區塊鏈技術是用什麼開發的
Ⅰ 區塊鏈的核心技術是什麼
簡單來說,區塊鏈是一個提供了拜占庭容錯、並保證了最終一致性的分布式資料庫;從數據結構上看,它是基於時間序列的鏈式數據塊結構;從節點拓撲上看,它所有的節點互為冗餘備份;從操作上看,它提供了基於密碼學的公私鑰管理體系來管理賬戶。
或許以上概念過於抽象,我來舉個例子,你就好理解了。
你可以想像有 100 台計算機分布在世界各地,這 100 台機器之間的網路是廣域網,並且,這 100 台機器的擁有者互相不信任。
那麼,我們採用什麼樣的演算法(共識機制)才能夠為它提供一個可信任的環境,並且使得:
節點之間的數據交換過程不可篡改,並且已生成的歷史記錄不可被篡改;
每個節點的數據會同步到最新數據,並且會驗證最新數據的有效性;
基於少數服從多數的原則,整體節點維護的數據可以客觀反映交換歷史。
區塊鏈就是為了解決上述問題而產生的技術方案。
二、區塊鏈的核心技術組成
無論是公鏈還是聯盟鏈,至少需要四個模塊組成:P2P 網路協議、分布式一致性演算法(共識機制)、加密簽名演算法、賬戶與存儲模型。
1、P2P 網路協議
P2P 網路協議是所有區塊鏈的最底層模塊,負責交易數據的網路傳輸和廣播、節點發現和維護。
通常我們所用的都是比特幣 P2P 網路協議模塊,它遵循一定的交互原則。比如:初次連接到其他節點會被要求按照握手協議來確認狀態,在握手之後開始請求 Peer 節點的地址數據以及區塊數據。
這套 P2P 交互協議也具有自己的指令集合,指令體現在在消息頭(Message Header) 的 命令(command)域中,這些命令為上層提供了節點發現、節點獲取、區塊頭獲取、區塊獲取等功能,這些功能都是非常底層、非常基礎的功能。如果你想要深入了解,可以參考比特幣開發者指南中的 Peer Discovery 的章節。
2、分布式一致性演算法
在經典分布式計算領域,我們有 Raft 和 Paxos 演算法家族代表的非拜占庭容錯演算法,以及具有拜占庭容錯特性的 PBFT 共識演算法。
如果從技術演化的角度來看,我們可以得出一個圖,其中,區塊鏈技術把原來的分布式演算法進行了經濟學上的拓展。
在圖中我們可以看到,計算機應用在最開始多為單點應用,高可用方便採用的是冷災備,後來發展到異地多活,這些異地多活可能採用的是負載均衡和路由技術,隨著分布式系統技術的發展,我們過渡到了 Paxos 和 Raft 為主的分布式系統。
而在區塊鏈領域,多採用 PoW 工作量證明演算法、PoS 權益證明演算法,以及 DPoS 代理權益證明演算法,以上三種是業界主流的共識演算法,這些演算法與經典分布式一致性演算法不同的是,它們融入了經濟學博弈的概念,下面我分別簡單介紹這三種共識演算法。
PoW: 通常是指在給定的約束下,求解一個特定難度的數學問題,誰解的速度快,誰就能獲得記賬權(出塊)權利。這個求解過程往往會轉換成計算問題,所以在比拼速度的情況下,也就變成了誰的計算方法更優,以及誰的設備性能更好。
PoS: 這是一種股權證明機制,它的基本概念是你產生區塊的難度應該與你在網路里所佔的股權(所有權佔比)成比例,它實現的核心思路是:使用你所鎖定代幣的幣齡(CoinAge)以及一個小的工作量證明,去計算一個目標值,當滿足目標值時,你將可能獲取記賬權。
DPoS: 簡單來理解就是將 PoS 共識演算法中的記賬者轉換為指定節點數組成的小圈子,而不是所有人都可以參與記賬。這個圈子可能是 21 個節點,也有可能是 101 個節點,這一點取決於設計,只有這個圈子中的節點才能獲得記賬權。這將會極大地提高系統的吞吐量,因為更少的節點也就意味著網路和節點的可控。
3、加密簽名演算法
在區塊鏈領域,應用得最多的是哈希演算法。哈希演算法具有抗碰撞性、原像不可逆、難題友好性等特徵。
