區塊鏈技術原理及架構簡書
㈠ 什麼是區塊鏈技術區塊鏈技術的核心構成是什麼
從技術的角度,架構的角度,用通俗的語言來跟大家講講,我對區塊鏈的一些理解。
究竟啥是區塊鏈?Block chain,一句話來說,區塊鏈是一個存儲系統,存儲系統更細一點,區塊鏈是一個沒有管理員,每個節點都擁有全部數據的分布式存儲系統。
那常見的存儲系統,是什麼樣子的呢?
首先看一下如何保證高可用?
普通的存儲系統通常是用「冗餘」的方式來解決高可用問題的。圖上圖所示如果能夠把數據復製成幾份,冗餘到多個地方,就能夠保證高可用。一個地方的數據掛了,另外的地方還存有數據,例如MySQL的主從集群就是這個原理,磁碟的RAID也是這個原理。
這個地方需要強調的兩點是:數據冗餘,往往會引發一致性的問題
1、例如MySQL的主從集群中中其實讀寫會有延時的,它其實就是有一個短的時間內讀寫不一致。這個是數據冗餘,帶來的一個副作用。
2、第二個點是數據冗餘往往會降低寫入的效率,因為數據同步也是需要消耗資源的。你看單點寫入,如果加了兩個從庫之後,其實寫入的效率會受影響。普通的存儲系統,就是採用冗餘的方式,保證數據的高可用的。
那麼第二個問題,普通的存儲系統,能否多點寫入呢?
答案是可以的,比如說以這個圖為例:
其實MySQL的話可以做一個雙主的主從同步,雙主的主從同步,兩個節點,同時可以寫入。如果要做多機房多活的數據中心,其實多機房多活也是進行數據同步的。這里要強調的是多點寫入,往往會引發寫寫沖突的一致性問題,以MySQl為例,假設有一個表的屬性是自增ID,那麼現在資料庫中的數據是1234,那麼其中一個節點寫入,插入了一條數據,那它可能變成5了,然後這5條數據,向另外一個主節點進行數據同步,同步完成之前,如果另外一個寫入節點,也插入了一條數據,也生成了一條這個自增id為5的數據。那麼,生成之後,往另外一個節點同步,然後同步數據到達之後會與本地的這兩條5沖突,就會同步失敗,會引發寫寫的一致性沖突問題。這個多點寫入的話都會出現這個問題。
多點寫入,如何保證一致?
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㈡ 區塊鏈技術的工作原理是什麼
從數據的角度來看,區塊鏈是一種分布式資料庫或稱為分布式共享總賬,這里的「分布式」不僅體現為數據的分布式存儲,也體現為數據的分布式記錄。從效果的角度來看,區塊鏈可以生成一套記錄時間先後的、不可篡改的、可信任的資料庫。
區塊鏈有四大核心技術,第一個核心技術就是區塊+鏈,這是區塊鏈當中最核心的技術,也是最基本的技術。第二個核心技術是分布式結構,區塊鏈結構設計精妙就是讓每一個參與數據交易的節點都記錄並存儲下所有的數據。第三個核心技術就是非對稱加密演算法,第四個核心技術就是腳本,腳本可以理解為一種可編程的智能合約。
㈢ 區塊鏈的模型架構是什麼
區塊鏈技術不是單一的創新技術,而是多種技術整合創新的結果,其本質是一個弱中心的、自信任的底層架構技術。與傳統的互聯網技術相比,它的技術原理與模型架構是一次重大革新。在這里,我們將就區塊鏈的基本技術模型進行剖析。
模型圖
區塊鏈技術模型自下而上包括數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層。每一層分別具備一項核心功能,不同層級之間相互配合,共同構建一個去中心的價值傳輸體系
數據層是區塊鏈最底層的釋術架構,應用了公私鑰相結合的非對稱加密技術,利用散列函數確保信息不被篡改,還採用了鏈式結構、時間戳技術、梅克爾(Merkle)樹等技術對數據區塊進行處理,讓新舊區塊之間相互鏈接,相互驗證,是區塊鏈安全穩定運行的基礎。
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㈣ 區塊鏈的工作原理是什麼
最近很火的區塊鏈技術到底是什麼樣的技術呢?區塊鏈技術是被人們認為在金融科技方面最閃亮的一顆星,而且在未來還可能再繼續發展區塊鏈技術,它有非常多的特點,包括數據的一個分布,以及數據的信任度和集體共識機制,最重要的話就是公開透明以及匿名隱私等這一些非常有特點的特性,根據這一些區塊鏈裡面的數據,我們可以得出當代社會的一些基本的信息。
