摘要:最成熟的区块链技术『壹』区块链技术的核心是区块链技术的核心是共识算法,共识算法的本质是在分布式网络中,各节点互不信任的条件下,通过举证稀缺资源的方式,形成了...
最成熟的区块链技术
『壹』 区块链技术的核心是
区块链技术
的核心是共识算法,共识算法的本质是在
分布式网络
中,各节点互不信任的条件下,通过举证
稀缺资源
的方式,形成了
纳什均衡
的博弈场,赢得各方的信任,快速在各个节点之间达成一致,并同步的完成任务。
『贰』 区块链的三大核心技术是什么
区块链运作的7个核心技术介绍 2018-01-15
1.区块链的链接
顾名思义,区块链即由一个个区块组成的链。每个区块分为区块头和区块体(含交易数据)两个部分。区块头包括用来实现区块链接的前一区块的哈希(PrevHash)值(又称散列值)和用于计算挖矿难度的随机数(nonce)。前一区块的哈希值实际是上一个区块头部的哈希值,而计算随机数规则决定了哪个矿工可以获得记录区块的权力。
2.共识机制
区块链是伴随比特币诞生的,是比特币的基础技术架构。可以将区块链理解为一个基于互联网的去中心化记账系统。类似比特币这样的去中心化数字货币系统,要求在没有中心节点的情况下保证各个诚实节点记账的一致性,就需要区块链来完成。所以区块链技术的核心是在没有中心控制的情况下,在互相没有信任基础的个体之间就交易的合法性等达成共识的共识机制。
区块链的共识机制目前主要有4类:PoW、PoS、DPoS、分布式一致性算法。
3.解锁脚本
脚本是区块链上实现自动验证、自动执行合约的重要技术。每一笔交易的每一项输出严格意义上并不是指向一个地址,而是指向一个脚本。脚本类似一套规则,它约束着接收方怎样才能花掉这个输出上锁定的资产。
交易的合法性验证也依赖于脚本。目前它依赖于两类脚本:锁定脚本与解锁脚本。锁定脚本是在输出交易上加上的条件,通过一段脚本语言来实现,位于交易的输出。解锁脚本与锁定脚本相对应,只有满足锁定脚本要求的条件,才能花掉这个脚本上对应的资产,位于交易的输入。通过脚本语言可以表达很多灵活的条件。解释脚本是通过类似我们编程领域里的“虚拟机”,它分布式运行在区块链网络里的每一个节点。
4.交易规则
区块链交易就是构成区块的基本单位,也是区块链负责记录的实际有效内容。一个区块链交易可以是一次转账,也可以是智能合约的部署等其他事务。
就比特币而言,交易即指一次支付转账。其交易规则如下:
1)交易的输入和输出不能为空。
2)对交易的每个输入,如果其对应的UTXO输出能在当前交易池中找到,则拒绝该交易。因为当前交易池是未被记录在区块链中的交易,而交易的每个输入,应该来自确认的UTXO。如果在当前交易池中找到,那就是双花交易。
3)交易中的每个输入,其对应的输出必须是UTXO。
4)每个输入的解锁脚本(unlocking )必须和相应输出的锁定脚本(locking )共同验证交易的合规性。
5.交易优先级
区块链交易的优先级由区块链协议规则决定。对于比特币而言,交易被区块包含的优先次序由交易广播到网络上的时间和交易额的大小决定。随着交易广播到网络上的时间的增长,交易的链龄增加,交易的优先级就被提高,最终会被区块包含。对于以太坊而言,交易的优先级还与交易的发布者愿意支付的交易费用有关,发布者愿意支付的交易费用越高,交易被包含进区块的优先级就越高。
6.Merkle证明
Merkle证明的原始应用是比特币系统(Bitcoin),它是由中本聪(Satoshi Nakamoto)在2009年描述并且创造的。比特币区块链使用了Merkle证明,为的是将交易存储在每一个区块中。使得交易不能被篡改,同时也容易验证交易是否包含在一个特定区块中。
7.RLP
RLP(Recursive Length Prefix,递归长度前缀编码)是Ethereum中对象序列化的一个主要编码方式,其目的是对任意嵌套的二进制数据的序列进行编码。
『叁』 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。
『肆』 研发区块链技术比较成熟的有哪些公司
