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區塊鏈三種主流的技術架構

發布時間: 2022-09-17 02:49:35

區塊鏈的技術分類可以分哪幾種

1.公有鏈,無官方組織以及管理機構,無中心伺服器,參與的節點按照系統規則自由接入網路,不受控制,節點間基於共識機制開展工作。(顛覆性:絕對可信以及公開)
典型案例:數字貨幣代表比特幣
2.私有鏈,建立在一個集團內部,系統的運作規則根據集團要求進行設定,修改或者讀取許可權都被進行了一定的限制,同時保留著區塊鏈的真實性和部分去中心化的特性。(相對可信以及公開)
典型案例:R3
3.聯盟鏈,由若干機構聯合發起,介於公有鏈和私有鏈之間,兼具部分去中心化的特性,這區快鏈上的讀許可權可能是公開的,也有可能是部分公開的,也就是說通過內部指定多個預選的節點為記賬人,預選人爭奪記賬許可權,其他接入節點可以參與交易,但不過問記賬過程。(預選人的能力不能參差不齊)。?
(相對可信以及公開)
已有案例:超級賬本
例:?以貸款導流來說,當用戶通過我們的鏈接跳轉到對方網頁注冊之後,對接方可以選擇耍賴,說沒有收到用戶注冊的請求。但是如果我們把用戶注冊的行為放到區塊上去,對接方要想接收用戶注冊行為,必須在接收的時候同時付款給我方。

㈡ 區塊鏈技術框架有哪些

當前主流的區塊鏈架構包含六個層級:網路層、數據層、共識層、激勵層、合約層和應用層。圖中將數據層和網路層的位置進行了對調,主要用途將在下一節中詳述。
網路層:區塊鏈網路本質是一個P2P(Peer-to-peer點對點)的網路,網路中的資源和服務分散在所有節點上,信息的傳輸和服務的實現都直接在節點之間進行,可以無需中間環節和伺服器的介入。每一個節點既接收信息,也產生信息,節點之間通過維護一個共同的區塊鏈來同步信息,當一個節點創造出新的區塊後便以廣播的形式通知其他節點,其他節點收到信息後對該區塊進行驗證,並在該區塊的基礎上去創建新的區塊,從而達到全網共同維護一個底層賬本的作用。所以網路層會涉及到P2P網路,傳播機制,驗證機制等的設計,顯而易見,這些設計都能影響到區塊信息的確認速度,網路層可以作為區塊鏈技術可擴展方案中的一個研究方向;
數據層:區塊鏈的底層數據是一個區塊+鏈表的數據結構,它包括數據區塊、鏈式結構、時間戳、哈希函數、Merkle樹、非對稱加密等設計。其中數據區塊、鏈式結構都可作為區塊鏈技術可擴展方案對數據層研究時的改進方向。
共識層:它是讓高度分散的節點對區塊數據的有效性達到快速共識的基礎,主要的共識機制有POW(Proof Of Work工作量證明機制),POS(Proof of Stake權益證明機制),DPOS(Delegated Proof of Stake委託權益證明機制)和PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance實用拜占庭容錯)等,它們一直是區塊鏈技術可擴展方案中的重頭戲。
激勵層:它是大家常說的挖礦機制,用來設計一定的經濟激勵模型,鼓勵節點來參與區塊鏈的安全驗證工作,包括發行機制,分配機制的設計等。這個層級的改進貌似與區塊鏈可擴展並無直接聯系。
合約層:主要是指各種腳本代碼、演算法機制以及智能合約等。第一代區塊鏈嚴格講這一層是缺失的,所以它們只能進行交易,而無法用於其他的領域或是進行其他的邏輯處理,合約層的出現,使得在其他領域使用區塊鏈成為了現實,以太坊中這部分包括了EVM(以太坊虛擬機)和智能合約兩部分。這個層級的改進貌似給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向,但結構上來看貌似並無直接聯系
應用層:它是區塊鏈的展示層,包括各種應用場景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.區塊鏈的應用層可以是移動端,web端,或是是融合進現有的伺服器,把當前的業務伺服器當成應用層。這個層級的改進貌似也給區塊鏈可擴展提供了潛在的新方向,但結構上來看貌似並無直接聯系。
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㈢ 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。

