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以太坊私有链作用

发布时间:2023-09-15 18:31:37

以太坊私有链搭建(2)--修改挖矿难度

官放解释就不多说了,Difficulty值越大,越难出区块,意味着交易不容易确认,默认的机制是难度越来越大,对私有链一般是不可接受的,当然这个值也不是越小越好,这样的话也会让机器的很卡,所以这个值要根据项目自己确定。

创世区块中的的难度能影响整体的挖矿速度,但是并不能改变难度上升这个趋势,所以在自己的项目中,仅仅在创世区块中指定难度是不够的。

当前geth版本 1.7 unstable
源文件 consensus/ethash/consensus.go 行290

好了,这里也不多想怎么实现了,我也看不懂,简单改下返回难度为恒定值就会~~
将这个函数改为

重新make geth,试试看出块难度是不是恒定了。

Ⅱ 以太坊是什么丨以太坊开发入门指南

以太坊是什么丨以太坊开发入门指南
很多同学已经跃跃欲试投入到区块链开发队伍当中来,可是又感觉无从下手,本文将基于以太坊平台,以通俗的方式介绍以太坊开发中涉及的各晦涩的概念,轻松带大家入门。
以太坊是什么
以太坊(Ethereum)是一个建立在区块链技术之上, 去中心化应用平台。它允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。
对这句话不理解的同学,姑且可以理解为以太坊是区块链里的Android,它是一个开发平台,让我们就可以像基于Android Framework一样基于区块链技术写应用。
在没有以太坊之前,写区块链应用是这样的:拷贝一份比特币代码,然后去改底层代码如加密算法,共识机制,网络协议等等(很多山寨币就是这样,改改就出来一个新币)。
以太坊平台对底层区块链技术进行了封装,让区块链应用开发者可以直接基于以太坊平台进行开发,开发者只要专注于应用本身的开发,从而大大降低了难度。
目前围绕以太坊已经形成了一个较为完善的开发生态圈:有社区的支持,有很多开发框架、工具可以选择。
智能合约
什么是智能合约
以太坊上的程序称之为智能合约, 它是代码和数据(状态)的集合。
智能合约可以理解为在区块链上可以自动执行的(由事件驱动的)、以代码形式编写的合同(特殊的交易)。
在比特币脚本中,我们讲到过比特币的交易是可以编程的,但是比特币脚本有很多的限制,能够编写的程序也有限,而以太坊则更加完备(在计算机科学术语中,称它为是“图灵完备的”),让我们就像使用任何高级语言一样来编写几乎可以做任何事情的程序(智能合约)。
智能合约非常适合对信任、安全和持久性要求较高的应用场景,比如:数字货币、数字资产、投票、保险、金融应用、预测市场、产权所有权管理、物联网、点对点交易等等。
目前除数字货币之外,真正落地的应用还不多(就像移动平台刚开始出来一样),相信1到3年内,各种杀手级会慢慢出现。
编程语言:Solidity
智能合约的默认的编程语言是Solidity,文件扩展名以.sol结尾。
Solidity是和JavaScript相似的语言,用它来开发合约并编译成以太坊虚拟机字节代码。
还有长像Python的智能合约开发语言:Serpent,不过建议大家还是使用Solidity。
Browser-Solidity是一个浏览器的Solidity IDE, 大家可以点进去看看,以后我们更多文章介绍Solidity这个语言。
运行环境:EVM
EVM(Ethereum Virtual Machine)以太坊虚拟机是以太坊中智能合约的运行环境。
Solidity之于EVM,就像之于跟JVM的关系一样,这样大家就容易理解了。
以太坊虚拟机是一个隔离的环境,在EVM内部运行的代码不能跟外部有联系。
而EVM运行在以太坊节点上,当我们把合约部署到以太坊网络上之后,合约就可以在以太坊网络中运行了。
合约的编译
以太坊虚拟机上运行的是合约的字节码形式,需要我们在部署之前先对合约进行编译,可以选择Browser-Solidity Web IDE或solc编译器。
合约的部署
在以太坊上开发应用时,常常要使用到以太坊客户端(钱包)。平时我们在开发中,一般不接触到客户端或钱包的概念,它是什么呢?
以太坊客户端(钱包)
以太坊客户端,其实我们可以把它理解为一个开发者工具,它提供账户管理、挖矿、转账、智能合约的部署和执行等等功能。
EVM是由以太坊客户端提供的。
Geth是典型的开发以太坊时使用的客户端,基于Go语言开发。 Geth提供了一个交互式命令控制台,通过命令控制台中包含了以太坊的各种功能(API)。Geth的使用我们之后会有文章介绍,这里大家先有个概念。
Geth控制台和Chrome浏览器开发者工具里的面的控制台是类似,不过是跑在终端里。
