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區塊鏈一般有多少個節點

發布時間: 2024-10-23 15:19:51

A. 什麼是區塊鏈技術區塊鏈到底是什麼什麼叫區塊鏈

狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

廣義來講,區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算方式。

【基礎架構】

一般說來,區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。 其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本演算法;網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點 。

拓展資料:

【區塊鏈核心技術】

區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題,因此它針對這個問題提出了四個技術創新:

1.分布式賬本,就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成,而且每一個節點都記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證。

區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面:一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的,依靠共識機制保證存儲的一致性,而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。

沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據,從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由於記賬節點足夠多,理論上講除非所有的節點被破壞,否則賬目就不會丟失,從而保證了賬目數據的安全性。

2.非對稱加密和授權技術,存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的,但是賬戶身份信息是高度加密的,只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到,從而保證了數據的安全和個人的隱私。

3.共識機制,就是所有記賬節點之間怎麼達成共識,去認定一個記錄的有效性,這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制,適用於不同的應用場景,在效率和安全性之間取得平衡。

區塊鏈的共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點,其中「少數服從多數」並不完全指節點個數,也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特徵量。「人人平等」是當節點滿足條件時,所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同後並最後有可能成為最終共識結果。

4.智能合約,智能合約是基於這些可信的不可篡改的數據,可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例,如果說每個人的信息(包括醫療信息和風險發生的信息)都是真實可信的,那就很容易的在一些標准化的保險產品中,去進行自動化的理賠。

在保險公司的日常業務中,雖然交易不像銀行和證券行業那樣頻繁,但是對可信數據的依賴是有增無減。因此,筆者認為利用區塊鏈技術,從數據管理的角度切入,能夠有效地幫助保險公司提高風險管理能力。具體來講主要分投保人風險管理和保險公司的風險監督。

區塊鏈-網路

B. 區塊鏈什麼是聯盟鏈

區塊鏈是什麼

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式,它是比特幣的一個底層運用技術。傳統的信息儲存和交流都會經過一個伺服器,也就是一個資料庫,所有的信息都能在這個資料庫裡面找到或是修改。

區塊鏈它包含有三種:公有鏈、聯盟鏈、私有鏈。

1、公有鏈:是由每一個參與其中的人自由組成,任何人都可以隨時進入或者退出,沒有任何限制,但你進入或退出期間的信息都會被參與的人所知道或記錄。

2、聯盟鏈:是由多個人或多個團體自行組建的,而參與的人或是團體是事先指定,或是後期經過審核才能進入的,它是有一定的准入機制的,它信息的寫入與讀取許可權也是由組建的人或團體就能決定的。

3、私有鏈:相當於個人或某一單位利用區塊鏈的技術存儲信息,只有他自己才有寫入信息的許可權,信息對外公不公開也可以由自己決定。

聯盟鏈(ConsortiumBlockchain)

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聯盟鏈是指有若干機構共同參與和管理的區塊鏈,每個機構都運行N個節點。聯盟鏈的數據只允許系統內不同的機構進行讀寫和交易,通過數字證書的方式實現基於PKI的身份管理體系、交易或提案的發起,以參與方共同簽名驗證來達成共識,因此不需要工作量證明(POW),也不存在數字貨幣(代幣),提高了交易達成的效率,節約了大量計算成本(算力硬體投入和電力能源消耗)。通常情況下,參與聯盟鏈的節點會被劃分不同的讀寫許可權,能支持每秒1000次以上的數據寫入。

什麼是公有鏈?什麼是私有鏈?什麼是聯盟鏈?

1.公共區塊鏈(Public

blockchains)

公共區塊鏈是指全世界任何人都可讀取的、任何人都能發送交易且交易能獲得有效確認的、任何人都能參與其中共識過程的區塊鏈——共識過程決定哪個區塊可被添加到區塊鏈中和明確當前狀態。作為中心化或者准中心化信任的替代物,公共區塊鏈的安全由「加密數字經濟」維護——「加密數字經濟」採取工作量證明機制或權益證明機制等方式,將經濟獎勵和加密數字驗證結合了起來,並遵循著一般原則:每個人從中可獲得的經濟獎勵,與對共識過程作出的貢獻成正比。這些區塊鏈通常被認為是「完全去中心化」的。數字貨幣交易平台幣匯8bihui.com/xcyqm

2.聯盟區塊鏈:(Consortium

blockchains)

聯盟區塊鏈是指其共識過程受到預選節點控制的區塊鏈;例如,不妨想像一個有15個金融機構組成的共同體,每個機構都運行著一個節點,而且為了使每個區塊生效需要獲得其中10個機構的確認(2/3確認)。區塊鏈或許允許每個人都可讀取,或者只受限於參與者,或走混合型路線,例如區塊的根哈希及其API(應用程序介面)對外公開,API可允許外界用來作有限次數的查詢和獲取區塊鏈狀態的信息。這些區塊鏈可視為「部分去中心化」。

3.完全私有區塊鏈(Fully

private

blockchains)

完全私有的區塊鏈是指其寫入許可權僅在一個組織手裡的區塊鏈。讀取許可權或者對外開放,或者被任意程度地進行了限制。相關的應用囊括資料庫管理、審計、甚至一個公司,盡管在有些情況下希望它能有公共的可審計性,但在很多的情形下,公共的可讀性並非是必須的。

什麼是聯盟鏈

隨著區塊鏈技術的發展,越來越的個人及企業也開始關注區塊鏈,而和區塊鏈聯系最為緊密的,恐怕就是金融行業了。

然而雖然比特幣區塊鏈大受熱捧,但畢竟比特幣區塊鏈是屬於公有區塊鏈,公有區塊鏈有著其不可編輯,不可篡改的特點,這就使得公有鏈並不適合企業使用了,畢竟如果某金融企業開發出一個區塊鏈,無法受其主觀控制,那對於他的意義就不大了。

因此私有鏈就應運而生了,但私有鏈雖然能夠解決以上的問題,如果僅僅只是各個企業自己單獨建立,那麼還將是一個個孤島。

如果能夠聯合起來開發私有區塊鏈,最好不過了。

這就是今天要講的主題:聯盟鏈。

聯盟鏈本質上仍然屬於一種私有鏈

聯盟鏈本質上仍然是一種私有鏈,只不過它比單個小組織開發的私有鏈更大,卻又沒有公有鏈這么大的規模,可以理解為它是介於私有鏈和公有鏈之間的一種區塊鏈。

聯盟區塊鏈是指其共識過程受到預選節點控制的區塊鏈;例如,不妨想像一個有15個金融機構組成的共同體,每個機構都運行著一個節點,而且為了使每個區塊生效需要獲得其中10個機構的確認(2/3確認)。區塊鏈或許允許每個人都可讀取,或者只受限於參與者,或走混合型路線,例如區塊的根哈希及其API(應用程序介面)對外公開,API可允許外界用來作有限次數的查詢和獲取區塊鏈狀態的信息。這些區塊鏈可視為「部分去中心化」。

聯盟鏈的特點

1.部分去中心化

與公有鏈不一樣,聯盟鏈在某種程度上只屬於聯盟內部的成員所有,且很容易達成共識,因為畢竟聯盟鏈的節點數是非常有限的。

2.可控性較強

公有鏈是一旦區塊鏈形成,將不可篡改,這主要源於公有鏈的節點一般是海量的,比如比特幣節點太多,想要篡改區塊數據,幾乎不可能,而聯盟鏈,只要所有機構中的大部分達成共識,即可將區塊數據進行更改;