㈣ 區塊鏈技術的組成元素架構

隨著互聯網的不斷發展,越來越多的人都了解到了關於區塊鏈技術的一些特點和使用情況,今天我們就來介紹一下,區塊鏈的一些元素組成都有哪些。



區塊鏈的組成


區塊鏈由區塊和鏈組成。每一個區塊包含三個元素:數據、哈希值、前一區塊的哈希值。


區塊的第一個元素是數據。區塊中所保存的數據與區塊鏈的類型有關。例如,比特幣區塊鏈中的區塊保存了相關的交易信息,包括賣家,買家,以及交易比特幣的數量。


區塊的第二個元素是哈希值。每個區塊包含了一個哈希值,這個哈希值是的,它用來標識一個區塊和它所包含的所有內容。一旦某個區塊被創建,它的哈希值就相對應的被計算出來了。改變區塊中的某些內容會使得哈希值改變。所以換句話說:當你想要檢測區塊中內容的改變時,哈希值對你就很有幫助。如果一個區塊的指紋改變了,那它就再也不是之前的區塊了。


區塊的第三個元素是前一個區塊的哈希值。這個元素使得區塊之間可以形成鏈接,並且能夠使得區塊鏈十分的安全。


舉個例子假設我們有一條區塊鏈包含3個區塊。每個區塊包含了一個自己的哈希值以及前一個區塊的哈希值。3號區塊指向2號區塊,2號區塊又指向1號區塊。但是1號區塊有點特殊,它不能指向前一個區塊,因為它是第一個區塊。我們把1號區塊叫做創世區塊。


那麼,現在我們假設你篡改了第二個區塊。這將導致第二個區塊的哈希值改變,那麼3號區塊存儲的數據就是錯誤的、非法的。而3號區塊存儲的數據一旦是非法的,後面的區塊也一定是非法的。


所以如果一個人想要篡改區塊鏈中任何一個區塊,它必須修改這個區塊以及這個區塊之後的所有區塊。這將是一個很繁重的任務。


區塊鏈的工作量證明


但是,僅僅使用哈希值的方法不足以防止用戶篡改區塊。因為現在的計算機運算速度已經足夠強大,並且能夠每秒計算成千上萬的哈希值。java課程http://www.kmbdqn.cn/建議你完全可以篡改一個區塊並且重新計算其他的區塊的哈希值,這樣就使得你的區塊再次變得合法。


