区块链模式制度,区块链运行机制区块链制度大全6

zhousys 区块链知识 2023-10-06 23:05 831

摘要:区块链制度大全6❶有哪些关于区块链的基础知识1、区块链技术在银行业中的应用区块链技术最大的特征就是去中心化,而这一特征将为银行业降低大量成本。数字货币的发展...

区块链制度大全6

❶ 有哪些关于区块链的基础知识

1、区块链技术在银行业中的应用

区块链技术最大的特征就是去中心化, 而这一特征将为银行业降低大量成本。数字货币的发展将可能实现银行实时的数字化交易。例如,在票据交易中,一直以来银行的票据交易都要依靠第三方实现有价凭证的传递,即使是电子票据的交易,

也需要通过央行 ECDS 系统的信息进行交互认证。而区块链技术可以实现点对点的价值的传递,不再需要中心化的系统进行控制,这不仅仅加快了票据传递的速度,更重要的是,可以减少人为因素造成的失误,流程方面的减少自然会降低银行对于人员的需求量,节约了银行的人工成本。

2、区块链技术在保险业中的应用

区块链技术在保险业中也具有无可比拟的优势。从数据管理角度来看,保险公司应用区块链技术可以有效提高风险管控能力, 包括保险公司的风险监督与投保人的风险管理两个方面。

区块链技术在保险业中的应用,可以加强保险公司内部的风险监督。 区块链技术可以将保险公司的日常运营流程记录在节点上,可以实现对公司资金流向、投资情况、赔付多少等业务进行事中控制,提高公司风险管控能力。

3、区块链技术在证券行业的应用

区块链技术在证券行业的应用可以增加证券发行的灵活性,发行证券的公司可以采用智能合约,通过设定证券发行的方式、时间,在最理想的状态下甚至可以 24 小时不间断地发行证券。

4、区块链技术与金融基础设施

区块链技术是以一种分散化的机制进行价值交换,将会导致以中心化为特征的现有的金融基础设施发生翻天覆地的变化。

5、区块链技术在供应链中的应用

区块链技术在供应链中的应用,首先是提供了信用保障,区块链上记录着商品的流通信息等,能够证明商品及其流转的真实可靠性,从而能够对链上企业的效用情况等进行一个综合的评价,成为了企业银行贷款信用、融资信用、交易信用的一个有效的保障。

❷ ​ 区块链入门108个知识点

区块链入门必备108知识点

(欢迎同频者交流)

1、什么是区块链

把多笔交易的信息以及表明该区块的信息打包放在一起,经验证后的这个包就是区块。

每个区块里保存了上一个区块的hash值,使区块之间产生关系,也就是说的链了。合起来就叫区块链。

2.什么是比特币

比特币概念是2009年中本聪提出的,总量是2100万个。比特币链大约每10分钟产生一个区块,这个区块是矿工挖了10分钟挖出来的。作为给矿工奖励,一定数量的比特币会发给矿工们,但是这个一定数量是每四年减半一次。现在是12.5个。照这样下去2040年全部的比特币问世。

3.什么是以太坊

以太坊与比特币最大的区别是有了智能合约。使得开发者在上边可以开发,运行各种应用。

4.分布式账本

它是一种在网络成员之间共享,复制和同步的数据库。直白说,在区块链上的所有用户都有记账功能,而且内容一致,这样保证了数据不可篡改性。

5.什么是准匿名性

相信大家都有钱包,发送交易都用的钱包地址(一串字符串)这就是准匿名。

6.什么是开放透明性/可追溯

区块链存储了从 历史 到现在的所有数据,任何人都可以查看,而且还可以查看到 历史 上的任何数据。

7.什么是不可篡改

历史 数据和当前交易的数据不可篡改。数据被存在链上的区块上,有一个hash值,如果修改该区块信息,那么它的 hash值也变了,它后边的所有区块的hash值也必须修改,使成为新的链。同时主链还在进行交易产生区块。修改后链也必须一直和主链同步产生区块,保证链的长度一样。代价太大了,只为修改一条数据。

8.什么是抗ddos攻击

ddos:黑客通过控制许多人的电脑或者手机,让他们同时访问一个网站,由于服务器的宽带是有限的,大量流量的涌入可能会使得网站可能无法正常工作,从而遭受损失。但区块链是分布式的,不存在一个中心服务器,一个节点出现故障,其他节点不受影响。理论上是超过51%的节点遭受攻击,会出现问题。

9.主链的定义

以比特币为例,某个时间点一个区块让2个矿工同时挖出来,然后接下来最先产生6个区块的链就是主链

10.单链/多链

单链指的是一条链上处理所有事物的数据结构。多链结构,其核心本质是公有链+N个子链构成。只有一条,子链理论上可以有无数条,每一个子链都可以运行一个或多个DAPP系统

11.公有链/联盟链/私有链

公有链:每个人都可以参与到区块链

联盟链:只允许联盟成员参与记账和查询

私有链:写入和查看的权限只掌握在一个组织手里。

12.共识层数据层等

区块链整体结构有六个:数据层,网络层,共识层,激励层,合约层,应用层。数据层:记录数据的一层,属于底层技术;网络层:构建区块链网络的一种架构,它决定了用户与用户之间通过何种方式组织起来。共识层:提供了一套规则,让大家接收和存储的信息达成一致。激励层:设计激励政策,鼓励用户参与到区块链生态中;合约层:一般指“智能合约”,它是一套可以自动执行,根据自己需求编写的合约体系。应用层:区块链上的应用程序,与手机的app类似前分布式存储研发中心

13.时间戳

时间戳是指从1970年1月1日0时0分0秒0...到现在的当前时间的总秒数,或者总纳秒数等等很大的数字。每个区块生成时都有一个时间戳,表明生成区块的时间。

14.区块/区块头/区块体

区块是区块链的基本单元,区块头和区块体是区块链的组成部分。区块头里面包含的信息有上一个区块的hash,本区块的hash,时间戳等等。区块体就是区块里的详细数据。

15.Merkle树

Merkle树,也叫二叉树,是存储数据的一种数据结构,最底层是所有区块包含的原始数据,上一层是每个区块的hash值,这一层的hash两两组合产生新的hash值,形成新的一层,然后一层层往上,-直到产生一个hash值。这样的结构可以用于快速比较大量的数据,不需要下载全部的数据就可以快速的查找你想要的最底层的 历史 数据。

16什么是扩容

比特币的一个区块大小大约是1M左右,可以保存4000笔交易记录。扩容就是想把区块变大,能保存更多的数据。

17.什么是链

每个区块都会保存上一个区块的 hash,使区块之间产生关系,这个关系就是链。通过这个链把区块交易记录以及状态变化等的数据存储起来。

18.区块高度

这个不是距离上说的高度,它指是该区块与所在链上第一个区块之间相差的区块总个数。这个高度说明了就是第几个区块,只是标识作用。

19.分叉

同一时间内产生了两个区块(区块里的交易信息是一样的,只是区块的hash值不一样),之后在这两个区块上分叉出来两条链,这两条链接下来谁先生成6个区块,谁就是主链,另外的一条链丢弃。

20.幽灵协议

算力高的矿池很容易比算力低的矿机产生区块速度快,导致区块链上大部分区块由这些算力高的矿池产生的。而算力低的矿机产生的区块因为慢,没有存储到链上,这些区块将会作废。

幽灵协议使得本来应该作废的区块,也可以短暂的留在链上,而且也可以作为

工作量证明的一部分。这样一来,小算力

的矿工,对主链的贡献比重就增大了,大型矿池就无法独家垄断对新区块的确认。

21.孤块

之前说过分叉,孤块就是同一时间产生的区块,有一个形成了链,另一个后边没有形成链。那么这个没形成链的块就叫

孤块。

22.叔块

上边说的孤块,通过幽灵协议,使它成为工作量证明的一部分,那它就不会被丢弃,会保存在主链上。这个区块就是下

23重放攻击

就是黑客把已经发送给服务器的消息,重新又发了一遍,有时候这样可以骗取服务器的多次响应。

24.有向无环图

也叫数据集合DAG(有向非循环图),DAG是一种理想的多链数据结构。现在说的区块链大都是单链,也就是一个区块连一个区块,DAG是多个区块相连。好处是可以同时生成好几个区块,于是网络可以同时处理大量交易,吞吐量肯定就上升了。但是缺点很多,目前属于研究阶段。

