虛擬貨幣區塊連架構圖
在比特幣剛發行的時候人們發現了,它去中心化,不受任何中心管制;它完全開放,除了交易信息加密之外整個系統信息高度透明,技術都是開源的;安全性,只要不能控制全部節點的%51,就無法肆意修改數據,這使得它相對安全;獨立性,整個模式和比特幣不依賴任何第三方,所有節點都在系統內驗證、交換數據,不受任何干預
我們這里詳細解釋什麼是區塊鏈技術,說白了就是區塊+鏈,那什麼是 「區塊」 ?什麼又是 「鏈」 呢?
區塊就是一個賬本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
每一個區塊包含了前一個區塊的加密散列、相應時間戳記以及交易資料(通常用默克爾樹(Merkle tree)演算法計算的散列值表示),這樣的設計使得區塊內容具有難以篡改的特性。用區塊鏈技術所串接的分布式賬本能讓兩方有效記錄交易,且可永久查驗此交易。
哈希函數h()的作用:將任意長度的字元串,轉換成固定長度(例如256位)的輸出。輸出也被稱為 哈希值 ,這個輸出不可逆
很難找到兩個不同的x和y,使得h(x) = h(y),也就是說兩個不同的輸入,會有不同的輸出。理論上說兩個不同的輸入可能會有不同的輸出,但這幾乎不可能,比方說一個無限的空間映射到一個有限的空間,肯定存在多對一的情況,理論存在,但沒有任何規律,保證你無法通過數學上的任何推斷來找到這個結果,為什麼這里是256位呢?不是更長的呢?因為256位已經足夠安全。
將賬本拆分成塊,比如一個本子的一張紙就是一個區塊,每個區塊記錄一段時間內的交易,列如10分鍾
我們把每張紙比作一個一個 區塊 ,在每個區塊的上面增加一部分內容我們把它叫做 區塊頭 ,其中記錄父區塊的哈希值,通過每個區塊儲存父區塊的哈希值,將所有區塊按順利連接起來,形成區塊鏈
把 1區塊 的哈希值記錄到 2區塊 的區塊頭上,如此操作每個區塊的區塊頭都記錄父區塊的哈希值,每個區塊都按照順序鏈接起來了,這就叫做區塊鏈。第一個區塊沒有區塊頭,又被稱之為創世區塊
區塊鏈是一個賬本,在賬本上只有發生了交易你的賬戶上的錢才會變多和變少,需要進行交易那麼首先需要一個賬號和密碼,就像你的銀行卡有賬號和密碼別人就可以對你進行一個轉賬,在區塊賬本上這個賬號密碼就是公鑰和私鑰
老王(已有私鑰,公鑰),想轉給張10個BTC,需要一些操作
證明是老王本人發出轉賬 簽名函數Sign (老王的私鑰 + 轉賬信息:老王轉給張三10 BTC)=本次專賬簽名
驗證是老王本人發出轉賬 驗證函數Verify (老王的地址 + 轉賬詳細:老王轉給張三10 BTC + 本次轉賬簽名)=true
一旦轉賬記錄到區塊從此誰也不能改變它,張三增加10 BTC,老王則相應減少10 BTC,整個操作都是自動的,比如你的錢包app它會幫你去做這樣的事情,app知道你的私鑰,你告訴錢包交易內容,錢包簽名向全網公布,等待其他人來驗證這筆交易
中心化記賬效率會更高,銀行、政府或者支付寶幫你記賬,都很可靠,因為他們都無法動你的錢,除非它們有你的私鑰
中心化記賬存在一些缺點
去中心化人人都可以記賬,每個人可以保留一個完整的賬本。任何人都可以下載開源程序,參與比特幣的p2p網路,監聽來自全世界發送的交易,成為記賬節點,參與記賬,假設小逸發布了一筆交易向全網廣播,A記賬節點監聽到了這筆交易,A驗證了這筆交易位true之後放入交易池繼續向其它節點傳播,因為是網路傳播,同一時間不同記賬節點的交易池不一定相同,每10分鍾,從所有記賬節點當中,按照某個方式抽取一名,驗證這個節點的交易為true之後,之後將這個選中的節點交易池中的交易記錄與自己(A)節點的交易池中的交易記錄對比一下,對比完之後會將自己交易池中已經被選中記賬節點記錄的交易刪掉,別的不動繼續記賬等待下一次被選中,每隔10分鍾就是一個循環,這個10分鍾所有記賬節點正常記賬,10分鍾之後再選出一個節點把它交易池當中的交易作為一個新的區塊,這個區塊來自所有記賬節點中我任意選擇的一個記賬節點的交易池,如此不斷循環往復
交易並不是被記錄就完成,只有當這筆交易變成了某一個區塊,這筆交易才算是真正的完成。這就是去中心化的一個記賬的完整的流程,你的交易並不會第一時間被記錄,因為p2p網路傳播需要時間,如果被選中區塊的節點還沒有接受到你的交易,交易就沒有完成。每10分鍾產生一個區塊,但不是所有在10分鍾內的交易都能記錄。10分鍾只是一個平均值