區塊鏈技術就是這么一個安全科學的資料庫。可以簡單的把它理解為一個已經是權威資料庫了,它裡面的基本內容都是屬實的,都是通過別人所驗證以及審核過的。在金融科技方面的話,會非常的容易找到一些想要的數據,這對於做生意的人來說非常的好。
㈤ 區塊鏈技術開發到底是什麼原理
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。
工作原理
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。
㈥ 區塊鏈原理是什麼
使看到一些爭論區塊鏈定義的回答, 突然意識到自己這篇解釋原理的回答其實是一直是對著比特幣擼的, 介於區塊鏈的定義業界並沒有一個特別明確和唯一的回答, 這里先給出個人根據所讀論文而總結出的「區塊鏈」應有特質:
1.用了具有 "哈希鏈" (下文有解釋) 形式的數據結構保存基礎數據
2.有多個結點參與系統運行(分布式)
3.通過一定的協議或演算法對於基礎數據的一致性達成共識(共識協議/演算法)。
介於比特幣目前是區塊鏈最典型且最有影響力的應用之一, 理解比特幣如何使用區塊鏈後, 再去理解其他形式各樣的區塊鏈應用就會容易很多。
㈦ 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。
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資源鏈接:
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書名:區塊鏈原理、設計與應用
作者:楊保華
豆瓣評分:7.2
出版社:機械工業出版社
出版年份:2017-8-21
頁數:366
內容簡介:
本書由超級賬本核心設計和開發者撰寫,是區塊鏈開發落地專業指南。由淺入深,系統化介紹超級賬本Fabric設計精華、應用開發等。全書分為理論篇和實踐篇兩大部分;第1~3章介紹區塊鏈技術的由來、核心思想及典型的應用場景;第4~5章重點介紹區塊鏈技術中大量出現的分布式系統技術和密碼學安全技術;第6~8章介紹區塊鏈領域的三個典型開源項目:比特幣、以太坊以及超級賬本;第9~11章以超級賬本 Fabric 項目為例,具體講解了安裝部署、配置管理,以及使用 Fabric CA 進行證書管理的實踐經驗;第12章重點剖析超級賬本 Fabric 項目的核心架構設計;第13章介紹區塊鏈應用開發的相關技巧和示例;第14章介紹區塊鏈服務平台的設計與開發,並講解應用超級賬本 Cello 項目構建服務平台的相關知識。本書覆蓋了區塊鏈和分布式賬本領域的最新技術,可幫助讀者深入理解區塊鏈核心原理和典型設計實現,以及高效地開發基於區塊鏈平台的分布式應用。
作者簡介:
楊保華
博士,畢業於清華大學。超級賬本(Hyperledger)大中華區技術工作組主席,IBM 大中華區Blockchain技術社區首席顧問,資深研究員。曾主持多個大規模系統平台的架構設計和研發實施,是區塊鏈、雲計算、大數據等技術的早期研究者和實踐者。他熱愛開源技術,曾貢獻於OpenStack、OpenDaylight 等開源項目,是超級賬本Fabric項目的核心設計和開發者,Cello和Fabric-SDK-Py項目的發起人。個人主頁為https://yeasy.github.com。
陳昌
畢業於清華大學。紙貴科技 CTO,曾任 IBM 高級研究員。技術方向包括雲計算、區塊鏈、機器學習等。他是區塊鏈技術的早期研究和推動者,是超級賬本(Hyperledger)項目的核心開發者。他有豐富的區塊鏈應用實踐經驗,曾負責金融行業區塊鏈解決方案的架構設計和實施,並主導開發了若干區塊鏈服務平台。
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簡介:如果非常深奧的來理解區塊鏈技術的話,相信很多人都是難以去理解的,我們不妨簡單點來闡述區塊鏈技術的概念,有人說現在的區塊鏈技術就像是當初的互聯網,互聯網無法建立起一個信任的體系,因為在互聯網中,你不知道對面到底是誰,互聯網解決的只是交流問題,而區塊鏈技術解決的是陌生人之間的信任問題。