25.什么是挖矿

挖矿过程就是对以上这六个字段进行一系列的转换、连接和哈希运算,并随着不断一个一个试要寻找的随机数,最后成功找到一个随机数满足条件:经过哈希运算后的值,比预设难度值的哈希值小,那么,就挖矿成功了,节点可以向邻近节点进行广播该区块,邻近节点收到该区块对以上六个字段进行同样的运算,验证合规,再向其它结点转播,其它结点也用同样的算法进行验证,如果全网有51%的结点都验证成功,这个区块就算真正地“挖矿”成功了,每个结点都把这个区块加在上一个区块的后面,并把区块中与自己记录相同的列表删除,再次复生上述过程。另外要说的是,不管挖矿成不成功每个节点都预先把奖励的比特币50个、所有交易的手续费(总输入-总输出)记在交易列表的第一项了(这是“挖矿”最根本的目的,也是保证区块链能长期稳定运行的根本原因),输出地址就是本结点的地址,但如果挖矿不成功,这笔交易就作废了,没有任何奖励。而且这笔叫作“生产交易”的交易不参与“挖矿”计算。

26.矿机/矿场

矿机就是各种配置的计算机,算力是他们的最大差距。矿机集中在一个地的地方就是矿场

27.矿池

就是矿工们联合起来一起组成一个团队,这个团队下的计算机群就是矿池。挖矿奖励,是根据自己的算力贡献度分发。

28.挖矿难度和算力

挖矿难度是为了保证产生区块的间隔时间稳定在某个时间短内,如比特币10分钟出

块1个。算力就是矿机的配置。

29.验证

当区块链里的验证是对交易合法性的一种确认,交易消息在节点之间传播时每个节点都会验证一次这笔交易是否合法。比如验证交易的语法是否正确,交易的金额是否大于0,输入的交易金额是否合理,等等。验证通过后打包,交给矿工挖矿。

30.交易广播

就是该节点给其他节点通过网络发送信息。

31.矿工费

区块链要像永动机一样不停的工作,需要矿工一直维护着这个系统。所以要给矿工们好处费,才能持久。

32.交易确认

当交易发生时,记录该笔交易的区块将进行第一次确认,并在该区块之后的链上的每一个区块进行再次确认:当确认数达到6个及以上时,通常认为这笔交易比较安全并难以篡改。

33.双重交易

就是我有10块钱,我用这10块钱买了一包烟,然后瞬间操作用这还没到付的10块钱又买了杯咖啡。所以验证交易的时候,要确认这10块钱是否已花费。

34.UTXO未花费的交易输出

它是一个包含交易数据和执行代码的数据结构,可以理解为存在但尚未消费的数字货币。

35.每秒交易数量TPS

也就是吞吐量,tps指系统每秒能处理的交易数量。

36.钱包

与支付宝类似,用来存储数字货币的,用区块链技术更加安全。

37.冷钱包/热钱包

冷钱包就是离线钱包,原理是储存在本地,运用二维码通信让私钥永不触网。热钱包就是在线钱包,原理是将私钥加密后存储在服务器上,当需要使用时再从服务器上下载下来,并在浏览器端进行解密。

38.软件钱包/硬件钱包

软件钱包是一种计算机程序。一般而言,软件钱包是与区块链交互的程序,可以让用户接收、存储和发送数字货币,可以存储多个密钥。硬件钱包是专门处理数字货币的智能设备。

39.空投

项目方把数字货币发送给各个用户钱包地址。

40.映射

映射跟区块链货币的发行相关,是链与链之间的映射。比如有一些区块链公司,前期没有完成链的开发,它就依托于以太坊发行自己的货币,前期货币的发行、交易等都在以太坊上进行操作。随着公司的发展,公司自己的链开发完成了公司想要把之前在以太坊上的信息全部对应到自己的链上,这个过程就是映射。

41.仓位

指投资人实有投资和实际投资资金的比例

42.全仓

全部资金买入比特币

43.减仓

把部分比特币卖出,但不全部卖出

44.重仓

资金和比特币相比,比特币份额占多

45.轻仓

资金和比特币相比,资金份额占多

46.空仓

把手里所持比特币全部卖出,全部转为资金

47.止盈

获得一定收益后,将所持比特币卖出以保住盈利

48.止损

亏损到一定程度后,将所持比特币卖出以防止亏损进一步扩大

49.牛市

价格持续上升,前景乐观

50.熊市

价格持续下跌,前景黯淡

51.多头(做多)

买方,认为币价未来会上涨,买入币,待币价上涨后,高价卖出获利了结

52.空头(做空)

卖方,认为币价未来会下跌,将手中持有的币(或向交易平台借币)卖出,待币价下跌后,低价买入获利了结

53.建仓

买入比特币等虚拟货币

54.补仓

分批买入比特币等虚拟货币,如:先买入1BTC,之后再买入1BTC

55.全仓

将所有资金一次性全部买入某一种虚拟币

56.反弹

币价下跌时,因下跌过快而价格回升调整

57.盘整(横盘)

价格波动幅度较小,币价稳定

58.阴跌

币价缓慢下滑

59.跳水(瀑布)

币价快速下跌,幅度很大

60.割肉

买入比特币后,币价下跌,为避免亏损扩大而赔本卖出比特币。或借币做空后,币价上涨,赔本买入比特币

61.套牢

预期币价上涨,不料买入后币价却下跌;或预期币价下跌,不料卖出后,币价却上涨

62.解套

买入比特币后币价下跌造成暂时的账面损失,但之后币价回升,扭亏为盈

63.踏空

因看淡后市卖出比特币后,币价却一路上涨,未能及时买入,因此未能赚得利润

64.超买

币价持续上升到一定高度,买方力量基本用尽,币价即将下跌

65.超卖

币价持续下跌到一定低点,卖方力量基本用尽,币价即将回升

66.诱多

币价盘整已久,下跌可能性较大,空头大多已卖出比特币,突然空方将币价拉高,诱使多方以为币价将会上涨,纷纷买入,结果空方打压币价,使多方套牢

67.诱空

多头买入比特币后,故意打压币价,使空头以为币价将会下跌,纷纷抛出,结果误入多头的陷阱


68.什么是NFT

NFT全称“Non-Fungible Tokens” 即非同质化代币,简单来说,即区块链上一种无法分割的版权证明,主要作用数字资产确权,转移,与数字货币区别在于,它独一无二,不可分割,本质上,是一种独特的数字资产。

69.什么是元宇宙

元宇宙是一个虚拟时空间的集合, 由一系列的增强现实(AR), 虚拟现实(VR) 和互联网(Internet)所组成,其中数字货币承载着这个世界中价值转移的功能。

70.什么是DeFi

DeFi,全称为Decentralized Finance,即“去中心化金融”或者“分布式金融”。“去中心化金融”,与传统中心化金融相对,指建立在开放的去中心化网络中的各类金融领域的应用,目标是建立一个多层面的金融系统,以区块链技术和密码货币为基础,重新创造并完善已有的金融体系

71.谁是中本聪?

中本聪是比特币的开发者兼创始者。2008年11月1日中本聪发表了比特币白皮书,并于2009年1月3日首次挖出比特币,谁能动用创世区块里的比特币谁便是中本聪本人,所以谁是中本聪呢? 历史 上出现过很多个“中本聪”:2013年,有人爆料在数学领域有过卓越贡献的望月新一就是中本聪,但是并没有提出直接证据。 2014年,黑客黑进了中本聪用过的邮箱,并找到了邮件的主人多利安•中本(Dorian Nakamoto),随后多利安表示自己只是偶然获取了邮箱的地址和密码,并不是中本聪。2016年,克雷格•赖特(CraigWright)表示他是中本聪,且能提供中本聪的私钥。但随后,赖特因为无法面对大家的质疑而撤回自己的声明。

72.比特币和Q币不一样

比特币是一种去中心化的数字资产,没有发行主体。Q币是由腾讯公司发行的电子货币,类似于电子积分,其实不是货币。Q币需要有中心化的发行机构,Q币因为腾讯公司的信用背书,才能被认可和使用。使用范围也局限在腾讯的 游戏 和服务中,Q币的价值完全基于人们对腾讯公司的信任。

比特币不通过中心化机构发行,但却能够得到全球的广泛认可,是因为比特币可以自证其信,比特币的发行和流通由全网矿工共同记账,不需要中心机构也能确保任何人都无法窜改账本。

73.矿机是什么?