3.數據不會默認公開

不同於公有鏈,聯盟鏈的數據只限於聯盟里的機構及其用戶才有許可權進行訪問。

4.交易速度很快

跟私有鏈一樣,聯盟鏈本質上還是私有鏈,因此由於其節點不多的原因,達成共識容易,交易速度自然也就快很多。

聯盟鏈的應用

目前已經有了很多的聯盟鏈,比較知名的有:

1.R3區塊鏈聯盟

R3區塊鏈聯盟於2015年9月份成立,目前已經有大約40多家國際銀行組織加入,成員幾乎遍布全球。其主要致力於為銀行提供探索區塊鏈技術的渠道以及建立區塊鏈概念性產品。該聯盟成立之後,召開了一系列的研討會。R3表示,其允許銀行加入的「初始窗口」已經關閉,2016年,該聯盟將尋求與非銀行金融機構和團體合作。R3使用以太坊和微軟Azure技術,將11家銀行連接至分布式賬本。R3公司對於自己正在做的事情非常肯定,它說,區塊鏈技術受到了世界各地銀行的歡迎,已經有一些銀行不僅在跟R3合作探索區塊鏈技術,還自己開展區塊鏈技術的調查研究。2016年4月,R3CEV與微軟正式建立合作關系,研究實驗區塊鏈應用。

R3CEV是一個知名的聯盟鏈

2.超級賬本(Hyperledger)

超級賬本(Hyperledger)是Linux基金會於2015年發起的推進區塊鏈數字技術和交易驗證的開源項目,加入成員包括:荷蘭銀行(ABNAMRO)、埃森哲(Accenture)等十幾個不同利益體,目標是讓成員共同合作,共建開放平台,滿足來自多個不同行業各種用戶案例,並簡化業務流程。由於點對點網路的特性,分布式賬本技術是完全共享、透明和去中心化的,故非常適合於在金融行業的應用,以及其他的例如製造、銀行、保險、物聯網等無數個其他行業。通過創建分布式賬本的公開標准,實現虛擬和數字形式的價值交換,例如資產合約、能源交易、結婚證書、能夠安全和高效低成本的進行追蹤和交易。據相關資料顯示,目前已經有北京AiYi數字金融技術公司、Belink(數貝荷包)、BitSE和Onchain共4家中國公司加入。

3.俄羅斯區塊鏈聯盟(俄羅斯版R3)

這個私鏈聯盟正式成立於2016年7月1日,其成員包括支付公司QIWI、BN銀行、漢特-曼西斯克銀行(Khanty-MansiyskOtkritieBank)、盛寶銀行(TinkoffBank)、莫斯科商業世界銀行(MDMBank)以及埃森哲咨詢公司(Accenture)。這個被稱為「俄羅斯版R3」的區塊鏈聯盟於第25屆俄羅斯國際金融會議上正式宣告成立,該次會議的主辦方為俄羅斯央行。這個區塊鏈聯盟的主要目標是發展區塊鏈概念驗證;進行合作研究和政策宣傳;創建區塊鏈技術的共同標准。同時,他們公開宣布將積極建立與國內監管部門和政府的合作。

根據網路劃分區塊鏈的分類包括

法律分析:根據網路范圍劃分區塊鏈的分類包括公有鏈、聯盟鏈、私有鏈,具體如下:

1、公有鏈:主要是指部署在互聯網范圍之內,沒有特別的一個許可權的一個設置,也沒有其他的一些什麼登陸上的一些條件,任何人都可以直接下載節點來使用,任何人也可以直接通過一個客戶端來連接一個節點,是沒有什麼限制的,其中的數據,也能夠被任意的訪問;

2、聯盟鏈:也就是由若干個節點成員來組成的一個聯盟網路,這種類型,主要是使用在商業環境之下,比如說多個商家之間,政府的政務,銀行,稅務等,他們可以共同組成一個聯盟,為某一個具體的場景服務,比如說像企業跟他的客戶之間,供應商之間等等可以形成一個聯盟網路,聯盟鏈相對於公有鏈來講,它一般是有一個身份鑒權的,並不是所有人都可以直接來聯入聯盟鏈這個網路的,它有一個身份鑒權,同時對於數據也有一些更多的保護;

3、私有鏈:更多的是在企業的內部,比如一個集團企業,它的各個部門之間,它的子公司之間,從這個角度來說,這三種,它們的一個主要的區分在於針對不同的應用場景,針對一個網路的分布范圍所形成的一個網路部署的差別,它是一個靈活的概念,這三者之間是根據不同的網路范圍,根據應用場景的一個劃分,並不是一個嚴格意義上的界定。

法律依據:《中華人民共和國網路安全法》

第一條為了保障網路安全,維護網路空間主權和國家安全、社會公共利益,保護公民、法人和其他組織的合法權益,促進經濟社會信息化健康發展,制定本法。

第二條在中華人民共和國境內建設、運營、維護和使用網路,以及網路安全的監督管理,適用本法。

區塊鏈技術中的聯盟鏈技術特點是什麼?

金窩窩分析區塊鏈中聯盟鏈的技術特點如下:

聯盟鏈是指有若干個機構共同參與管理的區塊鏈,每個機構都運行著一個或多個節點,其中的數據只允許系統內不同的機構進行讀寫和發送交易,並且共同來記錄交易數據。

聯盟鏈技術特點

1.

低成本運行和維護

2.

高交易速度及良好的擴展性

3.

聯盟維護、

比私有鏈更具可信度

C. 一文看懂互聯網區塊鏈

一文看懂互聯網區塊鏈

一文看懂互聯網區塊鏈,要了解區塊鏈,就不得不從互聯網的誕生開始研究區塊鏈的技術發展簡史,從中發掘區塊鏈產生的動因,並由此推斷區塊鏈的未來。下面讓我們一文看懂互聯網區塊鏈。

一文看懂互聯網區塊鏈1

區塊鏈的鼻祖就是麻將,最早的區塊鏈是中國人發明的!區塊鏈就跟麻將一樣,只不過麻將的區塊比較少而已,麻將只有136個區塊,各地麻將規則不同可視作為比特幣的硬分叉。

麻將作為最古老的區塊鏈項目,四個礦工一組,最先挖出13位正確哈希值的獲得記賬權以及獎勵,採用願賭服輸且不能作弊出老千的共識機制!

麻將去中心化,每個人都可以是庄,完全就是點對點。

礦池=棋牌室的老闆抽佣。

不可篡改,因為說服其他三個人需要消耗太多算力和體力。

典型的價值互聯網。我兜里的價值用不了八圈,就跑到他們兜里去了。

中國人基本上人手打得一手好麻將,區塊鏈方面生產了全球70%~80%的礦機,並擁有全世界最多的算力,約佔77%的算力

麻將其實是最早的的區塊鏈項目:

1,四個礦工一組,先碰撞出13個數字正確哈希值的礦工可以獲得記賬權並得到獎勵。

2,不可篡改。因為說服其他三個人需要消耗太多算力和體力。

3,典型的價值互聯網。我兜里的價值數字貨幣www.gendan5.com/digitalcurrency/btc.html用不了八圈,就跑到他們兜里去了。

4、去中心化,每個人都可以是庄,完全就是點對點。

5、UTXO,未花費的交易支出。

還有另外一種賒賬的區塊鏈玩法,假設大家身上都沒現金

細究一下,在大家達成共識時,我們看不到任何中介或者第三方出來評判丙贏了,大家給丙的獎勵也不需要通過第三方轉交給丙,都是直接點對點交易,這一過程就是去中心化,牌友們(礦工)各自記錄了第一局的戰績,丙大胡自摸十三幺,乙杠了甲東風,記錄完成後就生成了一個完整的區塊,但要記住,這才只是第一局,在整個區塊鏈上,這才僅僅是一個節點,開頭說的8局打完,也就是8個節點(區塊),8個區塊連接在一起就形成了一個完整賬本,這就是區塊鏈。因為這個賬本每人都有一個,所以就是分布式賬本,目的就是為了防止有人篡改記錄,打到最後,誰輸誰贏一目瞭然。

