摘要:区块链随机散列函数Ⅰ【深度知识】区块链之加密原理图示(加密,签名)先放一张以太坊的架构图:...
区块链随机散列函数
Ⅰ 【深度知识】区块链之加密原理图示(加密,签名)
先放一张以太坊的架构图:
在学习的过程中主要是采用单个模块了学习了解的,包括P2P,密码学,网络,协议等。直接开始总结:
秘钥分配问题也就是秘钥的传输问题,如果对称秘钥,那么只能在线下进行秘钥的交换。如果在线上传输秘钥,那就有可能被拦截。所以采用非对称加密,两把钥匙,一把私钥自留,一把公钥公开。公钥可以在网上传输。不用线下交易。保证数据的安全性。
如上图,A节点发送数据到B节点,此时采用公钥加密。A节点从自己的公钥中获取到B节点的公钥对明文数据加密,得到密文发送给B节点。而B节点采用自己的私钥解密。
2、无法解决消息篡改。
如上图,A节点采用B的公钥进行加密,然后将密文传输给B节点。B节点拿A节点的公钥将密文解密。
1、由于A的公钥是公开的,一旦网上黑客拦截消息,密文形同虚设。说白了,这种加密方式,只要拦截消息,就都能解开。
2、同样存在无法确定消息来源的问题,和消息篡改的问题。
如上图,A节点在发送数据前,先用B的公钥加密,得到密文1,再用A的私钥对密文1加密得到密文2。而B节点得到密文后,先用A的公钥解密,得到密文1,之后用B的私钥解密得到明文。
1、当网络上拦截到数据密文2时, 由于A的公钥是公开的,故可以用A的公钥对密文2解密,就得到了密文1。所以这样看起来是双重加密,其实最后一层的私钥签名是无效的。一般来讲,我们都希望签名是签在最原始的数据上。如果签名放在后面,由于公钥是公开的,签名就缺乏安全性。
2、存在性能问题,非对称加密本身效率就很低下,还进行了两次加密过程。
如上图,A节点先用A的私钥加密,之后用B的公钥加密。B节点收到消息后,先采用B的私钥解密,然后再利用A的公钥解密。
1、当密文数据2被黑客拦截后,由于密文2只能采用B的私钥解密,而B的私钥只有B节点有,其他人无法机密。故安全性最高。
2、当B节点解密得到密文1后, 只能采用A的公钥来解密。而只有经过A的私钥加密的数据才能用A的公钥解密成功,A的私钥只有A节点有,所以可以确定数据是由A节点传输过来的。
经两次非对称加密,性能问题比较严重。
基于以上篡改数据的问题,我们引入了消息认证。经过消息认证后的加密流程如下:
当A节点发送消息前,先对明文数据做一次散列计算。得到一个摘要, 之后将照耀与原始数据同时发送给B节点。当B节点接收到消息后,对消息解密。解析出其中的散列摘要和原始数据,然后再对原始数据进行一次同样的散列计算得到摘要1, 比较摘要与摘要1。如果相同则未被篡改,如果不同则表示已经被篡改。
在传输过程中,密文2只要被篡改,最后导致的hash与hash1就会产生不同。
无法解决签名问题,也就是双方相互攻击。A对于自己发送的消息始终不承认。比如A对B发送了一条错误消息,导致B有损失。但A抵赖不是自己发送的。
在(三)的过程中,没有办法解决交互双方相互攻击。什么意思呢? 有可能是因为A发送的消息,对A节点不利,后来A就抵赖这消息不是它发送的。
为了解决这个问题,故引入了签名。这里我们将(二)-4中的加密方式,与消息签名合并设计在一起。
在上图中,我们利用A节点的私钥对其发送的摘要信息进行签名,然后将签名+原文,再利用B的公钥进行加密。而B得到密文后,先用B的私钥解密,然后 对摘要再用A的公钥解密,只有比较两次摘要的内容是否相同。这既避免了防篡改问题,有规避了双方攻击问题。因为A对信息进行了签名,故是无法抵赖的。
为了解决非对称加密数据时的性能问题,故往往采用混合加密。这里就需要引入对称加密,如下图:
在对数据加密时,我们采用了双方共享的对称秘钥来加密。而对称秘钥尽量不要在网络上传输,以免丢失。这里的共享对称秘钥是根据自己的私钥和对方的公钥计算出的,然后适用对称秘钥对数据加密。而对方接收到数据时,也计算出对称秘钥然后对密文解密。
以上这种对称秘钥是不安全的,因为A的私钥和B的公钥一般短期内固定,所以共享对称秘钥也是固定不变的。为了增强安全性,最好的方式是每次交互都生成一个临时的共享对称秘钥。那么如何才能在每次交互过程中生成一个随机的对称秘钥,且不需要传输呢?