去中心化記賬的特點,有記賬權的記賬節點,每十分鍾被選中的節點它會獲得50BTC獎勵,每21萬個區塊差不多4年,獎勵減半,比特幣自發行已經兩次減半,那麼每十分鍾產生一個新的區塊這個記賬節點得到的獎勵是10.5BTC,每隔4年減半那麼可以算出BTC的總量大約為2100萬枚,預計2040年開采完,記錄一個區塊的獎勵也是比特幣唯一的發行方式,當BTC開采完之後,記賬節點可以獲得的收益就只有交易的手續費了
記賬節點通過題目來爭奪記賬權,
找到某位隨機數使得等式不成立
SHA256哈希函數 (隨機數 + 父區塊哈希值 + 交易池中的交易) 某一指定值)
從0開始遍歷隨機數碰運氣之外,沒有其它解法,解題的過程,又叫做 挖礦 ,所以解這個題目的記賬節點又被稱之為 礦工 ,你遍歷隨機數越快你拿到這個記賬權的可能性就越大,這個遍歷速度就被礦老闆們稱之為 算力 ,為了得到這個算力,礦老闆們就會購買更多且更高算力的礦機
誰先解對,誰就得到記賬權。A記賬節點率先找到解,即向全網公布,其他節點驗證無誤之後,A節點就獲得了這個區塊,獲得12.5個BTC的收益,在新區塊之後重新開始新一輪計算。這個方式被稱之為(POW)分配記賬權
一般大約10分鍾解出這個隨機數,10並不絕對,因為解開這個題目的過程本就是個碰運氣的過程,未來應對算力的變化,比特幣每隔2016個區塊,大約兩周,會加大或減小難度,使得平均產生區塊的時間是十分鍾
每一個區塊包含了前一個區塊的加密散列、相應時間戳記以及交易資料(通常用默克爾樹(Merkle tree)演算法計算的散列值表示),這樣的設計使得區塊內容具有難以篡改的特性。用區塊鏈技術所串接的分布式賬本能讓兩方有效記錄交易,且可永久查驗此交易。
和傳統存儲的數據不同的是,區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據,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。
麻將作為中國傳統的區塊鏈項目,四個礦工一組,先碰撞出13個數字正確哈希值的礦工可以獲得記賬權並得到獎勵。
很多人講區塊鏈是騙局比特幣是騙局,這也許是個騙局,但是這個技術已經被廣泛地承認和應用,區塊鏈涉及的密碼學知識一般人再借幾個腦子給你你也搞不懂,在一個相對理性的角度看待問題最重要,千萬別聽風就是雨。
這門技術有著不可思議的地方 在一個沒有中心沒有監管的情況下保持著絕對的秩序 這個只需由大家的共識建立的信任,比特幣創造了這個共識,在區塊鏈的世界裡每個人都是公平平等的。
❷ 【深度知識】區塊鏈之加密原理圖示(加密,簽名)
先放一張以太坊的架構圖:
在學習的過程中主要是採用單個模塊了學習了解的,包括P2P,密碼學,網路,協議等。直接開始總結:
秘鑰分配問題也就是秘鑰的傳輸問題,如果對稱秘鑰,那麼只能在線下進行秘鑰的交換。如果在線上傳輸秘鑰,那就有可能被攔截。所以採用非對稱加密,兩把鑰匙,一把私鑰自留,一把公鑰公開。公鑰可以在網上傳輸。不用線下交易。保證數據的安全性。
如上圖,A節點發送數據到B節點,此時採用公鑰加密。A節點從自己的公鑰中獲取到B節點的公鑰對明文數據加密,得到密文發送給B節點。而B節點採用自己的私鑰解密。
2、無法解決消息篡改。
如上圖,A節點採用B的公鑰進行加密,然後將密文傳輸給B節點。B節點拿A節點的公鑰將密文解密。
1、由於A的公鑰是公開的,一旦網上黑客攔截消息,密文形同虛設。說白了,這種加密方式,只要攔截消息,就都能解開。
2、同樣存在無法確定消息來源的問題,和消息篡改的問題。
如上圖,A節點在發送數據前,先用B的公鑰加密,得到密文1,再用A的私鑰對密文1加密得到密文2。而B節點得到密文後,先用A的公鑰解密,得到密文1,之後用B的私鑰解密得到明文。
1、當網路上攔截到數據密文2時, 由於A的公鑰是公開的,故可以用A的公鑰對密文2解密,就得到了密文1。所以這樣看起來是雙重加密,其實最後一層的私鑰簽名是無效的。一般來講,我們都希望簽名是簽在最原始的數據上。如果簽名放在後面,由於公鑰是公開的,簽名就缺乏安全性。
2、存在性能問題,非對稱加密本身效率就很低下,還進行了兩次加密過程。
如上圖,A節點先用A的私鑰加密,之後用B的公鑰加密。B節點收到消息後,先採用B的私鑰解密,然後再利用A的公鑰解密。
1、當密文數據2被黑客攔截後,由於密文2隻能採用B的私鑰解密,而B的私鑰只有B節點有,其他人無法機密。故安全性最高。