4個男士(甲乙丙丁)湊在一塊打麻將來錢,大家都沒帶現金,於是請一美女(中心化)用本子記賬,記錄每一局誰贏了多少錢、誰輸了多少錢?最後結束時,大家用支付寶或微信支付結總賬,但是如果這位美女記賬時記錯了或者預先被4人中的某人買通了故意記錯,就保證不了這個游戲結果的公正公平合理性,你說是不是?那怎麼辦呢?如果你「打麻將」能用「區塊鏈」作為游戲規則改編為如下:

4個男士(甲乙丙丁)湊在一塊打麻將來錢,大家都沒帶現金,乙說讓她帶來的美女記賬,甲說這位美女我們都不認識,於是甲乙丙丁4人一致約定每個人每局牌都在自己的手機上(區塊鏈節點)同時記賬(去中心化),最後打完麻將,直接手機上以電子貨幣結賬時,大家都對一下記賬的的結果,本來應該是一樣的記賬結果。

假設本來結果是甲手機上記的賬:乙欠甲10元。但乙手機上的記錄卻是不欠,可是其餘2人(丙、丁)和甲的記賬一樣,那還是按照少數服從多數規則結算,另外大家心裡對乙的誠信印象就差評了,下次打麻將就不會帶乙一起玩了。

除非乙預先買通(丙、丁)2人讓其故意作假,但乙買通他們2人的代價是10萬元(賴賬10元的1萬倍),那常理上乙只能選擇放棄,因為做假成本太高了。

假設即使乙在打牌的過程中,偷偷願意以高價10萬元預先買通丙、丁做這筆巨虧的傻貓交易,但區塊鏈的規則是按時間戳記賬的,原來是下午1點鍾記賬乙欠甲10元的,即丙和丁下午3點鍾再改賬時,時間是不可逆的,只能記下午3點鍾,那就又不吻合游戲規則了。

實際上在2017年博主已經開發出了一套麻將幣

中國最早的區塊鏈項目:四個礦工一組,最先從 148 個隨機數字中碰撞出 14 個數字正確哈希值的礦工,可以獲得一次記賬權激勵,由於分布式記賬需要得到其他幾位礦工的共識,因此每次記賬交易時間長約十幾分鍾。

一文看懂互聯網區塊鏈2

一、比特幣誕生之前,5個對區塊鏈未來有重大影響的互聯網技術

1969年,互聯網在美國誕生,此後互聯網從美國的四所研究機構擴展到整個地球。在應用上從最早的軍事和科研,擴展到人類生活的方方面面,在互聯網誕生後的近50年中,有5項技術對區塊鏈的未來發展有特別重大的意義。

1、1974誕生的TCP/IP協議:決定了區塊鏈在互聯網技術生態的位置

1974年,互聯網發展邁出了最為關鍵的一步,就是由美國科學家文頓瑟夫和羅伯特卡恩共同開發的互聯網核心通信技術--TCP/IP協議正式出台。

這個協議實現了在不同計算機,甚至不同類型的網路間傳送信息。所有連接在網路上的計算機,只要遵照這個協議,都能夠進行通訊和交互。

通俗的說,互聯網的數據能穿過幾萬公里,到達需要的計算機用戶手裡,主要是互聯網世界形成了統一的信息傳播機制。也就是互聯網設備傳播信息時遵循了一個統一的法律-TCP/IP協議。

理解TCP/IP協議對掌握互聯網和區塊鏈有非常重要的意義,在1974年TCP/IP發明之後,整個互聯網在底層的硬體設備之間,中間的網路協議和網路地址之間一直比較穩定,但在頂層應用層不斷涌現層出不窮的創新應用,這包括新聞,電子商務,社交網路,QQ,微信,也包括區塊鏈技術。

也就是說區塊鏈在互聯網的技術生態中,是互聯網頂層-應用層的一種新技術,它的出現,運行和發展沒有影響到互聯網底層的基礎設施和通訊協議,依然是按TCP/IP協議運轉的眾多軟體技術之一。

2、1984年誕生的思科路由器技術:是區塊鏈技術的模仿對象

1984年12月,思科公司在美國成立,創始人是斯坦福大學的一對夫婦,計算機中心主任萊昂納德·波薩克和商學院的計算機中心主任桑蒂·勒納,他們設計了叫做「多協議路由器」的聯網設備,放到互聯網的通訊線路中,幫助數據准確快速從互聯網的一端到達幾千公里的另一端。

整個互聯網硬體層中,有幾千萬台路由器工作繁忙工作,指揮互聯網信息的傳遞,思科路由器的一個重要功能就是每台路由都保存完成的互聯網設備地址表,一旦發生變化,會同步到其他幾千萬台路由器上(理論上),確保每台路由器都能計算最短最快的路徑。

大家看到路由器的運轉過程,會感到非常眼熟,那就是區塊鏈後來的重要特徵,理解路由器的意義在於,區塊鏈的重要特徵,在1984年的路由器上已經實現,對於路由器來說,即使有節點設備損壞或者被黑客攻擊,也不會影響整個互聯網信息的傳送。

3、隨萬維網誕生的B/S(C/S)架構:區塊鏈的對手和企圖顛覆的對象

萬維網簡稱為Web,分為Web客戶端和伺服器。所有更新的信息只在Web伺服器上修改,其他幾千,上萬,甚至幾千萬的客戶端計算機不保留信息,只有在訪問伺服器時才獲得信息的數據,這種結構也常被成為互聯網的B/S架構,也就是中心型架構。這個架構也是目前互聯網最主要的架構,包括谷歌、Facebook、騰訊、阿里巴巴、亞馬遜等互聯網巨頭都採用了這個架構。

理解B/S架構,對與後續理解區塊鏈技術將有重要的意義,B/S架構是數據只存放在中心伺服器里,其他所有計算機從伺服器中獲取信息。區塊鏈技術是幾千萬台計算機沒有中心,所有數據會同步到全部的計算機里,這就是區塊鏈技術的核心,

4、對等網路(P2P):區塊鏈的父親和技術基礎

對等網路P2P是與C/S(B/S)對應的另一種互聯網的基礎架構,它的特徵是彼此連接的多台計算機之間都處於對等的地位,無主從之分,一台計算機既可作為伺服器,設定共享資源供網路中其他計算機所使用,又可以作為工作站。

Napster是最早出現的P2P系統之一,主要用於音樂資源分享,Napster還不能算作真正的對等網路系統。2000 年3月14 日,美國地下黑客站點Slashdot郵寄列表中發表一個消息,說AOL的Nullsoft 部門已經發放一個開放源碼的Napster的克隆軟體Gnutella。

在Gnutella分布式對等網路模型中,每一個聯網計算機在功能上都是對等的,既是客戶機同時又是伺服器,所以Gnutella被稱為第一個真正的對等網路架構。

20年裡,互聯網的一些科技巨頭如微軟,IBM,也包括自由份子,黑客,甚至侵犯知識產權的犯罪分子不斷推動對等網路的發展,當然互聯網那些希望加強信息共享的理想主義者也投入了很大的熱情到對等網路中。區塊鏈就是一種對等網路架構的軟體應用。它是對等網路試圖從過去的沉默爆發的標桿性應用。

