杜區塊鏈
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 區塊鏈的基礎知識是什麼
區塊鏈通過讓散落在網路中的每一個節點(你我皆可為節點)以某一確定的共識共同參與資料庫的管理,實現數據信息的去中心化分布式存儲。在不需要各節點互相信任的情況下,區塊鏈可以保證系統內數據記錄的完整性和安全性。相比於過去的中心化世界,區塊鏈率先攻破的便是他們的不透明性,杜絕暗箱操作。
可以把區塊鏈想像成一份公開的「流水賬」賬本,每個節點都有同一個賬本,大家共同參與記賬,有交易發生時需將交易細節廣播出來,保持各節點賬本數據的同步更新。如果說區塊鏈是一個賬本,那麼每一個「區塊」就是賬本里的每一頁紙。
區塊鏈注意事項
區分區塊鏈和普通資料庫的重要因素是區塊鏈有把數據輸入資料庫的特殊條件。也就是說,輸入的新數據不能與其中已經存在的數據沖突(數據一致性),並且數據不能更改。數據本身與用戶鎖定在一起,這是可復制和有效的。最後,在沒有集中個人控制的情況下,大家對資料庫中發生的事情達成了共識。
最後一點是區塊鏈的核心。分權很有吸引力,因為它意味著不會有單點失敗。也就是說,沒有一個機構可以拿走你的資產或者改變記錄來滿足他們的需要。這種不變性消除了信任任何人的需要,這對任何區塊鏈成員都是有益的,但是也要付出很大的代價。
❸ 區塊鏈是怎樣防止數據篡改的
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。
跟傳統的分布式存儲有所不同,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。
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。
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。
基於以上特點,這種數據存儲技術是可以完美防止數據被篡改的可能性,在現實中也可以運用到很多領域之中,比我們的電子存證技術在電子合同簽署上提供了更安全可靠的保證。
❹ 簡要理解區塊鏈
區塊鏈(Blockchain)是比特幣的一個重要概念,是比特幣的底層技術和基礎架構,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。
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。
一句話,它是一種特殊的分布式資料庫。
一個很重要的理解就是去中心化
區塊鏈的世界裡面,沒有中心節點,每個節點都是平等的,都保存著整個資料庫,任何讀取都是平行的和透明的。
區塊鏈沒有管理員,區塊鏈格式作為一種使資料庫安全而不需要行政機構的授信的解決方案首先被應用於比特幣。
那麼ta是如何取得防偽的呢?
區塊與 Hash 是一一對應的,有人修改了一個區塊,該區塊的 Hash 就變了。
所以ta是唯一的!
計算 Hash 的機器就叫做礦機,操作礦機的人就叫做礦工。
區塊頭包含一個難度系數(difficulty),這個值決定了計算 Hash 的難度。
大概計算10億次,才算中一次。
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:
第一個叫分布式賬本,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。不同於傳統的中心化記賬方案,沒有任何一個節點可以單獨記錄賬目,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。另一方面,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。
第二個叫做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。
第三個叫做共識機制,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。以比特幣為例,採用的是工作量證明,只有在控制了全網超過51%的記賬節點的情況下,才有可能偽造出一條不存在的記錄。當加入區塊鏈的節點足夠多的時候,這基本上不可能,從而杜絕了造假的可能。
最後一個技術特點叫智能合約,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。
一個署名為中本聰的人,提出了革命性的構想:讓我們創造一種不受政府或其他任何人控制的貨幣!
----比特幣的起源。
區塊鏈技術應用前景極為廣泛,尤其是金融領域的數字貨幣、跨境支付等等,此前消息稱,中國央行有望成為首個研發數字貨幣並開展真實應用的中央銀行。
三五互聯:公司與中金在線已簽署了合作意向書,擬共同開展比特幣項目,而區塊鏈技術正是比特幣的核心。
恆生電子:正在嘗試建立運用區塊鏈技術實現基於聯盟鏈的數字票據系統。
飛天誠信:公司曾在互動平台表示目前在區塊鏈技術有一定的技術儲備和研究。公司未來將積極參與數字貨幣及其他區塊鏈技術產業。
贏時勝:4月11日在投資者關系互動平台上表示,公司目前有這方面的技術儲備,但處初始階段。
從目前情況看,我國上市公司區塊鏈技術應用絕大多數還停留在研究階段,項目落地與推廣應用尚有待時間檢驗。
❺ 區塊鏈和比特幣(一)
區塊鏈(Blockchain)是一種很早就被學界提出但近幾年才被比特幣帶火的一個概念。比特幣是基於區塊鏈技術的一種實現,比特幣是一種加密貨幣,或者叫數字貨幣也可以。我們先以比特幣入手談談比特幣是怎麼利用區塊鏈技術的。
假設06年世界盃決賽期間,兩個互相不認識的足球迷碰到了,義大利打法國,法國球迷說我們法蘭西有齊達內肯定贏你們義大利,義大利球迷不服氣說我們義大利是戰無不勝的,不信咱倆賭100歐元。現實世界裡,怎麼辦呢?