2、當B節點解密得到密文1後, 只能採用A的公鑰來解密。而只有經過A的私鑰加密的數據才能用A的公鑰解密成功,A的私鑰只有A節點有,所以可以確定數據是由A節點傳輸過來的。
經兩次非對稱加密,性能問題比較嚴重。
基於以上篡改數據的問題,我們引入了消息認證。經過消息認證後的加密流程如下:
當A節點發送消息前,先對明文數據做一次散列計算。得到一個摘要, 之後將照耀與原始數據同時發送給B節點。當B節點接收到消息後,對消息解密。解析出其中的散列摘要和原始數據,然後再對原始數據進行一次同樣的散列計算得到摘要1, 比較摘要與摘要1。如果相同則未被篡改,如果不同則表示已經被篡改。
在傳輸過程中,密文2隻要被篡改,最後導致的hash與hash1就會產生不同。
無法解決簽名問題,也就是雙方相互攻擊。A對於自己發送的消息始終不承認。比如A對B發送了一條錯誤消息,導致B有損失。但A抵賴不是自己發送的。
在(三)的過程中,沒有辦法解決交互雙方相互攻擊。什麼意思呢? 有可能是因為A發送的消息,對A節點不利,後來A就抵賴這消息不是它發送的。
為了解決這個問題,故引入了簽名。這里我們將(二)-4中的加密方式,與消息簽名合並設計在一起。
在上圖中,我們利用A節點的私鑰對其發送的摘要信息進行簽名,然後將簽名+原文,再利用B的公鑰進行加密。而B得到密文後,先用B的私鑰解密,然後 對摘要再用A的公鑰解密,只有比較兩次摘要的內容是否相同。這既避免了防篡改問題,有規避了雙方攻擊問題。因為A對信息進行了簽名,故是無法抵賴的。
為了解決非對稱加密數據時的性能問題,故往往採用混合加密。這里就需要引入對稱加密,如下圖:
在對數據加密時,我們採用了雙方共享的對稱秘鑰來加密。而對稱秘鑰盡量不要在網路上傳輸,以免丟失。這里的共享對稱秘鑰是根據自己的私鑰和對方的公鑰計算出的,然後適用對稱秘鑰對數據加密。而對方接收到數據時,也計算出對稱秘鑰然後對密文解密。
以上這種對稱秘鑰是不安全的,因為A的私鑰和B的公鑰一般短期內固定,所以共享對稱秘鑰也是固定不變的。為了增強安全性,最好的方式是每次交互都生成一個臨時的共享對稱秘鑰。那麼如何才能在每次交互過程中生成一個隨機的對稱秘鑰,且不需要傳輸呢?
那麼如何生成隨機的共享秘鑰進行加密呢?
對於發送方A節點,在每次發送時,都生成一個臨時非對稱秘鑰對,然後根據B節點的公鑰 和 臨時的非對稱私鑰 可以計算出一個對稱秘鑰(KA演算法-Key Agreement)。然後利用該對稱秘鑰對數據進行加密,針對共享秘鑰這里的流程如下:
對於B節點,當接收到傳輸過來的數據時,解析出其中A節點的隨機公鑰,之後利用A節點的隨機公鑰 與 B節點自身的私鑰 計算出對稱秘鑰(KA演算法)。之後利用對稱秘鑰機密數據。
對於以上加密方式,其實仍然存在很多問題,比如如何避免重放攻擊(在消息中加入 Nonce ),再比如彩虹表(參考 KDF機制解決 )之類的問題。由於時間及能力有限,故暫時忽略。
那麼究竟應該採用何種加密呢?
主要還是基於要傳輸的數據的安全等級來考量。不重要的數據其實做好認證和簽名就可以,但是很重要的數據就需要採用安全等級比較高的加密方案了。
密碼套件 是一個網路協議的概念。其中主要包括身份認證、加密、消息認證(MAC)、秘鑰交換的演算法組成。
在整個網路的傳輸過程中,根據密碼套件主要分如下幾大類演算法:
秘鑰交換演算法:比如ECDHE、RSA。主要用於客戶端和服務端握手時如何進行身份驗證。
消息認證演算法:比如SHA1、SHA2、SHA3。主要用於消息摘要。
批量加密演算法:比如AES, 主要用於加密信息流。
偽隨機數演算法:例如TLS 1.2的偽隨機函數使用MAC演算法的散列函數來創建一個 主密鑰 ——連接雙方共享的一個48位元組的私鑰。主密鑰在創建會話密鑰(例如創建MAC)時作為一個熵來源。
在網路中,一次消息的傳輸一般需要在如下4個階段分別進行加密,才能保證消息安全、可靠的傳輸。
握手/網路協商階段:
在雙方進行握手階段,需要進行鏈接的協商。主要的加密演算法包括RSA、DH、ECDH等
身份認證階段:
身份認證階段,需要確定發送的消息的來源來源。主要採用的加密方式包括RSA、DSA、ECDSA(ECC加密,DSA簽名)等。
消息加密階段:
消息加密指對發送的信息流進行加密。主要採用的加密方式包括DES、RC4、AES等。
消息身份認證階段/防篡改階段:
主要是保證消息在傳輸過程中確保沒有被篡改過。主要的加密方式包括MD5、SHA1、SHA2、SHA3等。