以比特币为例,比特币矿机就是通过运行大量计算争夺记账权从而获得新生比特币奖励的专业设备,一般由挖矿芯片、散热片和风扇组成,只执行单一的计算程序,耗电量较大。挖矿实际是矿工之间比拼算力,拥有较多算力的矿工挖到比特币的概率更大。随着全网算力上涨,用传统的设备(CPU、GPU)挖到比特的难度越来越大,人们开发出专门用来挖矿的芯片。芯片是矿机最核心的零件。芯片运转的过程会产生大量的热,为了散热降温,比特币矿机一般配有散热片和风扇。用户在电脑上下载比特币挖矿软件,用该软件分配好每台矿机的任务,就可以开始挖矿了。每种币的算法不同,所需要的矿机也各不相同。

74.量化交易是什么?

量化交易,有时候也称自动化交易,是指以先进的数学模型替代人为的主观判断,极大地减少了投资者情绪波动的影响,避免在市场极度狂热或悲观的情况下做出非理性的投资决策。量化交易有很多种,包括跨平台搬砖、趋势交易、对冲等。跨平台搬砖是指,当不同目标平台价差达到一定金额,在价高的平台卖出,在价低的平台买入。

75.区块链资产场外交易

场外交易也叫OTC交易。用户需要自己寻找交易对手,不通过撮合成交,成交价格由交易双方协商确定,交易双方可以借助当面协商或者电话通讯等方式充分沟通。

76.时间戳是什么?

区块链通过时间戳保证每个区块依次顺序相连。时间戳使区块链上每一笔数据都具有时间标记。简单来说,时间戳证明了区块链上什么时候发生了什么事情,且任何人无法篡改。

77.区块链分叉是什么?

在中心化系统中升级软件十分简单,在应用商店点击“升级”即可。但是在区块链等去中心化系统中,“升级”并不是那么简单,甚至可能一言不合造成区块链分叉。简单说,分叉是指区块链在进行“升级”时发生了意见分歧,从而导致区块链分叉。因为没有中心化机构,比特币等数字资产每次代码升级都需要获得比特币社区的一致认可,如果比特币社区无法达成一致,区块链很可能形成分叉。

78.软分叉和硬分叉

硬分叉,是指当比特币代码发生改变后,旧节点拒绝接受由新节点创造的区块。不符合原规则的区块将被忽略,矿工会按照原规则,在他们最后验证的区块之后创建新的区块。软分叉是指旧的节点并不会意识到比特币代码发生改变,并继续接受由新节点创造的区块。矿工们可能会在他们完全没有理解,或者验证过的区块上进行工作。软分叉和硬分叉都"向后兼容",这样才能保证新节点可以从头验证区块链。向后兼容是指新软件接受由旧软件所产生的数据或者代码,比如说Windows 10可以运行Windows XP的应用。而软分叉还可以"向前兼容"。

79.区块链项目分类和应用

从目前主流的区块链项目来看,区块链项目主要为四类:第一类:币类;第二类:平台类;第三类:应用类;第四类:资产代币化。

80.对标美元的USDT

USDT是Tether公司推出的对标美元(USD)的代币Tether USD。1USDT=1美元,用户可以随时使用USDT与USD进行1:1兑换。Tether公司执行1:1准备金保证制度,即每个USDT代币,都会有1美元的准备金保障,对USDT价格的恒定形成支撑。某个数字资产单价是多少USDT,也就相当于是它的单价是多少美元(USD)。

81.山寨币和竞争币

山寨币是指以比特币代码为模板,对其底层技术区块链进行了一些修改的区块链资产,其中有技术性创新或改进的又称为竞争币。因为比特币代码开源,导致比特币的抄袭成本很低,甚至只需复制比特币的代码,修改一些参数,便可以生成一条全新的区块链。

82.三大交易所

币安

Okex

火币

83.行情软件

Mytoken

非小号

84.资讯网站

巴比特

金色 财经

币世界快讯

85.区块链浏览器

BTC

ETH

BCH

LTC

ETC

86.钱包

Imtoken

比特派

MetaMask(小狐狸)

87. 去中心化交易所

uniswap


88. NFT交易所

Opensea

Super Rare

89. 梯子

自备,购买靠谱梯子

90. 平台币

平台发行的数字货币,用于抵扣手续费,交易等

91. 牛市、熊市

牛市:上涨行情

熊市:下跌行情

92. 区块链1.0

基于分布式账本的货币交易体系,代表为比特币

93. 区块链2.0

以太坊(智能合约)为代表的合同区块链技术为2.0

94. 区块链3.0

智能化物联网时代,超出金融领域,为各种行业提供去中心化解决方案

95. 智能合约

智能合约,Smart Contract,是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议,简单说,提前定好电子合约,一旦双方确认,合同自动执行。

96. 什么是通证?

通证经济就是以Token为唯一参考标准的经济体系,也就是说相当于通行证,你拥有Token ,就拥有权益,就拥有发言权。

97.大数据和区块链的区别

大数据是生产资料,AI是新的生产力,区块链是新的生产关系。大数据指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合,是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。简单理解为,大数据就是长期积累的海量数据,短期无法获取。区块链可以作为大数据的获取方式,但无法取代大数据。大数据只是作为在区块链运行的介质,没有绝对的技术性能,所以两者不能混淆。(生产关系简单理解就是劳动交换和消费关系,核心在于生产力,生产力核心在于生产工具)

98.什么是ICO?

ICO,Initial Coin Offering, 首次公开代币发行,就是区块链数字货币行业中的众筹。是2017最为热门的话题和投资趋势,国家9.4出台监管方案。说到ICO,人们会想到IPO,两者有着本质不同。

99. 数字货币五个特征

第一个特征:去中心化

第二个特征:有开源代码

第三个特征:有独立的电子钱包

第四个特征:恒量发行的

第五个特征:可以全球流通

100.什么叫去中心化?

没有发行方,不属于任何机构或国家,由互联网网络专家设计、开发并存放于互联网上,公开发行的币种。

100. 什么叫衡量(稀缺性)?

发行总量一旦设定,永久固定,不能更改,不能随意超发,可接受全球互联网监督。因挖掘和开釆难度虽时间数量变化,时间越长,开采难度越大,所开釆的币就越少,因此具有稀缺性。

101. 什么叫开源代码?

用字母数字组成的存放在互联网上,任何人都可以查出其设计的源代码,所有人都可以参与,可以挖掘,全球公开化。

102. 什么叫匿名交易? 专有钱包私密?

每个人都可以在网上注册下载钱包,无需实名认证,完全由加密数字代码组成,全球即时点对点发送、交易,无需借助银行和任何机构,非本人授权任何人都无法追踪、查询。

103.什么是合约交易

合约交易是指买卖双方对约定未来某个时间按指定价格接收一定数量的某种资产的协议进行交易。合约交易的买卖对象是由交易所统一制定的标准化合约,交易所规定了其商品种类,交易时间,数量等标准化信息。合约代表了买卖双方所拥有的权利和义务。


104.数字货币产业链

芯片厂家 矿机厂商 矿机代理 挖矿 出矿到交易所 散户炒币

105.北枫是谁?

北枫:数字货币价值投资者

投资风格:稳健

106.建立社区?

