区块链账本协议

㈠ 什么是区块链最核心的内容

区块链最核心的内容是合约层
1、去中心化
这是区块链颠覆性特点，不存在任何中心机构和中心服务器，所有交易都发生在每个人电脑或手机上安装的客户端应用程序中。
实现点对点直接交互，既节约资源，使交易自主化、简易化，又排除被中心化代理控制的风险。
2、开放性
区块链可以理解为一种公共记账的技术方案，系统是完全开放透明的，
账簿对所有人公开，实现数据共享，任何人都可以查账。
区块链是透明共享的总帐本，这帐本在全网公开，你拿到它的公钥，你就知道它帐里面到底是有多少钱，所以任何一次的价值转换，全世界有兴趣的人都能在旁边看着你，转换是由矿工来帮你确认的，所以它是一个互联网共识机制。
3、不可撤销、不可篡改和加密安全性
区块链采取单向哈希算法，每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进，时间的不可逆性、不可撤销导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为易被追溯，导致被其他节点的排斥，造假成本极高，从而可以限制相关不法行为。
(1)区块链账本协议扩展阅读：
一，概念定义
什么是区块链？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[7]。
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。
二，特征
去中心化。区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中心管制，除了自成一体的区块链本身，通过分布式核算和存储，各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出最本质的特征。
开放性。区块链技术基础是开源的，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开放，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。
独立性。基于协商一致的规范和协议(类似比特币采用的哈希算法等各种数学算法)，整个区块链系统不依赖其他第三方，所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据，不需要任何人为的干预。
安全性。只要不能掌控全部数据节点的51%，就无法肆意操控修改网络数据，这使区块链本身变得相对安全，避免了主观人为的数据变更。
匿名性。除非有法律规范要求，单从技术上来讲，各区块节点的身份信息不需要公开或验证，信息传递可以匿名进行

㈡ 到底什么是区块链区块链就是虚拟币

我来通俗的给你讲一下区块链吧，不需 用什么高深的专业术语，因为那样太难懂了，我给你打个比方吧，保证你一看就懂。

中国的麻将可以理解成区块链，假如你们四个ABCD要去打麻将，谁招呼的呢？A招呼的，那么A就是这个区块的发起者，A负责了找麻将馆，组织人员A可以邀请BCD，也可以是B邀请C、C邀请D，这没关系。

abcd凑在了一家麻将馆，开始打麻将，麻将机洗牌、abcd摸牌、打牌的过程可以理解成区块链中的类似于比特币的挖矿阶段。

每个人手里牌都是不一样的，就相当于区块里面的算法，但是有一个目标，都是为了胡去的，其中，A胡了，bcd啥也没说，一看就都知道A赢了，这叫区块链中的共识机制。

A胡了，A推倒麻将后，bcd都知道A怎么糊的，并且记在了心里，假如A这把赢了10块钱，其中AbCD都知道A赢了10块钱，这就叫区块链里面的分布式记账。

玩麻将的都知道怎样的麻将排列就可以胡，大家也都知道什么牌可以翻倍，那么这就可以理解为区块链中的智能合约。

A最后胡牌的牌面，在A推倒后大家都知道了，谁也不能篡改这个结果，因为大家都看着呢，这就可以理解成区块链之中的不可篡改性。

A宣布胡了之后，大家并没有再去找另外一个人，比如E、F、G...来验证，B赢了后也是这样...没有一个监管机构可以控制他们，都是他们自己管自己，这就是区块链里面的去中心化。

以此类推，abcd这四个哥们玩了一天的麻将，每一把的输赢abcd都记录了下来，不管他们用什么方式，脑子记忆也好，视频记录也好，笔记也好，他们打的越多，越能体现区块链的不可篡改性、去中心化性、分布式记账、共识性... ...

讲到这里，你基本上就懂了啥是区块链了吧，是不很简单！

第二个问题 ，区块链并不是虚拟货币，虚拟货币只是运用了区块链技术的一部分。

很多人认为虚拟货币就是区块链，比特币就是区块链，这其实是错误的。只是比特币的闻名让区块链进入了大众视野而已。

中本聪运用区块链技术发明了比特币，并且他将比特币定义为一种点对点的电子现金系统，“电子现金”一词表明中本聪想要发明的并不仅仅是一个支付系统，而是一套有着独立货币哲学的货币系统。

如今炒的火热的虚拟货币，还有挖矿等，被很多部门和国家所抵制，其根本目的并不是说浪费资源、电力等，而是因为拥有区块链技术的虚拟货币已经颠覆了传统金融，很容易造成传统金融的奔溃，我之前的问答里有讲过这方面的内容，这里就不累赘了。

可以说，中本聪及他发明的比特币是区块链的先驱，是中本聪把区块链技术带进了大家的视野。区块链技术的应用还是很广泛的，金融、医疗、服务业、大数据安全...

说一说这个大数据吧，众所周知，因为大数据安全最近的滴滴事件影响还是蛮大的，如果是运用区块链技术里面的去中心化，个人数据可以通过区块链得到自己保存自己的数据，何来的数据泄露呢？现在 社会 ，随着 科技 的进步，只要是你玩手机连网的，你就没有什么数据安全所言，你的个人信息早已经被泄漏的体无完肤了，所以说区块链技术是 社会 进步的必然趋势。

关于区块链就讲这些吧，希望你可以从中学到一些东西，大家平时也可以多关注关注区块链的技术，提高自己的认知水平。（个人纯手工码字）

区块链是一种底层技术，这个技术可以发行虚拟币

区块链是一种技术，是一种分布式去中心化的技术，这种技术可以应用到存储。 区块链并不是虚拟币，虚拟币只是用区块链技术做的数字货币，现在区块链与数字货币的联系打个比方，比如你在某链上做一个dapp的应用商城，那么你就可以发行一种关于这个商城的代币。

区块链与虚拟币真正的联系

现在追求的是区块链技术的应用，你开发一条公链，在这条公链上建设很多商城，金融，defi，房地产， 旅游 这样的dapp,这样这条公链才有了价值，随之这条公链发型的代币有了价值，就好比现在的以太坊，pi network

现在网上有太多的所谓“区块链数字货币”，我们看虚拟币是看它所在的公链可以解决什么问题，有什么价值，而不是盲目地去炒作，说区块链是底层技术的，我想是只知道区块链的皮毛。

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作者：冷冷的观点

区块链是一种技术，比特币这样的虚拟货币是区块链上应用产物。我的主页有跟多的视频解释哦。

2008年由「中本聪」第一次在比特币中提出了区块链的概念， 比特币是一种点对点的电子现金系统 ，是最早也是最有名的区块链实施项目。

一般来说，区块链是一个由分布式网络中的节点维护的不可篡改的账本。这些节点通过执行被共识协议验证过的交易来各自维护一个账本的副本，账本以区块的形式存在，每个区块通过哈希和之前的区块相连。