那么如何生成随机的共享秘钥进行加密呢?
对于发送方A节点,在每次发送时,都生成一个临时非对称秘钥对,然后根据B节点的公钥 和 临时的非对称私钥 可以计算出一个对称秘钥(KA算法-Key Agreement)。然后利用该对称秘钥对数据进行加密,针对共享秘钥这里的流程如下:
对于B节点,当接收到传输过来的数据时,解析出其中A节点的随机公钥,之后利用A节点的随机公钥 与 B节点自身的私钥 计算出对称秘钥(KA算法)。之后利用对称秘钥机密数据。
对于以上加密方式,其实仍然存在很多问题,比如如何避免重放攻击(在消息中加入 Nonce ),再比如彩虹表(参考 KDF机制解决 )之类的问题。由于时间及能力有限,故暂时忽略。
那么究竟应该采用何种加密呢?
主要还是基于要传输的数据的安全等级来考量。不重要的数据其实做好认证和签名就可以,但是很重要的数据就需要采用安全等级比较高的加密方案了。
密码套件 是一个网络协议的概念。其中主要包括身份认证、加密、消息认证(MAC)、秘钥交换的算法组成。
在整个网络的传输过程中,根据密码套件主要分如下几大类算法:
秘钥交换算法:比如ECDHE、RSA。主要用于客户端和服务端握手时如何进行身份验证。
消息认证算法:比如SHA1、SHA2、SHA3。主要用于消息摘要。
批量加密算法:比如AES, 主要用于加密信息流。
伪随机数算法:例如TLS 1.2的伪随机函数使用MAC算法的散列函数来创建一个 主密钥 ——连接双方共享的一个48字节的私钥。主密钥在创建会话密钥(例如创建MAC)时作为一个熵来源。
在网络中,一次消息的传输一般需要在如下4个阶段分别进行加密,才能保证消息安全、可靠的传输。
握手/网络协商阶段:
在双方进行握手阶段,需要进行链接的协商。主要的加密算法包括RSA、DH、ECDH等
身份认证阶段:
身份认证阶段,需要确定发送的消息的来源来源。主要采用的加密方式包括RSA、DSA、ECDSA(ECC加密,DSA签名)等。
消息加密阶段:
消息加密指对发送的信息流进行加密。主要采用的加密方式包括DES、RC4、AES等。
消息身份认证阶段/防篡改阶段:
主要是保证消息在传输过程中确保没有被篡改过。主要的加密方式包括MD5、SHA1、SHA2、SHA3等。
ECC :Elliptic Curves Cryptography,椭圆曲线密码编码学。是一种根据椭圆上点倍积生成 公钥、私钥的算法。用于生成公私秘钥。
ECDSA :用于数字签名,是一种数字签名算法。一种有效的数字签名使接收者有理由相信消息是由已知的发送者创建的,从而发送者不能否认已经发送了消息(身份验证和不可否认),并且消息在运输过程中没有改变。ECDSA签名算法是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,最后签名出来的值也是分为r,s。 主要用于身份认证阶段 。
ECDH :也是基于ECC算法的霍夫曼树秘钥,通过ECDH,双方可以在不共享任何秘密的前提下协商出一个共享秘密,并且是这种共享秘钥是为当前的通信暂时性的随机生成的,通信一旦中断秘钥就消失。 主要用于握手磋商阶段。
ECIES: 是一种集成加密方案,也可称为一种混合加密方案,它提供了对所选择的明文和选择的密码文本攻击的语义安全性。ECIES可以使用不同类型的函数:秘钥协商函数(KA),秘钥推导函数(KDF),对称加密方案(ENC),哈希函数(HASH), H-MAC函数(MAC)。
ECC 是椭圆加密算法,主要讲述了按照公私钥怎么在椭圆上产生,并且不可逆。 ECDSA 则主要是采用ECC算法怎么来做签名, ECDH 则是采用ECC算法怎么生成对称秘钥。以上三者都是对ECC加密算法的应用。而现实场景中,我们往往会采用混合加密(对称加密,非对称加密结合使用,签名技术等一起使用)。 ECIES 就是底层利用ECC算法提供的一套集成(混合)加密方案。其中包括了非对称加密,对称加密和签名的功能。