ECC :Elliptic Curves Cryptography,橢圓曲線密碼編碼學。是一種根據橢圓上點倍積生成 公鑰、私鑰的演算法。用於生成公私秘鑰。
ECDSA :用於數字簽名,是一種數字簽名演算法。一種有效的數字簽名使接收者有理由相信消息是由已知的發送者創建的,從而發送者不能否認已經發送了消息(身份驗證和不可否認),並且消息在運輸過程中沒有改變。ECDSA簽名演算法是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,最後簽名出來的值也是分為r,s。 主要用於身份認證階段 。
ECDH :也是基於ECC演算法的霍夫曼樹秘鑰,通過ECDH,雙方可以在不共享任何秘密的前提下協商出一個共享秘密,並且是這種共享秘鑰是為當前的通信暫時性的隨機生成的,通信一旦中斷秘鑰就消失。 主要用於握手磋商階段。
ECIES: 是一種集成加密方案,也可稱為一種混合加密方案,它提供了對所選擇的明文和選擇的密碼文本攻擊的語義安全性。ECIES可以使用不同類型的函數:秘鑰協商函數(KA),秘鑰推導函數(KDF),對稱加密方案(ENC),哈希函數(HASH), H-MAC函數(MAC)。
ECC 是橢圓加密演算法,主要講述了按照公私鑰怎麼在橢圓上產生,並且不可逆。 ECDSA 則主要是採用ECC演算法怎麼來做簽名, ECDH 則是採用ECC演算法怎麼生成對稱秘鑰。以上三者都是對ECC加密演算法的應用。而現實場景中,我們往往會採用混合加密(對稱加密,非對稱加密結合使用,簽名技術等一起使用)。 ECIES 就是底層利用ECC演算法提供的一套集成(混合)加密方案。其中包括了非對稱加密,對稱加密和簽名的功能。
<meta charset="utf-8">
這個先訂條件是為了保證曲線不包含奇點。
所以,隨著曲線參數a和b的不斷變化,曲線也呈現出了不同的形狀。比如:
所有的非對稱加密的基本原理基本都是基於一個公式 K = k G。其中K代表公鑰,k代表私鑰,G代表某一個選取的基點。非對稱加密的演算法 就是要保證 該公式 不可進行逆運算( 也就是說G/K是無法計算的 )。 *
ECC是如何計算出公私鑰呢?這里我按照我自己的理解來描述。
我理解,ECC的核心思想就是:選擇曲線上的一個基點G,之後隨機在ECC曲線上取一個點k(作為私鑰),然後根據k G計算出我們的公鑰K。並且保證公鑰K也要在曲線上。*
那麼k G怎麼計算呢?如何計算k G才能保證最後的結果不可逆呢?這就是ECC演算法要解決的。
首先,我們先隨便選擇一條ECC曲線,a = -3, b = 7 得到如下曲線:
在這個曲線上,我隨機選取兩個點,這兩個點的乘法怎麼算呢?我們可以簡化下問題,乘法是都可以用加法表示的,比如2 2 = 2+2,3 5 = 5+5+5。 那麼我們只要能在曲線上計算出加法,理論上就能算乘法。所以,只要能在這個曲線上進行加法計算,理論上就可以來計算乘法,理論上也就可以計算k*G這種表達式的值。
曲線上兩點的加法又怎麼算呢?這里ECC為了保證不可逆性,在曲線上自定義了加法體系。
現實中,1+1=2,2+2=4,但在ECC演算法里,我們理解的這種加法體系是不可能。故需要自定義一套適用於該曲線的加法體系。
ECC定義,在圖形中隨機找一條直線,與ECC曲線相交於三個點(也有可能是兩個點),這三點分別是P、Q、R。
那麼P+Q+R = 0。其中0 不是坐標軸上的0點,而是ECC中的無窮遠點。也就是說定義了無窮遠點為0點。
同樣,我們就能得出 P+Q = -R。 由於R 與-R是關於X軸對稱的,所以我們就能在曲線上找到其坐標。
P+R+Q = 0, 故P+R = -Q , 如上圖。
以上就描述了ECC曲線的世界裡是如何進行加法運算的。
從上圖可看出,直線與曲線只有兩個交點,也就是說 直線是曲線的切線。此時P,R 重合了。
也就是P = R, 根據上述ECC的加法體系,P+R+Q = 0, 就可以得出 P+R+Q = 2P+Q = 2R+Q=0
於是乎得到 2 P = -Q (是不是與我們非對稱演算法的公式 K = k G 越來越近了)。
於是我們得出一個結論,可以算乘法,不過只有在切點的時候才能算乘法,而且只能算2的乘法。
假若 2 可以變成任意個數進行想乘,那麼就能代表在ECC曲線里可以進行乘法運算,那麼ECC演算法就能滿足非對稱加密演算法的要求了。
那麼我們是不是可以隨機任何一個數的乘法都可以算呢? 答案是肯定的。 也就是點倍積 計算方式。
選一個隨機數 k, 那麼k * P等於多少呢?