区块链(Blockchain)是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。 通俗一点说,区块链技术就指一种全民参与记账的方式,你可以把数据库看成是就是一个大账本,那么谁来记这个账本就变得很重要。目前就是谁的系统谁来记账,微信的账本就是腾讯在记,淘宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有任何数据变化,系统中每个人都可以来进行记账,系统会评判这段时间内记账最快最好的人,把他记录的内容写到账本,并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。这样系统中的每个人都了一本完整的账本。这种方式,我们就称它为区块链技术。
区块链作为一个分布式的网络记账系统,具有去中心化、公开透明、不可篡改、不可伪造、分布式存储、智能合约六大特性,而这些也引领者区块链技术的进步与发展。目前也有一些企业在研发区块链技术的应用,和数软件就是其中一家,研发出了点对点交易系统和超级账本。
『伍』 现在区块链应用也很多,请问什么样的才算是好的区块链应用呢在哪里可以清楚的了解知道呢
想了解区块链应用,可以多参考很多书籍和观点,有《图说区块链》《区块链:重塑经济与世界》《新经济蓝图与导读》,还有币安社区的文章,包括对币安社区这个平台也详细了解,实力牛X。
一、区块链是什么
区块链(Blockchain),顾名思义,是由区块(Block)和链(chain)组成,它是分布式数据存储、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、安全可信的分布式账本。
2008年,中本聪发表的论文《比特币:一种点对点的电子现金系统》中第一次提出区块链和加密数字货币的构想。从比特币开始,区块链成为各种各样数字货币的底层技术。
二、区块链的工作原理:
1、基本概念包括:
(1)交易(Transaction):操作一次,会使账本状态改变一次,如添加一条记录;
(2)区块(Block):记录规定时间内发生的交易和状态数据,是对当前账本状态的一次共识和保存;
(3)链(Chain):由一个个区块按照时间顺序串联而成,是整个状态变化的日志记录。
理解了区块链的工作概念也就不难理解其工作原理,假设存在一个分布式的数据记录本,这个记录本只允许添加、不允许删除和更改,其结构是由一个个“区块”串联而成的线性的链(这也是“区块链”名字的来源),新的数据要加入,必须放到一个新的区块中,维护节点可以提议一个新的区块,但是必须经过一定的共识机制来对最终选择的区块达成一致。
2、以比特币为例来看区块链的工作原理。
比特币的区块分为区块头和区块体两部分。
三.区块链的核心优势和特点
1、去中心化
区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输等过程均是基于分布式系统结构,不存在中心化的硬件或管理机构,任意节点的权利和义务都是均等的,系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。
2、开放透明
系统是开放的,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公开,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。
3、安全性
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)使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据,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。
4、信息不可篡改
一旦信息经过验证并添加至区块链,就会永久的存储起来,除非能够同时控制住系统中超过51%(几乎不可能)的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。
5、匿名性
由于节点之间的交换遵循固定的算法,其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效),因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任,对信用的累积非常有帮助。