区块链不等于虚拟币

区块链不是虚拟币，虚拟币是区块链技术的一种应用。这么说吧，区块链就是互联网，虚拟币是搜狐网或者腾讯网。区块链是基础设施，也是未来网络的基础架构，是中国的国家战略技术，目前已经被推到风口浪尖，下一步的信息化都是基于区块链的。

区块链就是一个分布式数据存储，点对点传输，共识机制的一种计算机模型，在通俗一点理解，区块链就是一个去中心化的数据库，这一项技术怎么用价值体现出来？在共识机制下形成了一个对区块链这种技术的东西给一个特定的代币，就是BTC

区块链：区块链就是一个分布式账本，通过去中心化、去信任的方式集中维护一个可靠的数据库。以支付宝交易为例，传统的交易方式是买家在淘宝平台购买商品，然后将购买商品的钱打到支付宝这个中介平台，待卖方发货以及买方确认收到货之后，再由买方通知支付宝将钱打到卖方账户。但区块链技术支撑的交易模式完全不同，买家和卖家可直接进行交易，不需要通过任何中间平台做信用交易，交易后系统通过广播的形式将交易信息发布到P2P网络中，所有收到交易信息的节点或主机会在确认信息无误后记录下这笔交易。虚拟币：互联网上的虚拟货币，如比特币（BTC）、福源币（FTC）莱特货币（LTC）等，比特币是一种由开源的P2P软体产生的电子货币，也有人将比特币意译为“比特金”，是一种网络虚拟货币。主要用于互联网金融投资。

区块链是一种新型互联网应用技术，其中运用分布式存储、密码学、智能合约、共识算法等新兴技术的应用，可以说是对现有的互联网协议进行创新的一种新的数据间的传输方法。目前区块链技术在不断迭代

1、区块链1.0，象征比特币的诞生；正式有了比特币才有了区块链技术的发展

2、区块链2.0，以太坊去中心化应用平台，以太坊引入智能合约的应用，代表着区块链技术新时代的开始；现在所有人的都可以在以太坊上创建项目，这几年也出现了不少好项目的落地

3、区块链3.0，DeFi开启去中心化金融时代，DeFi项目利用智能合约技术实现了传统金融机构的各种功能，如衍生品、借贷、交易、理财、 资产管理、和保险等。目前对于DEFI的褒贬不一，这需要时间去验证

而区块链虽然起源于比特币，就像互联网刚出现时的第一台电脑，而比特币主要用于是矿工的挖矿奖励

㈢ 区块链如何更好的保证电子合同效力

电子合同本身就是一种电子数据，具有易篡改与易删除等安全缺陷，不利于该服务的长期发展。为了保证用户在电子合同平台上签署的电子文件与电子合同的法律效力，需要对电子合同签署的全过程进行存证。

在根据区块链存证技术实现的“法链”应用中，平台将对电子合同签署的关键环节进行存档，并将关键信息与数据分布存储到整个区块链当中，从而实现电子合同的全流程存证。

深究其实现原理，区块链通过深度使用密码学算法、特别设计的数据结构和多方参与的共识算法，由机器算法来解决多方交易记录的一致性、可靠存储和防篡改问题，与电子数据存证有着天然的强关联。

• 首先，电子合同签约记录存储在由多方共同维护的共享账本上，不可篡改，不可抵赖，当然也不会丢失。

• 其次，电子合同文本、电子合同要素加密存储，包括电子合同参与人也采取加密存储，只有参与人才可以解密查看，在数据上保护签约方隐私。

• 再次，机器按照预定义的规则(智能合约)严格执行，不再仅靠与第三方一纸协议保证。基于区块链的KYC服务自动检查验证证书有效性和身份，在保证隐私的基础上确保参与人身份有效真实。

目前，我们的电子合同平台上所签的电子合同都通过区块链技术实现了电子文件数字指纹的分布式存证，进一步强化了平台电子合同的法律效力。

㈣ 区块链的概念怎么样

区块链的英文叫Blockchain，翻译成中文等于说是直译过来的，就好像互联网一样。区块链其实是一个底层协议，大致地说，它有几块：

第一个叫分布式账本；第二个叫去中心化信任；第三个叫非对称加密；第四个叫时间戳；第五个叫智能合约。这五大底层技术，说起来都有点儿玄大家听起来似懂非懂。

比方说支付宝为什么那么强大，因为它解决了一个网购的信任问题。

这个钱不是买家先给了卖家了，是先给了支付宝，然后你收货验证无误了，这个钱OK，才转到这个卖家的账上。支付宝起了一个中介的作用。

当然，支付宝不是马云的发明，最早PayPal创始人之一，也是埃隆·马斯克，这是他的第一桶金，用互联网解决中心化的信任。

㈤ 区块链的"区块"是何含义

“区块链，就相当于这个账本，区块就相当于这个账本的一页，区块中所承载的信息，就是这一页上记载的交易内容。区块链是一块一块的，每一块写满了交易记录，连在一起成了一条链就是区块链。”

以比特币为例，大约每十分钟就行一次「算力竞赛」来竞争这个记账的权利。就好比说，你的算力牛逼，算得多，就像肌肉更结实，更会打，大家都服你，让你来记这个帐，即向区块链这个总账本写入一个区块（注意不是区块里的内容）的权利。不过需要说明的一点是，计算能力只能决定赢得竞争的概率。就好比说，一共有若干张彩票，算力多的可以买更多张提高中奖概率，然而买得多的人，也不一定最后就中奖了

区块链即为一个个用这样的计算力保障的数据块链条。从第一块开始，每一个区块依照一定规则收集数据，然后将这些数据附上一个值，使得形成的数据块经过类似的单向函数计算后的结果落到一定范围内。通过估算全网的算力以及控制结果范围的大小，来保障符合要求数据块在足够长的时间内才能被找到。这个计算结果会被下一个区块包含，而这样形成的链式数据结构则称为区块链。

每一个小账本被称为区块，每一个不同的区块链协议（产生不同的加密货币）都会规定每一个区块的大小（最初比特币为1M）账本组成区块，区块构成链表，区块的头包含前一块的哈希值，这就是区块链。如此一来，任何人就不能随意修改其中的内容，或者交换顺序。如果你这么做，意味着你需要重新计算所有的特殊数字。