5、哈希演算法:產生比特幣和代幣(通證)的關鍵

哈希演算法將任意長度的數字用哈希函數轉變成固定長度數值的演算法,著名的哈希函數如:MD4、MD5、SHS等。它是美國國家標准暨技術學會定義的加密函數族中的一員。

這族演算法對整個世界的運作至關重要。從互聯網應用商店、郵件、殺毒軟體、到瀏覽器等、,所有這些都在使用安全哈希演算法,它能判斷互聯網用戶是否下載了想要的東西,也能判斷互聯網用戶是否是中間人攻擊或網路釣魚攻擊的受害者。

區塊鏈及其應用比特幣或其他虛擬幣產生新幣的過程,就是用哈希演算法的函數進行運算,獲得符合格式要求的數字,然後區塊鏈程序給予比特幣的獎勵。

包括比特幣和代幣的挖礦,其實就是一個用哈希演算法構建的小數學游戲。不過因為有了激烈的競爭,世界各地的人們動用了強大的伺服器進行計算,以搶先獲得獎勵。結果導致互聯網眾多計算機參與到這個小數學游戲中,甚至會耗費了某些國家超過40%的電量。

二、區塊鏈的誕生與技術核心

區塊鏈的誕生應該是人類科學史上最為異常和神秘的發明和技術,因為除了區塊鏈,到目前為止,現代科學史上還沒有一項重大發明找不到發明人是誰。

2008年10月31號,比特幣創始人中本聰(化名)在密碼學郵件組發表了一篇論文——《比特幣:一種點對點的電子現金系統》。在這篇論文中,作者聲稱發明了一套新的不受政府或機構控制的電子貨幣系統,區塊鏈技術是支持比特幣運行的基礎。

論文預印本地址在http://www.bitcoin.org/bitcoin.pdf,從學術角度看,這篇論文遠不能算是合格的論文,文章的主體是由8個流程圖和對應的解釋文字構成的, 沒有定義名詞、術語,論文格式也很不規范。

2009年1月,中本聰在SourceForge網站發布了區塊鏈的應用案例-比特幣系統的開源軟體,開源軟體發布後, 據說中本聰大約挖了100萬個比特幣.一周後,中本聰發送了10個比特幣給密碼學專家哈爾·芬尼,這也成為比特幣史上的第一筆交易。伴隨著比特幣的蓬勃發展,有關區塊鏈技術的研究也開始呈現出井噴式增長。

向大眾完整清晰的解釋區塊鏈的確是困難的事情,我們以比特幣為對象,盡量簡單但不斷深入的介紹區塊鏈的技術特徵。

1、區塊鏈是一種對等網路(P2P)的軟體應用

我們在前文提過,在21世紀初,互聯網形成了兩大類型的應用架構,中心化的B/S架構和無中心的對等網路(P2P)架構,阿里巴巴,新浪,亞馬遜,網路等等很多互聯網巨頭都是中心化的B/S架構,簡單的說,就是數據放在巨型伺服器中,我們普通用戶通過手機,個人電腦訪問阿里,新浪等網站的伺服器。

21世紀初以來,出現了很多自由分享音樂,視頻,論文資料的軟體應用,他們大部分採用的是對等網路(P2P)架構,就是沒有中心伺服器,大家的個人計算機都是伺服器,也都是客戶機,身份平等。但這類應用一直沒有流行起來,主要原因是資源消耗大,知識版權有問題等。區塊鏈就是這種領域的一種軟體應用。

2、區塊鏈是一種全網信息同步的對等網路(P2P)軟體應用

對等網路也有很多應用方式,很多時候,並不要求每台計算機都保持信息一致,大家只存儲自己需要的的信息,需要時再到別的計算機去下載。

但是區塊鏈為了支持比特幣的金融交易,就要求發生的每一筆交易都要寫入到歷史交易記錄中,並向所有安裝比特幣程序的計算機發送變動信息。每一台安裝了比特幣軟體的計算機都保持最新和全部的.比特幣歷史交易信息。

區塊鏈的這個全網同步,全網備份的特徵也就是常說的區塊鏈信息安全,不可更改來源。雖然在實際上依然不是絕對的安全,但當用戶量非常大時,的確在防範信息篡改上有一定安全優勢。

3、區塊鏈是一種利用哈希演算法產生」通證(代幣)」的全網信息同步的對等網路(P2P)軟體應用

區塊鏈的第一個應用是著名的比特幣,討論到比特幣時,經常會提到的一個名詞就是「挖礦」,那麼挖礦到底是什麼呢?

形象的比喻是,區塊鏈程序給礦工(游戲者)256個硬幣,編號分別為1,2,3……256,每進行一次Hash運算,就像拋一次硬幣,256枚硬幣同時拋出,落地後如果正巧編號前70的所有硬幣全部正面向上。礦工就可以把這個數字告訴區塊鏈程序,區塊鏈會獎勵50個比特幣給礦工。

從軟體程序的角度說,比特幣的挖礦就是用哈希SHA256函數構建的數學小游戲。區塊鏈在這個小游戲中首先規定了一種獲獎模式:給出一個256位的哈希數,但這個哈希數的後70位全部是0,然後游戲者(礦工)不斷輸入各種數字給哈希SHA256函數,看用這個函數能不能獲得位數有70個0的數字,找到一個,區塊鏈程序會獎勵50個比特幣給游戲者。實際的挖坑和獎勵要更復雜,但上面的舉例表達了挖礦和獲得比特幣的核心過程。

2009年比特幣誕生的時候,每筆賞金是50個比特幣。誕生10分鍾後,第一批50個比特幣生成了,而此時的貨幣總量就是50。隨後比特幣就以約每10分鍾50個的速度增長。當總量達到1050萬時(2100萬的50%),賞金減半為25個。當總量達到1575萬(新產出525萬,即1050的50%)時,賞金再減半為12.5個。根據比特幣程序的設計,比特幣總額是2100萬。

從上述介紹看,比特幣可以看做一個基於對等網路架構的猜數小游戲,每次正確的猜數結果獎勵的比特幣信息會傳遞給所有游戲者,並記錄到每個游戲者的歷史資料庫中。

4、區塊鏈技術因比特幣的興起產生的智能合約,通證、ICO與區塊鏈基礎平台

從上面的介紹看,比特幣的技術並不是從天上掉下來的新技術,而是把原來多種互聯網技術,如對等網路架構,路由的全網同步,網路安全的加密技術巧妙的組合在一起,算是一種組合創新的演算法游戲。

由於比特幣通過運作成為可以兌換法幣,購買實物,通過升值獲得暴利,全世界都不淡定了。抱著你能做,我也能做的態度,很多人創造了自己的仿比特幣軟體應用。同時利用政府難以監管對等網路的特點,各種山寨幣與比特幣一起爆發。這其中出現了很多欺詐和潛逃事件,逐步引起各國政府的關注。

區塊鏈基礎平台:用區塊鏈技術框架創建貨幣還是有相當的技術難度,這時區塊鏈基礎平台以太坊等基礎技術平台出現了,讓普通人也可以方便的創建類「比特幣」軟體程序,各顯神通,請人入局挖幣,炒幣,從中獲得利益。

通證或代幣:各家「比特幣」、「山寨幣」如果用哈希演算法創建的猜數小游戲,產生自己的「貨幣」時,這個「貨幣」統稱「通證」或「代幣」。

ICO:由於比特幣和以太幣已經打通與各國法幣的兌換,其他新虛擬幣發幣時,只允許用比特幣和以太幣購買發行的新幣,這樣的發幣過程就叫ICO,ICO的出現放大了比特幣,以太幣的交易量。同時很多ICO項目完全建立在虛無的項目上,導致大量欺詐案例頻發。進一步加深了社會對區塊鏈生成虛擬貨幣的負面認識。