相对于Geth,Mist则是图形化操作界面的以太坊客户端。
如何部署
智能合约的部署是指把合约字节码发布到区块链上,并使用一个特定的地址来标示这个合约,这个地址称为合约账户。
以太坊中有两类账户:
· 外部账户
该类账户被私钥控制(由人控制),没有关联任何代码。
· 合约账户
该类账户被它们的合约代码控制且有代码与之关联。
和比特币使用UTXO的设计不一样,以太坊使用更为简单的账户概念。
两类账户对于EVM来说是一样的。
外部账户与合约账户的区别和关系是这样的:一个外部账户可以通过创建和用自己的私钥来对交易进行签名,来发送消息给另一个外部账户或合约账户。
在两个外部账户之间传送消息是价值转移的过程。但从外部账户到合约账户的消息会激活合约账户的代码,允许它执行各种动作(比如转移代币,写入内部存储,挖出一个新代币,执行一些运算,创建一个新的合约等等)。
只有当外部账户发出指令时,合同账户才会执行相应的操作。
合约部署就是将编译好的合约字节码通过外部账号发送交易的形式部署到以太坊区块链上(由实际矿工出块之后,才真正部署成功)。
运行
合约部署之后,当需要调用这个智能合约的方法时只需要向这个合约账户发送消息(交易)即可,通过消息触发后智能合约的代码就会在EVM中执行了。
Gas
和云计算相似,占用区块链的资源(不管是简单的转账交易,还是合约的部署和执行)同样需要付出相应的费用(天下没有免费的午餐对不对!)。
以太坊上用Gas机制来计费,Gas也可以认为是一个工作量单位,智能合约越复杂(计算步骤的数量和类型,占用的内存等),用来完成运行就需要越多Gas。
任何特定的合约所需的运行合约的Gas数量是固定的,由合约的复杂度决定。
而Gas价格由运行合约的人在提交运行合约请求的时候规定,以确定他愿意为这次交易愿意付出的费用:Gas价格(用以太币计价) * Gas数量。
Gas的目的是限制执行交易所需的工作量,同时为执行支付费用。当EVM执行交易时,Gas将按照特定规则被逐渐消耗,无论执行到什么位置,一旦Gas被耗尽,将会触发异常。当前调用帧所做的所有状态修改都将被回滚, 如果执行结束还有Gas剩余,这些Gas将被返还给发送账户。
如果没有这个限制,就会有人写出无法停止(如:死循环)的合约来阻塞网络。
因此实际上(把前面的内容串起来),我们需要一个有以太币余额的外部账户,来发起一个交易(普通交易或部署、运行一个合约),运行时,矿工收取相应的工作量费用。
以太坊网络
有些着急的同学要问了,没有以太币,要怎么进行智能合约的开发?可以选择以下方式:
选择以太坊官网测试网络Testnet
测试网络中,我们可以很容易获得免费的以太币,缺点是需要发很长时间初始化节点。
使用私有链
创建自己的以太币私有测试网络,通常也称为私有链,我们可以用它来作为一个测试环境来开发、调试和测试智能合约。
通过上面提到的Geth很容易就可以创建一个属于自己的测试网络,以太币想挖多少挖多少,也免去了同步正式网络的整个区块链数据。
使用开发者网络(模式)
相比私有链,开发者网络(模式)下,会自动分配一个有大量余额的开发者账户给我们使用。
使用模拟环境
另一个创建测试网络的方法是使用testrpc,testrpc是在本地使用内存模拟的一个以太坊环境,对于开发调试来说,更方便快捷。而且testrpc可以在启动时帮我们创建10个存有资金的测试账户。
进行合约开发时,可以在testrpc中测试通过后,再部署到Geth节点中去。
更新:testrpc 现在已经并入到Truffle 开发框架中,现在名字是Ganache CLI。
Dapp:去中心化的应用程序
以太坊社区把基于智能合约的应用称为去中心化的应用程序(DecentralizedApp)。如果我们把区块链理解为一个不可篡改的数据库,智能合约理解为和数据库打交道的程序,那就很容易理解Dapp了,一个Dapp不单单有智能合约,比如还需要有一个友好的用户界面和其他的东西。
Truffle
Truffle是Dapp开发框架,他可以帮我们处理掉大量无关紧要的小事情,让我们可以迅速开始写代码-编译-部署-测试-打包DApp这个流程。
总结
我们现在来总结一下,以太坊是平台,它让我们方便的使用区块链技术开发去中心化的应用,在这个应用中,使用Solidity来编写和区块链交互的智能合约,合约编写好后之后,我们需要用以太坊客户端用一个有余额的账户去部署及运行合约(使用Truffle框架可以更好的帮助我们做这些事情了)。为了开发方便,我们可以用Geth或testrpc来搭建一个测试网络。
注:本文中为了方便大家理解,对一些概念做了类比,有些严格来不是准确,不过我也认为对于初学者,也没有必要把每一个概念掌握的很细致和准确,学习是一个逐步深入的过程,很多时候我们会发现,过一段后,我们会对同一个东西有不一样的理解。