其中,難題友好性正是眾多 PoW 幣種賴以存在的基礎,在比特幣中,SHA256 演算法被用作工作量證明的計算方法,也就是我們所說的挖礦演算法。
而在萊特幣身上,我們也會看到 Scrypt 演算法,該演算法與 SHA256 不同的是,需要大內存支持。而在其他一些幣種身上,我們也能看到基於 SHA3 演算法的挖礦演算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 演算法的改良版本,並命名為 Ethash,這是一個 IO 難解性的演算法。
當然,除了挖礦演算法,我們還會使用到 RIPEMD160 演算法,主要用於生成地址,眾多的比特幣衍生代碼中,絕大部分都採用了比特幣的地址設計。
除了地址,我們還會使用到最核心的,也是區塊鏈 Token 系統的基石:公私鑰密碼演算法。
在比特幣大類的代碼中,基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 與 DSA 的結合,整個簽名過程與 DSA 類似,所不一樣的是簽名中採取的演算法為 ECC(橢圓曲線函數)。
從技術上看,我們先從生成私鑰開始,其次從私鑰生成公鑰,最後從公鑰生成地址,以上每一步都是不可逆過程,也就是說無法從地址推導出公鑰,從公鑰推導到私鑰。
4、賬戶與交易模型
從一開始的定義我們知道,僅從技術角度可以認為區塊鏈是一種分布式資料庫,那麼,多數區塊鏈到底使用了什麼類型的資料庫呢?
我在設計元界區塊鏈時,參考了多種資料庫,有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB,也有一些幣種採用基於 SQL 的 SQLite。這些作為底層的存儲設施,多以輕量級嵌入式資料庫為主,由於並不涉及區塊鏈的賬本特性,這些存儲技術與其他場合下的使用並沒有什麼不同。
區塊鏈的賬本特性,通常分為 UTXO 結構以及基於 Accout-Balance 結構的賬本結構,我們也稱為賬本模型。UTXO 是「unspent transaction input/output」的縮寫,翻譯過來就是指「未花費的交易輸入輸出」。
這個區塊鏈中 Token 轉移的一種記賬模式,每次轉移均以輸入輸出的形式出現;而在 Balance 結構中,是沒有這個模式的。
Ⅱ 區塊鏈的起源是什麼
區塊鏈起源於比特幣,2008年11月1日,一位自稱中本聰(Satoshi Nakamoto)的人發表了《比特幣:一種點對點的電子現金系統》一文,闡述了基於P2P網路技術、加密技術、時間戳技術、區塊鏈技術等的電子現金系統的構架理念,這標志著比特幣的誕生。
兩個月後理論步入實踐,2009年1月3日第一個序號為0的創世區塊誕生。幾天後2009年1月9日出現序號為1的區塊,並與序號為0的創世區塊相連接形成了鏈,標志著區塊鏈的誕生。
近年來,世界對比特幣的態度起起落落,但作為比特幣底層技術之一的區塊鏈技術日益受到重視。在比特幣形成過程中,區塊是一個一個的存儲單元,記錄了一定時間內各個區塊節點全部的交流信息。
各個區塊之間通過隨機散列(也稱哈希演算法)實現鏈接,後一個區塊包含前一個區塊的哈希值,隨著信息交流的擴大,一個區塊與一個區塊相繼接續,形成的結果就叫區塊鏈。
(2)區塊鏈技術是用什麼開發的擴展閱讀:
區塊鏈的特徵:
1、去中心化。區塊鏈技術不依賴額外的第三方管理機構或硬體設施,沒有中心管制,除了自成一體的區塊鏈本身,通過分布式核算和存儲,各個節點實現了信息自我驗證、傳遞和管理。去中心化是區塊鏈最突出最本質的特徵。
2、開放性。區塊鏈技術基礎是開源的,除了交易各方的私有信息被加密外,區塊鏈的數據對所有人開放,任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用,因此整個系統信息高度透明。