规定，允许世界上的每一个人建造区块。每一个新建区块的人（找到了这个特殊数字 - SHA256值有30个零）都能获得奖励，对于新建区块的这部分人（矿工）来说：

1.没有发送者信息，不需要签名

2.每一个新区块都会给整个币种增加新的虚拟（加密）货币

3.新建区块的过程又被称为“挖矿”：需要大量工作量并且可以向整个经济体注入新的货币

4.挖矿的工作是：接受交易信息，建造区块，把区块广播出去，然后得到新的钱作为奖励

对每个矿工来说，每个区块就像一个小彩票，所有人都在拼命快速猜数字，直到有一个幸运儿找到了一个特殊数字，使得整个区块的哈希值开头有许多个零，就能得到奖励。我记得有一个知乎答主给了一个形象的比喻，区块链就像一个拥有貌美如花女儿（区块）的国王，有很多的青年翘首以盼，而国王的方法是出了一道很难得题目让所有的青年计算（学习改变人生），谁算的快（在计算哈希值过程也可能是运气好）就能抱得美人归

对于想用这个系统来收付款的用户来说，他们不需要收听所有的交易，而只要收听矿工们广播出来的区块，然后更新到自己保存的区块链中就可以了

“区块”也可以想象为一个盒子，区块里放着一些数字货币以及一张小纸条，小纸条上记录了这十分钟内产生的那唯一一笔交易信息， 比如说——“小A转账给了小B100元”；当然，这段信息肯定是被加密处理过的，为的就是保证只有小A和小B（通过他们手上的钥匙）才有能力解读里面真正的内容。

这个神奇的区块被创造出来之后，很快被埋在了地底下，至于埋在哪里？没有一个人不知道，需要所有计算机节点一起参与进来掘地三尺后才有可能找到（找到一个有效的工作量证明）。显然，这是一件工作量巨大、成果随机的事件。但是呢，对于计算机节点来说，一旦从地底下挖出这个区块，他将获得区块内价值不菲的数字货币，以及“小A转账给了小B100元”过程中小A所支付的小费。同时，对于这个节点来说，也只有他才有权利真正记录小纸条里的内容，这是一份荣耀，而其他节点相当于只能使用它的复制品，一个已经没有数字货币加持的副本。当然这个神奇的区块还有一些其他很特别的地方，

可以将计算机节点从地底下挖出区块的过程叫做「挖矿」，刚才说了，这是一件工作量巨大、运气成分较多、但收益丰厚的事儿。来自中国上海浦东新区张衡路上的一个节点突然跳出来很兴奋的说：“ 我挖到区块了！里面的小纸条都是有效的！奖励归我！” 。虽然此刻张衡路节点已经拿到了数字货币，但对于其他计算机节点来说，因为这里面还涉及到其他一些利益瓜葛，他们不会选择默认相信张衡路节点所说的话；基于陌生节点彼此不信任的原则，他们拿过张衡路节点所谓挖到的区块（副本），开始校验区块内的小纸条信息是否真实有效等等。在区块链世界里，节点们正是通过校验小纸条信息的准确性，或间接或直接判断成功挖出区块的节点是否撒谎。（如何定义小纸条信息真实有效，后面会讲解，这里暂不做赘述）。在校验过程中，各个节点们会直接通过下面两个行为表达自己对张衡路节点的认同（准确无误）和态度：停止已经进行了一半甚至80%的挖矿进程；将张衡路节点成功挖出的区块（副本）追加到自己区块链的末尾。你可以稍微有点困惑：停止可能已经执行了80%的挖矿行为，那之前80%的工作不是就白做了嘛？！然后，区块链的末尾又是个什么鬼东西？对于第一个困惑。我想说，你说的一点没错，但是没办法，现实就是这么残酷，即便工作做了80%，那也得放弃，这80%的工作劳苦几乎可以视为无用功，绝对的伤财劳众。第二个困惑，区块链和区块链的末尾是什么鬼？这里因为事先并没有讲清楚，但是你可以简单想象一下：区块是周期性不断的产生和不断的被挖出来，一个计算机节点可能事先已经执行了N次“从别人手上拿过区块 -> 校验小纸条有效性”的流程，肯定在自己的节点上早已经存放了N个区块，这些区块会按照时间顺序整齐的一字排列成为一个链状。没错，这个链条，就是你一直以来认为的那个区块链。如果你还是不能够理解，没关系，文章后面还会有很多次机会深入研究。

进入到区块内更微观的世界里一探究竟，看看小纸条到底是怎么一回事，它的产生以及它终其一生的使命：发起交易的时候，发起人会收到一张小纸条，他需要将交易记录比如说“盗盗转账给张三40元”写在纸上。说来也神奇，当写完的那一刹那，在小纸条的背面会自动将这段交易记录格式化成至少包含了“输入值”和“输出值”这两个重要字段；“输入值”用于记录数字货币的有效来源，“输出值”记录着数字货币发往的对象。刚刚创建的小纸条立马被标记成为“未确认”的小纸条。从地下成功挖出区块并最终连接到区块链里的小纸条一开始会被标记为“有效”。若这条有效的小纸条作为其他交易的输入值被使用，那么，这个有效的小纸条很快会被标记为“无效”。因为各种原因，区块从链上断开、丢弃，曾经这个区块内被标记为“有效”的小纸条会被重新标记为“未确认”。区块链里面没有账户余额的概念，你真正拥有的数字资产实际上是一段交易信息；通过简单的加减法运算获知你数字钱包里的余额。上面的1、2、3仅仅作为结论一开始强行灌输给你的知识点，其中有几个描述可能会有点绕，让你觉得云里雾里，只有了解整体区块链你才能更全面认知其中奥妙。

区块容量，比特币从被创建时，或者说源代码中规定了，区块容量是1M。最初设计成1M的原因一方面，防止DOS攻击。另一方面，当年中本聪在创建区块链的时候的容量是32M，但是他通过一个说明为”Clear up“这样毫不起眼的Commit把区块容量改成了1M，为防止区块链体积增长过快，为区块容量这个问题添加了些神秘色彩。1M的容量意味着比特币最大的处理交易数量在约2400（486882区块1034.39的大小很接近了）。

区块链说白了，就是一个分布式的记账的一个小本本，用来记账的一个工具，并且基于密码学加密学的技术铺垫，一旦数据交易记录在区块链这个本本上了，数据是不可篡改和抵赖的。互联网是价值的传递，那区块链呢就是信任的传递。在区块链技术作为信用背书的前提下，区块链中的各节点从各自单一的中心变为多方参与的统一多中心，不需要第三方机构的参与便可实现交易传递，效率提高。

㈥ 区块链 --- 共识算法

PoW算法是一种防止分布式服务资源被滥用、拒绝服务攻击的机制。它要求节点进行适量消耗时间和资源的复杂运算，并且其运算结果能被其他节点快速验算，以耗用时间、能源做担保，以确保服务与资源被真正的需求所使用。

PoW算法中最基本的技术原理是使用哈希算法。假设求哈希值Hash(r)，若原始数据为r（raw），则运算结果为R（Result）。

R = Hash(r)

