够的成本来维持系统运行，依赖于内建的激励。目前来看公开区块链中只有比特币算是足够安全的，如果和比特币的算法一样，乙烷;没有内建奖励，乙烷;容易集中算力攻击(比如只要突击扫货大批显卡之类)，吃枣药丸。公开区块链上试图保存的数据越有价值，越要审视其安全性以及安全性带来的交易成本，系统扩展性问题。

协作区块链(federated blockchain)

例子：Hyperledger以及德勤等会计所尝试的审计系统。参与区块链的节点是事先选择好的，节点间很可能是有很好的网络连接。这样的区块链上可以采用非工作量证明的其他共识算法，比如有100家金融机构之间建立了某个区块链，规定必须67个以上的机构同意才算达成共识。这样的区块链上的数据可以是公开的也可以是这些节点参与者内部。部分意义上的分布式。

亮点和痛点：协作区块链可以做到很好的节点间的连接，只需要极少的成本就能维持运行，提供迅速的交易处理和低廉的交易费用，有很好的扩展性(但是扩展性随着节点增加又会下降)，数据可以有一定的隐私。开发者在共识下有能力更改协议，没有比特币hard fork的问题，但是这也意味着在共识下，大家可以一起篡改数据。协作区块链也意味着这个区块链的应用范围不会太广，缺少比特币的网络传播效应。

私有区块链(private blockchain)

例子：Eris Instries。参与的节点只有用户自己，数据的访问和使用有严格的权限管理。近期部分金融机构公布的内部使用的区块链技术大都语焉不详，不过很可能都在这个范围内。

亮点和痛点：私有区块链实际上是很迷惑的名词，这样的一个系统无非是传统意义上的共享数据库用上Merkle Tree等方式试图说明其中的数据可校验。这样的数据库早有成熟的解决方案， Merkle tree也只是很多成熟方案中的一种。这些项目很容易是“然并卵”。由于全是用户说了算，里面的数据没有无法更改的特性，对于第三方也没有多大的保障。因此很多私有区块链会通过依附在比特币的方式存在，比如定期将系统快照记录到比特币中。

⑵ 区块链与慈善有什么联系

慈善是一个大课题，这里具体介绍区块链技术，怎么帮助困难地区的人，让他们接受到更好的帮助。
无论是政府或者是社会公益机构，慈善对于困难地区的人来说，都显得尤为重要，但是我们常常会想到相关的款项下拨到了地方，究竟有没有到人们手里，钱用在了哪里？，钱用在了什么地方？这些问题都值得我们思考。
区块链技术可以给慈善的相关款项做到"溯源"开发一款基于慈善的APP，把每一笔的慈善款项或相关的物资，进行数字加密（采用国际认可的SHA256或中国的加密算法SN2）
款项物资数据结构采用merkle tree来存储物资数据，保证任何改动的数据都会自动变成无效的
采用非对称数字签名的申请人，发放方，校验方、进行“公钥”和“私钥”的秘钥管理，可以有效地把一条款项的处理数据都记录起来，那么如果发生款项处理不当，或者是有的人要查询起来的话，就非常清楚了。

⑶ 区块链技术是什么未来可能用于哪些方面

技术的发展，往往超乎你的想象，从农耕革命到工业革命再到信息革命，截止到现在开启了区块链革命。达到认知革命的高度，应该算是一个比较大的命题，为什么之前的互联网、大数据、人工智能等等它们的出现并没有提到认知革命的地步,而区块链就可以？

如何快速进入区块链行业？

1.找这个行业顶尖大牛，向他们学习或交流，比如李笑来，比如蔡叔

2.可以购买一些书籍，消息书籍不像淘宝那样混杂，经典就那几个，选几个通读一下

3.可以多搜搜相关文章，公众号、知乎或其他，信息量很大的，大家自己可以发现看完30篇优质文章，你基本已经入门了。

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⑷ 区块链是软件吗

区块链是借由密码学串接并保护内容的串连文字记录（又称区块）。每一个区块包含了前一个区块的加密散列、时间戳以及交易数据（通常用默克尔树(Merkle tree)算法计算的散列值表示），这样的设计使得区块内容具有难以篡改的特性。用区块链技术所串接的分布式账本能让两方有效纪录交易，且可永久查验此交易。而软件则是一系列按照特定顺序组织的电脑数据和指令，是电脑中的非有形部分。所以区块链是一种底层技术，基于这种技术可以开发出相关的软件，软件是技术的一种呈现形式。

⑸ 区块链技术中的哈希算法是什么

1.1. 简介

计算机行业从业者对哈希这个词应该非常熟悉，哈希能够实现数据从一个维度向另一个维度的映射，通常使用哈希函数实现这种映射。通常业界使用y = hash(x)的方式进行表示，该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。
区块链中哈希函数特性：