四、区块链的分类
目前来说,区块链最主流的分类是根据参与者的不同,把区块链分为公有链(Public Blockchain)、私有链(Private Blockchain)和联盟链(Consortium Blockchain)。
1、公有链:任何人都可以参与使用和维护,并且能够获得该区块链的有效确认,公有链是最早的区块链,也是目前应用最广泛的区块链,典型的如比特币区块链,信息是完全公开的。
如果引入许可机制,包括私有链和联盟链两种。
2、私有链:一个公司或者个人,仅使用区块链的技术,独享该区块链的写入权限,信息不公开。目前保守的巨头(传统金融)都是想实验尝试私有区块链,私链的应用产品还在摸索当中。
3、联盟链:是介于公有链和似有链之间,由多个组织共同控制的区块链,该链的使用是有权限的管理,可以受制于管理者,也根据管理者的意愿开放给他人。
除此之外,根据区块链使用场景和目的的不同,分为以数字货币为目的的货币链,以记录产权为目的的产权链,以众筹为目的的众筹链等。
五、区块链的具体应用场景分析
1、信息防伪
5月28日,腾讯CEO马化腾在贵阳数博会上就茅台酒打假问题提出了:基于云端的综合区块链技术的防伪方法,其效率将远高于传统防伪方式。未来的防伪验证场景可能只需用户使用手机进行简单的扫描,就可以得到大量的基于不同的维度的完整信息。
以茅台酒为例:
酒厂地址,制作车间,操作员工,检验员,出厂时间,运输车辆信息及驾驶人员信息,
酒的年份原料来源,原料提供商,保存仓库编号,原料运输车辆及驾驶人员信息,
所有的信息都能够精准溯源,被永久记录且不可篡改。
综合以上信息即可轻易验证真伪。
2、食品安全问题
早在去年11月份沃尔玛就已经和IBM进行合作,通过使用区块链技术来追踪食品来源,以此来确保食品的安全性及增加食品的而流通性以降低成本,对于沃尔玛等大型超市来说,以往出现食品安全问题需要几天时间进行问题食品的来源调查,使用了此项技术之后,只需要产品的一项信息就能够做到精准溯源,食品产地、检验者、供应商、物流运输等重要信息,几分钟之内就能快速发现问题。目前来说使用区块链追踪的产品有包括美国的包装产品和中国的猪肉。
3、信息安全
区块链技术正在推动一场信息安全技术变革。中间人攻击、数据篡改、DDoS三大安全威胁
(1)身份保护
PKI是电子邮件、消息应用、网站等各种通讯应用中常见的公钥加密技术。但是由于大多数PKI的实现以来集中式的可信第三方认证机构(CA)来发放、激活和存储用户证书,黑客可攻击PKI假冒用户身份或破解加密信息。
CertCoin是首个区块链PKI实现,来自MIT,去除了中心化的认证中心,以区块链作为于域名和公钥的分布式账本。
Pomcor公司:区块链PKI实现路径:保留认证中心,用区块链存储已经发放和激活的证书的hash值。用户通过去中心化和透明的来源鉴别证书的真实性,同时还能通过本地基于区块链拷贝进行秘钥和签名的认证来提高网络访问性能。
(2)数据完整性保护
GuardTime开发了基于区块链技术的无秘钥签名架构(KSI),取代基于秘钥的数据认证技术。KSI在区块链上存储原始数据和文件的哈希表,运行哈希算法来验证其他拷贝,将结果与区块链存储的数据对比。任何数据的篡改都会被迅速发现,因为原始哈希表存储在数以百万计的节点。
(3)关键基础设施保护
互联网的“阿喀琉斯之踵”,DDoS进入TB时代,DDoS仍然是黑客低成本搞垮大目标的最简单的武器,DNS服务是黑客进行大规模破坏的首要目标,但区块链技术有望从根本上解决。
区块链的分布式存储,使黑客攻击失去焦点,Nebulis正在开发一种分布式DNS系统,使用以太坊区块链和星际互联文件系统(IPFS,HTTP的分布式替代品)来注册和解析域名。DNS最大弱点是缓存,缓存使DDoS攻击成为可能,也是集权政府审查社交网络,操纵DNS注册的祸根。一个高度透明的、分布式的DNS系统能够有效杜绝任何实体,包括政府恣意操纵记录。
四、金融行业
(1)数字货币:提高货币发行及使用的便利性
如国外的比特币、以太币,我国目前有果仁宝等等。
从使用实物交易,到物理货币和信用货币,再到比特币网络的崛起,让更多的人意识到其背后的分布式账本区块链技术,逐步在数字货币外的许多场景进行应用。