<meta charset="utf-8">
这个先订条件是为了保证曲线不包含奇点。
所以,随着曲线参数a和b的不断变化,曲线也呈现出了不同的形状。比如:
所有的非对称加密的基本原理基本都是基于一个公式 K = k G。其中K代表公钥,k代表私钥,G代表某一个选取的基点。非对称加密的算法 就是要保证 该公式 不可进行逆运算( 也就是说G/K是无法计算的 )。 *
ECC是如何计算出公私钥呢?这里我按照我自己的理解来描述。
我理解,ECC的核心思想就是:选择曲线上的一个基点G,之后随机在ECC曲线上取一个点k(作为私钥),然后根据k G计算出我们的公钥K。并且保证公钥K也要在曲线上。*
那么k G怎么计算呢?如何计算k G才能保证最后的结果不可逆呢?这就是ECC算法要解决的。
首先,我们先随便选择一条ECC曲线,a = -3, b = 7 得到如下曲线:
在这个曲线上,我随机选取两个点,这两个点的乘法怎么算呢?我们可以简化下问题,乘法是都可以用加法表示的,比如2 2 = 2+2,3 5 = 5+5+5。 那么我们只要能在曲线上计算出加法,理论上就能算乘法。所以,只要能在这个曲线上进行加法计算,理论上就可以来计算乘法,理论上也就可以计算k*G这种表达式的值。
曲线上两点的加法又怎么算呢?这里ECC为了保证不可逆性,在曲线上自定义了加法体系。
现实中,1+1=2,2+2=4,但在ECC算法里,我们理解的这种加法体系是不可能。故需要自定义一套适用于该曲线的加法体系。
ECC定义,在图形中随机找一条直线,与ECC曲线相交于三个点(也有可能是两个点),这三点分别是P、Q、R。
那么P+Q+R = 0。其中0 不是坐标轴上的0点,而是ECC中的无穷远点。也就是说定义了无穷远点为0点。
同样,我们就能得出 P+Q = -R。 由于R 与-R是关于X轴对称的,所以我们就能在曲线上找到其坐标。
P+R+Q = 0, 故P+R = -Q , 如上图。
以上就描述了ECC曲线的世界里是如何进行加法运算的。
从上图可看出,直线与曲线只有两个交点,也就是说 直线是曲线的切线。此时P,R 重合了。
也就是P = R, 根据上述ECC的加法体系,P+R+Q = 0, 就可以得出 P+R+Q = 2P+Q = 2R+Q=0
于是乎得到 2 P = -Q (是不是与我们非对称算法的公式 K = k G 越来越近了)。
于是我们得出一个结论,可以算乘法,不过只有在切点的时候才能算乘法,而且只能算2的乘法。
假若 2 可以变成任意个数进行想乘,那么就能代表在ECC曲线里可以进行乘法运算,那么ECC算法就能满足非对称加密算法的要求了。
那么我们是不是可以随机任何一个数的乘法都可以算呢? 答案是肯定的。 也就是点倍积 计算方式。
选一个随机数 k, 那么k * P等于多少呢?
我们知道在计算机的世界里,所有的都是二进制的,ECC既然能算2的乘法,那么我们可以将随机数k描 述成二进制然后计算。假若k = 151 = 10010111
由于2 P = -Q 所以 这样就计算出了k P。 这就是点倍积算法 。所以在ECC的曲线体系下是可以来计算乘法,那么以为这非对称加密的方式是可行的。
至于为什么这样计算 是不可逆的。这需要大量的推演,我也不了解。但是我觉得可以这样理解:
我们的手表上,一般都有时间刻度。现在如果把1990年01月01日0点0分0秒作为起始点,如果告诉你至起始点为止时间流逝了 整1年,那么我们是可以计算出现在的时间的,也就是能在手表上将时分秒指针应该指向00:00:00。但是反过来,我说现在手表上的时分秒指针指向了00:00:00,你能告诉我至起始点算过了有几年了么?