• 函数参数为string类型；

• 固定大小输出；

• 计算高效；

• collision-free 即冲突概率小：x != y => hash(x) != hash(y)
  
  隐藏原始信息：例如区块链中各个节点之间对交易的验证只需要验证交易的信息熵，而不需要对原始信息进行比对，节点间不需要传输交易的原始数据只传输交易的哈希即可，常见算法有SHA系列和MD5等算法
  

1.2. 哈希的用法

哈希在区块链中用处广泛，其一我们称之为哈希指针（Hash Pointer）
哈希指针是指该变量的值是通过实际数据计算出来的且指向实际的数据所在位置，即其既可以表示实际数据内容又可以表示实际数据的存储位置。下图为Hash Pointer的示意图

⑹ 漫画图解 什么是区块链

漫画图解：什么是区块链

什么是区块链？
区块链，英文 Blockchain，本质上是一种去中心化的分布式数据库。任何人只要架设自己的服务器，接入区块链网络，都可以成为这个庞大网络的一个节点。
区块链既然本质是数据库，里面究竟存储了什么东西呢？让我们来了解一下区块链的基本单元：区块（Block）。
一个区块分为两大部分：
1.区块头
区块头里面存储着区块的头信息，包含上一个区块的哈希值（PreHash），本区块体的哈希值（Hash），以及时间戳（TimeStamp）等等。
2.区块体
区块体存储着这个区块的详细数据（Data），这个数据包含若干行记录，可以是交易信息，也可以是其他某种信息。
刚才提及的哈希值又是什么意思呢？
想必大家都听说过MD5，MD5就是典型的哈希算法，可以把一串任意长度的明文转化成一串固定长度（128bit）的字符串，这个字符串就是哈希值。
而在我们的区块链中，采用的是一种更为复杂的哈希算法，叫做SHA256。最新的数据信息（比如交易记录）经过一系列复杂的计算，最终会通过这个哈希算法转化成了长度为256bit的哈希值字符串，也就是区块头当中的Hash，格式如下：

区块与Hash是一一对应的，Hash可以当做是区块的唯一标识。
不同的区块之间是如何进行关联的呢？依靠Hash和PreHash来关联。每一个区块的PreHash和前一个区块的Hash值是相等的。
为什么要计算区块的哈希值呢？
既然区块链是一个链状结构，就必然存在链条的头节点（第一个区块）和尾节点（最后一个区块）。一旦有人计算出区块链最新数据信息的哈希值，相当于对最新的交易记录进行打包，新的区块会被创建出来，衔接在区块链的末尾。
新区块头的Hash就是刚刚计算出的哈希值，PreHash等于上一个区块的Hash。区块体的Data存储的是打包前的交易记录，这部分数据信息已经变得不可修改。
这个计算Hash值，创建新区块的过程就叫做挖矿。
用于进行海量计算的服务器，叫做矿机。
操作计算的工作人员，叫做矿工。
计算哈希值究竟难在哪里？咱们来做一个最粗浅的解释，哈希值计算的公式如下：
Hash = SHA-256（最后一个区块的Hash + 新区块基本信息 + 交易记录信息 + 随机数）
其中，交易记录信息也是一串哈希值，它的计算涉及到一个数据结构 Merkle Tree。有兴趣的小伙伴可以查阅相关资料，我们暂时不做展开介绍。
这里关键的计算难点在于随机数的生成。猥琐的区块链发明者为了增大Hash的计算难度，要求Hash结果的前72bit必须都是0，这个几率实在是太小太小。
由于（最后一个区块的Hash + 新区块基本信息 + 交易记录信息）是固定的，所以能否获得符合要求的Hash，完全取决于随机数的值。挖矿者必须经过海量计算，反复生成随机数进行“撞大运”一般的尝试，才有可能得到正确的Hash，从而挖矿成功。
同时，区块头内还包含着一个动态的难度系数，当全世界的硬件计算能力越来越快的时候，区块链的难度系数也会水涨船高，使得全网平均每10分钟才能产生出一个新区块。
小伙伴们明白挖矿有多么难了吧？需要补充的是，不同的区块链应用在细节上是不同的，这里所描述的挖矿规则是以比特币为例。
区块链的应用