我們知道在計算機的世界裡,所有的都是二進制的,ECC既然能算2的乘法,那麼我們可以將隨機數k描 述成二進制然後計算。假若k = 151 = 10010111
由於2 P = -Q 所以 這樣就計算出了k P。 這就是點倍積演算法 。所以在ECC的曲線體系下是可以來計算乘法,那麼以為這非對稱加密的方式是可行的。
至於為什麼這樣計算 是不可逆的。這需要大量的推演,我也不了解。但是我覺得可以這樣理解:
我們的手錶上,一般都有時間刻度。現在如果把1990年01月01日0點0分0秒作為起始點,如果告訴你至起始點為止時間流逝了 整1年,那麼我們是可以計算出現在的時間的,也就是能在手錶上將時分秒指針應該指向00:00:00。但是反過來,我說現在手錶上的時分秒指針指向了00:00:00,你能告訴我至起始點算過了有幾年了么?
ECDSA簽名演算法和其他DSA、RSA基本相似,都是採用私鑰簽名,公鑰驗證。只不過演算法體系採用的是ECC的演算法。交互的雙方要採用同一套參數體系。簽名原理如下:
在曲線上選取一個無窮遠點為基點 G = (x,y)。隨機在曲線上取一點k 作為私鑰, K = k*G 計算出公鑰。
簽名過程:
生成隨機數R, 計算出RG.
根據隨機數R,消息M的HASH值H,以及私鑰k, 計算出簽名S = (H+kx)/R.
將消息M,RG,S發送給接收方。
簽名驗證過程:
接收到消息M, RG,S
根據消息計算出HASH值H
根據發送方的公鑰K,計算 HG/S + xK/S, 將計算的結果與 RG比較。如果相等則驗證成功。
公式推論:
HG/S + xK/S = HG/S + x(kG)/S = (H+xk)/GS = RG
在介紹原理前,說明一下ECC是滿足結合律和交換律的,也就是說A+B+C = A+C+B = (A+C)+B。
這里舉一個WIKI上的例子說明如何生成共享秘鑰,也可以參考 Alice And Bob 的例子。
Alice 與Bob 要進行通信,雙方前提都是基於 同一參數體系的ECC生成的 公鑰和私鑰。所以有ECC有共同的基點G。
生成秘鑰階段:
Alice 採用公鑰演算法 KA = ka * G ,生成了公鑰KA和私鑰ka, 並公開公鑰KA。
Bob 採用公鑰演算法 KB = kb * G ,生成了公鑰KB和私鑰 kb, 並公開公鑰KB。
計算ECDH階段:
Alice 利用計算公式 Q = ka * KB 計算出一個秘鑰Q。
Bob 利用計算公式 Q' = kb * KA 計算出一個秘鑰Q'。
共享秘鑰驗證:
Q = ka KB = ka * kb * G = ka * G * kb = KA * kb = kb * KA = Q'
故 雙方分別計算出的共享秘鑰不需要進行公開就可採用Q進行加密。我們將Q稱為共享秘鑰。
在以太坊中,採用的ECIEC的加密套件中的其他內容:
1、其中HASH演算法採用的是最安全的SHA3演算法 Keccak 。
2、簽名演算法採用的是 ECDSA
3、認證方式採用的是 H-MAC
4、ECC的參數體系採用了secp256k1, 其他參數體系 參考這里
H-MAC 全程叫做 Hash-based Message Authentication Code. 其模型如下:
在 以太坊 的 UDP通信時(RPC通信加密方式不同),則採用了以上的實現方式,並擴展化了。
首先,以太坊的UDP通信的結構如下:
其中,sig是 經過 私鑰加密的簽名信息。mac是可以理解為整個消息的摘要, ptype是消息的事件類型,data則是經過RLP編碼後的傳輸數據。
其UDP的整個的加密,認證,簽名模型如下:
❸ 區塊鏈架構設計有哪些
區塊鏈作為一種架構設計的實現,與基礎語言或平台等差別較大。區塊鏈是加密貨幣背後的技術,是當下與VR虛擬現實等比肩的熱門技術之一,本身不是新技術,類似Ajax,可以說它是一種技術架構,所以我們從架構設計的角度談談區塊鏈的技術實現。無論你擅長什麼編程語言,都能夠參考這種設計去實現一款區塊鏈產品。與此同時,梳理與之相關的知識圖譜和體系,幫助大家系統去學習研究。
從架構設計上來說,區塊鏈可以簡單的分為三個層次,協議層、擴展層和應用層。其中,協議層又可以分為存儲層和網路層,它們相互獨立但又不可分割。
區塊鏈架構圖
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
❹ 到底什麼是區塊鏈區塊鏈就是虛擬幣
我來通俗的給你講一下區塊鏈吧,不需 用什麼高深的專業術語,因為那樣太難懂了,我給你打個比方吧,保證你一看就懂。
中國的麻將可以理解成區塊鏈,假如你們四個ABCD要去打麻將,誰招呼的呢?A招呼的,那麼A就是這個區塊的發起者,A負責了找麻將館,組織人員A可以邀請BCD,也可以是B邀請C、C邀請D,這沒關系。
abcd湊在了一家麻將館,開始打麻將,麻將機洗牌、abcd摸牌、打牌的過程可以理解成區塊鏈中的類似於比特幣的挖礦階段。
每個人手裡牌都是不一樣的,就相當於區塊裡面的演算法,但是有一個目標,都是為了胡去的,其中,A胡了,bcd啥也沒說,一看就都知道A贏了,這叫區塊鏈中的共識機制。
A胡了,A推倒麻將後,bcd都知道A怎麼糊的,並且記在了心裡,假如A這把贏了10塊錢,其中AbCD都知道A贏了10塊錢,這就叫區塊鏈裡面的分布式記賬。
玩麻將的都知道怎樣的麻將排列就可以胡,大家也都知道什麼牌可以翻倍,那麼這就可以理解為區塊鏈中的智能合約。
A最後胡牌的牌面,在A推倒後大家都知道了,誰也不能篡改這個結果,因為大家都看著呢,這就可以理解成區塊鏈之中的不可篡改性。
A宣布胡了之後,大家並沒有再去找另外一個人,比如E、F、G...來驗證,B贏了後也是這樣...沒有一個監管機構可以控制他們,都是他們自己管自己,這就是區塊鏈裡面的去中心化。
以此類推,abcd這四個哥們玩了一天的麻將,每一把的輸贏abcd都記錄了下來,不管他們用什麼方式,腦子記憶也好,視頻記錄也好,筆記也好,他們打的越多,越能體現區塊鏈的不可篡改性、去中心化性、分布式記賬、共識性... ...