㈤ 主流區塊鏈技術有哪些

本文試圖對區塊鏈有關技術流派和主流平台進行一個概覽,作為學習區塊鏈技術體系的導覽,意在拋磚引玉,促進區塊鏈開發社區的討論與共識。區塊鏈技術的流派未戰先謀局,你想投入區塊鏈開發這個領域,至少先要搞清楚現在有哪些玩家,各自的主張和實力如何。劃分區塊鏈技術流派並無一定之規,據我所見,或可有以下四種方式:第一是按照節點准入規則,劃分為公有鏈、私有鏈和聯盟鏈。公有鏈的代表自然是比特幣和以太坊,私有鏈則以R3 Corda聲名最盛,聯盟鏈的代表作品是Hyperledger名下的Fabric。公有鏈注重匿名性與去中心化,而私有鏈及聯盟鏈注重高效率,而且還往往設置了准入門檻。公有鏈、私有鏈與聯盟鏈之間的這些不同都在技術中有所體現,比如私有鏈和聯盟鏈假設節點數目不大,可以採用PBFT演算法來形成共識。而公有鏈假設有大量且不斷動態變化的節點網路,用PBFT效率太低,只能採用類似抽彩票的演算法來確定意見領袖。這就意味著,私有鏈與聯盟鏈很難變成公有鏈,而用公有鏈來作聯盟鏈或私有鏈雖然容易,卻也並非即插即用。此種差異,學者不可不察。第二是按照共享目標,劃分為共享賬本和共享狀態機兩派。比特幣是典型的共享賬本,而Chain和BigchainDB也應屬此類,這幾個區塊鏈系統在各個節點之間共享一本總賬,因此對接金融應用比較方便。另一大類區塊鏈系統中,各個節點所共享的是可完成圖靈完備計算的狀態機,如以太坊、Fabric,它們都通過執行智能合約而改變共享狀態機狀態,進而達成種種復雜功能。第三是按照梅蘭妮· 斯旺所描述的代際演進,將區塊鏈系統分為1.0、2.0和3.0三代。其中1.0支撐去中心化交易和支付系統,2.0通過智能合約支撐行業應用,3.0支撐去中心化的社會體系。比特幣和Chain應屬於區塊鏈1.0系統,而以太坊和Fabric是區塊鏈2.0系統,目前尚無成功的區塊鏈3.0系統出現,不成功的嘗試倒是有那麼一個,就是著名的The DAO。第四是按照核心數據結構,分為區塊鏈和分布式總賬兩派。區塊鏈這一派在系統中真的實現了一個區塊的鏈作為核心數據結構,而分布式總賬這一派,只是吸取了區塊鏈的精神,並沒有真用一條區塊鏈作為核心數據結構,或者雖然暫時用了,但聲明說吾項庄舞區塊鏈,意在分布式總賬耳,若假以時日,因緣際會,未嘗不可取而代之也。主流區塊鏈技術平台了解流派劃分,仍是只能用來指點江山,吹牛論道,要動手,總要有個切入點。區塊鏈貨幣據說已經有上千個了,但值得關注的技術平台大概只有數十個,而如果要進入區塊鏈開發領域,打下一個好基礎,練出一身好功夫,撈到幾個好offer,則值得深入研究學習的平台,屈指可數。首先當然是比特幣。比特幣作為區塊鏈的第一個也是目前為止最成功、最重要的樣板工程,已經上線運行了八年多,本身沒有發生任何嚴重的安全和運維事故,其穩定與強悍堪稱當代軟體系統典範。比特幣Bitcoin Core是一個代碼質量高、文檔良好的開源軟體,從學習區塊鏈原理、掌握核心技術的角度來說,Bitcoin Core是最佳切入點,能夠學到原汁原味的區塊鏈技術。當然,Bitcoin Core是用C++寫的,而且用了一些C++11和Boost庫的機制,對學習者的C++水平提出了較高的要求。學習比特幣平台開發還有一個優勢,就是可以對接繁榮的比特幣技術社區。目前圍繞比特幣進行改進和提升的人很多,人多力量就大,諸如隔離驗證、閃電網路、側鏈等比較新的想法和技術,都率先在比特幣社區里落地。比如側鏈技術的主要領導者Blockstream是由密碼學貨幣元老Adam Back領銜的,而Blockstream是Bitcoin Core最大的貢獻者之一,所以一些有關側鏈的技術在比特幣社區里討論最充分。但比特幣作為一個典型的區塊鏈1.0系統,是不是支撐其他類型區塊鏈應用的最佳技術平台,存在很大的爭議。另外,也不是所有人都有能力和必要精通區塊鏈底層技術。所以對那些急於沖到區塊鏈領域里做(quān)事(qián)的人來說,可能更直截了當的學習目標是以太坊和Hyperledger Fabric。在以太坊上面用Solidity進行的智能合約開發是切入區塊鏈開發最簡單的方式,沒有之一。以太坊的理想非常宏大,由於配備了強大的圖靈完備的智能合約虛擬機,因此可以成為一切區塊鏈項目的母平台,是馱住整個區塊鏈世界的大烏龜。在以太坊上開發一個類似比特幣的加密貨幣,是一個不折不扣的小目標。一般有經驗的開發者在文檔指導下,半天到一天即可入門。問題在於,入門以後又如何?靠寫Solidity是否就可以包打天下?這是大大存疑的。我們也可以反過來說,如果以太坊+Solidity是區塊鏈的終極解決方案,那麼怎麼還會出現那麼多區塊鏈技術門派呢?特別是,以太坊似乎並沒有給現實世界中巨型的中心化組織們留下一條活路,這種徹底不妥協的革命態度有可能也成為以太坊推廣的障礙。當前以太坊項目的開發進展並不順利。一個比較突出的問題是項目過多,力量分散,導致項目質量參差不齊。但盡管如此,跟其他區塊鏈2.0平台相比,以太坊提供的開發環境是最簡單最完善的。初學區塊鏈的人絕對有必要學習以太坊,從而對區塊鏈和智能合約建立起一個最「正宗」的認識。主流區塊鏈技術平台的第三支就是Fabric,它是Hyperledger的第一個也是最知名的孵化項目。 Fabric最早來自IBM的Open Blockchain項目,到2015年11月,IBM將當時已經開發完成的44,000行Go語言代碼交給Linux基金會,並入Hyperledger項目之中。在2016年3月一次黑客馬拉松中,Blockstream和DAH兩家公司將各自的代碼並入Open Blockchain,隨後改名為Fabric。到目前為止,Fabric與Intel提供的Sawtooth Lake並列為Hyperledger的一級孵化項目,但前者得到的關注遠超後者。從技術角度來說,Fabric思路不錯,重點是滿足企業商用的需求,比如解決交易量問題。眾所周知,比特幣最大的短板是它每秒鍾7個交易的上限,完全無法滿足現實需要。而Fabric目標是實現每秒鍾10萬交易,這個量接近剛剛過去的雙十一交易量瞬時峰值,完全可以滿足正常條件下的行業級應用。Fabric用Go語言開發,也提供多種語言的API。特別值得一提的是,Fabric比較充分地運用了容器技術,比如其智能合約就運行在容器當中。這也是Go語言帶給Fabric的一項福利,因為Go語言靜態編譯部署的特徵很適合開發容器中的程序。Fabric還有一些特點,比如其membership服務可以設置節點准入審查,這是典型的聯盟鏈特徵。再比如其共識演算法是可定製的。Fabric的短板是體系較為復雜,雖有文檔,但缺少經驗的開發者學習起來障礙比較大。然而由於其定位清楚,迎合了不少企業的心態,所以已經有多家機構在基於Fabric秘密研發行業內的聯盟鏈項目。