北斗社区(高质量价投社区)


长短结合,价投为主,不碰合约,不玩短线

合理布局,科学操作,稳健保守,挣周期钱


欢迎币友,共谋发展。

❸ 区块链共识机制之POS和DPOS

工作量证明算法作为区块链第一个也是目前经受住足够实践检验的一个共识机制,解决的是分布式系统交易信息一致性的问题,在一个去中心化的网络中构建了彼此不信任节点的信任机制,也是比特币成功应用的关键技术环节。

经过几年的实际运转,这一算法的弊端也显露出来,比特币网络每秒完成600万亿次SHA256运算,消耗了大量的电力资源,而最终这些计算没有任何实际或科学价值。这些运算存在的唯一目的是用来解决工作量证明问题,另外一个现实的威胁便是算力集中,工作量证明本质上是利用穷举法找出符合规定条件的哈希值的过程,算力越强,获得记账权(即挖到矿)的可能性便越高,一开始是最早利用显卡挖矿的人,后来是利用FPGA矿机的人,再后来是利用ASIC专用芯片挖矿的人,现在就是不断制造出更好的ASIC的人,另外还有“矿工”节点联合起来组成矿池,如Ghash,Ghash 2014年曾经发表声明,将在今后确保不超过40%的全网算力,这类自律声明是对比特币去信任机制的莫大讽刺。

比特币自诞生以来,人们便开始尝试其他除了工作量证明算法之外的其他共识机制,如具有代表性的权益证明POS、委托权益证明DPOS、拜占庭容错机制(BFT)及实用拜占庭容错机制(PBFT)等,下面将主要介绍POS和DPOS,BFT和PBFT留待下一篇。

权益证明POS

POS是一类共识算法,或者说是一类共识算法的设计思想,而不是一个,最早采用POS的是Peercoin。Peercoin是2012年8月,一个化名Sunny King的极客推出的一类加密货币,采用工作量证明机制+权益证明机制,首次将权益证明机制引入了加密货币。Peercoin引入了“币龄”的概念,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。当一个新的区块产生时,其他想获得记账权的节点同比特币也需要计算哈希值,得出满足条件哈希值的难易与难度值有关,这个难度值这里与币龄成反比,即你的币龄越大,得出符合条件的哈希值的概率就越大,同时你的币龄被清空,记账后系统会给予你相应“利息”,你每被清空365币龄,获得利息为:3000 * 利率 / 365,Peercoin的利率为1%,即0.08个币。

可以看出,在POS机制下,持有币越多,越容易获得记账权,接近于赢家通吃的感觉,但持有的币越多,越接近于一个诚实的节点,因为破坏整个网络带来的损失也越大。Peercoin的POS机制有一个漏洞,对于不持有币的人而言,他们本来就没什么收益,所以一些恶意攻击对于他们则是无损失的,这就是Nothing-at-stake attack(无利益攻击)。后续的比较成功的POS都引入了对付这种攻击的机制。

以太坊系统的目标是在今年引入权益证明,即Casper。在权益证明共识机制之下,用户将能够在以太坊网络拥有“币权”。用户如果诚实行事并确认了合法交易,将获得与其股权成比的利息;如果恶意行事并试图网络中作弊,就会失去其权益。

委托权益证明DPOS

委托权益证明DPOS是POS的变种,运用DPOS的典型如比特股等,其基本原理在于全网投票选出101个节点代行记账权限,这些代表节点的权限完全一致。代表节点轮流记账,可以选择创造区块或不创造区块。但他们无法改变交易的详情,恶意或者迟到的代表节点的行为也会被公之于众,那么网络可能将他们简单快速地投票驱逐出去。被驱逐出去的代表节点将会失去他们记账权限,以及对应的收入。

DPOS作为是一种弱中心化的共识机制,保留了一些中心化系统的关键优势,如交易速度等(每个块的时间为10秒,一笔交易在得到6-10个确认后大概1分钟,一个完整的101个块的周期大概仅仅需要16分钟),但每个持币者都有能力决定哪些节点可以被信任,并且事实上,代表节点会主动降低自己的收入来赢得更多投票,剩下的收入会作为股息,支付给所有的比特股持有人。DPOS有点类似于代议制民主及股份公司董事会制度,都是一种精英制度,但其身份受制于下面的民众,在DPOS中,币的持有者至少有权决定代表节点—或者说矿工的身份。

❹ 区块链信息服务管理规定

第一条 为了规范区块链信息服务活动,维护国家安全和社会公共利益,保护公民、法人和其他组织的合法权益,促进区块链技术及相关服务的健康发展,根据《中华人民共和国网络安全法》《互联网信息服务管理办法》和《国务院关于授权国家互联网信息办公室负责互联网信息内容管理工作的通知》,制定本规定。第二条 在中华人民共和国境内从事区块链信息服务,应当遵守本规定。法律、行政法规另有规定的,遵照其规定。本规定所称区块链信息服务,是指基于区块链技术或者系统,通过互联网站、应用程序等形式,向社会公众提供信息服务。本规定所称区块链信息服务提供者,是指向社会公众提供区块链信息服务的主体或者节点,以及为区块链信息服务的主体提供技术支持的机构或者组织;本规定所称区块链信息服务使用者,是指使用区块链信息服务的组织或者个人。 第三条 国家互联网信息办公室依据职责负责全国区块链信息服务的监督管理执法工作。省、自治区、直辖市互联网信息办公室依据职责负责本行政区域内区块链信息服务的监督管理执法工作。第四条 鼓励区块链行业组织加强行业自律,建立健全行业自律制度和行业准则,指导区块链信息服务提供者建立健全服务规范,推动行业信用评价体系建设,督促区块链信息服务提供者依法提供服务、接受社会监督,提高区块链信息服务从业人员的职业素养,促进行业健康有序发展。第五条 区块链信息服务提供者应当落实信息内容安全管理责任,建立健全用户注册、信息审核、应急处置、安全防护等管理制度。第六条 区块链信息服务提供者应当具备与其服务相适应的技术条件,对于法律、行政法规禁止的信息内容,应当具备对其发布、记录、存储、传播的即时和应急处置能力,技术方案应当符合国家相关标准规范。第七条 区块链信息服务提供者应当制定并公开管理规则和平台公约,与区块链信息服务使用者签订服务协议,明确双方权利义务,要求其承诺遵守法律规定和平台公约。第八条 区块链信息服务提供者应当按照《中华人民共和国网络安全法》的规定,对区块链信息服务使用者进行基于组织机构代码、身份证件号码或者移动电话号码等方式的真实身份信息认证。用户不进行真实身份信息认证的,区块链信息服务提供者不得为其提供相关服务。第九条 区块链信息服务提供者开发上线新产品、新应用、新功能的,应当按照有关规定报国家和省、自治区、直辖市互联网信息办公室进行安全评估。 第十条 区块链信息服务提供者和使用者不得利用区块链信息服务从事危害国家安全、扰乱社会秩序、侵犯他人合法权益等法律、行政法规禁止的活动,不得利用区块链信息服务制作、复制、发布、传播法律、行政法规禁止的信息内容。 第十一条 区块链信息服务提供者应当在提供服务之日起十个工作日内通过国家互联网信息办公室区块链信息服务备案管理系统填报服务提供者的名称、服务类别、服务形式、应用领域、服务器地址等信息,履行备案手续。区块链信息服务提供者变更服务项目、平台网址等事项的,应当在变更之日起五个工作日内办理变更手续。区块链信息服务提供者终止服务的,应当在终止服务三十个工作日前办理注销手续,并作出妥善安排。 第十二条 国家和省、自治区、直辖市互联网信息办公室收到备案人提交的备案材料后,材料齐全的,应当在二十个工作日内予以备案,发放备案编号,并通过国家互联网信息办公室区块链信息服务备案管理系统向社会公布备案信息;材料不齐全的,不予备案,在二十个工作日内通知备案人并说明理由。第十三条 完成备案的区块链信息服务提供者应当在其对外提供服务的互联网站、应用程序等的显著位置标明其备案编号。第十四条 国家和省、自治区、直辖市互联网信息办公室对区块链信息服务备案信息实行定期查验,区块链信息服务提供者应当在规定时间内登录区块链信息服务备案管理系统,提供相关信息。第十五条 区块链信息服务提供者提供的区块链信息服务存在信息安全隐患的,应当进行整改,符合法律、行政法规等相关规定和国家相关标准规范后方可继续提供信息服务。 第十六条 区块链信息服务提供者应当对违反法律、行政法规规定和服务协议的区块链信息服务使用者,依法依约采取警示、限制功能、关闭账号等处置措施,对违法信息内容及时采取相应的处理措施,防止信息扩散,保存有关记录,并向有关主管部门报告。 第十七条 区块链信息服务提供者应当记录区块链信息服务使用者发布内容和日志等信息,记录备份应当保存不少于六个月,并在相关执法部门依法查询时予以提供。 第十八条 区块链信息服务提供者应当配合网信部门依法实施的监督检查,并提供必要的技术支持和协助。区块链信息服务提供者应当接受社会监督,设置便捷的投诉举报入口,及时处理公众投诉举报。第十九条 区块链信息服务提供者违反本规定第五条、第六条、第七条、第九条、第十一条第二款、第十三条、第十五条、第十七条、第十八条规定的,由国家和省、自治区、直辖市互联网信息办公室依据职责给予警告,责令限期改正,改正前应当暂停相关业务;拒不改正或者情节严重的,并处五千元以上三万元以下罚款;构成犯罪的,依法追究刑事责任。第二十条 区块链信息服务提供者违反本规定第八条、第十六条规定的,由国家和省、自治区、直辖市互联网信息办公室依据职责,按照《中华人民共和国网络安全法》的规定予以处理。第二十一条 区块链信息服务提供者违反本规定第十条的规定,制作、复制、发布、传播法律、行政法规禁止的信息内容的,由国家和省、自治区、直辖市互联网信息办公室依据职责给予警告,责令限期改正,改正前应当暂停相关业务;拒不改正或者情节严重的,并处二万元以上三万元以下罚款;构成犯罪的,依法追究刑事责任。区块链信息服务使用者违反本规定第十条的规定,制作、复制、发布、传播法律、行政法规禁止的信息内容的,由国家和省、自治区、直辖市互联网信息办公室依照有关法律、行政法规的规定予以处理。第二十二条 区块链信息服务提供者违反本规定第十一条第一款的规定,未按照本规定履行备案手续或者填报虚假备案信息的,由国家和省、自治区、直辖市互联网信息办公室依据职责责令限期改正;拒不改正或者情节严重的,给予警告,并处一万元以上三万元以下罚款。第二十三条 在本规定公布前从事区块链信息服务的,应当自本规定生效之日起二十个工作日内依照本规定补办有关手续。 第二十四条 本规定自2019年2月15日起施行。