ECDSA签名算法和其他DSA、RSA基本相似,都是采用私钥签名,公钥验证。只不过算法体系采用的是ECC的算法。交互的双方要采用同一套参数体系。签名原理如下:
在曲线上选取一个无穷远点为基点 G = (x,y)。随机在曲线上取一点k 作为私钥, K = k*G 计算出公钥。
签名过程:
生成随机数R, 计算出RG.
根据随机数R,消息M的HASH值H,以及私钥k, 计算出签名S = (H+kx)/R.
将消息M,RG,S发送给接收方。
签名验证过程:
接收到消息M, RG,S
根据消息计算出HASH值H
根据发送方的公钥K,计算 HG/S + xK/S, 将计算的结果与 RG比较。如果相等则验证成功。
公式推论:
HG/S + xK/S = HG/S + x(kG)/S = (H+xk)/GS = RG
在介绍原理前,说明一下ECC是满足结合律和交换律的,也就是说A+B+C = A+C+B = (A+C)+B。
这里举一个WIKI上的例子说明如何生成共享秘钥,也可以参考 Alice And Bob 的例子。
Alice 与Bob 要进行通信,双方前提都是基于 同一参数体系的ECC生成的 公钥和私钥。所以有ECC有共同的基点G。
生成秘钥阶段:
Alice 采用公钥算法 KA = ka * G ,生成了公钥KA和私钥ka, 并公开公钥KA。
Bob 采用公钥算法 KB = kb * G ,生成了公钥KB和私钥 kb, 并公开公钥KB。
计算ECDH阶段:
Alice 利用计算公式 Q = ka * KB 计算出一个秘钥Q。
Bob 利用计算公式 Q' = kb * KA 计算出一个秘钥Q'。
共享秘钥验证:
Q = ka KB = ka * kb * G = ka * G * kb = KA * kb = kb * KA = Q'
故 双方分别计算出的共享秘钥不需要进行公开就可采用Q进行加密。我们将Q称为共享秘钥。
在以太坊中,采用的ECIEC的加密套件中的其他内容:
1、其中HASH算法采用的是最安全的SHA3算法 Keccak 。
2、签名算法采用的是 ECDSA
3、认证方式采用的是 H-MAC
4、ECC的参数体系采用了secp256k1, 其他参数体系 参考这里
H-MAC 全程叫做 Hash-based Message Authentication Code. 其模型如下:
在 以太坊 的 UDP通信时(RPC通信加密方式不同),则采用了以上的实现方式,并扩展化了。
首先,以太坊的UDP通信的结构如下:
其中,sig是 经过 私钥加密的签名信息。mac是可以理解为整个消息的摘要, ptype是消息的事件类型,data则是经过RLP编码后的传输数据。
其UDP的整个的加密,认证,签名模型如下:
Ⅱ 区块链发展史的三个重要阶段,你知道吗
随着区块链技术的日渐成熟,区块链技术在金融领域取得了重大的成果。无论是投资人,还是相关金融领域从业者,或者 科技 从业者,对于区块链都十分的关注。也有不少人或平台开始全身心地投入到其中,利用区块链技术打造全新的金融体系,还做出了令人可观的效果。
如果你研究过区块链,也许你对于区块链的理解就更加深刻了,自区块链诞生以来,在应用方面,它经历了三个阶段的变化。区块链技术每个阶段都有重要的发展和发明,区块链技术只存在于互联网的一小部分时间里,所以很有可能仍然有重要的发展。
第一阶段技术阶段
比特币是从2019年开始运行的,支持比特币系统的主要技术包括散列函数、分布式分类账、区块链、非对称加密、工作负载证明这些技术构成了区块链的初始版本。
而目前,区块链技术尚未成熟,许多组织内部的保守主义倾向仍然很明显,且市场上利用中心化的技术和流程赚取收入的中介机构,设备提供商也在大肆宣传其可能带来的担忧。
第二阶段市场阶段
在2013年初,比特币的价格开始上升。同年11月,美国参议院听证会明确了比特币的合法性,比特币的价格得到了急剧上升。但是这时候,区块链还没有达到主流的 社会 和经济基础,但是它的价格就已经超过了预期的上升。这时候,市场打开了比特币和区块链的知名度,但是尽管这样,他们在某一种程度上还是没有得到普遍的接受。