哈希函数Hash()的特性是，对于任意输入值r，得出结果R，并且无法从R反推回r。当输入的原始数据r变动1比特时，其结果R值完全改变。在比特币的PoW算法中，引入算法难度d和随机值n，得到以下公式：

Rd = Hash(r+n)

该公式要求在填入随机值n的情况下，计算结果Rd的前d字节必须为0。由于哈希函数结果的未知性，每个矿工都要做大量运算之后，才能得出正确结果，而算出结果广播给全网之后，其他节点只需要进行一次哈希运算即可校验。PoW算法就是采用这种方式让计算消耗资源，而校验仅需一次。

 

PoS算法要求节点验证者必须质押一定的资金才有挖矿打包资格，并且区域链系统在选定打包节点时使用随机的方式，当节点质押的资金越多时，其被选定打包区块的概率越大。

POS模式下，每个币每天产生1币龄，比如你持有100个币，总共持有了30天，那么，此时你的币龄就为3000。这个时候，如果你验证了一个POS区块，你的币龄就会被清空为0，同时从区块中获得相对应的数字货币利息。

节点通过PoS算法出块的过程如下：普通的节点要成为出块节点，首先要进行资产的质押，当轮到自己出块时，打包区块，然后向全网广播，其他验证节点将会校验区块的合法性。

 

DPoS算法和PoS算法相似，也采用股份和权益质押。

但不同的是，DPoS算法采用委托质押的方式，类似于用全民选举代表的方式选出N个超级节点记账出块。

选民把自己的选票投给某个节点，如果某个节点当选记账节点，那么该记账节点往往在获取出块奖励后，可以采用任意方式来回报自己的选民。

这N个记账节点将轮流出块，并且节点之间相互监督，如果其作恶，那么会被扣除质押金。

通过信任少量的诚信节点，可以去除区块签名过程中不必要的步骤，提高了交易的速度。
 

拜占庭问题：

拜占庭是古代东罗马帝国的首都，为了防御在每块封地都驻扎一支由单个将军带领的军队，将军之间只能靠信差传递消息。在战争时，所有将军必须达成共识，决定是否共同开战。

但是，在军队内可能有叛徒，这些人将影响将军们达成共识。拜占庭将军问题是指在已知有将军是叛徒的情况下，剩余的将军如何达成一致决策的问题。

BFT：

BFT即拜占庭容错，拜占庭容错技术是一类分布式计算领域的容错技术。拜占庭假设是对现实世界的模型化，由于硬件错误、网络拥塞或中断以及遭到恶意攻击等原因，计算机和网络可能出现不可预料的行为。拜占庭容错技术被设计用来处理这些异常行为，并满足所要解决的问题的规范要求。

拜占庭容错系统 ：

发生故障的节点被称为 拜占庭节点 ，而正常的节点即为 非拜占庭节点 。

假设分布式系统拥有n台节点，并假设整个系统拜占庭节点不超过m台（n ≥ 3m + 1），拜占庭容错系统需要满足如下两个条件：

另外，拜占庭容错系统需要达成如下两个指标：

PBFT即实用拜占庭容错算法，解决了原始拜占庭容错算法效率不高的问题，算法的时间复杂度是O(n^2)，使得在实际系统应用中可以解决拜占庭容错问题
 

PBFT是一种状态机副本复制算法，所有的副本在一个视图（view）轮换的过程中操作，主节点通过视图编号以及节点数集合来确定，即：主节点 p = v mod |R|。v：视图编号，|R|节点个数，p：主节点编号。

PBFT算法的共识过程如下：客户端（Client）发起消息请求（request），并广播转发至每一个副本节点（Replica），由其中一个主节点（Leader）发起提案消息pre-prepare，并广播。其他节点获取原始消息，在校验完成后发送prepare消息。每个节点收到2f+1个prepare消息，即认为已经准备完毕，并发送commit消息。当节点收到2f+1个commit消息，客户端收到f+1个相同的reply消息时，说明客户端发起的请求已经达成全网共识。

具体流程如下 ：

客户端c向主节点p发送<REQUEST, o, t, c>请求。o: 请求的具体操作，t: 请求时客户端追加的时间戳，c：客户端标识。REQUEST: 包含消息内容m，以及消息摘要d(m)。客户端对请求进行签名。

主节点收到客户端的请求，需要进行以下交验：

a. 客户端请求消息签名是否正确。

非法请求丢弃。正确请求，分配一个编号n，编号n主要用于对客户端的请求进行排序。然后广播一条<<PRE-PREPARE, v, n, d>, m>消息给其他副本节点。v：视图编号，d客户端消息摘要，m消息内容。<PRE-PREPARE, v, n, d>进行主节点签名。n是要在某一个范围区间内的[h, H]，具体原因参见 垃圾回收 章节。

副本节点i收到主节点的PRE-PREPARE消息，需要进行以下交验：

a. 主节点PRE-PREPARE消息签名是否正确。

b. 当前副本节点是否已经收到了一条在同一v下并且编号也是n，但是签名不同的PRE-PREPARE信息。

c. d与m的摘要是否一致。

d. n是否在区间[h, H]内。

非法请求丢弃。正确请求，副本节点i向其他节点包括主节点发送一条<PREPARE, v, n, d, i>消息, v, n, d, m与上述PRE-PREPARE消息内容相同，i是当前副本节点编号。<PREPARE, v, n, d, i>进行副本节点i的签名。记录PRE-PREPARE和PREPARE消息到log中，用于View Change过程中恢复未完成的请求操作。

主节点和副本节点收到PREPARE消息，需要进行以下交验：

a. 副本节点PREPARE消息签名是否正确。

b. 当前副本节点是否已经收到了同一视图v下的n。

c. n是否在区间[h, H]内。

d. d是否和当前已收到PRE-PPREPARE中的d相同

非法请求丢弃。如果副本节点i收到了2f+1个验证通过的PREPARE消息，则向其他节点包括主节点发送一条<COMMIT, v, n, d, i>消息，v, n, d, i与上述PREPARE消息内容相同。<COMMIT, v, n, d, i>进行副本节点i的签名。记录COMMIT消息到日志中，用于View Change过程中恢复未完成的请求操作。记录其他副本节点发送的PREPARE消息到log中。

主节点和副本节点收到COMMIT消息，需要进行以下交验：

a. 副本节点COMMIT消息签名是否正确。

b. 当前副本节点是否已经收到了同一视图v下的n。

c. d与m的摘要是否一致。

d. n是否在区间[h, H]内。

非法请求丢弃。如果副本节点i收到了2f+1个验证通过的COMMIT消息，说明当前网络中的大部分节点已经达成共识，运行客户端的请求操作o，并返回<REPLY, v, t, c, i, r>给客户端，r：是请求操作结果，客户端如果收到f+1个相同的REPLY消息，说明客户端发起的请求已经达成全网共识，否则客户端需要判断是否重新发送请求给主节点。记录其他副本节点发送的COMMIT消息到log中。
 