我之前講過我們搞計算機的,90%以上的時間都在處理異常情況,如果人類都很講信用的話,那這個世界可能就不是現在這樣了。秦國當年許給楚懷王那600里地就不是6里了,說不定統一中國的就是楚國了呢也說不定。如果把錢交到第三方手裡,萬一第三方也跑了怎麼辦?把錢私吞了。所以現實的陌生世界單靠一顆善良的心是靠不住的,必須有手段穩穩地保證這個承諾,法律契約等。如今很通用的做法是第三方要找權威機構,比如政府,銀行等,要麼找個有頭有臉的人或組織,歸根結底還是找個有公信力的機構或人。但一般情況下這個第三方肯定會「雁過拔毛」,收取一定比例的手續費。
那麼到底還有沒有辦法來解決這個難題呢?這就是比特幣最初設計的一個初衷,解決兩個陌生人之間的信任問題。
加密演算法 + 多人記賬
首先說加密演算法,這里又要我之前提過的非對稱加密,即公鑰私鑰。每個人都可以有一對或多對公鑰私鑰,但一個公鑰只能有對應的私鑰,反之亦然。其原理就是兩個非常大的質數(p和q)相乘得一個數字(n),如果要根據公鑰破解私鑰的話理論上必須暴力破解,算出這個數字是由哪兩個大質數相乘得來的。目前世界上沒有公布可以破解1024位以上的私鑰,所以採用1024或者2048甚至更長的私鑰是非常安全的。
那麼有了公鑰私鑰,我作為個人就可以用私鑰加密,然後發布公鑰,任何人都可以用我的公鑰解密來確定這就是我本人發布的東西。同理別人給我的轉賬我也可以用他的公鑰解密,從而判斷這個就是某人的身份,這也叫數字簽名。原理都是一樣的,都是加密演算法,利用數學歐拉公式,質數相乘等原理得到的。這是個非常偉大的演算法,叫RSA,由3個數學家提出,我們普通人只要理解到公鑰私鑰的概念和用處就好了。
之前傳統模式里,銀行或者政府機構都有自己單獨的賬本,比如張三轉給了李四100塊,那賬本里怎麼記?張三的賬戶里扣除100, 李四的賬戶里增加100,對吧?
多人賬本也是一樣的道理,只不過從之前的中心化機構變成了分布式,去中心化的多個機構甚至個人。好比李白給杜甫轉了100兩銀子,以前是財政部記賬,區塊鏈里則是唐太宗,楊玉環,張小靜,賀知章等多個人一起記賬,記到李太白轉給了杜子美100兩銀子,以此為證,後面附有李白的印章。這樣一來,有了多個賬本,想要篡改那就難於登天了,李白可以放心的轉給杜甫並且不擔心他會篡改金額或者抵賴。
這樣做就可以解決開始提到的球迷打賭的問題,但還有個問題,別人為什麼要幫我們記賬?
答案是有報酬,這符合人性,不然誰肯幫忙記一筆跟自己沒關系的賬呢?
但最終記賬的人有且只有一個,不然就要亂套了。
有好處的前提下,如何保證哪一個人來記賬呢?這里要涉及到一個數學知識,每個要記賬的人,其實也就是所謂的礦工他在記賬錢必須要解一個數學問題,這個數學問題沒有取巧的辦法,只能通過把數字帶入公式里硬算,演算法就是一個Hash(哈希)演算法,類似於算一串數字出來,礦工只可以猜,除此之外別無他法。而且目前比特幣里這個猜到的概率是萬億分之一,大概一台普通計算機要持續不斷的猜一年才可以猜出來這個數字。
但世界上有成千上萬台計算機,它們如果一起算的話速度會快很多,因為從概率上講肯定會有一個計算機算出來,現實情況也確實如此。看個比特幣真實的例子。
除此之外,還可以看到Miner(挖礦人)是誰, 這個塊里包含了多少比交易(Number of Transactions)。
如果這個礦工是個別有用心的人,他在算出來後,私自篡改轉賬記錄和金額怎麼辦?