㈥ 各區塊鏈架構的橫向比較

各區塊鏈架構的橫向比較
時常聽人們談起區塊鏈,從 2009 年比特幣誕生至今,各式各樣的區塊鏈系統或基於區塊鏈的應用不斷被開發出來,並被應用到大量的場景中,而區塊鏈技術本身也在不停地變化和改進。
區塊鏈又被稱為分布式賬本,與之對應的則是中心化賬本,比如銀行。與中心化賬本不同的是,分布式賬本依靠的是將賬本數據冗餘存儲在所有參與節點中,來保證賬本的安全性。簡單地說,區塊鏈會用到三種底層技術:點對點網路技術、密碼學技術和分布式一致性演算法。而通常,區塊鏈系統還會「免費附贈」一種被稱為智能合約的功能。智能合約雖然不是區塊鏈系統的必要組成部分,但由於區塊鏈天生所具備的去中心化特點,使它可以很好地為智能合約提供可信的計算環境。
為了適應不同場景的需求,區塊鏈系統在實際應用的過程中往往會需要進行各種改造,以滿足特定業務的要求,比如身份認證、共識機制、密鑰管理、交易頻次、響應時間、隱私保護、監管要求等。而實際應用區塊鏈系統的公司往往沒有進行這種改造的能力,於是市場上慢慢出現了一些用於定製專用區塊鏈系統的框架,採用這些框架就可以很方便地定製出適用於企業自身業務的區塊鏈系統。
本文將對目前市場上幾個典型的區塊鏈框架進行橫向對比,看看它們都有哪些特點,以及它們之間到底有哪些區別。為了保持對比的公正性,本文將只針對開源的區塊鏈框架進行討論。
各區塊鏈架構的簡單介紹
1、比特幣
比特幣(bitcoin)源自一名叫做中本聰(Satoshi Nakamoto)的人在 2008 年發表的一篇名為《比特幣:一種點對點的電子現金系統》(Bitcoin: A Peer-to-PeerElectronic Cash System)的論文,文中描述了一種被他稱為「比特幣」的電子貨幣及其演算法。在之後的幾年裡,比特幣不斷成長和成熟,而它的底層技術也逐漸被人們認識並抽象出來,這就是區塊鏈技術。比特幣作為區塊鏈的鼻祖,在區塊鏈的大家族中具有舉足輕重的地位,基於比特幣技術開發出的山寨幣(altcoins)的數量有如天上繁星,數不勝數。
從論文中可以得知,中本聰設計比特幣的目的,就是希望能夠實現一種完全基於點對點網路的電子現金系統,使得在線支付能夠直接由一方發起並支付給另外一方,中間不需要通過任何的中介機構。總結來說,他希望比特幣的設計能夠實現以下這些目標:
● 不需要中央機構就可以發行貨幣
● 不需要中介機構就可以支付
● 保持使用者的匿名性
● 交易無法被撤銷
從電子現金系統的角度來看,以上這些目標在比特幣中基本都得到了實現,但是依然有一些技術問題有待解決,比如延展性攻擊、區塊容量限制、區塊分叉、擴展性等。
在應用場景方面,目前大量的數字貨幣項目都是基於比特幣架構來設計的,此外還有一些比較實際的應用案例,比如彩色幣、t? 等。
彩色幣(coloredcoin),通過仔細跟蹤一些特定比特幣的來龍去脈,可以將它們與其他的比特幣區分開來,這些特定的比特幣就叫作彩色幣。它們具有一些特殊的屬性,從而具有與比特幣面值無關的價值,利用彩色幣的這種特性,使得開發者可以在比特幣網路上創建其它的數字資產。彩色幣本身就是比特幣,存儲和轉移不需要第三方,可以利用已經存在的比特幣的基礎。
t? 是比特幣區塊鏈在金融領域的應用,是美國在線零售商 Overstock 推出的基於區塊鏈的私有和公有股權交易平台。
2、以太坊
以太坊(ethereum) 的目標是提供一個帶有圖靈完備語言的區塊鏈,用這種語言可以創建合約來編寫任意狀態轉換功能,用戶只要簡單地用幾行代碼來實現邏輯,就能夠創建一個基於區塊鏈的應用程序,並應用於貨幣以外的場景。
以太坊的設計思想是不直接「支持」任何應用,但圖靈完備的編程語言意味著理論上任意的合約邏輯和任何類型的應用都可以被創建出來。總結來說,以太坊在比特幣的設計目標之外,還需要實現以下幾個目標:
● 圖靈完備的合約語言
● 內置的持久化狀態存儲
目前基於以太坊的合約項目已達到數百個,比較有名的有 Augur、TheDAO、Digix、FirstBlood 等。
Augur 是一個去中心化的預測市場平台,基於以太坊區塊鏈技術。用戶可以用數字貨幣進行預測和下注,依靠群眾的智慧來預判事件的發展結果,可以有效地消除對手方風險和伺服器的中心化風險。