智能合約:可以看做區塊鏈上的一種軟體功能,是輔助區塊鏈上各種虛擬幣交易的程序,具體的功能就像淘寶上支付寶的資金託管一樣,當一方用戶收到的貨物,在支付寶上進行確認後,資金自動支付個給買家貨主,智能合約在比特幣等區塊鏈應用上也是承擔了這個中介支付功能。

三、區塊鏈技術在互聯網中的歷史地位和未來前景

1、區塊鏈處於互聯網技術的什麼位置?是頂層的一種新軟體和架構。

我們在前面的TCP/IP介紹中提到,區塊鏈與瀏覽器、QQ、微信、網路游戲軟體、手機APP等一樣,是互聯網頂層-應用層的一種軟體形式。它的運行依然要靠TCP/IP的架構體系傳輸數據。只是與大部分應用層軟體不同,沒有採用C/S(B/S)的中心軟體架構。而是採用了不常見的對等網路架構,從這一點說,區塊鏈並不能顛覆互聯網基礎結構。

2、區塊鏈想要顛覆誰?想顛覆萬維網的B/S(C/S)結構。

它試圖要顛覆其實是89年年誕生的萬維網B/S,C/S結構。前面說過。由於89年年歐洲物理學家蒂姆· 伯納斯· 李發明萬維網並放棄申請專利。此後近30年中,包括谷歌,亞馬遜,facebook,阿里巴巴,網路,騰訊等公司利用萬維網B/S(C/S)結構,成長為互聯網的巨頭。

在他們的總部,建立了功能強大的中心伺服器集群,存放海量數據,上億用戶從巨頭伺服器中獲取自己需要的數據,這樣也導致後來雲計算的出現,而後互聯網巨頭把自己沒有用完的中心伺服器資源開放出來,進一步吸取企業,政府,個人的數據。中心化的互聯網巨頭對世界,國家,互聯網用戶影響力越來越大。

區塊鏈的目標是通過把數據分散到每個互聯網用戶的計算機上,試圖降低互聯網巨頭的影響力,由此可見區塊鏈真正的對手和想要顛覆的是1990年誕生的B/S(C/S)結構。但能不能顛覆掉,就要看它的技術優勢和瓶頸。

3、區塊鏈的技術缺陷:追求徹底平等自由帶來的困境

區塊鏈的技術缺陷首先來自與它的對等網路架構上,舉個例子,目前淘寶是B/S結構,海量的數據存放在淘寶伺服器集群機房裡,幾億消費者通過瀏覽器到淘寶伺服器網站獲取最新信息和歷史信息。

如果用區塊鏈技術,就是讓幾億人的個人電腦或手機上都保留一份完整的淘寶資料庫,每發生一筆交易,就同步給其他幾億用戶。這在現實中是完全無法實現的。傳輸和存儲的數據量太大。相當於同時建立幾億個淘寶網站運行。

因此區塊鏈無法應用在數據量大的項目上,甚至小一點的網站項目用區塊鏈也會吃力。到2018年,比特幣運行了近10年,積累的交易數據已經讓整個系統面臨崩潰。

於是區塊鏈採用了很多變通方式,如建立中繼節點和閃電節點,這兩個概念同樣會讓人一頭霧水,通俗的說,就是區塊鏈會向它要顛覆的對象B/S結構進行了學習,建立數據伺服器中心成為區塊鏈的中繼節點,也用類瀏覽器的終端訪問,這就是區塊鏈的閃電節點。

這種變動能夠緩解區塊鏈的技術缺陷,但確讓區塊鏈變成它反對的樣子,中心化。由此可見,單純的區塊鏈技術由於技術特徵有重大缺陷,無法像萬維網一樣應用廣泛,如果技術升級,部分採用B/S(C/S)結構,又會使得區塊鏈有了中心化的信息節點,不在保持它誕生時的夢想。

4、從互聯網大腦模型看區塊鏈的未來前景

我們知道互聯網一般是指將世界范圍計算機網路互相聯接在一起的網際網路,在這基礎上發展出覆蓋全世界的全球性互聯網路稱互聯網,即是互相連接一起的網路結構。

從1969年互聯網誕生以來,人類從不同的方向在互聯網領域進行創新,並沒有統一的規劃將互聯網建造成什麼結構,當時間的車輪到達2017年,隨著人工智慧,物聯網,大數據,雲計算,機器人,虛擬現實,工業互聯網等科學技術的蓬勃發展,當人類抬起頭來觀看自己的創造的巨系統,互聯網大腦的模型和架構已經越來越清晰。

通過近20年的發展依託萬維網的B/S,C/S結構,騰訊QQ,微信,Facebook,微博、twitter亞馬遜已經發展出類神經元網路的結構。互聯網設備特別是個人計算機,手機在通過設備上的軟體在巨頭的中心伺服器上映射出個人數據和功能空間,相互加好友交流,傳遞信息。互聯網巨頭通過中心伺服器集群的軟體升級,不斷優化數億台終端的軟體版本。在神經學的體系中,這是一種標準的中樞神經結構。

區塊鏈的誕生提供了另外一種神經元模式,不在巨頭的集中服務中統一管理神經元,而是每台終端,包括個人計算機和個人手機成為獨立的神經元節點,保留獨立的數據空間,相互信息進行同步,在神經學的體系中,這是一種沒有中心,多神經節點的分布式神經結構。

有趣的是,神經系統的發育出現過這兩種不同類型的神經結構。在低等生物中,出現過類區塊鏈的神經結構,有多個功能相同的神經節,都可以指揮身體活動和反應,但隨著生物的進化,這些神經節逐步合並,當進化成為高等生物時,中樞神經出現了,中樞神經中包含大量神經元進行交互。

四、關於區塊鏈在互聯網未來地位的判斷

1、對比特幣的認知:一個基於對等網路架構(P2P)的猜數小游戲,通過高明的金融和輿論運作,成為不受政府監管的」世界性貨幣」。

2、對區塊鏈的認知:一個利用哈希演算法產生」通證(代幣)」的全網信息同步的對等網路(P2P)軟體應用。

3、區塊鏈有特定的用途,如大規模選舉投票,大規模賭博,規避政府金融監管的金融交易等等領域,還是有不可替代的用處。

4、在更多時候,區塊鏈技術會依附於互聯網的B/S,C/S結構,實現功能的擴展,但總體依然屬於互聯網已有技術的補充。對於區塊鏈目前設想的絕大部分應用場景,都是可以用B/S,C/S結構實現,效率可以更高和技術也可以更為成熟。

5、無論是從信息傳遞效率和資源消耗,還是從神經系統進化看,區塊鏈無法成為互聯網的主流架構,更不能成為未來互聯網的顛覆者和革命者。

6、當然B/S,C/S結構發展出來的互聯網巨頭也有其問題,但這些將來可以通過商業的方式,政治的方式逐漸解決。

D. 區塊鏈技術可以連接多少個

491個。區塊鏈技術可以連接491個。全國491個城市的公積金管理藉助區塊鏈技術,相當於實現了491個節點的點對點連接。「任何城市的公積金、任何公積金所管轄的個人,都可以異地進行相關業務操作。」

E. 大區塊鏈中節點有哪些類型,區塊鏈節點什麼意思

區塊鏈的鏈分類

前兩天有朋友微信上問了許多關於區塊鏈的一些問題,其中一個問題就是區塊鏈的這個鏈怎麼去分類。區塊鏈目前可以分為四類:公鏈,私鏈,聯盟鏈以及側鏈。北京木奇移動技術有限公司,專業的區塊鏈外包開發公司,歡迎洽談合作。下面帶大家了解區塊鏈這幾個鏈各自的特點以及如何應用,希望對大家有所幫助。