3、獨立性。基於協商一致的規范和協議(類似比特幣採用的哈希演算法等各種數學演算法),整個區塊鏈系統不依賴其他第三方,所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據,不需要任何人為的干預。
4、安全性。只要不能掌控全部數據節點的51%,就無法肆意操控修改網路數據,這使區塊鏈本身變得相對安全,避免了主觀人為的數據變更。
5、匿名性。除非有法律規范要求,單從技術上來講,各區塊節點的身份信息不需要公開或驗證,信息傳遞可以匿名進行。
Ⅲ 區塊鏈技術的是用什麼編程語言進行開發的
技術與語言無關。正常情況下同樣的技術,在有許可權的情況下多數語言都可以實現同樣的功能。
你說的應該是虛擬幣上的技術,這個源碼通常是C++開發的。
Ⅳ 區塊鏈技術的是用什麼編程語言進行開發的
技術與語言無關。正常情況下同樣的技術,在有許可權的情況下多數語言都可以實現同樣的功能。
你說的應該是虛擬幣上的技術,這個源碼通常是C++開發的。
Ⅳ 想了解區塊鏈的開發應用有哪些
區塊鏈的應用范圍遍布多個行業。目前來看,最早的一個應用就是比特幣,基於比特幣的區塊鏈底層技術平台,顧名思義,即比特幣網路。其他的區塊鏈底層技術現在有IBM的Febric,銀鏈的區塊鏈底層技術平台等。發展到現在,區塊鏈的應用主要有以下幾個方向:1. 金融業。在金融行業中,區塊鏈可謂是全球最受追捧的FinTech(金融科技)。在金融行業的應用案例也層出不窮,如:陽光保險在2016年7月29日推出的」區塊鏈 + 航空意外險卡單」。多數航空意外險只有在飛機發生意外時才會出險理賠,大多數情況下,客戶買的假保單不易被發現,基於區塊鏈技術,可追溯卡單從源頭到客戶流轉的全過程,各方不僅可以查驗卡單的真偽,還可方便後續流程,如理賠等。同時,沒有中間商,保險卡單價會大幅降下來。其經濟效益:這種產品60元購買一份,可使用20人次,每次可獲得高達200萬元的航空意外保險,相當於每次花3元即可獲得200萬元的保障。很大程度上節約了消費者的支出,和保險公司的成本。還有銀鏈科技在2016年9月發布的商業銀行抵押品等,該產品主要用於房產、車輛等資產的登記,防止重復抵押,應用區塊鏈的共識機制,提高銀行間工作效率。金融行
Ⅵ 區塊鏈技術想要快速入門,一般涉及哪些編程語言
任何一門計算機語言,都能在特定某個領域的應用中,實現區塊鏈技術;
具體使用哪一門語言,完全看我們相應領域行業企業項目的技術要求,以及更關鍵的:跟已有信息系統的有效對接聯通。
我們耳熟能詳 的“法大大”(雖然名字不甚好聽、甚至乍一聽來有些讓人“摸不著頭腦”),它也其實正准備採用最新的區塊鏈技術重新架構;採用區塊鏈技術的合同平台,因為變得更加可信,也才能更便於互聯網時代人們簽訂各類商務合同。
還有像我們的“徵信系統”,也非常適合以區塊鏈技術加以改造。能夠讓它更有說服力,而不致於出現一家單位、乃至隨意某個關鍵技術人員,能隨意往其中添加“徵信污點數據”的情況。
還有像我們的P2P貸款,如果能夠以區塊鏈技術重新架構的話,也能夠變得更加可信,而不致於出現違約、捲款跑路這樣的失信情況。
Ⅶ 區塊鏈技術到底是一種什麼樣的技術
區塊鏈(Blockchain)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。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法。
區塊鏈是比特幣的底層技術,像一個資料庫賬本,記載所有的交易記錄。這項技術也因其安全、便捷的特性逐漸得到了銀行與金融業的關注。
2018年4月,一群來自牛津大學的學者宣布創辦世界上第一所區塊鏈大學——伍爾夫大學。
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。