限於篇幅,基於以太坊智能合約平台的項目就不多介紹了。基於以太坊的代碼進行改造的區塊鏈項目也有不少,但幾乎都是閉源項目,只能依靠一些公開的特性來推斷,所以就不在本文展開討論了。
3、Fabric
Fabric 是由 IBM 和 DAH 主導開發的一個區塊鏈框架,是超級帳本的項目成員之一。它的功能與以太坊類似,也是一個分布式的智能合約平台。但與以太坊和比特幣不同的是,它從一開始就是一個框架,而不是一個公有鏈,也沒有內置的代幣(token)。
超級賬本(hyperledger)是 Linux 基金會於 2015 年發起的推進區塊鏈技術和標準的開源項目,加入成員包括:荷蘭銀行(ABN AMRO)、埃森哲(Accenture)等十幾個不同利益體,目標是讓成員共同合作,共建開放平台,滿足來自多個不同行業各種用戶案例,並簡化業務流程。
作為一個區塊鏈框架,Fabric 採用了松耦合的設計,將共識機制、身份驗證等組件模塊化,使之在應用過程中可以方便地替換成自定義的模塊。除此之外,Fabric 還採用了容器技術,將智能合約代碼(chaincode)放在 docker 中運行,從而使得智能合約可以用幾乎任意的高級語言來編寫。
以下是 Fabric 的一些設計目標:
● 模塊化設計,組件可替換
● 運行於 docker 的智能合約
目前已經有不少採用 Fabric 架構進行開發的概念驗證(POC)項目在實施過程中,其中不乏一些金融機構做出的嘗試,不過由於項目剛剛起步,還沒有比較成熟的落地應用。
4、DNA
DNA(Distributed Networks Architecture,分布式網路架構),是由總部位於上海的區塊鏈創業公司「分布科技」開發的區塊鏈架構,可以同時支持公有鏈、聯盟鏈、私有鏈等不同應用類型和場景,並快速與業務系統集成。
與以太坊、Fabric不同的是,DNA 在系統底層實現了對多種數字資產的支持,用戶可以直接在鏈上創建自己的資產類型,並用智能合約來控制它的發行邏輯。對於絕大部分的區塊鏈應用場景,數字資產是必不可少的,而為每一種數字資產都開發一套基於智能合約的轉賬、發行邏輯是非常浪費且低效的。因此,由區塊鏈底層提供直接的數字資產功能是十分必要的。而對於那些完全不需要數字資產的應用場景,同樣可以基於 DNA 提供的智能合約架構來編寫任意的自定義邏輯來實現。
DNA 的設計目標主要有以下幾點:
● 多種數字資產的底層支持
● 圖靈完備的智能合約和狀態持久化
● 跨鏈互操作性
● 交易的最終性
目前已有不少金融機構採用 DNA 架構來進行區塊鏈概念驗證產品的開發。除此之外,還有一些已經落地的區塊鏈項目,如小蟻區塊鏈、法鏈等。
小蟻(antshares)是一個定位於資產數字化的公有鏈,將實體世界的資產和權益進行數字化,通過點對點網路進行登記發行、轉讓交易、清算交割等金融業務的去中心化網路協議。它採用社區化開發的模式,在架構上與 DNA 保持一致,從而可以與任何基於DNA 的區塊鏈系統發生跨鏈互操作。
法鏈是全球第一個大規模商用的法律存證區塊鏈,一個底層基於 DNA區塊鏈技術,並由多個機構參與建立和運營的證據記錄和保存系統。該系統沒有中心控制點,且數據一旦錄入,單個機構或節點無法篡改,從而滿足司法存證的要求。
5、Corda
Corda 是由一家總部位於紐約的區塊鏈創業公司 R3CEV 開發的,由其發起的 R3區塊鏈聯盟,至今已吸引了數十家巨頭銀行的參與,其中包括富國銀行、美國銀行、紐約梅隆銀行、花旗銀行、德國商業銀行、德意志銀行、匯豐銀行、三菱 UFJ 金融集團、摩根士丹利、澳大利亞國民銀行、加拿大皇家銀行、瑞典北歐斯安銀行(SEB)、法國興業銀行等。
從 R3 成員的組成上也可以看出,Corda 是一款專門用於銀行與銀行間業務的區塊鏈架構。盡管 R3 自己聲稱 Corda 不是區塊鏈,但從各項特徵來看,它具備區塊鏈的一些特性。
技術對比
1、數字資產
接下來,將對前文中提到的這些區塊鏈框架進行一系列的技術對比,並從多個維度展開介紹它們的區別與相似之處。