如果主节点作恶，它可能会给不同的请求编上相同的序号，或者不去分配序号，或者让相邻的序号不连续。备份节点应当有职责来主动检查这些序号的合法性。

如果主节点掉线或者作恶不广播客户端的请求，客户端设置超时机制，超时的话，向所有副本节点广播请求消息。副本节点检测出主节点作恶或者下线，发起View Change协议。

View Change协议 ：

副本节点向其他节点广播<VIEW-CHANGE, v+1, n, C , P , i>消息。n是最新的stable checkpoint的编号， C 是 2f+1验证过的CheckPoint消息集合， P 是当前副本节点未完成的请求的PRE-PREPARE和PREPARE消息集合。

当主节点p = v + 1 mod |R|收到 2f 个有效的VIEW-CHANGE消息后，向其他节点广播<NEW-VIEW, v+1, V , O >消息。 V 是有效的VIEW-CHANGE消息集合。 O 是主节点重新发起的未经完成的PRE-PREPARE消息集合。PRE-PREPARE消息集合的选取规则：

副本节点收到主节点的NEW-VIEW消息，验证有效性，有效的话，进入v+1状态，并且开始 O 中的PRE-PREPARE消息处理流程。
 

在上述算法流程中，为了确保在View Change的过程中，能够恢复先前的请求，每一个副本节点都记录一些消息到本地的log中，当执行请求后副本节点需要把之前该请求的记录消息清除掉。

最简单的做法是在Reply消息后，再执行一次当前状态的共识同步，这样做的成本比较高，因此可以在执行完多条请求K（例如：100条）后执行一次状态同步。这个状态同步消息就是CheckPoint消息。

副本节点i发送<CheckPoint, n, d, i>给其他节点，n是当前节点所保留的最后一个视图请求编号，d是对当前状态的一个摘要，该CheckPoint消息记录到log中。如果副本节点i收到了2f+1个验证过的CheckPoint消息，则清除先前日志中的消息，并以n作为当前一个stable checkpoint。

这是理想情况，实际上当副本节点i向其他节点发出CheckPoint消息后，其他节点还没有完成K条请求，所以不会立即对i的请求作出响应，它还会按照自己的节奏，向前行进，但此时发出的CheckPoint并未形成stable。

为了防止i的处理请求过快，设置一个上文提到的 高低水位区间[h, H] 来解决这个问题。低水位h等于上一个stable checkpoint的编号，高水位H = h + L，其中L是我们指定的数值，等于checkpoint周期处理请求数K的整数倍，可以设置为L = 2K。当副本节点i处理请求超过高水位H时，此时就会停止脚步，等待stable checkpoint发生变化，再继续前进。
 

在区块链场景中，一般适合于对强一致性有要求的私有链和联盟链场景。例如，在IBM主导的区块链超级账本项目中，PBFT是一个可选的共识协议。在Hyperledger的Fabric项目中，共识模块被设计成可插拔的模块，支持像PBFT、Raft等共识算法。
 

 

Raft基于领导者驱动的共识模型，其中将选举一位杰出的领导者(Leader)，而该Leader将完全负责管理集群，Leader负责管理Raft集群的所有节点之间的复制日志。
 

下图中，将在启动过程中选择集群的Leader（S1），并为来自客户端的所有命令/请求提供服务。 Raft集群中的所有节点都维护一个分布式日志（复制日志）以存储和提交由客户端发出的命令（日志条目）。 Leader接受来自客户端的日志条目，并在Raft集群中的所有关注者（S2，S3，S4，S5）之间复制它们。

在Raft集群中，需要满足最少数量的节点才能提供预期的级别共识保证， 这也称为法定人数。 在Raft集群中执行操作所需的最少投票数为 (N / 2 +1) ，其中N是组中成员总数，即 投票至少超过一半 ，这也就是为什么集群节点通常为奇数的原因。 因此，在上面的示例中，我们至少需要3个节点才能具有共识保证。

如果法定仲裁节点由于任何原因不可用，也就是投票没有超过半数，则此次协商没有达成一致，并且无法提交新日志。

 

数据存储：Tidb/TiKV

日志：阿里巴巴的 DLedger

服务发现：Consul& etcd

集群调度：HashiCorp Nomad
 

只能容纳故障节点(CFT)，不容纳作恶节点

顺序投票，只能串行apply，因此高并发场景下性能差
 

Raft通过解决围绕Leader选举的三个主要子问题，管理分布式日志和算法的安全性功能来解决分布式共识问题。

当我们启动一个新的Raft集群或某个领导者不可用时，将通过集群中所有成员节点之间协商来选举一个新的领导者。 因此，在给定的实例中，Raft集群的节点可以处于以下任何状态: 追随者(Follower)，候选人(Candidate)或领导者(Leader)。

系统刚开始启动的时候，所有节点都是follower，在一段时间内如果它们没有收到Leader的心跳信号，follower就会转化为Candidate；

如果某个Candidate节点收到大多数节点的票，则这个Candidate就可以转化为Leader，其余的Candidate节点都会回到Follower状态；

一旦一个Leader发现系统中存在一个Leader节点比自己拥有更高的任期(Term)，它就会转换为Follower。

Raft使用基于心跳的RPC机制来检测何时开始新的选举。 在正常期间， Leader 会定期向所有可用的 Follower 发送心跳消息（实际中可能把日志和心跳一起发过去）。 因此，其他节点以 Follower 状态启动，只要它从当前 Leader 那里收到周期性的心跳，就一直保持在 Follower 状态。

当 Follower 达到其超时时间时，它将通过以下方式启动选举程序：

根据 Candidate 从集群中其他节点收到的响应，可以得出选举的三个结果。

共识算法的实现一般是基于复制状态机（Replicated state machines），何为 复制状态机 ：

简单来说： 相同的初识状态 + 相同的输入 = 相同的结束状态 。不同节点要以相同且确定性的函数来处理输入，而不要引入一下不确定的值，比如本地时间等。使用replicated log是一个很不错的注意，log具有持久化、保序的特点，是大多数分布式系统的基石。

有了Leader之后，客户端所有并发的请求可以在Leader这边形成一个有序的日志（状态）序列，以此来表示这些请求的先后处理顺序。Leader然后将自己的日志序列发送Follower，保持整个系统的全局一致性。注意并不是强一致性，而是 最终一致性 。