1.公鏈——人人可參與

公鏈是指任何人都可讀取的、任何人都能發送交易且交易能獲得有效確認的、任何人都能參與其中共識過程的區塊鏈。

公鏈採取了採取工作量證明機制(POW)、權益證明機制(POS)、股份授權證明機制(DPOS)等方式,並將經濟獎勵和加密數字驗證結合了起來,並建立一個原則就是每個人從中可獲得的經濟獎勵與工作量成正比。這些區塊鏈通常被認為是完全去中心化的。

特性:

1.開源,由於整個系統的運作規則公開透明,這個系統是開源系統;2.保護用戶免受開發者的影響,在公有鏈中程序開發者無權干涉用戶,所以區塊鏈可以保護使用他們開發的程序的用戶;3.訪問門檻低,任何擁有足夠技術能力的人都可以訪問,也就是說,只要有一台能夠聯網的計算機就能夠滿足訪問的條件;4.所有數據默認公開,盡管所有關聯的參與者都隱藏自己的真實身份,這種現象十分的普遍。他們通過他們的公共性來產生自己的安全性,在這里每個參與者可以看到所有的賬戶余額和其所有的交易活動。

案例:公有鏈中有許多我們熟悉的身影:BTC,ETH,EOS,AE,ADA等

2.私鏈——權利掌握在少數人手裡

私鏈是指其寫入許可權僅在一個組織手裡的區塊鏈。讀取許可權或者對外開放,或者被任意程度地進行了限制。相關的應用囊括資料庫管理、審計、甚至一個公司,盡管在有些情況下希望它能有公共的可審計性,但在很多的情形下,公共的可讀性並非是必須的。

特性:

1.交易速度快,一個私鏈的交易速度可以比任何其他的區塊鏈都快,甚至接近了並不是一個區塊鏈的常規資料庫的速度。這是因為就算少量的節點也都具有很高的信任度,並不需要每個節點來驗證一個交易。2.隱私性好,給隱私更好的保障私有鏈使得在那個區塊鏈上的數據隱私政策像在另一個資料庫中似的完全一致;不用處理訪問許可權和使用所有的老辦法,但至少說,這個數據不會公開地被擁有網路連接的任何人獲得。3.交易成本低交易成本大幅降低甚至為零私有鏈上可以進行完全免費或者至少說是非常廉價的交易。如果一個實體機構控制和處理所有的交易,那麼他們就不再需要為工作而收取費用。

案例:Linux基金會、R3CEVCorda平台以及GemHealth網路的超級賬本項目(Hyperledgerproject)或在開發或在使用私鏈。

3.聯盟鏈——部分去中心化

聯盟鏈開放程度和去中心化程度是有所限制的。其參與者是被提前篩選出來或者直接指定的,資料庫的讀取許可權可能是公開的,也可能像寫入許可權一樣只限於系統的參與者。

特性:

1.交易成本低,交易只需被幾個受信的高算力節點驗證就可以了,而無需全網確認;2.節點容易連接,若是出了問題,聯盟鏈可以迅速通過人工干預來修復,並允許使用共識演算法減少區塊時間,從而更快完成交易;3.靈活,如果需要的話,運行私有區塊鏈的共同體或公司可以很容易地修改該區塊鏈的規則,還原交易,修改余額等。

案例:瑞波用於日韓國際匯款及日本本國銀行間匯款建立了聯盟鏈,同時之前火過一陣子的迅雷鏈克也是一種半開放的聯盟鏈。

4.側鏈——拓展協議

側鏈」從嚴格上來說,其本身並不是區塊鏈,可以理解為區塊鏈的一種擴展協議。早期「側鏈」是為了解決比特幣區塊鏈技術的限制問題。側鏈就像是一條條通路,將不同的區塊鏈互相連接在一起,以實現區塊鏈的擴展。側鏈完全獨立於比特幣區塊鏈,但是這兩個賬本之間能夠「互相操作」,實現交互。

特性:

1.獨立性,側鏈架構的好處是代碼和數據獨立,不增加主鏈的負擔,避免數據過度膨脹。側鏈有獨立的區塊鏈,有獨立的受託人或者說見證人,同時也有獨立的節點網路,就是說一個側鏈產生的區塊只會在所有安裝了該側鏈的節點之間進行廣播。2.靈活性,側鏈所有的區塊鏈參數是可以定製的,簡單的比如區塊間隔、區塊獎勵、交易費的去向等,高級用戶還可以修改共識演算法。

案例:LSK,RDN,ARDR等幣種是利用的側鏈技術。

對於目前整個數字貨幣領域而言,今年可能仍然是底層公有鏈項目的競爭大賽,原因是目前公鏈作為區塊鏈的基礎設施還是存在明顯的不足,尚且無法實現真正的安全、可靠和高效。這也明顯制約著整個區塊鏈產業的發展。

淺析FabricPeer節點

HyperledgerFabric,也稱之為超級賬本,是由IBM發起,後成為Linux基金會Hyperledger中的區塊鏈項目之一。

Fabric是一個提供分布式賬本解決方案的平台,底層的賬本數據存儲使用了區塊鏈。區塊鏈平台通常可以分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈。公有鏈典型的代表是比特幣這些公開的區塊鏈網路,誰都可以加入到這個網路中。聯盟鏈則有準入機制,無法隨意加入到網路中,聯盟鏈的典型例子就是Fabric。

Fabric不需要發幣來激勵參與方,也不需要挖礦來防止有人作惡,所以Fabric有著更好的性能。在Fabric網路中,也有著諸多不同類型的節點來組成網路。其中Peer節點承載著賬本和智能合約,是整個區塊鏈網路的基礎。在這篇文章中,會詳細分析Peer的結構及其運行方式。

在本文中,假設讀者已經了解區塊鏈、智能合約等概念。

本文基於Fabric1.4LTS。

區塊鏈網路是一個分布式的網路,Fabric也是如此,由於Fabric是聯盟鏈,需要准入機制,所以在網路結構上會復雜很多,下面是一個簡化的Fabric網路:

各個元素的含義如下:

對於Fabric網路,外部的用戶需要通過客戶端應用,也就是圖中的A1、A2或者A3來訪問網路,客戶端應用需要通過CA證書表明自己的身份,這樣才能訪問到Fabric網路中有許可權訪問的部分。

在上面的網路中,共有四個組織,R1、R2、R3和R4。其中R4是整個Fabric網路的創建者,網路是根據NC4配置的。

在Fabric網路中,不同的組織可以組成聯盟,不同的聯盟之間數據通過Channel來隔離。Channel中的數據只有該聯盟中的組織才能訪問,每一個新的Channel都可以認為是一條新的鏈。與其他的區塊鏈網路中通常只有一條鏈不一樣,Fabric可以通過Channel在網路中快速的搭建出一個新的區塊鏈。

上面R1和R2組成了一個聯盟,在C1上交易。R2同時又和R3組成了另外一個聯盟,在C2上交易。R1和R2在C1上交易時,對R3是不可見的,R2和R3在C2上交易時,對R1是不可見的。Channel機制提供了很好的隱私保護能力。

Orderer節點是整個Fabric網路共有的,用來為所有的交易排序、打包。比如上面網路中O4節點。本文不會對Orderer節點進行詳細說明,可以把這個功能理解為比特幣網路中的挖礦過程。

Peer節點表示網路中的節點,通常一個Peer就表示一個組織,Peer是整個區塊鏈網路的基礎,是智能合約和賬本的載體,Peer也是本文討論的重點。

一個Peer節點可以承載多套賬本和智能合約,比如P2節點,既維護了C1的賬本和智能合約,也維護了C2的賬本和智能合約。

為了可以更深入了解Peer節點的作用,先了解一下Fabric整體的交易流程。整體的交易流程圖如下:

Peer節點按照功能來分可以分為背書節點和記賬節點。

客戶端會提交交易請求到背書節點,背書節點開始模擬執行交易,在模擬執行之後,背書節點並不會去更新賬本數據,而是把這個交易進行加密和簽名,然後返回給客戶端。

客戶端收到這個響應之後就會把響應提交到Orderer節點,Orderer節點會對這些交易進行排序,並打包成區塊,然後分發到記賬節點,記賬節點就會對交易進行驗證,驗證結束之後,就會把交易記錄到賬本裡面。

一筆交易是否能成功是根據背書策略來指定的,每一個智能合約都會指定一個背書策略。

Peer節點代表著聯盟鏈中的各個組織,區塊鏈網路也是由Peer節點來組成的,而且也是賬本和智能合約的載體。

通過對上面交易過程的了解可以知道,Peer節點是主要的參與方。如果用戶想要訪問賬本資源,都必須要和peer節點進行交互。在一個Peer節點中,可以同時維護多個賬本,這些賬本屬於不同的Channel。每個Peer節點都會維護一套冗餘賬本,這樣就避免了單點故障。

Peer節點根據在交易中的不同角色,可以分成背書節點(Endorser)和記賬節點(Committer),背書節點會對交易進行模擬執行,記賬節點才會真正將數據存儲到賬本中。

賬本可以分成兩個部分,一部分是區塊鏈,另一部分是CurrentState,也被稱之為WorldState。

區塊鏈上只能追加,不能對過去的數據進行修改,鏈上也包含兩部分信息,一部分是通道的配置信息,另一部分是不可修改,序列化的記錄。每一個區塊記錄前一個區塊的信息,然後連成鏈,如下圖所示:

第一個區塊被稱之為genesisblock,其中不存儲交易信息。每個區塊可以被分為區塊頭、區塊數據和區塊元數據。區塊頭中存儲著當前區塊的區塊號、當前區塊的hash值和上一個區塊的hash值,這樣才能把所有的區塊連接起來。區塊數據中包含了交易數據。區塊元數據中則包括了區塊寫入的時間、寫入人及簽名。

其中每一筆交易的結構如下,在Header中,包含了ChainCode的名稱、版本信息。Signature就是交易發起用戶的簽名。Proposal中主要是一些參數。Response中是智能合約執行的結果。Endorsements中是背書結果返回的結果。

WorldState中維護了賬本的當前狀態,數據以Key-Value的形式存儲,可以快速查詢和修改,每一次對WorldState的修改都會被記錄到區塊鏈中。WorldState中的數據需要依賴外部的存儲,通常使用LevelDB或者CouchDB。

區塊鏈和WorldState組成了一個完整的賬本,WorldState保證的業務數據的靈活變化,而區塊鏈則保證了所有的修改是可追溯和不可篡改的。

在交易完成之後,數據已經寫入賬本,就需要將這些數據同步到其他的Peer,Fabric中使用的是Gossip協議。Gossip也是Channel隔離的,只會在Channel中的Peer中廣播和同步賬本數據。

智能合約需要安裝到Peer節點上,智能合約是訪問賬本的唯一方式。智能合約可以通過Go、Java等變成語言進行編寫。

智能合約編寫完成之後,需要打包到ChainCode中,每個ChainCode中可以包含多個智能合約。ChainCode需要安裝,ChainCode需要安裝到Peer節點上。安裝好了之後,ChainCode需要在Channel上實例化,實例化的時候需要指定背書策略。

智能合約在實例化之後就可以用來與賬本進行交互了,流程圖如下:

用戶編寫並部署實例化智能合約之後,就可以通過客戶端應用程序來向智能合約提交請求,智能合約會對WorldState中數據進行get、put或者delete。其中get操作直接從WorldState中讀取交易對象當前的狀態信息,不會去區塊鏈上寫入信息,但put和delete操作除了修改WorldState,還會去區塊鏈中寫入一條交易信息,且交易信息不能修改。

區塊鏈上的信息可以通過智能合約訪問,也可以在客戶端應用通過API直接訪問。

Event是客戶端應用和Fabric網路交互的一種方式,客戶端應用可以訂閱Event,當Event發生時,客戶端應用就會接受到消息。

事件源可以兩類,一類是智能合約發出的Event,另一類是賬本變更觸發的Event。用戶可以從Event中獲取到交易的信息,比如區塊高度等信息。

在這篇文章中,首先介紹了Fabric整體的網路架構,通過對Fabric交易流程的分析,討論了peer節點在交易中的作用,然後詳細分析了peer節點所維護的賬本和智能合約,並分析了peer節點維護賬本以及peer節點執行智能合約的流程。

文/Rayjun

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區塊鏈的分類

目前區塊鏈分為三類,其中混合區塊鏈和私有區塊鏈可視為:廣義私有鏈,公共區塊鏈公共區塊鏈。意味著世界上任何個人或團體都可以發送交易,交易可以由區塊鏈有效確認,任何人都可以參與其共識過程。公共區塊鏈是目前最早的區塊鏈,也是使用最廣泛的區塊鏈。每個比特幣系列的虛擬數字貨幣都以公共的區塊鏈為基礎,世界上只有一個區塊鏈對應這種貨幣。

拓展資料

1.工業區塊鏈行業blockchains:組內多個預選節點指定為記賬員,每個區塊的生成由所有預選節點共同決定(預選節點參與共識過程),其他接入節點可以參與交易,但不幹擾核算過程(本質上,它是管理簿記,但它成為分布式簿記。多少預先選擇的節點和如何確定每個塊的簿記員成為區塊鏈的主要風險點),其他任何人都可以通過區塊鏈的開放API進行有限的查詢。私人區塊鏈Private區塊鏈((privateblockchains)):只有區塊鏈的總賬技術用於記賬。它可以是一個公司或個人獨家書面許可的區塊鏈。這個鏈與其他分布式存儲方案沒有太大的不同。目前(2015年12月),保守的巨頭(傳統金融)想要嘗試私有的區塊鏈,而公共鏈的應用,如比特幣,已經產業化,私有鏈的應用產品還在探索中。區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的一種新的應用模式。區塊鏈是比特幣的一個重要概念。本質上,它是一個去中心化的資料庫。

2.同時,作為比特幣的底層技術,它是一系列與加密方法相關聯的數據塊。每個數據塊包含一批比特幣網路交易信息,驗證其信息的有效性(防偽)並生成下一個區塊。事實上,區塊鏈這個詞並沒有出現在英文原版的比特幣白皮書中,而是出現在區塊鏈中。在最早的比特幣白皮書中,區塊鏈被翻譯為區塊鏈。這是漢語「區塊鏈」最早出現的時間。國家互聯網信息辦公室於2019年1月10日發布《區塊鏈信息服務管理條例》,自2019年2月15日起施行。從狹義上講,區塊鏈是一種按時間順序組合數據塊的鏈式數據結構,以及由密碼學保證的防篡改和可偽造的分布式分類帳。廣義上講,區塊鏈技術是一種新的分布式基礎設施和計算方法,它使用區塊鏈數據結構來驗證和存儲數據,使用分布式節點共識演算法來生成和更新數據,使用密碼學來確保數據傳輸和訪問的安全性,採用由自動腳本代碼組成的智能契約對數據進行編程和操作。

節點的類型有哪些?