A. 篡改交易記錄 / 金額
前面我們介紹了公私鑰加密技術,礦工本身理論上是沒有發款人或收款人的私鑰的,所以他篡改過的交易記錄在用正確的公鑰解密的時候會出錯,最終被認定為非法(這里作者本人不太確定是在什麼時間點做的鑒定,但確定這個記錄是可以被證偽的)。
B. 刪除交易記錄
假設一個場景,張三要在北京4環買一個兩室一廳的房子,但張三不想出這錢還想白占房子,想到了一種偷雞摸狗的辦法就是篡改交易記錄。理論上,在張三付款後,這個記錄產生但並未確認,記錄需要等到一個解出謎題的礦工來做,假設這個礦工是他自己人,他讓礦工把這條記錄抹掉,沒有問題。但做法有幾種:
眾所周知比特幣挖礦需要很長一段時間,因為要做提到很麻煩的數學題,現在這個周期大概是10分鍾所有,這是基於全世界幾十萬礦機同時滿負荷工作的前提下。也就是說每十分鍾有上萬筆交易會被統一確認並放到一個不可改變的區塊里,並且這幾十萬台礦機同時更新自己本地的記錄。
2.1 如果這筆交易剛生成,房東看到了,然後下一秒就把產權過戶給張三,那麼張三如果想篡改這個付款記錄他必須滿足幾個條件:
成功的難度取決於在篡改的記錄之後有多少塊被確認過的區塊。如果只有一個,那麼太簡單了,因為區塊鏈演算法默認礦工在發布新的區塊時,採用第一個收到且較長的區塊。所以這次修改後就一勞永逸,因為所有的賬本都會背同步,但也有一個問題,就是這次同步會被記錄,如果房東查不到賬,張三最終還是會被抓起來的。如果有很多個,比如張三轉賬完後,房東在確認轉賬後1小時才做的產權過戶,那麼張三就必須篡改之前差不多6塊左右的區塊信息,這個很麻煩,因為每一個區塊都會指向上一個區塊,並且每個區塊都會有一個摘要(Hash),這是當前區塊所有交易記錄的匯總。所以如果試圖修改一個很久前的區塊,那麼後面的區塊的摘要都會變掉,這就是哈希樹(MerkleTree)。其他節點是可以報告區塊鏈被篡改的信息的。這就要涉及到最重要的一點,經常有人提到的51%算力,就是說如果張三擁有了超過50%的賬本都承認這次修改,那麼其他節點按照演算法設計也會承認這次修改。不過,先不談世界上基本沒人可以同時做到以上兩點,就算做到了,如果有人對此有疑問,依然可以把系統強制修復,之前以太坊就出過類似的問題,結局是以太坊篡改了整個區塊,追回了被盜取的財產。 以太坊分叉事件 。
以上只是粗淺的介紹了應用區塊鏈技術實現的比特幣的特徵,它可以很好的實現公開,公正,中立和平等。世界上任意兩個陌生人可以依賴比特幣或者其他區塊鏈技術實現互相信任。
❻ 區塊鏈技術從本質上講包含了哪些
從本質上來說金窩窩認為區塊鏈技術主要包含了以下幾點:
1、數據儲存:打破大數據壟斷,促進大數據增長
2、數據分析:提供詳實數據報告、助力企業精準運營
3、數據跟蹤:溯源產品服務流程,保障企業誠信形象
4、數據安全:杜絕數據非法倒賣,重塑數據流通規則
❼ 什麼是區塊鏈
區塊鏈是一種帶有數據「散列驗證」功能的資料庫。區塊,就是數據塊,按照時間順序將數據區塊組合成一種鏈式結構,並利用密碼學演算法,以分布式記賬的方式,集體維護資料庫的可靠性。所有數據塊按時間順序相連,從而形成區塊鏈。
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。
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。
跟傳統的分布式存儲有所不同,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。 [8]
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。以比特幣為例,採用的是工作量證明,只有在控制了全網超過51%的記賬節點的情況下,才有可能偽造出一條不存在的記錄。當加入區塊鏈的節點足夠多的時候,這基本上不可能,從而杜絕了造假的可能.
(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
其實個人可以簡單理解,其實就是一個金融資料庫。
❽ 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。
區塊鏈(Blockchain)是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
可以用區塊鏈的一些領域可以是:
▪智能合約
▪證券交易
▪電子商務
▪物聯網
▪ 社交通訊
▪文件存儲
▪存在性證明
▪身份驗證
▪股權眾籌
我們可以把區塊鏈的發展類比互聯網本身的發展,未來會在internet上形成一個比如叫做finance-internet的東西,而這個東西就是基於區塊鏈,它的前驅就是bitcoin,即傳統金融從私有鏈、行業鏈出發(區域網),bitcoin系列從公有鏈(廣域網)出發,都表達了同一種概念——數字資產(DigitalAsset),最終向一個中間平衡點收斂。
區塊鏈的進化方式是:
▪ 區塊鏈1.0——數字貨幣
▪ 區塊鏈2.0——數字資產與智能合約
▪ 區塊鏈3.0——各種行業分布式應用落地
❾ 區塊鏈技術有哪些實際作用
區塊鏈目前最廣泛的應用還是在金融科技領域,例如數字資產交易。區塊鏈作為一種的底層技術,是比特幣的技術實現方式。區塊鏈技術的快速應用落地,也需要虛擬貨幣。以前一個大范圍內需要很多人相互信任、廣泛協作的經濟場景,只能通過中心化的方式來解決,效率很低,區塊鏈技術的出現解決了這個問題,消除了這個中心。能去掉這個中心的一個重要原因在於虛擬貨幣為區塊鏈提供了內生的經濟激勵機制,讓人們有動機加入區塊鏈改造後的經濟活動。當然,區塊鏈今後將有更多領域更廣泛、成熟的應用,例如去年11月份國家電網已經提交了一項名為「關於區塊鏈的電力交易管控方法及裝置」的專利申請,今年西安城牆國際馬拉松也全球首次運用區塊鏈技術將運動員的比賽數據、中簽環節等全部信息登記到區塊鏈上利用其可追溯、不可篡改的技術特性,打通各賽事之間的信息通道,有效地保證了比賽成績的可靠性。