構成區塊鏈的三要素是什麼
❶ 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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❷ 區塊鏈原理
區塊鏈是一種技術,但它不是一種單一的技術,而是由多種技術整合的結果,包括密碼學、數學、經濟學、網路科學等。你可以把它看做是一個分布式共享記賬技術,也可以看做是一個資料庫,只不過這個資料庫是由在這個鏈上的所有節點共同維護,每個節點都有一份賬本,因為所有節點的賬本一致,不同節點之間可以互相信任,對數據沒有疑問,所以大家都說區塊鏈從技術上實現了信任。詳細的專業技術可以咨詢一些專業的技術公司,例:金博科技,專注開發區塊鏈相關產品,專業研發團隊和完善的售後服務,可以電話咨詢。
❸ 區塊鏈究竟是什麼呢
區塊鏈究竟是什麼呢?本質上講,區塊鏈是一種分布式、去中心化的網路資料庫系統, 這個系統會讓數據的存儲、更新、維護、操作變得不同。區塊鏈有四項不可缺的核心技術, 分別是:分布式存儲、共識機制、密碼學原理、智能合約。
那麼我們下面就講一講,與傳統數據處理相比,區塊鏈到底有什麼不同,幫助大家了 解區塊鏈是什麼,讓大家對區塊鏈有一個總的認知。
一、區塊鏈中的數據存儲:塊鏈式數據結構
在數據存儲方面,區塊鏈技術利用的是「塊鏈式數據結構」來驗證與存儲數據的。
塊鏈式結構是什麼意思呢?鐵鏈子大家都見過吧,一環套一環那種,那其實,每一環 我們可以看作是一個區塊,很多環節扣在一起就形成了區塊鏈。
這個所謂的「鐵鏈」是如何存儲數據的呢?簡單來講,區塊鏈和普通存儲數據的不同 之處在於:在區塊鏈上,後一個區塊里的數據是包含前一個區塊里的數據的。
以讀書為例:我們平時看書,看完第 1 頁,接著讀第 2 頁、第 3 頁......
那在區塊鏈裡面呢,如果給每個區塊標註上頁碼,那麼第 2 頁的內容是包含第 1 頁的 內容的,第 3 頁的內容包含第 1 頁和第 2 頁的內容......第 10 頁包含了前 9 頁的內容, 就是這樣一個層層嵌套的鏈條,這樣一來,就可以追溯到最本源的數據了,這就是區塊鏈 的可追溯性。
區塊鏈這種「塊鏈式數據結構」使之具備可追溯性,這就天然適用於許多領域,譬如: 食品溯源、葯品溯源等等。這樣一來,毒奶粉、假疫苗、偽劣食品事件出現的概率就會大 大降低,因為一旦出現問題,通過溯源可以清晰知道到底是哪個環節出現問題,問責追償 將會更加清晰。
二、區塊鏈中的數據更新:分布式節點共識演算法
在數據更新方面,區塊鏈技術是利用「分布式節點共識演算法」來生成和更新數據。
每每生成新的區塊(也就是更新數據的時候),都需要通過一種演算法,獲得全網 51% 以上節點的認可才能構成新的區塊。說白了就是投票,超過半數人同意就可以生成,這就 使得區塊鏈上的數據不容篡改。
為什麼這么說呢?我們還是打一個比喻:我們把區塊鏈比作一個賬本,因為都是記錄 數據的嘛,傳統世界裡,記賬權力在於記賬先生,賬本屬於記賬先生一個人的。那麼在區 塊鏈裡面,每一個人都擁有這個賬本,想要更新賬目呢,就要投票,半數人以上贊成才可 以去更新賬目數據。
在這個過程中,我們會涉及到這么幾個名詞:分布式、節點、共識演算法,這幾個名詞 其實非常好理解:
每個人都記賬(也就是人人擁有賬本,賬本分散在每個人手裡),就是所謂的「分布 式」;
大家討論、投票產生的、一致贊同的記賬辦法,就是所謂的「共識演算法」;
每一個參與記賬的人,就是所謂的「節點」。
三、 區塊鏈中的數據維護:密碼學
在數據維護階段,區塊鏈的不同之處就在於:它利用密碼學的方式來保證數據傳輸和 訪問的安全。
