區塊鏈確認機制
① 區塊鏈指的是什麼
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。
區塊鏈的實質很簡單:它是一個由人來制定協議規則,由分布式網路的各個節點來執行規則,共同維護網路狀態的一個檔案庫。
與傳統的賬本相比,區塊鏈有更神奇的地方,賬本上的交易能夠自動地驗證,賬本的狀態能夠自動地確認,形成共識。賬頁上的交易都能夠向前追溯,提供透明性和可審計性。
區塊鏈技術的基本特點
1、分布式資料庫
區塊鏈上的每一方都可以訪問整個資料庫及其完整的歷史記錄。沒有單一方控制數據或信息。每一方都可以直接驗證其交易合作夥伴的記錄,而無需中間人。
2、對等傳輸
通信直接在對等體之間發生,而不是通過中心節點。每個節點存儲並轉發信息到所有其他節點。
3、透明的匿名性
任何有權訪問系統的用戶都可以看到每個事務及其關聯值。區塊鏈上的每個節點或用戶都有一個唯一的30以上的字母、數字組成的地址,用於標識自身。
4、記錄的不可逆性
一旦在資料庫中輸入事務並更新了帳戶,則不能更改記錄,因為它們鏈接到它們之前的每個交易記錄。
② 區塊鏈確權可以對確權的作品生成不可篡改的權屬確認記錄嗎
區塊鏈的核心優勢是去中心化,通過運用加密演算法、樹形結構和共識機制,在去中心化的分布式網路中建立信任關系,實現數據分布式多節點的加密存儲,創造一種公開透明、不可篡改、可驗證溯源的技術體系,讓每個節點都能同步存證、共同監督,有效解決中心化模式下存在的可靠性差、安全性低等問題。
區塊鏈會基於哈希演算法生成一個定長唯一的字串,並存儲到大家共同維護的網路分布式賬本裡面,達到不可篡改的權屬記錄和聲明。這里說明一下:區塊鏈主要是底層的技術,版權是應用層的概念,針對版權在區塊鏈的應用層面不僅僅是確權,還包括維權(侵權檢測/取證等)發現侵權後,將電子證據的固化,等於是基於區塊鏈技術做電子存證。
③ 區塊鏈的靈魂的共識機制是什麼
區塊鏈,通俗地說,是一個去中心化的賬本。只是這個賬本與傳統賬本不同,不是由會計或少數幾個人來記賬,而是人人都可以參與記賬。而且,這個記賬需要一個大家都認可的規則,即「怎樣記賬才是有效」,而這個大家認可的規則就是區塊鏈的共識機制。
一大家人計劃去國外旅遊,通過商議後,選了泰國,那麼到泰國去旅遊就是你們家形成的共識。而商議的方式,是少數服從多數,而少數服從多數就是你們家確定旅遊目的地的共識機制。
同樣,PoW、PoS、DPoS,分別代表區塊鏈網路的三種主要記賬規則,它們的作用非常大,直接關繫到記賬權和相關收益的分配。不誇張地說,共識機制是區塊鏈的靈魂。
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④ 區塊鏈幾大共識機制及優缺點
首先,沒有一種共識機制是完美無缺的,各共識機制都有其優缺點,有些共識機制是為解決一些特定的問題而生。
1.pow( Proof of Work)工作量證明
一句話介紹:乾的越多,收的越多。
依賴機器進行數學運算來獲取記賬權,資源消耗相比其他共識機制高、可監管性弱,同時每次達成共識需要全網共同參與運算,性能效率比較低,容錯性方面允許全網50%節點出錯。
優點:
1)演算法簡單,容易實現;
2)節點間無需交換額外的信息即可達成共識;
3)破壞系統需要投入極大的成本;
缺點:
1)浪費能源;
2)區塊的確認時間難以縮短;
3)新的區塊鏈必須找到一種不同的散列演算法,否則就會面臨比特幣的算力攻擊;
4)容易產生分叉,需要等待多個確認;
5)永遠沒有最終性,需要檢查點機制來彌補最終性;
2.POS Proof of Stake,權益證明
一句話介紹:持有越多,獲得越多。
主要思想是節點記賬權的獲得難度與節點持有的權益成反比,相對於PoW,一定程度減少了數學運算帶來的資源消耗,性能也得到了相應的提升,但依然是基於哈希運算競爭獲取記賬權的方式,可監管性弱。該共識機制容錯性和PoW相同。它是Pow的一種升級共識機制,根據每個節點所佔代幣的比例和時間,等比例的降低挖礦難度,從而加快找隨機數的速度
