區塊鏈分片技術原理

『壹』 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。

『貳』 啥是分片技術

寫在文前：視頻版本和文字版本略有不同，想要看我深情並茂演繹，請看視頻版本 (喵懂區塊鏈22期|分片（Sharding）：以太坊太慢，「盤」他！)，思維邏輯怪，請看文案加長版。

最近以太坊由於君士坦丁堡升級（Constantinople）而出現了壓倒性的積極走勢，而以太坊的升級之路則猶如升級打怪一般，落入了rabbithole，誰也不知道這洞有多深。既然是「路漫漫其修遠兮」，則把腳下的每一步走好走准，則成了至關重要的點。攻破這一難點之後，以太坊的下一技術難點---Sharding分片，則又被擺到了檯面上。本期《喵懂區塊鏈》會帶大家走進讓以太坊快起來的法寶--- Sharding分片。

什麼是sharding分片？

分片技術其實並不是什麼新概念，起初是針對大型中心資料庫提出的優化方案，具體來說就是將大型資料庫中的數據劃按照某種規則分成很多數據分片（shard），再將這些數據分片分別存放在不同的伺服器中，以減小每個伺服器的數據訪問壓力，從而提高整個資料庫系統的性能。

我們舉一個通俗的小例子：

比如我們平時經常使用的美團，滴滴打車等軟體，就可以按照「城市」來進行分片，由於不同城市的數據不需要互通，就可以將不同城市的數據存放在不同資料庫中，這樣既可以把資料庫伺服器部署到離對應城市最近的節點上，還可以提高訪問速度，何樂而不為呢？！

從上面的例子中，我大家應該對分片的概念有了初步了解，那麼對應到區塊鏈場景中來說，分片又是怎麼樣的呢？

以以太坊分片為例，在原有的單鏈系統中，公鏈整體的性能取決於單個節點的性能，進行分片之後，每個節點只需要承當全網部分工作，各個分片並行工作，按照Vitalik的話來說，each shard is like a separate galaxy每個分片都像是獨立的小宇宙，這樣效率自然噌噌噌提升！原本以太坊鏈全網TPS約為20，現在若增加到100個分片，那麼全網TPS可以提升至2000，同理，全網容量也將提升至原來的100倍。

「每個節點只需要承擔全網部分工作」，這就會引出幾大問題，1.怎麼確定這個節點是負責哪個分片的工作？2.哪些交易應該歸類到哪些分片當中去？3.每個節點是否只需要儲存自己所在分片的交易信息（賬本）？

根據以上問題的實現與否，我們可以將分片依次分為三種類型：網路分片，交易分片，狀態分片。

網路分片：如何將全網節點劃分到不同分片當中去。

交易分片：如何將全網交易劃分到不同分片當中去。

狀態分片：如何讓各個節點只維護各自分片內的賬本，但又不影響整個系統的安全性。

主鏈和分片鏈的區別和聯系？

分片的類型我們已經明白了，那麼主鏈（Main chain）和分片鏈（shard chain）有什麼不同呢？

向左轉|向右轉

以太坊分片的實現是一個漫長的過程，就連Vitalik自己也說將會分階段來逐步實現，分片到底能不能從理論走向實踐，我們還是小小期待一下吧。

『叄』 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。

『肆』 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。

『伍』 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。

『陸』 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。