第三阶段主流阶段
与主流经济有替代关系的比特币开始复苏,市场需求增加,交易规模迅速扩大,同时也打开了2016-2017年的牛市。比特币的丰富效应和比特币网络拥挤造成的溢出效应导致其他虚拟货币和各种区块链应用的爆炸式疯狂增长。这时候就引发了全球的疯狂追求,使比特币和区块链成为一个完整的全球视觉。
在2020年,尽管疫情给我们的经济来了重要的一击,但是比特币和区块链的火热发展告诉了我们,它们在创造着机会,也带动着相关的发展。就像是比特币最近的价格直逼3万美元,这样的行情给很多人都带来了惊喜,同时也带动了交易所的发展,毕竟交易所是比特币购买的唯一路径,它的火热同时给交易所带来了不错的收益,像火币、土星交易所等等都因为这一次的牛市多次刷新了 历史 交易量。其实不管是哪一个行业的发展,它带动的永远都是多个行业,毕竟很多东西总是息息相关的。
Ⅲ 区块链系统开发-区块链交易系统开发-的核心技术有哪些
区块链技术是当今新兴的一项技术,但这么说也不太妥当,因为十年前比特币的出现这项技术也随之诞生,但说其是当下很火热的技术是没问题的。区块链技术经过10年来的不断更新,终于在近两年都有了相关的应用落地,且进入了区块链3.0时代,未来的3-5年,相信会有更多的领域需要区块链系统来支撑。下面区块链系统开发路普达(loopodo)小编就带大家来看一下,区块链系统开发的几大核心技术。
一、哈希算法
哈希算法是区块链系统开发中用的最多的一种算法,哈希函数(Hash Function),也称为散列函数或杂凑函数,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 =h (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。
二、非对称加密算法
非对称加密算法是一种密钥的保密方法,非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。公开密钥与私有密钥是一对,如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法
三、共识机制
所谓“共识机制”,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;对一笔交易,如果利益不相干的若干个节点能够达成共识,我们就可以认为全网对此也能够达成共识。
现今区块链的共识机制可分为四大类:工作量证明机制(PoW)、权益证明机制(PoS)、股份授权证明机制(DPoS)和Pool验证池。
四、智能合约
智能合约就是传统合约的数字化网络化版本。它们是区块链上运行的计算机程序,可以满足在源代码中写入的条件时自行执行。智能合约一旦编写好就可以被用户信赖,合约条款就不会被改变,因此合约是不可更改的,并且任何人也不能修改。
开发发人员会为智能合约编写代码,这样就是用于交易和两方乃至多方之间的任何交换行为。代码里会包含一些触发合约自动执行的条件。一旦完成编写,智能合约就会自动被上传到网络上。数据上传到所有设备上以后,用户就可以与执行程序代码的结果达成协议。
五、分布式存储
分布式存储是通过网络使用企业中的每台机器上的磁盘空间,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,数据分散的存储在企业的各个角落。海量的数据按照结构化程度来分,可以大致分为结构化数据,非结构化数据,半结构化数据。
路普达网络科技专注区块链系统开发,以太坊开发,区块链交易系统开发、虚拟币平台开发,币币交易系统开发、数字货币钱包系统开发
Ⅳ 区块链挖矿工作量证明是什么
POW的拼法是Proof of Work(工作证明)。简单说就是需要干非常多的苦力,才能获得相对优厚报酬的工作模式。
矿工们在挖一个新的区块时,必须对SHA-256密码散列函数进行运算,区块中的随机散列值以一个或多个0开始。随着0数目的上升,找到这个解所需要的工作量将呈指数增长,矿工通过反复尝试找到这个解。