Ⅲ 区块链技术有哪些区块链核心技术介绍


当下最火热的互联网话题是什么,不用小编说也知道,那就是区块链技术,不过不少朋友只是听说过这个技术,对其并没有过多的深入理解,那么区块链技术有哪些?下面我们将为大家带来区块链核心技术介绍,以作大家参考之用。
区块链技术核心有哪些?
区块链技术可以是一个公开的分类账(任何人都可以看到),也可以是一个受许可的网络(只有那些被授权的人可以看到),它解决了供应链的挑战,因为它是一个不可改变的记录,在网络参与者之间共享并实时更新。
区块链技术----数据层:设计账本的数据结构
核心技术1、区块+链:
从技术上来讲,区块是一种记录交易的数据结构,反映了一笔交易的资金流向。系统中已经达成的交易的区块连接在一起形成了一条主链,所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。
每个区块由区块头和区块体组成,区块体只负责记录前一段时间内的所有交易信息,主要包括交易数量和交易详情;区块头则封装了当前的版本号、前一区块地址、时间戳(记录该区块产生的时间,精确到秒)、随机数(记录解密该区块相关数学题的答案的值)、当前区块的目标哈希值、Merkle数的根值等信息。从结构来看,区块链的大部分功能都由区块头实现。
核心技术2、哈希函数:
哈希函数可将任意长度的资料经由Hash算法转换为一组固定长度的代码,原理是基于一种密码学上的单向哈希函数,这种函数很容易被验证,但是却很难破解。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。
常使用的哈希算法包括MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-384及SHA-512等。以SHA256算法为例,将任何一串数据输入到SHA256将得到一个256位的Hash值(散列值)。其特点:相同的数据输入将得到相同的结果。输入数据只要稍有变化(比如一个1变成了0)则将得到一个完全不同的结果,且结果无法事先预知。正向计算(由数据计算其对应的Hash值)十分容易。逆向计算(破解)极其困难,在当前科技条件下被视作不可能。
核心技术3、Merkle树:
Merkle树是一种哈希二叉树,使用它可以快速校验大规模数据的完整性。在区块链网络中,Merkle树被用来归纳一个区块中的所有交易信息,最终生成这个区块所有交易信息的一个统一的哈希值,区块中任何一笔交易信息的改变都会使得Merkle树改变。
核心技术4、非对称加密算法:
非对称加密算法是一种密钥的保密方法,需要两个密钥:公钥和私钥。公钥与私钥是一对,如果用公钥对数据进行加密,只有用对应的私钥才能解密,从而获取对应的数据价值;如果用私钥对数据进行签名,那么只有用对应的公钥才能验证签名,验证信息的发出者是私钥持有者。
因为加密和解密使用败裂仿的是两个不同的密钥,所以这种算法叫做非对称加密算法,而对称加密在加密与解密的过程中使用的是同一把密钥。
区块链技术----网络层:实现记账节点的去中心化
核心技术5、P2P网络:
P2P网络(对等网络),又称点对点技术,是没有中心服务器、依靠用户群交换信息的互联网体系。与有中心服务器的中央网络系统不同,对等网络的每个用户端既是一个节点,也有服务器的功能。国内的迅雷软件采用的就是P2P技术。P2P网络其具有去中心化与健壮性等特点。
区块链技术----共识层:调配记账节点的任务负载
核心技术6、共识机制:
共识机制,就是所有记账节点之间如何达成共识,去认定一个记录的有效性,这既是认定的手段,也是防止篡改的手段。目前主要有四大类共识机制:PoW、PoS、DPoS和分布式一致性算法。