優點:在一定程度上縮短了共識達成的時間;不再需要大量消耗能源挖礦。
缺點:還是需要挖礦,本質上沒有解決商業應用的痛點;所有的確認都只是一個概率上的表達,而不是一個確定性的事情,理論上有可能存在其他攻擊影響。例如,以太坊的DAO攻擊事件造成以太坊硬分叉,而ETC由此事件出現,事實上證明了此次硬分叉的失敗。
DPOS與POS原理相同,只是選了一些「人大代表」。
BitShares社區首先提出了DPoS機制。
與PoS的主要區別在於節點選舉若干代理人,由代理人驗證和記賬。其合規監管、性能、資源消耗和容錯性與PoS相似。類似於董事會投票,持幣者投出一定數量的節點,代理他們進行驗證和記賬。
DPoS的工作原理為:
去中心化表示每個股東按其持股比例擁有影響力,51%股東投票的結果將是不可逆且有約束力的。其挑戰是通過及時而高效的方法達到51%批准。為達到這個目標,每個股東可以將其投票權授予一名代表。獲票數最多的前100位代表按既定時間表輪流產生區塊。每名代表分配到一個時間段來生產區塊。所有的代表將收到等同於一個平均水平的區塊所含交易費的10%作為報酬。如果一個平均水平的區塊含有100股作為交易費,一名代表將獲得1股作為報酬。
網路延遲有可能使某些代表沒能及時廣播他們的區塊,而這將導致區塊鏈分叉。然而,這不太可能發生,因為製造區塊的代表可以與製造前後區塊的代表建立直接連接。建立這種與你之後的代表(也許也包括其後的那名代表)的直接連接是為了確保你能得到報酬。
該模式可以每30秒產生一個新區塊,並且在正常的網路條件下區塊鏈分叉的可能性極其小,即使發生也可以在幾分鍾內得到解決。
成為代表:
成為一名代表,你必須在網路上注冊你的公鑰,然後分配到一個32位的特有標識符。然後該標識符會被每筆交易數據的「頭部」引用。
授權選票:
每個錢包有一個參數設置窗口,在該窗口裡用戶可以選擇一個或更多的代表,並將其分級。一經設定,用戶所做的每筆交易將把選票從「輸入代表」轉移至「輸出代表」。一般情況下,用戶不會創建特別以投票為目的的交易,因為那將耗費他們一筆交易費。但在緊急情況下,某些用戶可能覺得通過支付費用這一更積極的方式來改變他們的投票是值得的。
保持代表誠實:
每個錢包將顯示一個狀態指示器,讓用戶知道他們的代表表現如何。如果他們錯過了太多的區塊,那麼系統將會推薦用戶去換一個新的代表。如果任何代表被發現簽發了一個無效的區塊,那麼所有標准錢包將在每個錢包進行更多交易前要求選出一個新代表。
抵抗攻擊:
在抵抗攻擊上,因為前100名代表所獲得的權力權是相同的,每名代表都有一份相等的投票權。因此,無法通過獲得超過1%的選票而將權力集中到一個單一代表上。因為只有100名代表,可以想像一個攻擊者對每名輪到生產區塊的代表依次進行拒絕服務攻擊。幸運的是,由於事實上每名代表的標識是其公鑰而非IP地址,這種特定攻擊的威脅很容易被減輕。這將使確定DDOS攻擊目標更為困難。而代表之間的潛在直接連接,將使妨礙他們生產區塊變得更為困難。
優點:大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量,可以達到秒級的共識驗證。
缺點:整個共識機制還是依賴於代幣,很多商業應用是不需要代幣存在的。
3.PBFT :Practical Byzantine Fault Tolerance,實用拜占庭容錯
介紹:在保證活性和安全性(liveness & safety)的前提下提供了(n-1)/3的容錯性。
在分布式計算上,不同的計算機透過訊息交換,嘗試達成共識;但有時候,系統上協調計算機(Coordinator / Commander)或成員計算機 (Member /Lieutanent)可能因系統錯誤並交換錯的訊息,導致影響最終的系統一致性。
拜占庭將軍問題就根據錯誤計算機的數量,尋找可能的解決辦法,這無法找到一個絕對的答案,但只可以用來驗證一個機制的有效程度。