區塊鏈的內置代幣通常是一種經濟激勵模型和防止垃圾交易的手段。比特幣天生就有且只有一種內置代幣,所以在比特幣系統中所有的「交易」本質上都是轉賬行為,除非通過外部的協議層來給比特幣增加額外的數字資產。
以太坊和 DNA 具有內置代幣,它們的作用除了以上提到的經濟激勵和防止垃圾交易之外,還具有為系統內置功能提供一個收費的渠道。比如以太坊的智能合約運行需要消耗 GAS,而 DNA 的數字資產創建也需要消耗一定的代幣。
以太坊和 Fabric 沒有內置的多種數字資產支持,而是通過智能合約來實現相應的功能。這種方式的好處在於,系統設計可以做到非常簡潔,而且資產的行為可以任意指定,自由度極高。然而這樣的設計也會帶來一系列的負面影響,比如所有的資產創建者不得不自己編寫重復的業務邏輯,而用戶也沒有辦法通過統一的方式去操作自己的資產。
相比之下,DNA 和 Corda 採用了在底層支持多種數字資產的方式,讓資產創建者可以方便地創建自己的資產類型,而用戶也可以在同一個客戶端中管理所有的資產。對於邏輯更加復雜一點的業務場景來說,他們同樣可以利用智能合約來強化資產的功能,或者創建一種與資產無關的業務邏輯。
2、賬戶系統