PoW(ProofofWork,工作量证明):PoW机制,也就是像比特币的挖矿机制,矿工通过把网络尚未记录的现有交易打包到一个区块,然后不断遍历尝试来寻找一个随机数,使得新区块加上随机数的哈希值满足一定的难度条件。找到满足条件的随机数,就相当于确定了区块链最新的一个区块,也相当于获得了区块链的本轮记账权。矿工把满足挖矿难度条件的区块在源伏网络中广播出去,全网其他节点在验证该区块满足挖矿难度条件,同时区块里的交易数据符合协议规范后,将各自把该区块链接到自己版本的区块链上,从而在全网形成对当前网络状态的共识。
PoS(ProofofStake,权益证明):PoS机制,要求节点提供拥有一定数量的代币证明来获取竞争区块链记账权的一种分布式共识机制。如果单纯依靠代币余额来决定记账者必然察纤使得富有者胜出,导致记账权的中心化,降低共识的公正性,因此不同的PoS机制在权益证明的基础上,采用不同方式来增加记账权的随机性来避免中心化。例如点点币(PeerCoin)PoS机制中,拥有最多链龄长的比特币获得记账权的几率就越大。NXT和Blackcoin则采用一个公式来预测下一记账的节点。拥有多的代币被选为记账节点的概率就会大。未来以太坊也会从目前的PoW机制转换到PoS机制,从目前看到的资料看,以太坊的PoS机制将采用节点下赌注来赌下一个区块,赌中者有额外以太币奖,赌不中者会被扣以太币的方式来达成下一区块的共识。
DPoS(DelegatedProof-Of-Stake,股份授权证明):DPoS很容易理解,类似于现代企业董事会制度。比特股采用的DPoS机制是由持股者投票选出一定数量的见证人,每个见证人按序有两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。持股人可以随时通过投票更换这些见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速,也更加节能。
分布式一致性算法:分布式一致性算法是基于传统的分布式一致性技术。其中有分为解决拜占庭将军问题的拜占庭容错算法,如PBFT(拜占庭容错算法)。另外解决非拜占庭问题的分布式一致性算法(Pasox、Raft),详细算法本文不做说明。该类算法目前是联盟链和私有链场景中常用的共识机制。
综合来看,POW适合应用于公链,如果搭建私链,因为不存在验证节点的信任问题,可以采用POS比较合适;而联盟链由于存在不可信局部节点,采用DPOS比较合适。
区块链技术----激励层:制定记账节点的"薪酬体系"
核心技术7、发行机制和激励机制:
以比特币为例。比特币最开始由系统奖励给那些创建新区块的矿工,该奖励大约每四年减半。刚开始每记录一个新区块,奖励矿工50个比特币,该奖励大约每四年减半。依次类推,到公元2140年左右,新创建区块就没有系统所给予的奖励了。届时比特币全量约为2100万个,这就是比特币的总量,所以不会无限增加下去。
另外一个激励的来源则是交易费。新创建区块没有系统的奖励时,矿工的收益会由系统奖励变为收取交易手续费。例如,你在转账时可以指定其中1%作为手续费支付给记录区块的矿工。如果某笔交易的输出值小于输入值,那么差额就是交易费,该交易费将被增加到该区块的激励中。只要既定数量的电子货币已经进入流通,那么激励机制就可以逐渐转换为完全依靠交易费,那么就不必再发行新的货币。
区块链技术----合约层:赋予账本可编程的特性
核心技术8、智能合约:
智能合约是一组情景应对型的程序化规则和逻辑,是通过部署在区块链上的去中心化、可信共享的脚本代码实现的。通常情况下,智能合约经各方签署后,以程序代码的形式附着在区块链数据上,经P2P网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态,并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。
以上就是小编为您带来的区块链技术有哪些?区块链核心技术介绍的全部内容。