區塊鏈中所應用的密碼學原理主要有:哈希演算法、Merkle 哈希樹、橢圓曲線演算法、 Base58。這些原理,其實都是通過一系列復雜的運算以及換算,來保證區塊鏈上數據安全。
四、 區塊鏈中的數據操作:智能合約
智能合約,是由計算機程序定義並自動執行的承諾協議,說白了,就是用代碼執行的 一套交易准則,類似於現在的信用卡自動還款功能,開啟這個功能,你自己什麼都不用管, 到期銀行會自動扣除你欠的錢。
智能合約的突出優勢就是,很大程度上避免了由信任產生的一系列問題。
我們很多人,都遇到過被借錢的事情:朋友手頭緊了跟你借 2000 塊錢,承諾下個月 發了工資還錢,到了下個月他又找別的借口不還,拖來托去這事兒就沒譜了。本來沒多少 錢,還是朋友,雖然你很郁悶,這事也就算了。
那麼,有了智能合約以後,他就不能賴賬了,因為在智能合約上,一旦觸發合約中的 條款,代碼就會自動執行,不管他願不願意,只要他發了工資、賬戶上有了錢,他就得還 你。
總結一下本節內容,區塊鏈中有四項不可缺的核心技術,分別是:分布式存儲、共識 機制、密碼學原理、智能合約。
我們可以這樣理解:分布式存儲對應的是數據存儲這個階段,共識機制對應的是數據 的處理更新這個階段,密碼學對應的是數據安全,智能合約對應的是數據的操作問題。
❹ 區塊鏈系統的組成包含了哪些
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技術;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。
❺ 區塊鏈的概念是什麼
從字面理解,區塊鏈包含了兩個概念:區塊、鏈。區塊鏈本身是由一個個區塊(Block)組成,而不同節點鏈接在一起構建的網路,就是區塊鏈。區塊鏈的主要作用是儲存信息,任何需要保存的信息,都可以寫入區塊鏈,也可以從裡面讀取。
每個區塊存儲:一些有效的記錄或交易;涉及該塊的信息;通過每個塊的散列到前一個塊和下一個塊的鏈接——可以被認為是塊的指紋的唯一代碼。
因此,每個塊在鏈內具有特定且不可移動的位置,因為每個塊包含來自前一塊的散列的信息。整個鏈存儲在構成區塊鏈的每個網路節點中,因此鏈的精確副本存儲在所有網路參與者中。
用途
從本質上講,區塊鏈可用於存儲任何類型的信息,這些信息必須保持完整,並且比通過中間人以安全,分散和更便宜的方式保持可用。此外,由於存儲的信息是加密的,因此可以保證其機密性,因為只有擁有加密密鑰的人才能訪問它。
在醫療保健中使用區塊鏈。例如,健康記錄可以合並並存儲在區塊鏈中。這意味著每個患者的病史都是安全的,同時,每個被授權的醫生都可以使用,無論患者接受治療的健康中心如何。甚至制葯行業也可以使用這種技術來驗證葯品並防止偽造。
區塊鏈對於管理數字資產和文檔也非常有用。到目前為止,數字化的問題在於一切都很容易復制,但Blockchain允許您記錄購買,契約,文檔或任何其他類型的在線資產,而不會被偽造。
❻ 區塊鏈由哪些結構組成
區塊鏈是由區塊相互連接形成的鏈式存儲結構,區塊就是鏈式存儲結構中的數據元素,其中第一個區塊被稱為創始區塊。
一般區塊包括區塊頭和區塊體兩部分。區塊頭包含每個區塊的身份識別信息,如版本號、hash值、時間戳、區塊高度等信息;區塊體主要包含具體的交易數據。
❼ 區塊鏈一般概念摘要
雖然是個前端開發,但是阻擋不了我八卦各種熱門的心。下面簡單匯總下一些學習到的概念性東西。
1、區塊鏈技術隨比特幣誕生,因此先了解比特幣概念
2、比特幣是什麼
(1)、基於分布式網路的數字貨幣
3、比特系統運行原理
(1)、所有節點都會保存完整賬本