比特币（BitCoin）的概念最初由中本聪于2008年提出，而后根据这一思路设计发布了开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。
什么是P2P网络呢？
传统的货币都是由中央银行统一发行，所有的个人储蓄也是由银行统一管理，这是典型的中心化系统。
而比特币则是部署在一个全世界众多对等节点组成的去中心化网络之上。每一个节点都有资格对这种数字货币进行记录和发行。
至于比特币底层的数据存储，正是基于了区块链技术。比特币的每一笔交易，都对应了区块体数据中的一行，简单的示意如下：
交易记录的每一行都包含时间戳、交易明细、数字签名。
表格中只是为了方便理解。实际存储的交易明细是匿名的，只会记录支付方和收款方的钱包地址。
至于数字签名呢，可以理解为每一条单笔交易的防伪标识，由非对称加密算法所生成。
接下来说一说比特币矿工的奖励：
比特币协议规定，挖到新区块的矿工将获得奖励，从2008年起是50个比特币，然后每4年减半，目前2018年是12.5个比特币。流通中新增的比特币都是这样诞生的，也难怪大家对挖掘比特币的工作如此趋之若鹜！
区块链的优势和劣势
区块链的优势：
1.去中心化
区块链不依赖于某个中心节点，整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护，都可以进行数据的存储和检验。这样一来，除非攻击者黑掉全网半数以上的节点，否则整个系统是不会遭到破坏的。
2.信息不可篡改
区块内的数据是无法被篡改的。一旦数据遭到篡改哪怕一丁点，整个区块对应的哈希值就会随之改变，不再是一个有效的哈希值，后面链接的区块也会随之断裂。
区块链的劣势：
1.过度消耗能源
想要生成一个新的区块，必须要大量服务器资源进行大量无谓的尝试性计算，严重耗费电能。
2.信息的网络延迟
以比特币为例，任何一笔交易数据都需要同步到其他所有节点，同步过程中难免会受到网络传输延迟的影响，带来较长的耗时。
几点补充：
1.本漫画部分内容参考了阮一峰的博文《区块链入门教程》，感谢这位大神的科普。
2.由于篇幅有限，关于Merkle Tree 和 非对称加密 的知识暂时没有展开细讲，有兴趣的小伙伴们可以查阅资料进行更深一步的学习。

⑺ java区块链怎么实现

java区块链代码实现
哈希树的跟节点称为Merkle根，Merkle树可以仅用log2（N）的时间复杂度检查任何一个数据元素是否包含在树中：
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 区块链技术诞生哪一年

区块链技术的设想最早可以追溯到1991年。为了确保时间戳文件不被追溯及篡改，当时的两位科学家Stuart Haber和W. Scott Stornetta推出了一种实用计算的解决方案。
该系统使用区块加密链来储存时间戳文件，并在1992年，梅克尔树（Merkle trees）也被纳入该系统，这种将多个文档归到一个区块的新技术，大大提高了效率。可惜的是，该项技术后来无人问津，慢慢被弃用。该专利也在2004年失效，也就是比特币诞生的四年前。

⑼ 区域块是什么意思

区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。

每一个区块包含了前一个区块的加密散列、相应时间戳记以及交易资料（通常用默克尔树(Merkle tree)算法计算的散列值表示），这样的设计使得区块内容具有难以篡改的特性。用区块链技术所串接的分布式账本能让两方有效纪录交易，且可永久查验此交易。

目前区块链技术最大的应用是数字货币，例如比特币的发明。因为支付的本质是“将账户A中减少的金额增加到账户B中”。如果人们有一本公共账簿，记录了所有的账户至今为止的所有交易，那么对于任何一个账户，人们都可以计算出它当前拥有的金额数量。

而区块链恰恰是用于实现这个目的的公共账簿，其保存了全部交易记录。在比特币体系中，比特币地址相当于账户，比特币数量相当于金额。

(9)merkletree与区块链扩展阅读：

概念定义

从科技层面来看，区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题。从应用视角来看，简单来说，区块链是一个分布式的共享账本和数据库，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。

这些特点保证了区块链的“诚实”与“透明”，为区块链创造信任奠定基础。而区块链丰富的应用场景，基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题，实现多个主体之间的协作信任与一致行动。

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。区块链（Blockchain），是比特币的一个重要概念。

它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块 。

比特币白皮书英文原版 其实并未出现 blockchain 一词，而是使用的 chain of blocks。最早的比特币白皮书中文翻译版 中，将 chain of blocks 翻译成了区块链。这是“区块链”这一中文词最早的出现时间。

国家互联网信息办公室2019年1月10日发布《区块链信息服务管理规定》，自2019年2月15日起施行 。

作为核心技术自主创新的重要突破口，区块链的安全风险问题被视为当前制约行业健康发展的一大短板，频频发生的安全事件为业界敲响警钟。拥抱区块链，需要加快探索建立适应区块链技术机制的安全保障体系。