Ⅳ 国内有哪些私有链

比特币、以太坊都是典型的公有链。
私有链是指其写入权限由某个组织和机构控制的区块链,参与节点的资格会被严格限制。由于参与节点是有限和可控的,因此私有链往往可以有极快的交易速度、更好的隐私保护、更低的交易成本、不容易被恶意攻击,并且能做到身份认证等金融行业必需的要求。

Ⅳ 区块链是干嘛的

区块链是干嘛的

区块链是干嘛的?世界上有很多东西都触及到了我们的知识盲区,区块链就是其一,但区块链却又经常被人提起,所以我们也需要去了解区块链。接下来就由我带大家了解区块链是干嘛的。

区块链是干嘛的1

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介化的数据库,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。

应用

1、艺术行业

Ascribe让艺术家们可以在使用区块链技术来声明所有权,发行可编号,限量版的作品,可以针对任何类型艺术品的数字形式。它甚至还包括了一个交易市场,艺术家们可以通过他们的网站进行买卖,而无需任何中介服务。

2、法律行业

BitProof是近些年来涌现的众多文档时间戳应用中最为先进的,将会让传统的公证方式成为过去。相对于包括Blocksgin和OriginStaemp这样的免费版本,BitProof提供更多的服务,包括有一个是针对知识产权的。有趣的是,BitProof最近和一家旧金山的IT学校进行合作,把他们学生的学历证书都放在区块链上,完全重新定义了如何让文凭和学生证书的处理和使用方式。

3、开发行业

Colu是首个允许其它企业发行数字资产的企业,他们可以将各种资产来“代币化”让许多人印象深刻。尽管免费的比特币钱包Counerparty也允许发行简单的代币,并且在其他钱包持有者之间进行交易,Colu的代币可以设置有各种状态和类型,能够脱离或者重新回到这个系统,并且当在区块链上存储数据过大的时候能够将数据存储在BitTorrent的网络上。

4、房地产行业

他们计划能够让整个产业链流程变得更加现代化,解决每个人在参与房地产面临的各种问题,包括命名过程,土地登记,代理中介等。

区块链是干嘛的2

区块链是什么

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。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。是一套以几乎无法伪造或篡改的方式构建而成的数据存储数学架构,可用于存储各类有价值数据。