講到這里,你基本上就懂了啥是區塊鏈了吧,是不很簡單!
第二個問題 ,區塊鏈並不是虛擬貨幣,虛擬貨幣只是運用了區塊鏈技術的一部分。
很多人認為虛擬貨幣就是區塊鏈,比特幣就是區塊鏈,這其實是錯誤的。只是比特幣的聞名讓區塊鏈進入了大眾視野而已。
中本聰運用區塊鏈技術發明了比特幣,並且他將比特幣定義為一種點對點的電子現金系統,「電子現金」一詞表明中本聰想要發明的並不僅僅是一個支付系統,而是一套有著獨立貨幣哲學的貨幣系統。
如今炒的火熱的虛擬貨幣,還有挖礦等,被很多部門和國家所抵制,其根本目的並不是說浪費資源、電力等,而是因為擁有區塊鏈技術的虛擬貨幣已經顛覆了傳統金融,很容易造成傳統金融的奔潰,我之前的問答里有講過這方面的內容,這里就不累贅了。
可以說,中本聰及他發明的比特幣是區塊鏈的先驅,是中本聰把區塊鏈技術帶進了大家的視野。區塊鏈技術的應用還是很廣泛的,金融、醫療、服務業、大數據安全...
說一說這個大數據吧,眾所周知,因為大數據安全最近的滴滴事件影響還是蠻大的,如果是運用區塊鏈技術裡面的去中心化,個人數據可以通過區塊鏈得到自己保存自己的數據,何來的數據泄露呢?現在 社會 ,隨著 科技 的進步,只要是你玩手機連網的,你就沒有什麼數據安全所言,你的個人信息早已經被泄漏的體無完膚了,所以說區塊鏈技術是 社會 進步的必然趨勢。
關於區塊鏈就講這些吧,希望你可以從中學到一些東西,大家平時也可以多關注關注區塊鏈的技術,提高自己的認知水平。(個人純手工碼字)
區塊鏈是一種底層技術,這個技術可以發行虛擬幣
區塊鏈是一種技術,是一種分布式去中心化的技術,這種技術可以應用到存儲。 區塊鏈並不是虛擬幣,虛擬幣只是用區塊鏈技術做的數字貨幣,現在區塊鏈與數字貨幣的聯系打個比方,比如你在某鏈上做一個dapp的應用商城,那麼你就可以發行一種關於這個商城的代幣。
區塊鏈與虛擬幣真正的聯系現在追求的是區塊鏈技術的應用,你開發一條公鏈,在這條公鏈上建設很多商城,金融,defi,房地產, 旅遊 這樣的dapp,這樣這條公鏈才有了價值,隨之這條公鏈發型的代幣有了價值,就好比現在的以太坊,pi network
現在網上有太多的所謂「區塊鏈數字貨幣」,我們看虛擬幣是看它所在的公鏈可以解決什麼問題,有什麼價值,而不是盲目地去炒作,說區塊鏈是底層技術的,我想是只知道區塊鏈的皮毛。
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作者:冷冷的觀點
區塊鏈是一種技術,比特幣這樣的虛擬貨幣是區塊鏈上應用產物。我的主頁有跟多的視頻解釋哦。
2008年由「中本聰」第一次在比特幣中提出了區塊鏈的概念, 比特幣是一種點對點的電子現金系統 ,是最早也是最有名的區塊鏈實施項目。
一般來說,區塊鏈是一個由分布式網路中的節點維護的不可篡改的賬本。這些節點通過執行被共識協議驗證過的交易來各自維護一個賬本的副本,賬本以區塊的形式存在,每個區塊通過哈希和之前的區塊相連。
區塊鏈不等於虛擬幣
區塊鏈不是虛擬幣,虛擬幣是區塊鏈技術的一種應用。這么說吧,區塊鏈就是互聯網,虛擬幣是搜狐網或者騰訊網。區塊鏈是基礎設施,也是未來網路的基礎架構,是中國的國家戰略技術,目前已經被推到風口浪尖,下一步的信息化都是基於區塊鏈的。
區塊鏈就是一個分布式數據存儲,點對點傳輸,共識機制的一種計算機模型,在通俗一點理解,區塊鏈就是一個去中心化的資料庫,這一項技術怎麼用價值體現出來?在共識機制下形成了一個對區塊鏈這種技術的東西給一個特定的代幣,就是BTC
區塊鏈:區塊鏈就是一個分布式賬本,通過去中心化、去信任的方式集中維護一個可靠的資料庫。以支付寶交易為例,傳統的交易方式是買家在淘寶平台購買商品,然後將購買商品的錢打到支付寶這個中介平台,待賣方發貨以及買方確認收到貨之後,再由買方通知支付寶將錢打到賣方賬戶。但區塊鏈技術支撐的交易模式完全不同,買家和賣家可直接進行交易,不需要通過任何中間平台做信用交易,交易後系統通過廣播的形式將交易信息發布到P2P網路中,所有收到交易信息的節點或主機會在確認信息無誤後記錄下這筆交易。虛擬幣:互聯網上的虛擬貨幣,如比特幣(BTC)、福源幣(FTC)萊特貨幣(LTC)等,比特幣是一種由開源的P2P軟體產生的電子貨幣,也有人將比特幣意譯為「比特金」,是一種網路虛擬貨幣。主要用於互聯網金融投資。