❺ 读完这篇文章让你彻底了解区块链

我在这一次的文章当中呢,所介绍的所有的内容都是在当今世界的区块链的领域已经发生过了的事实,而不是对区块链的一些想象,不是一些观点。 我想呢,只要您认真地看了这个文章,您就一定会轻轻松松地对区块链有一个基本的,准确的了解。

了解区块链仅用十分钟的主要内容分为四个板块儿,21个话题J4个板块是:

第一区块链国家战略。

第二,比特币及其文字表现涉及四个话题。

第三,区块链及其技术逻辑涉及13个话题。

第四,区块链赋能经济 社会 涉及三个话题。

我们先看第一部分区块链国家战略,第一部分区块链国家,大家知道我们人类经历了六次的信息革命。 在七八年以前呢,第一次信息革命就创造了语言原始 社会 默契的第二次信息革命呢,出现了文字。 封建 社会 的第三次信息革命发明了造纸术和印刷术,19世纪末期的第四次信息革命发明了无线电。

20世纪的第五次信息革命又出现了电视,那么,到了现在的第六次信息革命就出现了计算机和互联网。 由于这个计算机和互联网的出现,就催生着各种新技术的迅猛发展。 特别是到了2020年,数字经济出现了划时代的发展。

为什么这么说呢? 5G时代的高带宽、低时延和大连接的特征,使ABCD四大技术的落地得以实现。

什么是ABCD四大技术

这里的a就是指Artificial In telligence 是人工智能技术。

B是指Blockchain,区块链技术。

C,是指cloud computing云计算技术

D,就是big data大数据技术技术。


区块链这个词啊,现在是彻底红透了大江南北,2019年10月25日,中央政治局就区块链技术的发展现状进行了集体学习,那么这次会议的要求呢,就是把区块链技术作为核心技术。

作为自主创新的重要的突破口,要加快推动区块链技术和产业的创新发展。 2020年4月20日,国家发改委又将区块链正式纳入新基建。 区块链,你说为什么他会这么牛呢? 我们说呀,区块链他不是互联网的延伸,它是对互联网的一次颠覆。 未来呢,将有很多很多的技术就会长在这个区块链上,实现区块链化。

那么,怎样才能够准确地学习和理解区块链呢?

我们发现呢,在ABCD这四大技术当中,唯有block间是天然地自带金融属性的啊。 所以呢,我们必须从it的视角和金融的视角,这两个视角去学习和理解,区块链,甚至要从国家治理的这个层面去学习和理解,区块链。 如果您只是从it的视角去学习和理解,区块链的话呢,就不可能理解到这个技术它的巨大的影响力、影响力,那么,你就会对这个理解呢,就会出现偏差,甚至呢,你会对区块链技术不以为然。 另外啊,区块链在学习的过程当中啊,您还要注意它的新名词特别多,需要集中精力,循序渐进的去理解。

我们先从金融的视角来了解区块链。


比特币及其问世表现

要搞明白区块链,就涉及到比特币,而比特币的诞生呢,它又离不开货币的演变过程,我们知道,货币它是从商品当中分离出来,固定的充当一般等价物的特殊商品。 其实我们人类使用过很多的货币是包括实物货币、称量货币、纸币、记账货币等等。 记账货币呢,它有包括电子货币和数字货币两种。 电子货币本身它不是货币,只是用这个电子货币来代表相同数额的货币而已,它是一种代币。

那么他这个代币的总量呢,不会因为电子货币的增加而增加,像支付宝、微信、支付、网银这些就是属于典型的电子货币。 数字货币呢,它本身就是一个法定货币。 这个法定货币的总量会随着数字货币的增加而增加。 我们知道在实物货币的时候呢,其实我们人类选择过很多的东西,作为一般等价物。

称量货币就是一些重金属,后来呢,人们又在重金属当中选择了黄金。 为什么要选择黄金呢?因为黄金具有稀有性的特点,可分割的特点,它还具有化学性质最为稳定的特点,这里边需要注意的是黄金呢,他不是哪一个国家发行的,它是自然界提供的。 自然界提供多少你这个国家的总量就有多少,因此呢,国家不需要对黄金的价值作出信用上的担保。

但是呢,黄金呢,它毕竟有它使用上的一些缺陷,那么重出门又不好携带,于是呢就出现了子弟。 纸币呢,是在北宋的时候出现的,那个时候的纸币啊,还不是现在意义上的这个货币。 当时的货币还是黄金,只不过呢,我们是用这个纸币来代表这个黄金而已,这个呢,我们把它叫做金本位。 金本位就是金本位制,它是以黄金作为本位币的一种货币制度制度。 金本位制的核心的要义就是国家发行多少货币,要根据你这个国家拥有多少黄金来做出决定,不是你想发多少就发多少。

当年呢,美国经济大萧条到了1934年的1月10号,这一天呐,新上任的美国总统就做出了一个非常重要的决定,放弃金本位发行30亿美元。 你想啊,放弃金本位,从理论上讲,就是他想发多少货币就发多少货币,即使这个国库里边没有黄金啦,只要他想发,他就可以发钞票。 那么就会有人问了,您发行那么多词,到时候还能够换回等价值的黄金吗?

你看这个时候的纸币啊,他已经脱离了黄金,国家信用出现了,这个呢,我们把它叫做以国家信用为担保货币。 现在呢,主流的国家在发行货币的时候呢,也都是以国家信用为担保,在发行的。

有什么好处呢?好处就是可以调控经济,经济运行不好的时候,稍微多发一点,就可以带动经济的发展。 通过这个变量的增减来引起整个经济总量的连锁反映,这个呢,就是经济学里边的乘数效应。 国家一旦掌握了这个东西啊,那么一些国家就被她给迷上了。 可是如果控制不好的话,他就会导致国家信用破产。 于是呢,很多人就产生了反思。 这个反思就是啊,在发行货币的时候,到底是以国家信用为担保好呢,还是对照黄金的总量坚持金本位好呢。 这个问题就涉及到了比特币的诞生

❻ 区块链的共识机制是什么

如何让去中心化网络达成共识?在区块链系统当中,没有一个像银行一样的中心化记账机构,保证每一笔交易在所有记账节点上的一致性,即让全网达成共识至关重要。共识机制解决的就是这个问题。目前主要的共识机制有工作量证明机制PoW和权益证明机制PoS。PoW通过评估你的工作量来决定你获得记账权的机率,工作量越大,就越有可能获得此次记账机会。PoS通过评估你持有代币的数量和时长来决定你获得记账权的机率。这就类似于股票的分红制度,持有股权相对多的人能够获得更多的分红。DPOS与POS原理相似,只是选了一些“人大代表”。 与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人,由代理人验证和记账。随着技术的发展,未来可能还会诞生更先进的共识机制。