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。

区块链是干嘛的3

在没说区块链之前,先说一上互联网,互联网现在已经是我们不可缺少的一部分了,与我们生活息息相关,首先最大的缺点就是只能传递信息,关键是互联网这些信息数据,是可以人为的设定,比如常说刷微博等。其次就是在互联网的环境存在BUG,也就是说在数据拥有不可能是平等。这就是说互联网存在的一些弊端。

抛开什么是区块链不说,就说互联网与区块链吧,区块链与互联网是一种平行关系,也可以是一种互相补充的延续。那么什么是区块链呢,区块链实际上就是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,简单说就是有很多数据块按一定时间顺序相连,也可以这样说区块链就是一个账本,不过账本和普通电脑账本不一样,区块链这个账本是全球所有的电脑共同记账,最大特点是不能篡改。

区块链他能干嘛呢

1、机器信任

用专业术语说,就是由于区块链技术具有不可篡改的特性从根本上改变上中心化的信用模式。用代码构建最低成本的信用。也就是说只要区链上代码执行了,就不用担心中途停止的可能。打造了新的机器信任时代。区块链有望带领我们从个人信任进入到机器信任的时代。也就是说他的信任成本接近于零,

2、价值传递

互联网只能传递信息,无法实现信息价值,也就是说从信息互联网到价值互联网将发生一些本质上的变化。区块链传递将会更加便利,同时也实现低成本传递价值。

3、智能合约

这个也区块链最明显的特色之一。当一个预先编好的条件被触发时,智能合约就开始执行,任何一方都无法中止,并且无法删除、修改等,直到合同结束。

4、Token机制

Token机制实际上区块链就是价值流通一种形式,通过实体或虚拟资产的Token化,可以直接通过网络来进行工作,主要有降低成本、省时和跨国界。也可以理解成权益证明,迅雷 “链克”都属于 “无币(Token)”区块链。

区块链特点

他具有去中心化、匿名性、自治性、开放性、可追溯性、不可篡改、集体维护和无需认可等特性。目前我们常说区块链这样几类:公有链,私有链,联盟链和侧链四种。

区块链的应用价值

1、区块链信息安全

信息安全就是区块链的最大特点之一,比如前段时间Facebook泄密事件带来一些社会上负面影响,在 5月8日Facebook专门成立区块链部门,专门研究如何使用区块链技术。

2、底层技术

这个是区块链最具想象力也是最核心的技术之一,这是一个专业很强的学术,举个简单的例子吧,这个底层技术最有名的项目就是以太坊。

3、Bass服务

这个就是利用区块链产生的数据所提供的一系列服务,如查询等,在方面网络、腾讯都推出自己开发的Bass服务。

五区块链主要应用到哪些地方呢?

目前来说比较成熟有区块链+医疗、区块链+物联网、区块链+文化娱乐、区块链+公益等方面。

Ⅵ 公有链和联盟链有什么区别

1. 公有链

公有链上的各个节点可以自由加入和退出网络,并参加链上数据的读写,读写时以扁平的拓扑结构互联互通,网络中不存在任何中心化的服务端节点。



像大家所熟悉的比特币和以太坊,都是一种公有链。公有链的好处是没有限制,你可以自由参加。

2. 私有链(专有链)

私有链中各个节点的写入权限收归内部控制,而读取权限可视需求有选择性地对外开放。专有链仍热具备区块链多节点运行的通用结构,适用于特定机构的内部数据管理与审计。



其中,R3CEV Corda平台以及超级账本项目(Hyperledger project)等都是私有链项目,对交易效率、隐私保障和监管控制有着更高要求的场景,私有链的应用是主要方向。

3. 联盟链

联盟链的各个节点通常有与之对应的实体机构组织,通过授权后才能加入与退出网络。各机构组织组成利益相关的联盟,共同维护区块链的健康运转。

Ⅶ 区块链技术的功能特征

区块链在本质上是一种分布式的存储系统,由于其采用了交易记账式的存储模型,也可以称其为分布式记账系统。北京木奇移动技术有限公司,专业的区块链开发公司,欢迎交流合作。下面讲一下区块链技术的功能特征。