日志由有序编号（log index）的日志条目组成。每个日志条目包含它被创建时的任期号（term），和日志中包含的数据组成，日志包含的数据可以为任何类型，从简单类型到区块链的区块。每个日志条目可以用[ term, index, data]序列对表示，其中term表示任期， index表示索引号，data表示日志数据。

Leader 尝试在集群中的大多数节点上执行复制命令。 如果复制成功，则将命令提交给集群，并将响应发送回客户端。类似两阶段提交(2PC)，不过与2PC的区别在于，leader只需要超过一半节点同意（处于工作状态）即可。

leader 、 follower 都可能crash，那么 follower 维护的日志与 leader 相比可能出现以下情况

当出现了leader与follower不一致的情况，leader强制follower复制自己的log， Leader会从后往前试 ，每次AppendEntries失败后尝试前一个日志条目（递减nextIndex值）， 直到成功找到每个Follower的日志一致位置点（基于上述的两条保证），然后向后逐条覆盖Followers在该位置之后的条目 。所以丢失的或者多出来的条目可能会持续多个任期。
 

要求候选人的日志至少与其他节点一样最新。如果不是，则跟随者节点将不投票给候选者。

意味着每个提交的条目都必须存在于这些服务器中的至少一个中。如果候选人的日志至少与该多数日志中的其他日志一样最新，则它将保存所有已提交的条目，避免了日志回滚事件的发生。

即任一任期内最多一个leader被选出。这一点非常重要，在一个复制集中任何时刻只能有一个leader。系统中同时有多余一个leader，被称之为脑裂（brain split），这是非常严重的问题，会导致数据的覆盖丢失。在raft中，两点保证了这个属性：

因此， 某一任期内一定只有一个leader 。
 

当集群中节点的状态发生变化（集群配置发生变化）时，系统容易受到系统故障。 因此，为防止这种情况，Raft使用了一种称为两阶段的方法来更改集群成员身份。 因此，在这种方法中，集群在实现新的成员身份配置之前首先更改为中间状态（称为联合共识）。 联合共识使系统即使在配置之间进行转换时也可用于响应客户端请求，它的主要目的是提升分布式系统的可用性。

㈦ 比特币———一个币值8万多元人民币

接触过数字货币的人对比特币都不陌生，它是数字货币的祖宗，如果你在2010年的时候用三美元买1万个比特币留到现在，那么现在你的身价是8亿多人民币，是不是不可思议

区块链技术被称为是继，蒸汽机，电，互联网，之后的一个划时代的标志，

比特币的底层技术是什么呢？

是区块链技术，那么区块链技术又是什么呢，举个通俗易懂的例子，你去招商银行存钱，存了100万，有一天招商银行的银行系统被黑客攻击了，并且把你的账户的钱转走了50万，你的存款单也丢了，这时候银行不想把你丢了的钱补给你，你是不是要抓狂。区块链就是有无数的存储系统，而且里面都存有相同的内容，没有人可以修改已经生产的账单，就像以前只有一个账本，但是用了区块链之后就有无数的记账账本，而且分布在各个地方。更专业一点说，区块链技术是由利用块链式数据结构来验证和存储数据，利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，利用密码学的方式来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。

但是现在是数字货币泛滥的年代，各种新的数字货币发行进行洗钱跑路，最后一地鸡毛，对于目前国家提倡的区块链技术和企业链改如果落到实地，这样的数字货币还是可以持有的，我们知道只有大公司才能上市，但是所以公司都能上链

如果你对某个数字货币非常了解，并且知道它的运营情况，有没有落地到实地帮助公司进行链改，技术支撑等，不然尽量不要去买。

回到BTC，BTC公链被称为区块链的1.0时代，采用的是POW共识机制，也就是工作量证明，你获得多少货币，取决于你挖矿贡献的有效工作，电脑性能越好，分给你的矿就越多，POW机制解决了拜占庭将军问题，就是在互相不信任的情况下，只要多少人都信任，那么就能保证系统的正确运作，但是也有一定的缺陷，就是处理交易的速度太慢，矿工们需要不断的通过计算来碰撞哈希值，这是劳民伤财且效率低下的。TPS系统吞吐量（用户并发量）7笔/秒。ETH这条公链被称为区块链的2.0时代，ETH提出了新的共识机制POW+POS（权益证明）简单来说就是你持有的币越多，你的权益就越高，因为你持有的币越多，持有币的时间越久，你的计算难度就会降低，挖矿会容易一些，TPS为21笔/秒。EOS被成为3.0的公链，DPOS共识机制（拜占庭容错的委托权益证明）对于POS机制的加密货币，每个节点都可以创建区块，并按照个人的持股比例获得“利息”，出块时间3秒，TPS为5000笔/秒。

一、从比特币看区块链技术

（一）比特币（Bitcoin）是一种数字加密货币比特币是一种数字加密货币，由中本聪（SatoshiNakamoto）2009 年1 月25 日设计上线。比特币的产生、发行和交易机制与传统货币不同。传统货币的产生、发行和交易依托于中央银行、商业银行等中心化的二元模式；而比特币的发行不需要中心化的金融中介，比特币社区用户可通过比特币区块链网络发行和管理数字加密货币。比特币是以黄金模式发行，人们形象地将该过程称为“挖矿（Mining）”，并将所有提供计算力的节点称为“矿工（Miner）”。目前，比特币挖矿的发行方式使每位矿工都可以从中获取6.25 个比特币的收益。实际上，比特币的发行过程是求解多重哈希值解方程（Hash Function）的过程。节点挖矿获得比特币的过程，是通过计算机进行大量计算求出合理的哈希值来实现的。简而言之，这个过程的主要目标是求解交易双方的公钥。每次求出的解都会作为下次计算的初始条件，节点在此基础计算新结果。当一个节点解出一组之前未解出的哈希值时，系统向全网络发布，各节点查验本地数据库。如果各节点发现该解正确，并且数据库中没有此解记录，将确认并记录该解的合法性。当所有节点都确认并记录完毕时，求出该解的节点便被奖励一定数量的比特币。作为比特币最底层的核心技术，区块链技术来源于2014 年10 月大英图书馆的一次研讨会。比特币是区块链技术最成功的金融应用，它以公开账本的形式在全网记录所有交易信息。随着比特币的普及和应用，区块链技术日益受到金融 科技 界的关注。