UTXO(Unspent Transaction Output)是這樣一種機制:每一枚數字貨幣都會被登記在一個賬戶的所有權之下,一枚數字貨幣有兩種狀態,即要麼還沒有被花費,要麼已經被花費。當需要使用一枚數字貨幣的時候,就將它的狀態標記為已經花費,並創造一枚新的與之等額的數字貨幣,將它的所有權登記到新的賬戶之下。在這個過程中,被標記為已花費的數字貨幣就被稱為交易的輸入,而創造出來的新的數字貨幣被稱為交易的輸出,在一筆交易中,可以包含多個輸入和多個輸出,但是輸入之和與輸出之和必須相等。要計算一個賬戶的余額時,只要將所有登記在該賬戶下的數字貨幣的面額相加即可得出。
比特幣和 Corda 就採用了 UTXO 這樣一種賬戶機制,而以太坊則採用了更加直觀的余額機制:每個賬戶有一個狀態,狀態中直接記錄了賬戶當前的余額,轉賬的邏輯就是從一個賬戶中減去一部分余額,並在另一個賬戶中加上相應的余額,減去的部分和加上的部分必須相等。DNA 在賬戶機制上同時兼容這兩種模式。
那麼 UTXO 模式和余額模式,究竟有什麼優缺點呢?UTXO 最大的好處就是,基於 UTXO 的交易可以並行驗證且任意排序,因為所有的 UTXO 之間都是沒有關聯的,這對區塊鏈未來的伸縮性是有很大幫助的,而基於余額的設計就沒有這個優勢了;反過來,余額設計的優點是設計思想非常簡潔和直覺化,便於程序實現,特別是在智能合約中,要處理 UTXO 的狀態是非常困難的。這也是為什麼以智能合約為主要功能的以太坊選擇余額設計的原因,而比特幣、OnchainDNA、Corda 這些以數字資產為核心的架構則更傾向於 UTXO 設計。
關於身份認證,比特幣和以太坊基本沒有身份認證的設計,原因很簡單,因為這兩者的設計思想都是強調隱私和匿名,而反對監管和中心化,而身份認證就勢必要引入一些中心或者弱化的中心機構。Fabric、DNA 和 Corda 不約而同地選擇了採用數字證書來對用戶身份進行認證,原因在於這三者都有應用於現有金融系統的設計目標,而金融系統必然要考慮合規化並接受監管,此外現有的金融系統已經大范圍地採用數字證書方案,這樣便可以和區塊鏈系統快速集成。

㈦ 區塊鏈的三大核心技術是什麼

區塊鏈運作的7個核心技術介紹 2018-01-15
1.區塊鏈的鏈接
顧名思義,區塊鏈即由一個個區塊組成的鏈。每個區塊分為區塊頭和區塊體(含交易數據)兩個部分。區塊頭包括用來實現區塊鏈接的前一區塊的哈希(PrevHash)值(又稱散列值)和用於計算挖礦難度的隨機數(nonce)。前一區塊的哈希值實際是上一個區塊頭部的哈希值,而計算隨機數規則決定了哪個礦工可以獲得記錄區塊的權力。
2.共識機制
區塊鏈是伴隨比特幣誕生的,是比特幣的基礎技術架構。可以將區塊鏈理解為一個基於互聯網的去中心化記賬系統。類似比特幣這樣的去中心化數字貨幣系統,要求在沒有中心節點的情況下保證各個誠實節點記賬的一致性,就需要區塊鏈來完成。所以區塊鏈技術的核心是在沒有中心控制的情況下,在互相沒有信任基礎的個體之間就交易的合法性等達成共識的共識機制。
區塊鏈的共識機制目前主要有4類:PoW、PoS、DPoS、分布式一致性演算法。
3.解鎖腳本
腳本是區塊鏈上實現自動驗證、自動執行合約的重要技術。每一筆交易的每一項輸出嚴格意義上並不是指向一個地址,而是指向一個腳本。腳本類似一套規則,它約束著接收方怎樣才能花掉這個輸出上鎖定的資產。
交易的合法性驗證也依賴於腳本。目前它依賴於兩類腳本:鎖定腳本與解鎖腳本。鎖定腳本是在輸出交易上加上的條件,通過一段腳本語言來實現,位於交易的輸出。解鎖腳本與鎖定腳本相對應,只有滿足鎖定腳本要求的條件,才能花掉這個腳本上對應的資產,位於交易的輸入。通過腳本語言可以表達很多靈活的條件。解釋腳本是通過類似我們編程領域里的「虛擬機」,它分布式運行在區塊鏈網路里的每一個節點。
4.交易規則
區塊鏈交易就是構成區塊的基本單位,也是區塊鏈負責記錄的實際有效內容。一個區塊鏈交易可以是一次轉賬,也可以是智能合約的部署等其他事務。
就比特幣而言,交易即指一次支付轉賬。其交易規則如下:
1)交易的輸入和輸出不能為空。
2)對交易的每個輸入,如果其對應的UTXO輸出能在當前交易池中找到,則拒絕該交易。因為當前交易池是未被記錄在區塊鏈中的交易,而交易的每個輸入,應該來自確認的UTXO。如果在當前交易池中找到,那就是雙花交易。
3)交易中的每個輸入,其對應的輸出必須是UTXO。
4)每個輸入的解鎖腳本(unlocking )必須和相應輸出的鎖定腳本(locking )共同驗證交易的合規性。
5.交易優先順序
區塊鏈交易的優先順序由區塊鏈協議規則決定。對於比特幣而言,交易被區塊包含的優先次序由交易廣播到網路上的時間和交易額的大小決定。隨著交易廣播到網路上的時間的增長,交易的鏈齡增加,交易的優先順序就被提高,最終會被區塊包含。對於以太坊而言,交易的優先順序還與交易的發布者願意支付的交易費用有關,發布者願意支付的交易費用越高,交易被包含進區塊的優先順序就越高。
6.Merkle證明
Merkle證明的原始應用是比特幣系統(Bitcoin),它是由中本聰(Satoshi Nakamoto)在2009年描述並且創造的。比特幣區塊鏈使用了Merkle證明,為的是將交易存儲在每一個區塊中。使得交易不能被篡改,同時也容易驗證交易是否包含在一個特定區塊中。
7.RLP
RLP(Recursive Length Prefix,遞歸長度前綴編碼)是Ethereum中對象序列化的一個主要編碼方式,其目的是對任意嵌套的二進制數據的序列進行編碼。