❼ 区块链的六层模型是什么

区块链总共有六个层级结构,这六个层级结构自下而上是:数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层。
一、数据层
数据层是区块链六个层级结构里面的最底层。数据层我们可以理解成数据库,只不过对于区块链来讲,这个数据库是不可篡改的、分布式的数据库,也就是我们所谓的“分布式账本”。
在数据层上,也就是在这个“分布式账本”上,存放着区块链上的数据信息,封装着区块的块链式结构、非对称加密技术、哈希算法等技术手段,来保证数据在全网公开的情况下的安全性问题。具体的做法是:
在区块链网络上,节点采用共识算法来维持数据层(也就是这个分布式数据库)的数据的一致性,采用密码学中的非对称加密和哈希算法,来确保这个分布式数据库的不可篡改和可追溯。
这就构成了区块链技术中最底层的数据结构。但是,光有分布式数据库还不够,还需要让数据库里面的数据信息可以共享交流,下面我们介绍数据层的上一层——网络层。
二、网络层
区块链的网络系统,本质上是一个P2P(点对点)网络,点对点意味着不需要一个中间环节或者中心化服务器来操控这个系统,网络中的所有资源和服务都是分配在各个节点手中的,信息的传输也是两个节点之间直接往来就可以了。不过,需要注意的是,P2P
(点对点)并不是中本聪发明的,区块链只是融合了这一技术而已。
所以,区块链的网络层实际上就是一个特别强大的点对点网络系统。在这个系统上,每一个节点既可以生产信息,也可以接收信息,就好比发邮件,你既可以编写自己的邮件,也可以收到别人给你发送的邮件。
在区块链网络上,节点之间需要共同维护这条区块链系统,每当一个节点创造出新的区块后,他需要以广播的形式通知其他节点,其他节点收到信息后对该区块进行验证,然后在该区块的基础上去创建新的区块。这样一来,全网便可以共同维护更新区块链系统这个总账本了。
但是,全网要依据什么规则来维护更新区块链系统这个总账本呢,这就涉及到了所谓的“法律法规”(规则),也就是我们接下来要介绍的:共识层。
三、共识层
在区块链的世界里,共识,简单来讲就是全网要依据一个统一的、大家一致同意的规则来维护更新区块链系统这个总账本,类似于更新数据的规则。让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效达成共识,是区块链的核心技术之一,也是区块链社区的治理机制。
目前主流的共识机制算法有:比特币的工作量证明(POW)、以太坊的权益证明
(POS)、EOS的委托权益证明(DPOS)等等。
我们现在介绍了数据层、网络层、共识层,这三层保证了区块链上有数据、有网络,有在网络上更新数据的规则,但是天下没有免费的午餐,如何让节点们能够积极踊跃地参与区块链系统维护呢,这里就涉及到了激励,也就是我们下面要介绍的:激励层。
四、激励层
激励层就是所谓的挖矿机制,挖矿机制其实可以理解成激励机制:你为区块链系统做了多少贡献,你就可以得到多少奖励。用这种激励机制,能够鼓励全网节点参与区块链上的数据记录与维护工作。
挖矿机制和共识机制其实是一个道理,共识机制我们可以理解为公司的总规章制度,而挖矿机制可以理解成,在这个总的规章制度之中,你做好了什么能够得到什么奖励,这种奖励规则。
就好比比特币的共识机制PoW,它的规定是多劳多得,谁能够第一个找到正确哈希值谁就可以得到一定数量的比特币奖励;
而以太坊的PoS则规定了谁持币年龄越久,谁能得到奖励的概率就越大。
需要注意的是,激励层一般只有公有链才具备,因为公有链必须依赖全网节点共同维护数据,所以必须有一套这样的激励机制,才能激励全网节点参与区块链系统的建设维护,进而保证区块链系统的安全性和可靠性。
区块链安全可靠了,还不够智能对不对,下面我们将要介绍的合约层,可以让区块链系统变得更加智能。
五.合约层
合约层主要包括各种脚本、代码、算法机制及智能合约,是区块链可编程的基础。我们说的“智能合约”便属于合约层这个层级上。
如果说比特币系统不够智能,那么以太坊提出的“智能合约”则能够满足许多应用场景。合约层的原理主要是将代码嵌入到区块链系统上,用这种方式来实现能够自定义的智能合约。这样一来,在区块链系统上,一旦触发了智能合约的条款,系统就能够自动执行命令。
六、应用层
最后就是应用层。应用层很简单,顾名思义,就是区块链的各种应用场景和案例,我们现在说的“区块链+”就是所谓的应用层。目前已经落地的区块链应用主要是搭建在
ETH、EOS等公链上的各类区块链应用,博彩、游戏类的应用比较多,真正实用的应用还没有出现。

❽ 区块链及其安全机制

块链技术至今主要用于虚拟货币,主要例子是比特币系统.块链是分布式数据库,由连续块构成,包含多个信息.(多节点备份相同的数据,维持连续的交易文件).块链没有管理者,完老腔全没有中心.如果中心进行交易,最大的担心是交易的安全性.今天的编辑介绍块链及其安全机制.

集中和分布交易的特点

块链是分布式数据库,具有中心化的特点.以下例子是金融系统中集中型和分桥腔布型的比较.对于红色、黄色和蓝色,根据传统的金融机制,必须通过银行进行交易.然而,在采用分布式区块敏含衫链模型后,没有必要通过银行进行自主交易.

(1)集中模型:

1)通过银行等金融机构进行交易

2)银行统一管理馀额和账号等信息

3)需要提前开户并获得身份证卡.

4)安全依赖于银行,需要通过各种法规和制度检查欺诈行为.

(2)分布模型:

1)在P2P网络上与用户交易

2)地址由参与者自己管理,馀额由全球共享的分布帐簿管理

3)您需要安装软件并连接到P2P网络

❾ 区块链的共识机制

一、区块链共识机制的目标

区块链是什么?简单而言,区块链是一种去中心化的数据库,或可以叫作分布式账本(distributed ledger)。传统上所有的数据库都是中心化的,例如一间银行的账本就储存在银行的中心服务器里。中心化数据库的弊端是数据的安全及正确性全系于数据库运营方(即银行),因为任何能够访问中心化数据库的人(如银行职员或黑客)都可以破坏或修改其中的数据。


而区块链技术则容许数据库存放在全球成千上万的电脑上,每个人的账本通过点对点网络进行同步,网络中任何用户一旦增加一笔交易,交易信息将通过网络通知其他用户验证,记录到各自的账本中。区块链之所以得其名是因为它是由一个个包含交易信息的区块(block)从后向前有序链接起来的数据结构。


很多人对区块链的疑问是,如果每一个用户都拥有一个独立的账本,那么是否意味着可以在自己的账本上添加任意的交易信息,而成千上万个账本又如何保证记账的一致性? 解决记账一致性问题正是区块链共识机制的目标 。区块链共识机制旨在保证分布式系统里所有节点中的数据完全相同并且能够对某个提案(proposal)(例如是一项交易纪录)达成一致。然而分布式系统由于引入了多个节点,所以系统中会出现各种非常复杂的情况;随着节点数量的增加,节点失效或故障、节点之间的网络通信受到干扰甚至阻断等就变成了常见的问题,解决分布式系统中的各种边界条件和意外情况也增加了解决分布式一致性问题的难度。


区块链又可分为三种:


公有链:全世界任何人都可以随时进入系统中读取数据、发送可确认交易、竞争记账的区块链。公有链通常被认为是“完全去中心化“的,因为没有任何人或机构可以控制或篡改其中数据的读写。公有链一般会通过代币机制鼓励参与者竞争记账,来确保数据的安全性。


联盟链:联盟链是指有若干个机构共同参与管理的区块链。每个机构都运行着一个或多个节点,其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易,并且共同来记录交易数据。这类区块链被认为是“部分去中心化”。


私有链:指其写入权限是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的限制,由于参与的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、并且能够做到身份认证等金融行业必须的要求。相比中心化数据库,私有链能够防止机构内单节点故意隐瞒或篡改数据。即使发生错误,也能够迅速发现来源,因此许多大型金融机构在目前更加倾向于使用私有链技术。