最先算出正确答案的矿机可获得当前区块的记账权,同时获得新发行比特币的奖励。理论上来说,算力(力气)越大,算(搬)得越快,收益值就越高。这个你们应该看得懂的说,POW 的意思就是按劳分配,多劳多得。目前,币界老大哥比特币、现在的二哥以太币等都是这种模式。
Ⅳ 区块链技术
背景:比特币诞生之后,发现该技术很先进,才发现了区块链技术。比特币和区块链技术同时被发现。
1.1 比特币诞生的目的:
①货币交易就有记录,即账本;
②中心化机构记账弊端——可篡改;易超发
比特币解决第一个问题:防篡改——hash函数
1.2 hash函数(加密方式)
①作用:将任意长度的字符串,转换成固定长度(sha256)的输出。输出也被称为hash值。
②特点:很难找到两个不同的x和y,使得h(x)=h(y)。
③应用:md5文件加密
1.3 区块链
①定义
区块:将总账本拆分成区块存储
区块链:在每个区块上,增加区块头。其中记录父区块的hash值。通过每个区块存储父区块的hash值,将所有的区块按照顺序连接起来,形成区块链。
②区块链如何防止交易记录被篡改
形成区块链后,篡改任一交易,会导致该交易区块hash值和其子区块中不同,发现篡改。
即使继续篡改子区块头中hash值,会导致子区块hash值和孙区块中不同,发现篡改。
1.4 区块链本质
①比特币和区块链本质:一个人人可见的大账本,只记录交易。
②核心技术:通过密码学hash函数+数据结构,保证账本记录不可篡改。
③核心功能:创造信任。法币依靠政府公信力,比特币依靠技术。
1.5如何交易
①进行交易,需要有账号和密码,对应公钥和私钥
私钥:一串256位的二进制数字,获取不需要申请,甚至不需要电脑,自己抛硬币256次就生成了私钥
地址由私钥转化而成。地址不能反推私钥。
地址即身份,代表了在比特币世界的ID。
一个地址产生之后,只有进入区块链账本,才能被大家知道。
②数字签名技术
签名函数sign(张三的私钥,转账信息:张三转10元给李四) = 本次转账签名
验证韩式verify(张三的地址,转账信息:张三转10元给李四,本次转账签名) = True
张三通过签名函数sign(),使用自己的私钥对本次交易进行签名。
任何人可以通过验证韩式vertify(),来验证此次签名是否有由持有张三私钥的张三本人发出。是返回true,反之为false。
sign()和verify()由密码学保证不被破解。·
③完成交易
张三将转账信息和签名在全网供内部。在账户有余额的前提下,验证签名是true后,即会记录到区块链账本中。一旦记录,张三的账户减少10元,李四增加10元。
支持一对一,一对多,多对已,多对多的交易方式。
比特币世界中,私钥就是一切!!!
1.6中心化记账
①中心化记账优点:
a.不管哪个中心记账,都不用太担心
b.中心化记账,效率高
②中心化记账缺点:
a 拒绝服务攻击
b 厌倦后停止服务
c 中心机构易被攻击。比如破坏服务器、网络,监守自盗、法律终止、政府干预等
历史 上所有有中心化机构的机密货币尝试都失败了。
比特币解决第二个问题:如何去中心化
1.7 去中心化记账
①去中心化:人人都可以记账。每个人都可以保留完整的账本。
任何人都可以下载开源程序,参与P2P网络,监听全世界发送的交易,成为记账节点,参与记账。
②去中心化记账流程
某人发起一笔交易后,向全网广播。
每个记账节点,持续监听、持续全网交易。收到一笔新交易,验证准确性后,将其放入交易池并继续向其它节点传播。
因为网络传播,同一时间不同记账节点的交一次不一定相同。
每隔10分钟,从所有记账节点当中,按照某种方式抽取1名,将其交易池作为下一个区块,并向全网广播。
其它节点根据最新的区块中的交易,删除自己交易池中已经被记录的交易,继续记账,等待下一次被选中。
③去中心化记账特点
每隔10分钟产生一个区块,但不是所有在这10分钟之内的交易都能记录。
获得记账权的记账节点,将得到50个比特币的奖励。每21万个区块(约4年)后,奖励减半。总量约2100万枚,预计2040年开采完。
记录一个区块的奖励,也是比特币唯一的发行方式。
④如何分配记账权:POW(proof of work) 方式
记账几点通过计算一下数学题,来争夺记账权。