而拜占庭問題的可能解決方法為:
在 N ≥ 3F + 1 的情況下一致性是可能解決。其中,N為計算機總數,F為有問題計算機總數。信息在計算機間互相交換後,各計算機列出所有得到的信息,以大多數的結果作為解決辦法。
1)系統運轉可以脫離幣的存在,pbft演算法共識各節點由業務的參與方或者監管方組成,安全性與穩定性由業務相關方保證。
2)共識的時延大約在2~5秒鍾,基本達到商用實時處理的要求。
3)共識效率高,可滿足高頻交易量的需求。
缺點:
1)當有1/3或以上記賬人停止工作後,系統將無法提供服務;
2)當有1/3或以上記賬人聯合作惡,且其它所有的記賬人被恰好分割為兩個網路孤島時,惡意記賬人可以使系統出現分叉,但是會留下密碼學證據
下面說兩個國產的吧~
4.dBFT: delegated BFT 授權拜占庭容錯演算法
介紹:小蟻採用的dBFT機制,是由權益來選出記賬人,然後記賬人之間通過拜占庭容錯演算法來達成共識。
此演算法在PBFT基礎上進行了以下改進:
將C/S架構的請求響應模式,改進為適合P2P網路的對等節點模式;
將靜態的共識參與節點改進為可動態進入、退出的動態共識參與節點;
為共識參與節點的產生設計了一套基於持有權益比例的投票機制,通過投票決定共識參與節點(記賬節點);
在區塊鏈中引入數字證書,解決了投票中對記賬節點真實身份的認證問題。
優點:
1)專業化的記賬人;
2)可以容忍任何類型的錯誤;
3)記賬由多人協同完成,每一個區塊都有最終性,不會分叉;
4)演算法的可靠性有嚴格的數學證明;
缺點:
1)當有1/3或以上記賬人停止工作後,系統將無法提供服務;
2)當有1/3或以上記賬人聯合作惡,且其它所有的記賬人被恰好分割為兩個網路孤島時,惡意記賬人可以使系統出現分叉,但是會留下密碼學證據;
以上總結來說,dBFT機制最核心的一點,就是最大限度地確保系統的最終性,使區塊鏈能夠適用於真正的金融應用場景。
5.POOL驗證池
基於傳統的分布式一致性技術,加上數據驗證機制。
優點:不需要代幣也可以工作,在成熟的分布式一致性演算法(Pasox、Raft)基礎上,實現秒級共識驗證。
缺點:去中心化程度不如bictoin;更適合多方參與的多中心商業模式。
⑤ 區塊鏈技術是什麼意思
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範式,用區塊鏈技術所串接的分布式賬本能讓兩方有效紀錄交易,且可永久查驗此交易。
拓展資料
區塊鏈的基本原理理解起來並不難。基本概念包括:
交易(Transaction):一次操作,導致賬本狀態的一次改變,如添加一條記錄;
區塊(Block):記錄一段時間內發生的交易和狀態結果,是對當前賬本狀態的一次共識;
鏈(Chain):由一個個區塊按照發生順序串聯而成,是整個狀態變化的日誌記錄。
如果把區塊鏈作為一個狀態機,則每次交易就是試圖改變一次狀態,而每次共識生成的區塊,就是參與者對於區塊中所有交易內容導致狀態改變的結果進行確認。
用通俗的話闡述:如果我們把資料庫假設成一本賬本,讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為,區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人,由這個人來記賬,然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。
這也就相當於改變資料庫所有的記錄,發給全網的其他每個節點,所以區塊鏈技術也稱為分布式賬本。
目前區塊鏈的應用,主要有兩種模式:
1)原生型的區塊鏈應用:直接基於去中心化的區塊鏈技術,實現價值傳遞和交易等應用,例如數字貨幣;
2)「區塊鏈+」模式:將傳統的場景和區塊鏈底層協議相結合,以便提高效率,降低成本。預計區塊鏈在各行業的應用,將以第二種模式為主。