㈧ 區塊鏈技術架構中的三個層次是什麼

金窩窩分析區塊鏈技術中的三個層次如下:
協議層
所謂的協議層,就是指代最底層的技術。這個層次通常是一個完整的區塊鏈產品,類似於我們電腦的操作系統,它維護著網路節點,僅提供Api供調用。通常官方會提供簡單的客戶端(通稱為錢包),這個客戶端錢包功能也很簡單,只能建立地址、驗證簽名、轉賬支付、查看余額等。
擴展層
這個層面類似於電腦的驅動程序,是為了讓區塊鏈產品更加實用。
應用層
這個層面類似於電腦中的各種軟體程序,是普通人可以真正直接使用的產品,也可以理解為B/S架構的產品中的瀏覽器端(Browser)。這個層面的應用,目前幾乎是空白。

㈨ 區塊鏈技術包含的幾種基礎技術是什麼

區塊鏈1.0時代即是數字貨幣的時代,技術基礎為:
1.
以區塊為單位的連庄數據塊結構
2.
全網共享賬本
3.
非對稱加密
4.
源代碼開源
區塊鏈2.0時代技術基礎:
1.
智能合約;是區塊鏈系統中的應用,是以編碼的可自動運行的的業務邏輯,通常有自己代幣和專用開發語言;
2.
DAPP:包含用戶接賣弄的應用,包括但不限於各種加密貨幣,如以太坊錢包;
3.
虛擬機:用於執行智能合約編譯後的代碼,虛擬機是圖靈完備的。
隨著區塊鏈技術的應用和不斷深入,區塊鏈3.0時代已經來臨,從各行各業的運轉背後都可以看到區塊鏈協作運轉的模式,因此區塊鏈必將廣泛而深刻的改變人類的生活方式,因此整個生活服務將進入區塊鏈時代。在這個互聯網發展過程當中,區塊鏈+實體行業、區塊鏈電商、區塊鏈社群運營都可以運用到區塊鏈技術。
當然3.0伴隨著現代密碼學發展才產生的,現今應用的密碼學是20年前的的密碼學成果,因此要將區塊鏈技術應用於更多參與場景,特別是應用於互聯網經濟等方面,現有的加密技術是否滿足需求還需要更多的驗證,需要更深入的整合密碼學前沿技術,不斷創新。

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