在传统的平台技术中,中心决策是非常常见的一种数据处理方式,例如银行传统的转账方式中,交易信息要经过银行的中心服务器集群进行处理,通过层层的数据上传和指令分发完成两个账户间的交易。而区块链中的每笔交易都是交易人双方直接进行沟通和交易的,从发起交易到交易完成确认,不经过任何中介机构,所有节点都是平等的,具有完全相同的权限,这种在网络中点对点交易的模式,使区块链应用免于中介交易的风险。

需要注意的是,区块链虽然经常被称为分布式账本,甚至其本质就是一种分布式的存储系统,但区块链与常规的分布式系统不同,它的分布式结构更加特殊。分布式是与中心化相对应的一个概念,中心化结构中的所有分节点都只与中心节点进行数据交互,相互之间没有任何联系,因此中心节点需要承担全部的负载,一个中心化系统的效率基本只与中心节点的处理速度相关,同时一旦中心节点出现阻塞、死锁、宕机等问题,整个中心化系统就会随之停滞运行甚至直接崩溃。而分布式结构中的特点则是存在多个可以与其他节点的进行数据交互的节点,分布式网络存储技术则是将数据分散的存储于多台独立的机器设备上。这听起来有些拗口,但如果对其基于中心化特点进行分类描述就容易理解了,分布式结构包括了多中心化结构与去中心化结构。

多中心化系统是指由多个中心化系统构成的系统,其中每一个中心化系统都包括一个主节点和若干个从节点。在进行任务处理时,由主节点将任务拆解为多个分任务,并分别下发至其下属的多个从节点同时进行处理。从节点将处理结果回传至主节点后,主节点将对各个分任务的处理结果进行整合,最终完成任务。当然这只是一个简化的任务处理描述,多中心化系统可能存在多层主从结构,形成树状的任务分配结构。同时,从节点还可能听命于多个主节点的调配,基于复杂的任务管理机制,实现效率最大化。但多中心化与去中心的根本区别在于是否有一个中心节点控制着各个主节点的运行,如果最顶层的节点是多个节点,那么它就是去中心化,相反,如果顶层只有一个节点,它就是多中心化的。

在去中心化里,还有更为特殊的一种不存在任何中心的结构,可以称其为完全去中心化结构,这也就是点对点网络结构,这种结构在比特币网络中就有所体现。点对点网络结构的相对优点是高容错、节点拓展性强、隐私性强和数据一致等,但相应也存在冗余通信、消息延迟等问题。

图5 网络结构划分示意图

一般区块链领域内强调的”去中心化”,大多指的是系统的归属层面。系统归于社区和所有账户是去中心化的,系统归于机构甚至某个人则是中心化的。去中心化是区块链的共同特征,但点对点网络这种完全去中心化结构却在当前的应用较少,只有比特币、以太坊等公有链属于这种结构,因为全世界任何人都可以随时进入到系统中进行读取数据、发送可确认交易、竞争记账行为,这导致了其安全性和系统效率不能得到保障。私有链往往具有一个或多个中心对节点进行管控,所有操作均需得到该中心的许可并受其约束和限制,虽然其进行常规数据处理时采用去中心化的机制,但它在严格意义只是一种分布式的区块链部署模型。而联盟链则可被视为私有链的集合,是公有链在安全性与高效性上的妥协,它采用了多中心的技术架构。

区块链由于具有不可篡改的天然特点,基于共识算法保证数据一致,系统中的任何节点都无法篡改和伪造交易,所有交易内容都是确定的、没有争议的,交易将不存在信用风险,那么区块链系统也就具备了去信任化特征。

基于区块中承载内容由交易到智能合约的变化,区块链的去信任化有两个阶段,第一阶段是对区块链网络中 历史 交易行为真实性的信任,第二阶段是以智能合约规则为基础,对未来交易行为的信任。