區塊鏈具有五大核心屬性,即:交易屬性(價值屬性)、存證屬性、信任屬性、智能屬性、 溯源屬性。如上核心屬性與行業的需求相結合,解決行業痛點問題,成為了區塊鏈在各行業 應用的商業模式。
作為一種基礎性技術,區塊鏈在眾多具有分布式處理、點對點交易、快速建立信任關系等需求的行業領域具有極大的應用價值,其核心是解決了信用的問題,實現了價值的點到點傳遞。因此被認為是未來價值互聯網的基石。
區塊鏈商業模式的核心在於,利用區塊鏈引入的創新屬性,與傳統行業應用相結合,實現商業邏輯的重構,以便創造新的應用場景,或提升效率,降低成本。
⑥ 區塊鏈的共識機制解決了什麼問題
區塊鏈要求每個聯結點在共同的賬本上對每一筆交易進行分布式記賬,每當交易發生之後,信息會通知到所有的「點」,各個「點」(即人)按照預設的規則獨立地對交易進行確認,整個過程中,信息透明統一,參與者資格許可權完全對等。多數「點」確認的結果就是最終的結論,系統會自動將你的數據修正為大家認可的結果。你想作弊或者堅持不同的觀點,除非你能讓超過51%的「點」都同時認可你的結論,當參與的「點」多到一定程度時,這事實上是不可能的。一次交易得到確認之後,交易的記錄和各種數據打包成塊,加上時間戳,編入鏈中,然後啟動下一輪交易(塊),新舊區塊前後為繼形成「鏈」。各個區塊所存儲的交易記錄可以無限追溯,隨時備查且無法更改,想要作假、撒謊、隱瞞真相,根本無機可乘,人與人之間的信任由此得以確立!第二代區塊鏈還引入了「智能合約」機制,在程序中加入了能夠自動履行的合約,一旦約定的條件得到滿足,系統將自動實施強制交付,所有的聯結點也都會見證和確認這一過程,容不得背信棄義行為的發生。
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
⑦ 區塊鏈的共識機制是什麼
如何讓去中心化網路達成共識?
在區塊鏈系統當中,沒有一個像銀行一樣的中心化記賬機構,保證每一筆交易在所有記賬節點上的一致性,即讓全網達成共識至關重要。共識機制解決的就是這個問題。
目前主要的共識機制有工作量證明機制PoW和權益證明機制PoS。
PoW通過評估你的工作量來決定你獲得記賬權的機率,工作量越大,就越有可能獲得此次記賬機會。
PoS通過評估你持有代幣的數量和時長來決定你獲得記賬權的機率。這就類似於股票的分紅制度,持有股權相對多的人能夠獲得更多的分紅。
DPOS與POS原理相似,只是選了一些「人大代表」。 與PoS的主要區別在於節點選舉若干代理人,由代理人驗證和記賬。
隨著技術的發展,未來可能還會誕生更先進的共識機制。
⑧ 怎樣明白區塊鏈中的共識機制
所謂共識,簡單理解就是指大家都達成一致的意思。
在區塊鏈中,其實就是一個規則,每個節點都按照這個規則去確認各自的數據,最後維護整個網路的資料庫保持一致。
如果以生活中的例子來舉例的話,比如今天公司開個會議,但是由於老總不在,需要大家討論決定一個項目做與否。
在這么一個群龍無首的環境中?
⑨ 剛剛了解,誰能告訴我區塊鏈是什麼通俗解釋一下區塊鏈技術的方法
大家共同記賬的方式,也被稱為「分布式」或「去中心化」,因為人人都記賬,且賬本的准確性由程式演算法決定,而非某個權威機構。
這就是區塊鏈,核心講完了,區塊鏈就這么簡單,一個共同記賬的賬本
區塊鏈技術六大核心演算法:
區塊鏈核心演算法一:拜占庭協定
拜占庭的故事大概是這么說的:拜占庭帝國擁有巨大的財富,周圍10個鄰邦垂誕已久,但拜占庭高牆聳立,固若金湯,沒有一個單獨的鄰邦能夠成功入侵。任何單個鄰邦入侵的都會失敗,同時也有可能自身被其他9個鄰邦入侵。拜占庭帝國防禦能力如此之強,至少要有十個鄰邦中的一半以上同時進攻,才有可能攻破。然而,如果其中的一個或者幾個鄰邦本身答應好一起進攻,但實際過程出現背叛,那麼入侵者可能都會被殲滅。於是每一方都小心行事,不敢輕易相信鄰國。這就是拜占庭將軍問題。
區塊鏈核心演算法二:非對稱加密技術