區塊鏈是一種新型互聯網應用技術,其中運用分布式存儲、密碼學、智能合約、共識演算法等新興技術的應用,可以說是對現有的互聯網協議進行創新的一種新的數據間的傳輸方法。目前區塊鏈技術在不斷迭代
1、區塊鏈1.0,象徵比特幣的誕生;正式有了比特幣才有了區塊鏈技術的發展
2、區塊鏈2.0,以太坊去中心化應用平台,以太坊引入智能合約的應用,代表著區塊鏈技術新時代的開始;現在所有人的都可以在以太坊上創建項目,這幾年也出現了不少好項目的落地
3、區塊鏈3.0,DeFi開啟去中心化金融時代,DeFi項目利用智能合約技術實現了傳統金融機構的各種功能,如衍生品、借貸、交易、理財、 資產管理、和保險等。目前對於DEFI的褒貶不一,這需要時間去驗證
而區塊鏈雖然起源於比特幣,就像互聯網剛出現時的第一台電腦,而比特幣主要用於是礦工的挖礦獎勵
❺ 區塊鏈的模型架構是什麼
區塊鏈技術不是單一的創新技術,而是多種技術整合創新的結果,其本質是一個弱中心的、自信任的底層架構技術。與傳統的互聯網技術相比,它的技術原理與模型架構是一次重大革新。在這里,我們將就區塊鏈的基本技術模型進行剖析。
模型圖
區塊鏈技術模型自下而上包括數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層。每一層分別具備一項核心功能,不同層級之間相互配合,共同構建一個去中心的價值傳輸體系
數據層是區塊鏈最底層的釋術架構,應用了公私鑰相結合的非對稱加密技術,利用散列函數確保信息不被篡改,還採用了鏈式結構、時間戳技術、梅克爾(Merkle)樹等技術對數據區塊進行處理,讓新舊區塊之間相互鏈接,相互驗證,是區塊鏈安全穩定運行的基礎。
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑,推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革,構建應用型、復合型人才培養體系。
❻ 什麼是區塊鏈,它有哪些家族成員
簡單來說,區塊鏈是一個去中心化的系統,以“賬本”舉例說明,傳統“賬本”是由中心控制的,而區塊鏈“賬本”沒有中心,每個參與其中的人都可以對“賬本”進行記錄。
區塊鏈一般指公有區塊鏈,家族成員還有私有區塊鏈,行業區塊鏈。
三、結語。區塊鏈技術為大眾提供了一種具有公平性的平台,小編相信,區塊鏈技術的運用范圍會越來越廣。
最後,關於區塊鏈讀者朋友們有任何看法歡迎留言。
❼ eos是什麼幣
區塊鏈幣。
EOS幣即為商用分布式應用設計的一款區塊鏈操作系統,EOS是引入的一種新的區塊鏈架構,旨在實現個布式應用的性能擴展,被稱為區塊鏈3.0。E0S是相當有投資價值的,基本得到幣圈共識,也可以說是虛擬貨幣的三架馬車。
(7)虛擬貨幣區塊連架構圖擴展閱讀:
注意事項:
區塊鏈技術還處於一個早期的階段,不僅尚未形成統一的技術標准,而且各種技術方案還在快速發展中。但是對於區塊鏈技術的可擴展性,還沒有經過大規模的實踐考驗,現在主要還停留在原型設計階段。因此在未來較短時間內,區塊鏈的上鏈速度還存在問題,暫時無法滿足大規模商業應用。
市場上各種虛擬貨幣,存在泡沫,投資須謹慎:虛擬貨幣本身並不是真正的貨幣,盡管虛擬貨幣採用了區塊鏈的源頭技術,但它既無國家力量背書,也無實際使用價值。
❽ 區塊鏈的六層模型是什麼
區塊鏈總共有六個層級結構,這六個層級結構自下而上是:數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層、應用層。
一、數據層
數據層是區塊鏈六個層級結構裡面的最底層。數據層我們可以理解成資料庫,只不過對於區塊鏈來講,這個資料庫是不可篡改的、分布式的資料庫,也就是我們所謂的「分布式賬本」。
在數據層上,也就是在這個「分布式賬本」上,存放著區塊鏈上的數據信息,封裝著區塊的塊鏈式結構、非對稱加密技術、哈希演算法等技術手段,來保證數據在全網公開的情況下的安全性問題。具體的做法是:
在區塊鏈網路上,節點採用共識演算法來維持數據層(也就是這個分布式資料庫)的數據的一致性,採用密碼學中的非對稱加密和哈希演算法,來確保這個分布式資料庫的不可篡改和可追溯。
這就構成了區塊鏈技術中最底層的數據結構。但是,光有分布式資料庫還不夠,還需要讓資料庫裡面的數據信息可以共享交流,下面我們介紹數據層的上一層——網路層。
二、網路層
區塊鏈的網路系統,本質上是一個P2P(點對點)網路,點對點意味著不需要一個中間環節或者中心化伺服器來操控這個系統,網路中的所有資源和服務都是分配在各個節點手中的,信息的傳輸也是兩個節點之間直接往來就可以了。不過,需要注意的是,P2P
(點對點)並不是中本聰發明的,區塊鏈只是融合了這一技術而已。
所以,區塊鏈的網路層實際上就是一個特別強大的點對點網路系統。在這個系統上,每一個節點既可以生產信息,也可以接收信息,就好比發郵件,你既可以編寫自己的郵件,也可以收到別人給你發送的郵件。
在區塊鏈網路上,節點之間需要共同維護這條區塊鏈系統,每當一個節點創造出新的區塊後,他需要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,然後在該區塊的基礎上去創建新的區塊。這樣一來,全網便可以共同維護更新區塊鏈系統這個總賬本了。
但是,全網要依據什麼規則來維護更新區塊鏈系統這個總賬本呢,這就涉及到了所謂的「法律法規」(規則),也就是我們接下來要介紹的:共識層。
三、共識層
在區塊鏈的世界裡,共識,簡單來講就是全網要依據一個統一的、大家一致同意的規則來維護更新區塊鏈系統這個總賬本,類似於更新數據的規則。讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網路中高效達成共識,是區塊鏈的核心技術之一,也是區塊鏈社區的治理機制。
目前主流的共識機制演算法有:比特幣的工作量證明(POW)、以太坊的權益證明
(POS)、EOS的委託權益證明(DPOS)等等。
我們現在介紹了數據層、網路層、共識層,這三層保證了區塊鏈上有數據、有網路,有在網路上更新數據的規則,但是天下沒有免費的午餐,如何讓節點們能夠積極踴躍地參與區塊鏈系統維護呢,這里就涉及到了激勵,也就是我們下面要介紹的:激勵層。
四、激勵層
激勵層就是所謂的挖礦機制,挖礦機制其實可以理解成激勵機制:你為區塊鏈系統做了多少貢獻,你就可以得到多少獎勵。用這種激勵機制,能夠鼓勵全網節點參與區塊鏈上的數據記錄與維護工作。
挖礦機制和共識機制其實是一個道理,共識機制我們可以理解為公司的總規章制度,而挖礦機制可以理解成,在這個總的規章制度之中,你做好了什麼能夠得到什麼獎勵,這種獎勵規則。
就好比比特幣的共識機制PoW,它的規定是多勞多得,誰能夠第一個找到正確哈希值誰就可以得到一定數量的比特幣獎勵;
而以太坊的PoS則規定了誰持幣年齡越久,誰能得到獎勵的概率就越大。
需要注意的是,激勵層一般只有公有鏈才具備,因為公有鏈必須依賴全網節點共同維護數據,所以必須有一套這樣的激勵機制,才能激勵全網節點參與區塊鏈系統的建設維護,進而保證區塊鏈系統的安全性和可靠性。
區塊鏈安全可靠了,還不夠智能對不對,下面我們將要介紹的合約層,可以讓區塊鏈系統變得更加智能。
五.合約層
合約層主要包括各種腳本、代碼、演算法機制及智能合約,是區塊鏈可編程的基礎。我們說的「智能合約」便屬於合約層這個層級上。
如果說比特幣系統不夠智能,那麼以太坊提出的「智能合約」則能夠滿足許多應用場景。合約層的原理主要是將代碼嵌入到區塊鏈系統上,用這種方式來實現能夠自定義的智能合約。這樣一來,在區塊鏈系統上,一旦觸發了智能合約的條款,系統就能夠自動執行命令。
六、應用層
最後就是應用層。應用層很簡單,顧名思義,就是區塊鏈的各種應用場景和案例,我們現在說的「區塊鏈+」就是所謂的應用層。目前已經落地的區塊鏈應用主要是搭建在
ETH、EOS等公鏈上的各類區塊鏈應用,博彩、游戲類的應用比較多,真正實用的應用還沒有出現。