（二）区块链是弱中心化的分布式账本协议区块链技术提供了一份公共的分布式安全账本，是一种开放式的价值传递协议。实际上，区块链是一个由使用密码学方法相关联产生的数据块构成的弱中心化的数据库，任何发生在此区块链网络上的交易，均会以约定的算法记录到区块链系统上。所有节点都保存一份完整的数据备份，包含自该区块链系统形成以来的所有交易记录。区块链由一个个区块组成。区块是区块链的基本存储单元，记录了10 分钟内各节点的全部交易信息。每一个数据区块中包含一次交易信息，用于验证信息的有效性，并为下一个区块的生成做准备。区块由三部分组成：本区块的地址、交易单和前一个区块的地址。当区块链上一个节点发起一笔交易时，该节点需要将信息向其他节点进行公告。该节点用私钥加密信息，从而可有效防止信息伪造。由于了解 历史 交易信息，收到信息的节点利用备份信息能够判断交易是否真实。各节点验证成功后，将最后一个区块的地址与交易信息结合，形成一个新区块，并打上时间戳（Timestamp）连接到区块链上，完成交易的全过程。由于每个区块都拥有前一个区块的地址，人们可以通过后一区块地址找到前一区块，直至初始区块。因此，区块链就是由根据时间顺序相连接的区块构成的完整交易信息链条。

（三）区块链的特点

区块链是一个全新的数据库系统，具有弱中心化、不可篡改、包容性等特点。其中，弱中心化、不可篡改是区块链技术区别于传统技术的核心特征。这两个特征使得由区块链技术构建的系统能够通过系统机制设置，实现“自信任”。

1. 弱中心化。区块链系统的每个节点都保存着一份完整数据备份，能够有效预防中央服务器发生故障而导致的网络瘫痪和数据丢失，以及黑客对单个节点的恶意攻击，从而保证数据的安全。除非有人能同时控制系统中超过51% 的节点，否则对于单个节点的攻击不能影响其他节点数据的内容。

2. 不可篡改。区块链系统是一个公共的总账本，系统全部数据都公开、透明地记录在该账本上。所有数据通过网络共识算法记录，每笔基于区块链交易的新信息都会向全网发布，经各个节点逐一确认、保存后，将收到的交易信息形成新区块，确保区块链系统信息不可篡改、无法作假、可以追溯。同时，区块链技术使用随机散列算法和时间戳技术，节点在验证时会盖上时间戳，提供交易时间证明，保证同笔交易的唯一性。如果要修改某个区块的交易信息，必须要完成该区块及之后区块的所有信息。由于修改后会造成哈希值与原来的哈希值不同，无法通过其他节点确认，将使得修改无效，大大提高了篡改信息的难度。因此，区块链技术可以为交易提供可靠的信用保证。其不可篡改的特性为解决合同冲突提供了有效方案，可以应用于存储并公证永久性记录和需要确保信息真实性的领域。如，财产所有权的公证。

3. 包容性。区块链技术以算法为基础，摒弃了不同国家文化和经济差异，使各国机构可以建立统一的信用体系。此外，区块链技术是对外开源和共享的：任何进入区块链的机构和个人，不仅能提交记录，还能得到完整的系统 历史 交易记录，并对信息所有者确权；同时，由于区块链系统运行于互联网，符合要求的任何机构和个人都能以节点的方式加入该系统。

4.溯源，公开透明。

因为区块链或者说是数字货币涉及的知识与比应用比较多，感兴趣的朋友可以点关注，我会整理和发布更多的区块链和数字货币的知识

㈧ 区块链常见的三大共识机制

区块链是建立在P2P网络，由节点参与的分布式账本系统，最大的特点是“去中心化”。也就是说在区块链系统中，用户与用户之间、用户与机构之间、机构与机构之间，无需建立彼此之间的信任，只需依靠区块链协议系统就能实现交易。

可是，要如何保证账本的准确性，权威性，以及可靠性？区块链网络上的节点为什么要参与记账？节点如果造假怎么办？如何防止账本被篡改？如何保证节点间的数据一致性？……这些都是区块链在建立“去中心化”交易时需要解决的问题，由此产生了共识机制。

所谓“共识机制”，就是通过特殊节点的投票，在很短的时间内完成对交易的验证和确认；当出现意见不一致时，在没有中心控制的情况下，若干个节点参与决策达成共识，即在互相没有信任基础的个体之间如何建立信任关系。

区块链技术正是运用一套基于共识的数学算法，在机器之间建立“信任”网络，从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行全新的信用创造。

不同的区块链种类需要不同的共识算法来确保区块链上最后的区块能够在任何时候都反应出全网的状态。

目前为止，区块链共识机制主要有以下几种：POW工作量证明、POS股权证明、DPOS授权股权证明、Paxos、PBFT（实用拜占庭容错算法）、dBFT、DAG（有向无环图）

接下来我们主要说说常见的POW、POS、DPOS共识机制的原理及应用场景

概念：

工作量证明机制（Proof of work ），最早是一个经济学名词，指系统为达到某一目标而设置的度量方法。简单理解就是一份证明，用来确认你做过一定量的工作，通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量。

工作量证明机制具有完全去中心化的优点，在以工作量证明机制为共识的区块链中，节点可以自由进出，并通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权，求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。

应用：

POW最著名的应用当属比特币。在比特币网络中，在Block的生成过程中，矿工需要解决复杂的密码数学难题，寻找到一个符合要求的Block Hash由N个前导零构成，零的个数取决于网络的难度值。这期间需要经过大量尝试计算（工作量），计算时间取决于机器的哈希运算速度。

而寻找合理hash是一个概率事件，当节点拥有占全网n%的算力时，该节点即有n/100的概率找到Block Hash。在节点成功找到满足的Hash值之后，会马上对全网进行广播打包区块，网络的节点收到广播打包区块，会立刻对其进行验证。

如果验证通过，则表明已经有节点成功解迷，自己就不再竞争当前区块，而是选择接受这个区块，记录到自己的账本中，然后进行下一个区块的竞争猜谜。网络中只有最快解谜的区块，才会添加的账本中，其他的节点进行复制，以此保证了整个账本的唯一性。

假如节点有任何的作弊行为，都会导致网络的节点验证不通过，直接丢弃其打包的区块，这个区块就无法记录到总账本中，作弊的节点耗费的成本就白费了，因此在巨大的挖矿成本下，也使得矿工自觉自愿的遵守比特币系统的共识协议，也就确保了整个系统的安全。

优缺点

优点：结果能被快速验证，系统承担的节点量大，作恶成本高进而保证矿工的自觉遵守性。

缺点：需要消耗大量的算法，达成共识的周期较长

概念：

权益证明机制（Proof of Stake），要求证明人提供一定数量加密货币的所有权。

权益证明机制的运作方式是，当创造一个新区块时，矿工需要创建一个“币权”交易，交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，从而加快了寻找随机数的速度。

应用：

2012年，化名Sunny King的网友推出了Peercoin（点点币），是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。PPC最大创新是其采矿方式混合了POW及POS两种方式，采用工作量证明机制发行新币，采用权益证明机制维护网络安全。