第一阶段对 历史 行为真实性的信任,可以简单理解为区块链系统免除了证明 历史 交易的过程。当我们向别人说明某事曾经发生过时,需要有证据才能让别人相信,而这个证据往往需要一个有公信力的第三机构来证明,并通过验真手段提供信用保证。例如进行网络购物时购物平台提供的电子交易单是证据、在外用餐时餐厅提供的税务局发票是证据、或者在使用夫妻身份购房时机构提供的结婚证是证据。而在接受这些信息的人也需要对这些证据验真才能确信这些事确实是发生过的,与前文对应的,在出现网络购物纠纷时,需要查询购物平台的电子交易单是否真实存在;进行餐费报销时,需要对发票的签章进行核验;确认两人夫妻身份时,需要对结婚证的防伪标志进行核验。但区块链系统的数据被认为是不可篡改和伪造的,因此只要是向链上的其他节点说明一件 历史 发生的事就不需要任何第三方证明,因为数据块上的信息随时可以被拿出来直接考证,这便形成了区块链的 历史 交易去信任化。

第二阶段对未来交易行为的信任,因为在理想的状态下,区块链的智能合约是与业务绑定的,即智能合约在区块链系统中具备强制执行力。因为智能代码是完全公开的,且被记录在主链中被所有账户所储存。在智能合约被调用或是被某一机制触发后交易将被强制执行等操作,不存在抵赖的可能性。因此在区块链系统中的用户不必担心对方在未来的信用风险,这边形成了对未来交易去信任化。

在公有链中,每一个节点的账本都完整记录了所有交易,区块链不直接进行账户信息的实时记录,而是通过交易追溯的方式得出账户实时信息,同时由于任何人都可以创建区块链账户以形成区块链节点,那么公有链中的信息可以被认为是对所有人公开的,这就形成了区块链的开放与可追溯特征。且因公有链的代码往往是开源的,那么开放可追溯的不仅是系统中的交易数据,还有整个系统的交易规则,高度的公开透明化使区块链满足了许多需要公开数据的应用场景。

不过区块链基于比特币网络的基础上还发展出多种变体,例如比轻节点,以及私有链与联盟链等,这些变体不能满足严格意义上的开放可追溯。轻节点只能执行和验证交易,没有全部的交易数据可供回溯,因此轻节点不具备可追溯性。不过这一问题只是在于用户的选择,如果具备足够好的硬件环境,用户完全可以选择成为一个全节点而非轻节点,以便掌握全部数据。另外,加入私有链与联盟链是需要准入许可或者被验证的,读取权限是有选择性地对外开放,并非对全网公开,这也就不满足严格意义上的开放性。

Ⅷ 公有链,私有链与联盟链有何不同

公有链向所有人开放,私有链向满足特定条件的个人开放,联盟链向授权的组织或机构开放。

公有链,也就是公共区块链(Public blockchains),是指全世界任何一个人都可以读取、任何一个人都可以发送交易且交易能够获得有效确认的共识区块链。

私有链,也就是完全私有区块链(Fully private blockchains),是指写入权限完全在一个组织手里的区块链,所有参与到这个区块链中的节点都会被严格控制。

联盟链,即联盟区块链(Consortium blockchains),是指有若干组织或机构共同参与管理的区块链,每个组织或机构控制一个或多个节点,共同记录交易数据,并且只有这些组织和机构能够对联盟链中的数据进行读写和发送交易。

(8)以太坊私有链作用扩展阅读:

区块链有公有链,私有链与联盟链三种。

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介化的数据库,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。

参考资料:区块链 网络

Ⅸ 公有链、联盟链、私有链是什么意思

公有链是指全世界任何人都可读取、发送交易且交易能获得有效确认的、也可以参与其中共识过程的区块链。
联盟链,只针对某个特定群体的成员和有限的第三方,其内部指定多个预选节点为记账人,每个块的生成由所有的预选节点共同决定。
私有链指的是对单独的个人或实体开放。
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