(2)跨境支付与结算:实现点到点交易,减少中间费用
转账与支付。目前,区块链技术最成熟的应用便是支付与转账,区块链技术能够避免繁杂的系统,省却银行间对账和审查的流程,加速结算速度;用虚拟货币无需清算所的介入,减少交易费用。各国家的清算程序不同,单笔汇款需2、3天才到帐,效率低,在途资金占比极大。不再通过第三方,通过区块链技术形成点对点的支付。省去第三方机构的环节,即可全天支付、实时到账、提现快捷及降低隐形成本,有助于规避资金风险。具有及时性便利性。
(3)票据与供应链金融业务:减少人为介入,降低成本及操作风险
点对点之间的价值传递,实物票据或中心系统进行控制验证;中介将被消除,减少人为介入。效率的提升,融资渠道更畅通,风险更低,多方受益。
(4)证券发行与交易:实现准实时资产转移,加速交易清算速度
区块链技术的应用可使证券交易的流程更简洁、透明、快速,减少重复功能的IT系统,提高市场运转的效率。对于股票,区块链可以消除纸笔或电子表格记录,减少交易的人为差错,提高交易平台的透明度和可追踪性。花旗与纳斯达克合作推进区块链应用。
(5)客户征信与反欺诈:降低法律合规成本,防止金融犯罪
记载于区块链中的客户信息与交易纪录有助于银行识别异常交易并有效防止欺诈。区块链的技术特性可以改变现有的征信体系,在银行进行“认识你的客户”(KYC)时,将不良纪录客户的数据储存在区块链中。
股权众筹:建立在区块链技术上的股权众筹可以实现去中心化信任,投资者的回报也得到保证。
5、供应链管理
分布式分类帐系统,参与者全程跟踪资产的所有权,可应用于国家和工厂之间移动时跟踪汽车零件。
丰田为其核心零部件供应链运营,研发区块链技术解决方案的前提。通过大量的数据帮助丰田更高效地确保记录数据准确性,也能帮助管理供应链。同时,区块链供应链能够通过智能合同来控制保修,维修货物相关成本和规格,整个产品生命周期内的交易不可撤销。
航运业的第一个公共解决方案解决方案由海运国际(MTI)部署,使用区块链供应链技术共享运输集装箱的验证总量(VGM)信息。有关集装箱VGM的信息对于确保船舶正确存放,防止在海上和港口事故发生是非常重要的。VGM数据存储在区块链供应链上,为港口官员,运输公司,托运人和货主提供永久记录。这取代了麻烦的日志,电子表格,数据中介和私人数据库。
物流诚信体系 货车帮货车帮推出基于区块链的物流企业金融解决方案,旨在为企业提供可靠的金融服务。不仅能帮助司机解决贷款难的问题,亦能改变行业诚信缺失的现状,助力打造物流诚信体系。帮助构建物流企业身份链,打造物流企业可信数据生态。以透明、可监督、可追溯的算法模型,筛选需要资金支持且可靠的企业,为其提供金融服务。另一方面,在技术层面将各执法部门链接起来,对失信企业进行联合处罚。
6、政务管理
(1)选举
基于区块链技术特征,联想到现在选举技术的弊端,我们将搭建一个开源的、针对选举、投票和彩票的区块链应用,我们称之为选举链(ElectionChain)。我们希望优化选举和投票技术,使得投票更加公开透明,减少人为操控,让选民可验证自己的选举结果。
包括身份认证、多链体系、闪投协议、共识算法EDPOS、隐私保护、选票机制设计、去中心化ELC租借市场、存贮方案、智能合约等。
(2)政务服务
旨在实现基于区块链技术的电子政务数字生态系统,向公民提供政务服务和政府各部门业务的自动化机制,必须将国家政务所有领域结合在一起,形成一个共有的信息空间,包含政府机构、经济数据、金融交易和社会领域。这个生态系统还应包括注册管理部门机构和对应软件,用于构建基于智能合约的政府机构、企业和公共用户的应用程序和平台。
『陆』 主流区块链技术有哪些