为了实现POS，Sunny King借鉴于中本聪的Coinbase，专门设计了一种特殊类型交易，叫Coinstake。

上图为Coinstake工作原理，其中币龄指的是货币的持有时间段，假如你拥有10个币，并且持有10天，那你就收集到了100天的币龄。如果你使用了这10个币，币龄被消耗（销毁）了。

优缺点：

优点：缩短达成共识所需的时间，比工作量证明更加节约能源。

缺点：本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算，转账真实性较难保证

概念：

授权股权证明机制（Delegated Proof of Stake），与董事会投票类似，该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统，就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会，所有股东都在这里投票决定公司决策。

授权股权证明在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时，还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表，而非全体用户。在这样的区块链中，全体节点投票选举出一定数量的节点代表，由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。

同时，区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要，全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格，重新选举新的代表，实现实时的民主。

应用：

比特股（Bitshare）是一类采用DPOS机制的密码货币。通过引入了见证人这个概念，见证人可以生成区块，每一个持有比特股的人都可以投票选举见证人。得到总同意票数中的前N个（N通常定义为101）候选者可以当选为见证人，当选见证人的个数（N）需满足：至少一半的参与投票者相信N已经充分地去中心化。

见证人的候选名单每个维护周期（1天）更新一次。见证人然后随机排列，每个见证人按序有2秒的权限时间生成区块，若见证人在给定的时间片不能生成区块，区块生成权限交给下一个时间片对应的见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速，也更加节能。

DPOS充分利用了持股人的投票，以公平民主的方式达成共识，他们投票选出的N个见证人，可以视为N个矿池，而这N个矿池彼此的权利是完全相等的。持股人可以随时通过投票更换这些见证人（矿池），只要他们提供的算力不稳定，计算机宕机，或者试图利用手中的权力作恶。

优缺点：

优点：缩小参与验证和记账节点的数量，从而达到秒级的共识验证

缺点：中心程度较弱，安全性相比POW较弱，同时节点代理是人为选出的，公平性相比POS较低，同时整个共识机制还是依赖于代币的增发来维持代理节点的稳定性。

㈨ 区块链最直白的解释

近几年，“区块链”一词成了大热门，新闻媒体竞相报道，但大家或许对于区块链的认知还停留在雾里看花的阶段，今天我们就来揭开它的神秘面纱。

其实区块链的本质特别简单，一句话就可以解释：去中心化分布式数据库。

区块链的主要作用是用于存储信息，任何人都可以将信息写入，同时也可以读取，所以它是一个公开的数据库。

区块链的特点

要说分布式数据库这种技术，市场上早有存在，可不同的是，区块链虽然同为分布式数据库，但它没有管理员，是彻底去中心化的。

去中心化是区块链技术的颠覆性特点，它无需中心化代理，实现了一种点对点的直接交互，使得高效率、大规模、无中心化代理的信息交互方式成为了现实。

但是，没有了管理员，人人都可以往里面写入数据，怎么才能保证数据是可信的呢？被坏人改了怎么办？设计者早已想到了这些，这也证明了区块链是真正划时代的产物。

区块

区块链由一个个区块（block）组成。区块很像数据库的记录，每次写入数据，就是创建一个区块。

每个区块包含两个部分：

区块头（Head）：记录当前区块的特征值
区块体（Body）：实际数据
区块头包含了当前区块的多项特征值。

生成时间
实际数据（即区块体）的哈希
上一个区块的哈希
...
系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝，修改单个节点的数据库是无效的，因为系统会自动比较，认为最多次出现的相同数据记录为真。同时数据的每一步记录都会被留存在区块链上，可以溯源每一步的往来信息。

这里，你需要理解什么叫哈希（hash），这是理解区块链必需的。

所谓"哈希"就是计算机可以对任意内容，计算出一个长度相同的特征值。区块链的 哈希长度是256位，这就是说，不管原始内容是什么，最后都会计算出一个256位的二进制数字。而且可以保证，只要原始内容不同，对应的哈希一定是不同的。

举例来说，字符串123的哈希是（十六进制），转成二进制就是256位，而且只有123能得到这个哈希。（理论上，其他字符串也有可能得到这个哈希，但是概率极低，可以近似认为不可能发生。）

因此，就有两个重要的推论。

推论1：每个区块的哈希都是不一样的，可以通过哈希标识区块。
推论2：如果区块的内容变了，它的哈希一定会改变。

哈希的不可修改性

区块与哈希是一一对应的，每个区块的哈希都是针对"区块头"（Head）计算的。也就是说，把区块头的各项特征值，按照顺序连接在一起，组成一个很长的字符串，再对这个字符串计算哈希。

Hash = SHA256( 区块头 )

上面就是区块哈希的计算公式，SHA256是区块链的哈希算法。注意，这个公式里面只包含区块头，不包含区块体，也就是说，哈希由区块头唯一决定。

前面说过，区块头包含很多内容，其中有当前区块体的哈希，还有上一个区块的哈希。这意味着，如果当前区块体的内容变了，或者上一个区块的哈希变了，一定会引起当前区块的哈希改变。

这一点对区块链有重大意义。如果有人修改了一个区块，该区块的哈希就变了。为了让后面的区块还能连到它（因为下一个区块包含上一个区块的哈希），该人必须依次修改后面所有的区块，否则被改掉的区块就脱离区块链了。由于后面要提到的原因，哈希的计算很耗时，短时间内修改多个区块几乎不可能发生，除非有人掌握了全网51%以上的计算能力。

正是通过这种联动机制，区块链保证了自身的可靠性，数据一旦写入，就无法被篡改。这就像历史一样，发生了就是发生了，从此再无法改变。

㈩ 区块链中超级账本是什么

超级账本(hyperledger)是Linux基金会于2015年发起的推进区块链数字技术和交易验证的开源项目，30家初始企业成员(包括IBM、Accenture、Intel、J.P.Morgan、R3、DAH、DTCC、FUJITSU、HITACHI、SWIFT、Cisco等)。目标是让成员共同合作，共建开放平台，满足来自多个不同行业各种用户案例，并简化业务流程。

hyperledger

当下是区块链快速发展的时代，各行各业包括医疗、文化、物联网等等，都在寻求利用区块链技术解决各自的行业痛点。要支持各种行业的应用，就意味着区块链应该具有企业级属性，保密性和吞吐量都是要考虑的问题。

超级账本在区块链中的位置：

- 比特币- 代表数字货币、区块链思想的诞生，提供了区块链技术应用的原型

- 以太坊- 挣脱数字货币的枷锁，智能合约的诞生，延伸了区块链技术的功能

- 超级账本- 进一步引入权限控制和安全保障，首次将区块链技术引入到分布式联盟账本的应用场景。

链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站 ”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径，推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革，构建应用型、复合型人才培养体系。