找到某随即数,使得一下不等式成立:
除了从0开始遍历随机数碰运气之外,没有其它解法,解题的过程,又叫做挖矿。
谁先解对,谁就得到记账权。
某记账节点率先找到解,即向全网公布。其他节点验证无误之后,在新区块之后重新开始新一轮的计算。这个方式被称为POW。
⑤难度调整
每个区块产生的时间并不是正好10分钟
随着比特币发展,全网算力不算提升。
为了应对算力的变化,每隔2016个区块(大约2周),会加大或者减少难度,使得每个区块产生的平均时间是10分钟。
#欧易OKEx# #比特币[超话]# #数字货币#
Ⅵ 以太坊是如何挖矿的
以太坊的代币是通过采矿过程中产生的,每块采矿率为 5 个以太币。以太坊的采矿过程几乎与比特币相同,对于每一笔交易,矿工都可以使用计算机通过散列函数运行该块的唯一标题元数据,反复,快速地猜出答案,直到其中一人获胜。
许多新用户认为,采矿的唯一目的是以不需要中央发行人的方式生成醚(参见我们的指南“ 什么是以太? ”)。这是真的。以太坊的代币是通过采矿过程中产生的,每块采矿率为 5 个以太币。但是,采矿还有至少同样重要的作用。通常,银行负责保持交易的准确记录。他们确保资金不是凭空创造的,用户不会多次欺骗和花钱。不过,区块链引入了一种全新的记录保存方式,整个网络而不是中介,验证交易并将其添加到公共分类账。
Ethereum Mining
尽管“无信任”或“信任最小化”货币体系是目标,但仍有人需要确保财务记录的安全,确保没有人作弊。采矿是使分散记录成为可能的创新之一。矿工们在防止欺诈行为(特别是醚的双重支出)方面达成了关于交易历史的共识 – 这是一个有趣的问题,在分散化的货币未在工作区块链之前解决。虽然以太坊正在研究其他方法来就交易的有效性达成共识,但采矿目前将平台保持在一起。
挖矿如何工作
今天,以太坊的采矿过程几乎与比特币相同。对于每一笔交易,矿工都可以使用计算机反复,快速地猜出答案,直到其中一人获胜。更具体地说,矿工将通过散列函数(它将返回一个固定长度,乱序的数字和字母串,它看起来是随机的)运行该块的唯一标题元数据(包括时间戳和软件版本),只改变’nonce 值’ ,这会影响结果散列值。
如果矿工发现与当前目标相匹配的散列,矿工将被授予乙醚并在整个网络上广播该块,以便每个节点验证并添加到他们自己的分类账副本中。如果矿工 B 找到散列,矿工 A 将停止对当前块的工作,并为下一个块重复该过程。矿工很难在这场比赛中作弊。没有办法伪造这项工作,并拿出正确的谜题答案。这就是为什么解谜方法被称为“工作证明”。
另一方面,其他人几乎没有时间验证散列值是否正确,这正是每个节点所做的。大约每 12-15 秒,一名矿工发现一块石块。如果矿工开始比这更快或更慢地解决谜题,算法会自动重新调整问题的难度,以便矿工回弹到大约 12 秒钟的解决时间。
矿工们随机赚取这些乙醚,他们的盈利能力取决于运气和他们投入的计算能力。以太坊使用的具体工作量验证算法被称为’ethash’,旨在需要更多的内存,使得使用昂贵的 ASIC 难以开采 – 特殊的采矿芯片,现在是唯一可以盈利的比特币开采方式。
从某种意义上讲,ethash 可能已经成功实现了这一目的,因为专用 ASIC 不可用于以太坊(至少目前还没有)。此外,由于以太坊旨在从工作证明挖掘转变为“股权证明”(我们将在下面讨论),购买 ASIC 可能不是一个明智的选择,因为它可能无法长久证明有用。
转移到股权证明
不过,以太坊可能永远不需要矿工。开发人员计划放弃工作证明,即网络当前使用的算法来确定哪些交易是有效的,并保护其免受篡改,以支持股权证明,网络由代币所有者担保。如果并且当该算法推出时,股权证明可以成为实现分布式共识的一种手段,而该共识使用更少的资源。
Ⅶ 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
Ⅷ 区块链中用到的随机散列也称为什么
区块链中用到的随机散列也称为哈希算法。根据查询相关资料信息,各个区块之间通过随机散列。(也称哈希算法)实现链接,后一个区块包含前一个区块的哈希值,随着信息交流的扩大,一个区块与一个区块相继接续,形成的结果就叫区块链。