在上述拜占庭協定中,如果10個將軍中的幾個同時發起消息,勢必會造成系統的混亂,造成各說各的攻擊時間方案,行動難以一致。誰都可以發起進攻的信息,但由誰來發出呢?其實這只要加入一個成本就可以了,即:一段時間內只有一個節點可以傳播信息。當某個節點發出統一進攻的消息後,各個節點收到發起者的消息必須簽名蓋章,確認各自的身份。
區塊鏈核心演算法三:容錯問題
我們假設在此網路中,消息可能會丟失、損壞、延遲、重復發送,並且接受的順序與發送的順序不一致。此外,節點的行為可以是任意的:可以隨時加入、退出網路,可以丟棄消息、偽造消息、停止工作等,還可能發生各種人為或非人為的故障。我們的演算法對由共識節點組成的共識系統,提供的容錯能力,這種容錯能力同時包含安全性和可用性,並適用於任何網路環境。
區塊鏈核心演算法四:Paxos 演算法(一致性演算法)
Paxos演算法解決的問題是一個分布式系統如何就某個值(決議)達成一致。一個典型的場景是,在一個分布式資料庫系統中,如果各節點的初始狀態一致,每個節點都執行相同的操作序列,那麼他們最後能得到一個一致的狀態。為保證每個節點執行相同的命令序列,需要在每一條指令上執行一個「一致性演算法」以保證每個節點看到的指令一致。一個通用的一致性演算法可以應用在許多場景中,是分布式計算中的重要問題。 節點通信存在兩種模型:共享內存和消息傳遞。Paxos演算法就是一種基於消息傳遞模型的一致性演算法。
區塊鏈核心演算法五:共識機制
區塊鏈共識演算法主要是工作量證明和權益證明。拿比特幣來說,其實從技術角度來看可以把PoW看成重復使用的Hashcash,生成工作量證明在概率上來說是一個隨機的過程。開采新的機密貨幣,生成區塊時,必須得到所有參與者的同意,那礦工必須得到區塊中所有數據的PoW工作證明。與此同時礦工還要時時觀察調整這項工作的難度,因為對網路要求是平均每10分鍾生成一個區塊。
區塊鏈核心演算法六:分布式存儲是一種數據存儲技術,通過網路使用每台機器上的磁碟空間,並將這些分散的存儲資源構成一個虛擬的存儲設備,數據分散的存儲在網路中的各個角落。所以,分布式存儲技術並不是每台電腦都存放完整的數據,而是把數據切割後存放在不同的電腦里。就像存放100個雞蛋,不是放在同一個籃子里,而是分開放在不同的地方,加起來的總和是100個。想了解更多可以多利用網路搜索,網路搜索結果-小知識
⑩ 區塊鏈共識機制
PoW:工作量證明 (Proof of Work,簡稱 PoW ) ,簡單的解釋就是一份證明,用來確認你做過一定量的工作。因為監測工作的整個過程通常是極為低效的,而通過對工作的結果進行認證來證明完成了相應的工作量,則是一種非常高效的方式。比如現實生活中的畢業證、駕駛證等等,都是通過檢驗結果的方式所取得的證明。這就是說,你獲得多少幣,取決於你對挖礦貢獻的有效工作。簡單的理解,你電腦性能越好,你獲得的收益就會越多,這就是根據你的工作量來執行幣的分配。大部分的數字貨幣,比如比特幣、萊特幣等等,都是基於 PoW 模式的虛擬貨幣(算力越高、挖礦時間越長,你獲得的幣就越多)。
PoS:PoS 是一種在公鏈中的共識演算法,可作為 PoW 演算法的一種替換。PoW是保證比特幣、當前以太坊和許多其它區塊鏈安全的一種機制,但是 PoW 演算法在挖礦過程中因破壞環境和浪費電力而受到指責。PoS 試圖通過以一種不同的機製取代挖礦的概念,從而解決這些問題。
PoS 機制可以被描述成一種虛擬挖礦。PoS 主要依賴於區塊鏈自身里的代幣。在PoW 中,一個用戶可能拿 1000 美元來買計算機,加入網路來挖礦產生新區塊,從而得到獎勵。而在 PoS 中,用戶可以拿 1000 美元購買等價值的代幣,把這些代幣當作押金放入 PoS 機制中,這樣用戶就有機會產生新塊而得到獎勵。在 PoW 中,如果用戶花費 2000 美元購買硬體設備,當然會獲得兩倍算力來挖礦,從而獲得兩倍獎勵。同樣,在 PoS 機制中投入兩倍的代幣作為押金,就有兩倍大的機會獲得產生新區塊的權利。