二、区块链共识机制的分类

解决分布式一致性问题的难度催生了数种共识机制,它们各有其优缺点,亦适用于不同的环境及问题。被众人常识的共识机制有:


l PoW(Proof of Work)工作量证明机制

l PoS(Proof of Stake)股权/权益证明机制

l DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授权证明机制

l PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)实用拜占庭容错算法

l DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)授权拜占庭容错算法

l SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议

l RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)Ripple共识算法

l Pool验证池共识机制


(一)PoW(Proof of Work)工作量证明机制


1. 基本介绍


在该机制中,网络上的每一个节点都在使用SHA256哈希函数(hash function) 运算一个不断变化的区块头的哈希值 (hash sum)。 共识要求算出的值必须等于或小于某个给定的值。 在分布式网络中,所有的参与者都需要使用不同的随机数来持续计算该哈希值,直至达到目标为止。当一个节点的算出确切的值,其他所有的节点必须相互确认该值的正确性。之后新区块中的交易将被验证以防欺诈。


在比特币中,以上运算哈希值的节点被称作“矿工”,而PoW的过程被称为“挖矿”。挖矿是一个耗时的过程,所以也提出了相应的激励机制(例如向矿工授予一小部分比特币)。PoW的优点是完全的去中心化,其缺点是消耗大量算力造成了的资源浪费,达成共识的周期也比较长,共识效率低下,因此其不是很适合商业使用。



2. 加密货币的应用实例


比特币(Bitcoin) 及莱特币(Litecoin)。以太坊(Ethereum) 的前三个阶段(Frontier前沿、Homestead家园、Metropolis大都会)皆采用PoW机制,其第四个阶段 (Serenity宁静) 将采用权益证明机制。PoW适用于公有链。


PoW机制虽然已经成功证明了其长期稳定和相对公平,但在现有框架下,采用PoW的“挖矿”形式,将消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的运算来保证工作量公平,并没有其他的存在意义。而目前BTC所能达到的交易效率为约5TPS(5笔/秒),以太坊目前受到单区块GAS总额的上限,所能达到的交易频率大约是25TPS,与平均千次每秒、峰值能达到万次每秒处理效率的VISA和MASTERCARD相差甚远。


3. 简图理解模式



(ps:其中A、B、C、D计算哈希值的过程即为“挖矿”,为了犒劳时间成本的付出,机制会以一定数量的比特币作为激励。)


(Ps:PoS模式下,你的“挖矿”收益正比于你的币龄(币的数量*天数),而与电脑的计算性能无关。我们可以认为任何具有概率性事件的累计都是工作量证明,如淘金。假设矿石含金量为p% 质量, 当你得到一定量黄金时,我们可以认为你一定挖掘了1/p 质量的矿石。而且得到的黄金数量越多,这个证明越可靠。)


(二)PoS(Proof of Stake)股权/权益证明机制


1.基本介绍


PoS要求人们证明货币数量的所有权,其相信拥有货币数量多的人攻击网络的可能性低。基于账户余额的选择是非常不公平的,因为单一最富有的人势必在网络中占主导地位,所以提出了许多解决方案。


在股权证明机制中,每当创建一个区块时,矿工需要创建一个称为“币权”的交易,这个交易会按照一定比例预先将一些币发给矿工。然后股权证明机制根据每个节点持有代币的比例和时间(币龄), 依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,以加快节点寻找随机数的速度,缩短达成共识所需的时间。


与PoW相比,PoS可以节省更多的能源,更有效率。但是由于挖矿成本接近于0,因此可能会遭受攻击。且PoS在本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算,所以它同样难以应用于商业领域。



2.数字货币的应用实例


PoS机制下较为成熟的数字货币是点点币(Peercoin)和未来币(NXT),相比于PoW,PoS机制节省了能源,引入了" 币天 "这个概念来参与随机运算。PoS机制能够让更多的持币人参与到记账这个工作中去,而不需要额外购买设备(矿机、显卡等)。每个单位代币的运算能力与其持有的时间长成正相关,即持有人持有的代币数量越多、时间越长,其所能签署、生产下一个区块的概率越大。一旦其签署了下一个区块,持币人持有的币天即清零,重新进入新的循环。


PoS适用于公有链。


3.区块签署人的产生方式


在PoS机制下,因为区块的签署人由随机产生,则一些持币人会长期、大额持有代币以获得更大概率地产生区块,尽可能多的去清零他的"币天"。因此整个网络中的流通代币会减少,从而不利于代币在链上的流通,价格也更容易受到波动。由于可能会存在少量大户持有整个网络中大多数代币的情况,整个网络有可能会随着运行时间的增长而越来越趋向于中心化。相对于PoW而言,PoS机制下作恶的成本很低,因此对于分叉或是双重支付的攻击,需要更多的机制来保证共识。稳定情况下,每秒大约能产生12笔交易,但因为网络延迟及共识问题,需要约60秒才能完整广播共识区块。长期来看,生成区块(即清零"币天")的速度远低于网络传播和广播的速度,因此在PoS机制下需要对生成区块进行"限速",来保证主网的稳定运行。


4.简图理解模式




(PS:拥有越多“股份”权益的人越容易获取账权。是指获得多少货币,取决于你挖矿贡献的工作量,电脑性能越好,分给你的矿就会越多。)


(在纯POS体系中,如NXT,没有挖矿过程,初始的股权分配已经固定,之后只是股权在交易者之中流转,非常类似于现实世界的股票。)


(三)DPoS(Delegated Proof of Stake)股份授权证明机制


1.基本介绍


由于PoS的种种弊端,由此比特股首创的权益代表证明机制 DPoS(Delegated Proof of Stake)应运而生。DPoS 机制中的核心的要素是选举,每个系统原生代币的持有者在区块链里面都可以参与选举,所持有的代币余额即为投票权重。通过投票,股东可以选举出理事会成员,也可以就关系平台发展方向的议题表明态度,这一切构成了社区自治的基础。股东除了自己投票参与选举外,还可以通过将自己的选举票数授权给自己信任的其它账户来代表自己投票。


具体来说, DPoS由比特股(Bitshares)项目组发明。股权拥有着选举他们的代表来进行区块的生成和验证。DPoS类似于现代企业董事会制度,比特股系统将代币持有者称为股东,由股东投票选出101名代表, 然后由这些代表负责生成和验证区块。 持币者若想称为一名代表,需先用自己的公钥去区块链注册,获得一个长度为32位的特有身份标识符,股东可以对这个标识符以交易的形式进行投票,得票数前101位被选为代表。

代表们轮流产生区块,收益(交易手续费)平分。DPoS的优点在于大幅减少了参与区块验证和记账的节点数量,从而缩短了共识验证所需要的时间,大幅提高了交易效率。从某种角度来说,DPoS可以理解为多中心系统,兼具去中心化和中心化优势。优点:大幅缩小参与验证和记账节点的数量,可以达到秒级的共识验证。缺点:投票积极性不高,绝大部分代币持有者未参与投票;另整个共识机制还是依赖于代币,很多商业应用是不需要代币存在的。


DPoS机制要求在产生下一个区块之前,必须验证上一个区块已经被受信任节点所签署。相比于PoS的" 全民挖矿 ",DPoS则是利用类似" 代表大会 "的制度来直接选取可信任节点,由这些可信任节点(即见证人)来代替其他持币人行使权力,见证人节点要求长期在线,从而解决了因为PoS签署区块人不是经常在线而可能导致的产块延误等一系列问题。 DPoS机制通常能达到万次每秒的交易速度,在网络延迟低的情况下可以达到十万秒级别,非常适合企业级的应用。 因为公信宝数据交易所对于数据交易频率要求高,更要求长期稳定性,因此DPoS是非常不错的选择。



2. 股份授权证明机制下的机构与系统


理事会是区块链网络的权力机构,理事会的人选由系统股东(即持币人)选举产生,理事会成员有权发起议案和对议案进行投票表决。


理事会的重要职责之一是根据需要调整系统的可变参数,这些参数包括:


l 费用相关:各种交易类型的费率。

l 授权相关:对接入网络的第三方平台收费及补贴相关参数。

l 区块生产相关:区块生产间隔时间,区块奖励。

l 身份审核相关:审核验证异常机构账户的信息情况。

l 同时,关系到理事会利益的事项将不通过理事会设定。


在Finchain系统中,见证人负责收集网络运行时广播出来的各种交易并打包到区块中,其工作类似于比特币网络中的矿工,在采用 PoW(工作量证明)的比特币网络中,由一种获奖概率取决于哈希算力的抽彩票方式来决定哪个矿工节点产生下一个区块。而在采用 DPoS 机制的金融链网络中,通过理事会投票决定见证人的数量,由持币人投票来决定见证人人选。入选的活跃见证人按顺序打包交易并生产区块,在每一轮区块生产之后,见证人会在随机洗牌决定新的顺序后进入下一轮的区块生产。