比特幣P2P網路中的各個節點相互對等,但是根據所提供的功能不同,各節點可能具有不同的分工,每個比特幣節點都是錢包、礦工、完整區塊鏈、網路路由節點的功能集合。

主流區塊鏈技術有哪些

本文試圖對區塊鏈有關技術流派和主流平台進行一個概覽,作為學習區塊鏈技術體系的導覽,意在拋磚引玉,促進區塊鏈開發社區的討論與共識。區塊鏈技術的流派未戰先謀局,你想投入區塊鏈開發這個領域,至少先要搞清楚現在有哪些玩家,各自的主張和實力如何。劃分區塊鏈技術流派並無一定之規,據我所見,或可有以下四種方式:第一是按照節點准入規則,劃分為公有鏈、私有鏈和聯盟鏈。公有鏈的代表自然是比特幣和以太坊,私有鏈則以R3Corda聲名最盛,聯盟鏈的代表作品是Hyperledger名下的Fabric。公有鏈注重匿名性與去中心化,而私有鏈及聯盟鏈注重高效率,而且還往往設置了准入門檻。公有鏈、私有鏈與聯盟鏈之間的這些不同都在技術中有所體現,比如私有鏈和聯盟鏈假設節點數目不大,可以採用PBFT演算法來形成共識。而公有鏈假設有大量且不斷動態變化的節點網路,用PBFT效率太低,只能採用類似抽彩票的演算法來確定意見領袖。這就意味著,私有鏈與聯盟鏈很難變成公有鏈,而用公有鏈來作聯盟鏈或私有鏈雖然容易,卻也並非即插即用。此種差異,學者不可不察。第二是按照共享目標,劃分為共享賬本和共享狀態機兩派。比特幣是典型的共享賬本,而Chain和BigchainDB也應屬此類,這幾個區塊鏈系統在各個節點之間共享一本總賬,因此對接金融應用比較方便。另一大類區塊鏈系統中,各個節點所共享的是可完成圖靈完備計算的狀態機,如以太坊、Fabric,它們都通過執行智能合約而改變共享狀態機狀態,進而達成種種復雜功能。第三是按照梅蘭妮·斯旺所描述的代際演進,將區塊鏈系統分為1.0、2.0和3.0三代。其中1.0支撐去中心化交易和支付系統,2.0通過智能合約支撐行業應用,3.0支撐去中心化的社會體系。比特幣和Chain應屬於區塊鏈1.0系統,而以太坊和Fabric是區塊鏈2.0系統,目前尚無成功的區塊鏈3.0系統出現,不成功的嘗試倒是有那麼一個,就是著名的TheDAO。第四是按照核心數據結構,分為區塊鏈和分布式總賬兩派。區塊鏈這一派在系統中真的實現了一個區塊的鏈作為核心數據結構,而分布式總賬這一派,只是吸取了區塊鏈的精神,並沒有真用一條區塊鏈作為核心數據結構,或者雖然暫時用了,但聲明說吾項庄舞區塊鏈,意在分布式總賬耳,若假以時日,因緣際會,未嘗不可取而代之也。主流區塊鏈技術平台了解流派劃分,仍是只能用來指點江山,吹牛論道,要動手,總要有個切入點。區塊鏈貨幣據說已經有上千個了,但值得關注的技術平台大概只有數十個,而如果要進入區塊鏈開發領域,打下一個好基礎,練出一身好功夫,撈到幾個好offer,則值得深入研究學習的平台,屈指可數。首先當然是比特幣。比特幣作為區塊鏈的第一個也是目前為止最成功、最重要的樣板工程,已經上線運行了八年多,本身沒有發生任何嚴重的安全和運維事故,其穩定與強悍堪稱當代軟體系統典範。比特幣BitcoinCore是一個代碼質量高、文檔良好的開源軟體,從學習區塊鏈原理、掌握核心技術的角度來說,BitcoinCore是最佳切入點,能夠學到原汁原味的區塊鏈技術。當然,BitcoinCore是用C++寫的,而且用了一些C++11和Boost庫的機制,對學習者的C++水平提出了較高的要求。學習比特幣平台開發還有一個優勢,就是可以對接繁榮的比特幣技術社區。目前圍繞比特幣進行改進和提升的人很多,人多力量就大,諸如隔離驗證、閃電網路、側鏈等比較新的想法和技術,都率先在比特幣社區里落地。比如側鏈技術的主要領導者Blockstream是由密碼學貨幣元老AdamBack領銜的,而Blockstream是BitcoinCore最大的貢獻者之一,所以一些有關側鏈的技術在比特幣社區里討論最充分。但比特幣作為一個典型的區塊鏈1.0系統,是不是支撐其他類型區塊鏈應用的最佳技術平台,存在很大的爭議。另外,也不是所有人都有能力和必要精通區塊鏈底層技術。所以對那些急於沖到區塊鏈領域里做(quān)事(qián)的人來說,可能更直截了當的學習目標是以太坊和HyperledgerFabric。在以太坊上面用Solidity進行的智能合約開發是切入區塊鏈開發最簡單的方式,沒有之一。以太坊的理想非常宏大,由於配備了強大的圖靈完備的智能合約虛擬機,因此可以成為一切區塊鏈項目的母平台,是馱住整個區塊鏈世界的大烏龜。在以太坊上開發一個類似比特幣的加密貨幣,是一個不折不扣的小目標。一般有經驗的開發者在文檔指導下,半天到一天即可入門。問題在於,入門以後又如何?靠寫Solidity是否就可以包打天下?這是大大存疑的。我們也可以反過來說,如果以太坊+Solidity是區塊鏈的終極解決方案,那麼怎麼還會出現那麼多區塊鏈技術門派呢?特別是,以太坊似乎並沒有給現實世界中巨型的中心化組織們留下一條活路,這種徹底不妥協的革命態度有可能也成為以太坊推廣的障礙。當前以太坊項目的開發進展並不順利。一個比較突出的問題是項目過多,力量分散,導致項目質量參差不齊。但盡管如此,跟其他區塊鏈2.0平台相比,以太坊提供的開發環境是最簡單最完善的。初學區塊鏈的人絕對有必要學習以太坊,從而對區塊鏈和智能合約建立起一個最「正宗」的認識。主流區塊鏈技術平台的第三支就是Fabric,它是Hyperledger的第一個也是最知名的孵化項目。Fabric最早來自IBM的OpenBlockchain項目,到2015年11月,IBM將當時已經開發完成的44,000行Go語言代碼交給Linux基金會,並入Hyperledger項目之中。在2016年3月一次黑客馬拉松中,Blockstream和DAH兩家公司將各自的代碼並入OpenBlockchain,隨後改名為Fabric。到目前為止,Fabric與Intel提供的SawtoothLake並列為Hyperledger的一級孵化項目,但前者得到的關注遠超後者。從技術角度來說,Fabric思路不錯,重點是滿足企業商用的需求,比如解決交易量問題。眾所周知,比特幣最大的短板是它每秒鍾7個交易的上限,完全無法滿足現實需要。而Fabric目標是實現每秒鍾10萬交易,這個量接近剛剛過去的雙十一交易量瞬時峰值,完全可以滿足正常條件下的行業級應用。Fabric用Go語言開發,也提供多種語言的API。特別值得一提的是,Fabric比較充分地運用了容器技術,比如其智能合約就運行在容器當中。這也是Go語言帶給Fabric的一項福利,因為Go語言靜態編譯部署的特徵很適合開發容器中的程序。Fabric還有一些特點,比如其membership服務可以設置節點准入審查,這是典型的聯盟鏈特徵。再比如其共識演算法是可定製的。Fabric的短板是體系較為復雜,雖有文檔,但缺少經驗的開發者學習起來障礙比較大。然而由於其定位清楚,迎合了不少企業的心態,所以已經有多家機構在基於Fabric秘密研發行業內的聯盟鏈項目。

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