本文试图对区块链有关技术流派和主流平台进行一个概览,作为学习区块链技术体系的导览,意在抛砖引玉,促进区块链开发社区的讨论与共识。区块链技术的流派未战先谋局,你想投入区块链开发这个领域,至少先要搞清楚现在有哪些玩家,各自的主张和实力如何。划分区块链技术流派并无一定之规,据我所见,或可有以下四种方式:第一是按照节点准入规则,划分为公有链、私有链和联盟链。公有链的代表自然是比特币和以太坊,私有链则以R3 Corda声名最盛,联盟链的代表作品是Hyperledger名下的Fabric。公有链注重匿名性与去中心化,而私有链及联盟链注重高效率,而且还往往设置了准入门槛。公有链、私有链与联盟链之间的这些不同都在技术中有所体现,比如私有链和联盟链假设节点数目不大,可以采用PBFT算法来形成共识。而公有链假设有大量且不断动态变化的节点网络,用PBFT效率太低,只能采用类似抽彩票的算法来确定意见领袖。这就意味着,私有链与联盟链很难变成公有链,而用公有链来作联盟链或私有链虽然容易,却也并非即插即用。此种差异,学者不可不察。第二是按照共享目标,划分为共享账本和共享状态机两派。比特币是典型的共享账本,而Chain和BigchainDB也应属此类,这几个区块链系统在各个节点之间共享一本总账,因此对接金融应用比较方便。另一大类区块链系统中,各个节点所共享的是可完成图灵完备计算的状态机,如以太坊、Fabric,它们都通过执行智能合约而改变共享状态机状态,进而达成种种复杂功能。第三是按照梅兰妮· 斯旺所描述的代际演进,将区块链系统分为1.0、2.0和3.0三代。其中1.0支撑去中心化交易和支付系统,2.0通过智能合约支撑行业应用,3.0支撑去中心化的社会体系。比特币和Chain应属于区块链1.0系统,而以太坊和Fabric是区块链2.0系统,目前尚无成功的区块链3.0系统出现,不成功的尝试倒是有那么一个,就是著名的The DAO。第四是按照核心数据结构,分为区块链和分布式总账两派。区块链这一派在系统中真的实现了一个区块的链作为核心数据结构,而分布式总账这一派,只是吸取了区块链的精神,并没有真用一条区块链作为核心数据结构,或者虽然暂时用了,但声明说吾项庄舞区块链,意在分布式总账耳,若假以时日,因缘际会,未尝不可取而代之也。主流区块链技术平台了解流派划分,仍是只能用来指点江山,吹牛论道,要动手,总要有个切入点。区块链货币据说已经有上千个了,但值得关注的技术平台大概只有数十个,而如果要进入区块链开发领域,打下一个好基础,练出一身好功夫,捞到几个好offer,则值得深入研究学习的平台,屈指可数。首先当然是比特币。比特币作为区块链的第一个也是目前为止最成功、最重要的样板工程,已经上线运行了八年多,本身没有发生任何严重的安全和运维事故,其稳定与强悍堪称当代软件系统典范。比特币Bitcoin Core是一个代码质量高、文档良好的开源软件,从学习区块链原理、掌握核心技术的角度来说,Bitcoin Core是最佳切入点,能够学到原汁原味的区块链技术。当然,Bitcoin Core是用C++写的,而且用了一些C++11和Boost库的机制,对学习者的C++水平提出了较高的要求。学习比特币平台开发还有一个优势,就是可以对接繁荣的比特币技术社区。目前围绕比特币进行改进和提升的人很多,人多力量就大,诸如隔离验证、闪电网络、侧链等比较新的想法和技术,都率先在比特币社区里落地。比如侧链技术的主要领导者Blockstream是由密码学货币元老Adam Back领衔的,而Blockstream是Bitcoin Core最大的贡献者之一,所以一些有关侧链的技术在比特币社区里讨论最充分。但比特币作为一个典型的区块链1.0系统,是不是支撑其他类型区块链应用的最佳技术平台,存在很大的争议。另外,也不是所有人都有能力和必要精通区块链底层技术。所以对那些急于冲到区块链领域里做(quān)事(qián)的人来说,可能更直截了当的学习目标是以太坊和Hyperledger Fabric。在以太坊上面用Solidity进行的智能合约开发是切入区块链开发最简单的方式,没有之一。以太坊的理想非常宏大,由于配备了强大的图灵完备的智能合约虚拟机,因此可以成为一切区块链项目的母平台,是驮住整个区块链世界的大乌龟。在以太坊上开发一个类似比特币的加密货币,是一个不折不扣的小目标。一般有经验的开发者在文档指导下,半天到一天即可入门。问题在于,入门以后又如何?靠写Solidity是否就可以包打天下?这是大大存疑的。我们也可以反过来说,如果以太坊+Solidity是区块链的终极解决方案,那么怎么还会出现那么多区块链技术门派呢?特别是,以太坊似乎并没有给现实世界中巨型的中心化组织们留下一条活路,这种彻底不妥协的革命态度有可能也成为以太坊推广的障碍。当前以太坊项目的开发进展并不顺利。一个比较突出的问题是项目过多,力量分散,导致项目质量参差不齐。