3. DPoS的应用实例


比特股(bitshares) 采用DPoS。DPoS主要适用于联盟链。


4.简图理解模式





(四)PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)实用拜占庭容错算法


1. 基本介绍


PBFT是一种基于严格数学证明的算法,需要经过三个阶段的信息交互和局部共识来达成最终的一致输出。三个阶段分别为预备 (pre-prepare)、准备 (prepare)、落实 (commit)。PBFT算法证明系统中只要有2/3比例以上的正常节点,就能保证最终一定可以输出一致的共识结果。换言之,在使用PBFT算法的系统中,至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点 (包括有意误导、故意破坏系统、超时、重复发送消息、伪造签名等的节点,又称为”拜占庭”节点)。



2. PBFT的应用实例


著名联盟链Hyperledger Fabric v0.6采用的是PBFT,v1.0又推出PBFT的改进版本SBFT。PBFT主要适用于私有链和联盟链。


3. 简图理解模式




上图显示了一个简化的PBFT的协议通信模式,其中C为客户端,0 – 3表示服务节点,其中0为主节点,3为故障节点。整个协议的基本过程如下:


(1) 客户端发送请求,激活主节点的服务操作;

(2) 当主节点接收请求后,启动三阶段的协议以向各从节点广播请求;

(a) 序号分配阶段,主节点给请求赋值一个序号n,广播序号分配消息和客户端的请求消息m,并将构造pre-prepare消息给各从节点;

(b) 交互阶段,从节点接收pre-prepare消息,向其他服务节点广播prepare消息;

(c) 序号确认阶段,各节点对视图内的请求和次序进行验证后,广播commit消息,执行收到的客户端的请求并给客户端响应。

(3) 客户端等待来自不同节点的响应,若有m+1个响应相同,则该响应即为运算的结果;



(五)DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerance)授权拜占庭容错算法


1. 基本介绍


DBFT建基于PBFT的基础上,在这个机制当中,存在两种参与者,一种是专业记账的“超级节点”,一种是系统当中不参与记账的普通用户。普通用户基于持有权益的比例来投票选出超级节点,当需要通过一项共识(记账)时,在这些超级节点中随机推选出一名发言人拟定方案,然后由其他超级节点根据拜占庭容错算法(见上文),即少数服从多数的原则进行表态。如果超过2/3的超级节点表示同意发言人方案,则共识达成。这个提案就成为最终发布的区块,并且该区块是不可逆的,所有里面的交易都是百分之百确认的。如果在一定时间内还未达成一致的提案,或者发现有非法交易的话,可以由其他超级节点重新发起提案,重复投票过程,直至达成共识。



2. DBFT的应用实例


国内加密货币及区块链平台NEO是 DBFT算法的研发者及采用者。


3. 简图理解模式




假设系统中只有四个由普通用户投票选出的超级节点,当需要通过一项共识时,系统就会从代表中随机选出一名发言人拟定方案。发言人会将拟好的方案交给每位代表,每位代表先判断发言人的计算结果与它们自身纪录的是否一致,再与其它代表商讨验证计算结果是否正确。如果2/3的代表一致表示发言人方案的计算结果是正确的,那么方案就此通过。


如果只有不到2/3的代表达成共识,将随机选出一名新的发言人,再重复上述流程。这个体系旨在保护系统不受无法行使职能的领袖影响。


上图假设全体节点都是诚实的,达成100%共识,将对方案A(区块)进行验证。



鉴于发言人是随机选出的一名代表,因此他可能会不诚实或出现故障。上图假设发言人给3名代表中的2名发送了恶意信息(方案B),同时给1名代表发送了正确信息(方案A)。


在这种情况下该恶意信息(方案B)无法通过。中间与右边的代表自身的计算结果与发言人发送的不一致,因此就不能验证发言人拟定的方案,导致2人拒绝通过方案。左边的代表因接收了正确信息,与自身的计算结果相符,因此能确认方案,继而成功完成1次验证。但本方案仍无法通过,因为不足2/3的代表达成共识。接着将随机选出一名新发言人,重新开始共识流程。




上图假设发言人是诚实的,但其中1名代表出现了异常;右边的代表向其他代表发送了不正确的信息(B)。


在这种情况下发言人拟定的正确信息(A)依然可以获得验证,因为左边与中间诚实的代表都可以验证由诚实的发言人拟定的方案,达成2/3的共识。代表也可以判断到底是发言人向右边的节点说谎还是右边的节点不诚实。


(六)SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议


1. 基本介绍


SCP 是 Stellar (一种基于互联网的去中心化全球支付协议) 研发及使用的共识算法,其建基于联邦拜占庭协议 (Federated Byzantine Agreement) 。传统的非联邦拜占庭协议(如上文的PBFT和DBFT)虽然确保可以通过分布式的方法达成共识,并达到拜占庭容错 (至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点),它是一个中心化的系统 — 网络中节点的数量和身份必须提前知晓且验证过。而联邦拜占庭协议的不同之处在于它能够去中心化的同时,又可以做到拜占庭容错。


[…]


(七)RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)Ripple共识算法


1. 基本介绍


RPCA是Ripple(一种基于互联网的开源支付协议,可以实现去中心化的货币兑换、支付与清算功能)研发及使用的共识算法。在 Ripple 的网络中,交易由客户端(应用)发起,经过追踪节点(tracking node)或验证节点(validating node)把交易广播到整个网络中。追踪节点的主要功能是分发交易信息以及响应客户端的账本请求。验证节点除包含追踪节点的所有功能外,还能够通过共识协议,在账本中增加新的账本实例数据。


Ripple 的共识达成发生在验证节点之间,每个验证节点都预先配置了一份可信任节点名单,称为 UNL(Unique Node List)。在名单上的节点可对交易达成进行投票。共识过程如下:


(1) 每个验证节点会不断收到从网络发送过来的交易,通过与本地账本数据验证后,不合法的交易直接丢弃,合法的交易将汇总成交易候选集(candidate set)。交易候选集里面还包括之前共识过程无法确认而遗留下来的交易。

(2) 每个验证节点把自己的交易候选集作为提案发送给其他验证节点。

(3) 验证节点在收到其他节点发来的提案后,如果不是来自UNL上的节点,则忽略该提案;如果是来自UNL上的节点,就会对比提案中的交易和本地的交易候选集,如果有相同的交易,该交易就获得一票。在一定时间内,当交易获得超过50%的票数时,则该交易进入下一轮。没有超过50%的交易,将留待下一次共识过程去确认。

(4) 验证节点把超过50%票数的交易作为提案发给其他节点,同时提高所需票数的阈值到60%,重复步骤(3)、步骤(4),直到阈值达到80%。

(5) 验证节点把经过80%UNL节点确认的交易正式写入本地的账本数据中,称为最后关闭账本(last closed ledger),即账本最后(最新)的状态。


在Ripple的共识算法中,参与投票节点的身份是事先知道的,因此,算法的效率比PoW等匿名共识算法要高效,交易的确认时间只需几秒钟。这点也决定了该共识算法只适合于联盟链或私有链。Ripple共识算法的拜占庭容错(BFT)能力为(n-1)/5,即可以容忍整个网络中20%的节点出现拜占庭错误而不影响正确的共识。



2. 简图理解模式


共识过程节点交互示意图:



共识算法流程:



(八)POOL验证池共识机制


Pool验证池共识机制是基于传统的分布式一致性算法(Paxos和Raft)的基础上开发的机制。Paxos算法是1990年提出的一种基于消息传递且具有高度容错特性的一致性算法。过去, Paxos一直是分布式协议的标准,但是Paxos难于理解,更难以实现。Raft则是在2013年发布的一个比Paxos简单又能实现Paxos所解决问题的一致性算法。Paxos和Raft达成共识的过程皆如同选举一样,参选者需要说服大多数选民(服务器)投票给他,一旦选定后就跟随其操作。Paxos和Raft的区别在于选举的具体过程不同。而Pool验证池共识机制即是在这两种成熟的分布式一致性算法的基础上,辅之以数据验证的机制。






❿ 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。

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