(2)、賬本保持一致性
4、區塊鏈記賬原理
hash函數在區塊鏈技術中有廣泛的運用
(1)、哈希函數hash:任何信息hash後會得到一個簡短的摘要信息
(2)、hash特點:簡化信息、標識信息、隱匿信息、驗證信息
(3)、區塊鏈記賬會把時間節點的賬單信息hash,構成一個區塊
(4)、比特幣系統約10分鍾記賬一次,即每個區塊生成的時間間隔大約10分鍾
(5)、記錄下一個賬單時,會把上一個區塊的hash值和當前賬單的信息一起作為原始信息進行hash
(6)、每個區塊都包含了之前區塊的信息,這些區塊組合成了區塊鏈
5、比特幣的所有權-非對稱加密應用
比特幣系統使用了橢圓曲線簽名演算法,演算法的私鑰由32個位元組隨機數組成,通過私鑰可以計算出公鑰,公鑰經過一序列哈希演算法和編碼演算法得到比特幣地址,地址也可以理解為公鑰的摘要。
(1)、轉賬是把比特幣從一個地址轉移到另一個地址
(2)、地址私鑰是非對稱的關系,私鑰經過一系列的運算(其中包含兩次hash),就可以得到地址,但是從地址無法得到私鑰
(3)、轉賬成功後廣播其他節點,其他節點驗證成功後再轉發到相鄰的節點,廣播的信息包含了原始的信息和簽名信息
(4)、驗證,其他節點驗證簽名信息是不是付款方用私鑰對交易原始信息簽名產生的,如果是才記錄(再驗證有足夠余額)
6、比特幣如何挖礦
(1)、完成記賬的節點可以獲得系統給予的一定數量比特幣獎勵(這個獎勵過程也就是比特幣的發行過程,因此大家把記賬稱為挖礦)
(2)、一段時間內只有一人可以記賬成功,因此需要收集沒有被收集的原始交易信息,檢查有沒有餘額、正確簽名
(3)、為了提高記賬難度,十分鍾左右只有一人可以記賬,hash結果需要若干0開頭,並且進行hash時引入隨機數變數
(4)、隨著更多礦工的加入,游戲難度越來越大,計算難度加大,電力損耗等加大,國內電力成本低,中國算力占整個網路的一半以上
(5)、網路中只有最快解密的區塊,才會添加到賬本中,其他的節點復制,保證賬本的唯一性。如果有節點作弊,導致整個網路不通過,則會被丟棄再也不會記錄到總賬本中。因此所有節點都會遵守比特幣系統的共同協議。
【關於區塊鏈會延伸到那些領域的思考】:
由以上的概念可以總結出,區塊鏈技術存在這安全性、唯一性、去中心化。
原則上是可以避免部分信息泄露,讓確認方既可以確認你的身份,又無需暴露自己的真是用戶信息等。
目前區塊鏈技術集中被運用再比特幣,我覺得後續更大的意義應該在需要數據私密性、安全性的領域。
【關於區塊鏈目前發展的瓶頸和局限性思考】:
由於每個節點都參與了整個賬本記錄活動,難免造成資源的浪費和損耗。以及加大了每個節點的計算難度,後續的發展和普及需要每個節點的硬體提升。
❽ 什麼是區塊鏈它是怎麼誕生的區塊鏈的類型有哪些
想要了解區塊鏈,就必須先了解程序的基礎結構。我們在互聯網看到的一切,都是通過計算機語言構建而成,計算機語言有很多種,但構成語言最基本的字元就是代碼,而區塊鏈技術是代碼應用的一種方式,與傳統中心化模式不同的是,區塊鏈具有不可篡改、私密性、安全性、以及共識等特性。
區塊鏈的應用場景有很多,迄今為止最成功的案例就是比特幣,其次是電子發票、跨境支付等,基於數據的互通性、不可篡改等特性,它還可以用來保存一些重要的數據,只要這些數據應用了區塊鏈技術作為底層技術,那麼就永遠無法銷毀,永遠保存下來,任何人或機構都沒有能力修改或刪除。除此之外,區塊款與教育、醫療、徵信、汽車、交通等領域都存在一定的交叉,它是一種技術,並非某種產品,所以它的類型只有一種,但隨著應用場景的變化,它發揮出的作用也是不同的,幾乎可以與任何領域的現有場景進行融合,然後衍生出其他應用。