但尽管如此,跟其他区块链2.0平台相比,以太坊提供的开发环境是最简单最完善的。初学区块链的人绝对有必要学习以太坊,从而对区块链和智能合约建立起一个最“正宗”的认识。主流区块链技术平台的第三支就是Fabric,它是Hyperledger的第一个也是最知名的孵化项目。 Fabric最早来自IBM的Open Blockchain项目,到2015年11月,IBM将当时已经开发完成的44,000行Go语言代码交给Linux基金会,并入Hyperledger项目之中。在2016年3月一次黑客马拉松中,Blockstream和DAH两家公司将各自的代码并入Open Blockchain,随后改名为Fabric。到目前为止,Fabric与Intel提供的Sawtooth Lake并列为Hyperledger的一级孵化项目,但前者得到的关注远超后者。从技术角度来说,Fabric思路不错,重点是满足企业商用的需求,比如解决交易量问题。众所周知,比特币最大的短板是它每秒钟7个交易的上限,完全无法满足现实需要。而Fabric目标是实现每秒钟10万交易,这个量接近刚刚过去的双十一交易量瞬时峰值,完全可以满足正常条件下的行业级应用。Fabric用Go语言开发,也提供多种语言的API。特别值得一提的是,Fabric比较充分地运用了容器技术,比如其智能合约就运行在容器当中。这也是Go语言带给Fabric的一项福利,因为Go语言静态编译部署的特征很适合开发容器中的程序。Fabric还有一些特点,比如其membership服务可以设置节点准入审查,这是典型的联盟链特征。再比如其共识算法是可定制的。Fabric的短板是体系较为复杂,虽有文档,但缺少经验的开发者学习起来障碍比较大。然而由于其定位清楚,迎合了不少企业的心态,所以已经有多家机构在基于Fabric秘密研发行业内的联盟链项目。
『柒』 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。
『捌』 区块链的核心技术包含了哪些
首先,我们可以看一下区块链技术的官网解释。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。
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侍丛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范式。
可能大家都知道的是,区块链技术是从比特币系统当中独立出来的底层构架,从架构模型上来说,它就是一套分布式的账本,所谓账本,自然就是用来记账的。
在区块链技术当中,要想生成记账记录,就要有资金的交易和流动,所以最开始的区块链技术上,都有老则樱其主网所对应的加密货币作为流通物品,加密货币在区块链主网的各个账户之间的流通交易记录都会被记录在主网上。
与其他的交易记录数据库不同的是,区块链技术主网上的交易记录会被记录在主网中所有的区块区块节点(即所有的数据区块)上,这也就是所谓的去中心化原理,也就是说在区块链技术上,是没有一个中心数据库来保存所有记录的,链上每一个区块都拥有全链的交易数据,也就是说,每一个数据块,都是中心。
而区块链技术的另一个特性,就是不可篡改,因为在盯庆区块链上的每一笔交易都会被记录在链上所有的区块中,所以任何一个单独数据块都无法更改记录,即便你更改了,其他所有的数据块中也会记录真实数据,并且每一组数据都可以追溯到最先出现的时候。
正因为区块链技术的这些特性,比特币问世后,区块链也受到了很多关注的目光,很多人也开始想要利用区块链的技术来做一个无中心、可溯源、不更改的数据,以此保证数据的可信度。
但是区块链技术也面临很多问题,比如应用场景单一、原生错误数据不可修改,黑客盗走货币不可追回等。
『玖』 研发区块链技术比较成熟的公司有哪些
山东便客信息科技有限公司就是一家技术非常出色软件开发公司。
【区块链交易所】
区块链技术应用研发,交易所钱包系统app开发区块链技术其实是一种新型的互联网。为什么说它是对互联网的一种颠覆?因为互联网解决的是信息传递,而区块链解决了价值传递。源中瑞区块链系统开发区块链的价值传递有很多,比方说:分布式账本、去中心化信任、智能合约等等,那么它未来会建立一种什么样的社会?
答案是:一种分布式的商业和自律型的社会。区块链特点第一、去中心化;无需第三方介入,实现人与人,点对点交易和互动。
第二、信息不可篡改;数据信息一旦被写入区块中就不能更改或撤销。
第三、公开透明;极短时间内,区块信息会被复制到网络中的所有区块,实现全网数据同步,每个节点都能回溯交易双方过去的所有交易信息。
第四、集体维护性;在整个区块链网络中,所有角色共同维护整个区块链信息的可靠和安雀橘全性。
第五、可靠数据库;只有掌握整个系统51%节点,才能对区块链信息进行篡改,这样显然是不可能做到,因为整个系统参与者众多,掌握这么多节点,成本极高也无法实现。
区块链的特性为金融行业带来的很大的机遇,借助它对行业内部应用场景进行雹橡改造,能带来主要三个方面的好处:
1)降低成本:沟通成本:中心化的交易市场一般需要中央结算系统、证券公司、交易所和银行等多方参与和协调,协调成本很高,通过区块链源岁旁的签名加密等技术,让信息实现共享,降低协调成本;运行成本:减少人工和纸质凭证,通过智能合约提高自动化,以及中心化协调也带来了非常高的运行成本。
2)提升效率:结算周期非常快,通过区块链技术实现的金融交易在被确认的过程时,实际就是将清算、结算和审计结合在一起结算的过程。区块链的公开透明、不可篡改性,可以保存操作痕迹,让监管记录和审计痕迹保留,为监管、审计提供便利。
3)降低风险:链上的交易确认即完成清算和计算,大大降低交易风险区块链技术应用研发,交易所钱包系统app开发
『拾』 区块链技术有哪些
块链的概念可以说是非常受欢迎的.在网络金融峰会上,没有人说块链技术就out了.块链技术是什么?
块链技术既可以是公开的分类(任何人都可以看到),也可以是许可的网络(只有许可的人可以看到),解决了供应链的挑战.因为是不可改变的记录,所以在网络参加者之间分享并实时更新.
块链技术-数据层:设计帐簿的数据结构
核心技术1、块__;链:
技术上,块是记录交易的数据结构,反映了交易的资金流动.系统中已经扰裂手达成的交易块连接形成主链,所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分.
各块由块头和块体构成,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细节,块头包括现在的版本号、前一个块地址、时间戳(记录该块产生的时间,准确到秒)、随机数(记录解密该块相关数学问题的答案值)、现在块的目标哈希值、Merkle数源磨的根值等信息.从结构上看,块链的大部分功能都由块头实现.
核心技术2、哈希函数:
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哈希函数可以将任意长度的资料从Hash算法转换为固定长度的代码,原理是基于密码学的单向哈希函数,这个函数容易被验证,但是很难解读.业界通常以y=hash(x)的方式表示,这个哈希函数实现了运算x的哈希值y.
常用的哈希算法有MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-384、SHA-512等.以SHA256算法为例,将任何数据输入SHA256,将获得256位Hash值(散列值).其特点:同样的数据输入会得到同样的结果.输入数据有点变化(例如,1变为0)会得到完全不同的结果,结果测.正向计算(数据计算对应的Hash值)非常简单.逆向计算极其困难,在现在的科学技术条件下被视为不可能.
核心技术3、Merkle树:
Merkle树是哈希二叉树,可以快速验证大规模数据的完整性.在块链网络中,Merkle_皇髂居糜谧芙峥橹械乃薪灰仔畔_钪丈煽橹兴薪灰仔畔⒌耐骋还V担橹腥魏谓灰仔畔⒌谋浠蓟岣谋_erkle 树木.
核心技术4、非对称加密算法:
非对称加密算法是钥匙的保密方法,需要钥匙和钥匙.公钥和私钥是一对,如果用公钥加密数据,只能用对应的私钥解密,获得对应的数据价值,如果用私钥签字数据,只能用对应的公钥验证签字,验证信息的发出者是私钥的所有者.
由于加密和解密使用两种不同的密钥,该算法称为非对称加密算法,而对称加密在加密和解密过程中使用相同的密钥.
块链缓嫌技术-网络层:实现收费节点的集中化
核心技术5,P2P网络:
P2P网络(对等网络)也称为点对点技术,是没有中心服务器、用户群交换信息的互联网系统.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都是节点,也有服务器的功能.国内迅雷软件采用P2P技术.P2P网络具有集中化和强化等特点.
块链技术-共识层:调配收费节点的任务负荷