区块链touq

❶ 区块链常见的名词解释

1.区块链（BlockChain）

      区块链是一串通过验证的区块，其中每个区块都与上一个区块相连，一直连到创世区块。区块链是比特币等数字货币的底层技术，是一个去中心化的分布式共享账本。区块链与人工智能、大数据并称为金融科技的三大方向。

2.比特币（Bitcoin）

      比特币是区块链技术的第一个落地应用，最初是一种点对点的电子现金（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）。如今，比特币已经根据中本聪的思路设计发展成为开源系统，以及构建在其上的数字货币网络。

3.中本聪（Satoshi Nakamoto）

      中本聪是一个化名，他是比特币的创始人兼早期开发者，2008年，中本聪在密码朋克中发表了比特币的白皮书，Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System，构建了比特币系统的基本框架。2009年，他为比特币系统搭建了一个开源项目，正式宣告了比特币的诞生。但是当比特币渐成气候时，中本聪却悄然离去，销声匿迹于互联网上。

4.数字货币(Token)

      区块链最初的应用形式就是数字货币，区块链的出现本身也是为数字货币服务。目前来说区块链应用最好的领域是金融领域，这是因为区块链技术更适合于为金融场景服务。数字货币是电子形式的替代货币，它是属于虚拟世界中的虚拟货币。目前全世界发行的数字货币有成千上万种，它们可以通过交易所与现实世界中的货币进行交易，或者与其它数字货币进行交易。

5.挖矿（Mining）

比特币被比喻为数字黄金，在网络中，通过竞争计算能力获得区块的认可权，进而获得区块的代币奖励以及交易费的奖励，而这种方式就是在系统中获取初始比特币的方法，就好像当年金银被从地下开采出来一样，所以被称为挖矿。.

6.矿工（Miner）

通过提供算力进行挖矿的节点，就被称为矿工，当然有时候也是指节点的所有人。

7.公钥私钥（Public Keys/Private Keys）

      公钥和私钥，是非对称加密算法的方式，这也是对以前的对称加密算法的提高。对称加密算法用一套密码来加解密，知道了加密密码，也就可以破解密文；而非对称加密算法，则是存在两套密码，用公钥来加密，但是用私钥来解密，这样就保证了密码的安全性。在比特币系统中，私钥本质上是由32个字节组成的数组，公钥和地址的生成都依赖私钥，有了私钥就能生成公钥和地址，就能够对应使用地址上的比特币。

8.哈希值（Hash）

哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值， 这个小的二进制值就是哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。哪怕只更改一段明文中的一个字母，随后产生的哈希值都将差别极大。要找到对应同一哈希值的两个不同的输入，从计算的角度来说基本上是不可能的。

9.共识机制（Consensus）

      区块链作为一种按时间顺序存储数据的数据结构，可支持不同的共识机制。共识机制是区块链技术的重要组件。区块链共识机制的目标是使所有的诚实节点保存一致的区块链视图，同时满足两个性质：

  （1）一致性。所有诚实节点保存的区块链的前缀部分完全相同。

  （2）有效性。由某诚实节点发布的信息终将被其他所有诚实节点记录在自己的区块链中

10.钱包（Wallet）

      比特币的钱包不存余额，在比特币的世界中也没有“余额”这个概念，这里的钱包是指保存比特币地址和私钥的客户端或者软件，可以用它来接收、发送和存储你的比特币。

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❸ 区块链简介

Wikipedia对区块链的描述如下：

 A blockchain, originally block chain, is a continuously growing list of records, called blocks, which are linked and secured using cryptography. Each block typically contains a cryptographic hash of the previous block, a timestamp and transaction data. By design, a blockchain is inherently resistant to modification of the data. It is "an open, distributed ledger that can record transactions between two parties efficiently and in a verifiable and permanent way". For use as a distributed ledger, a blockchain is typically managed by a peer-to-peer network collectively adhering to a protocol for validating new blocks. Once recorded, the data in any given block cannot be altered retroactively without the alteration of all subsequent blocks, which requires collusion of the network majority.

简单整理下，区块链系统包含下面这些元素：

数据：存储在区块链中的数据可以是交易记录，也可以是智能合约等信息；

区块：用于保存数据；区块有一个区块头，其中包含本区块的哈希值，前一区块头的哈希值及时间戳，区块ID等信息；

链：区块组成一个链表，第一个区块被称为创始块，后面区块按照上面提到方式添加到链上，而且只能添加不能删除修改；

分布式：他是一个分布式系统，与其他分布式系统不同的是，系统中的每个节点都会保存完整的数据（一些实践可能会不同，但至少要多数节点）

安全的：数据不会被篡改，每个区块都记录着他前一区块的哈希值，改变区块的内容其哈希值都会改变，意味着该区块后的所有区块都要修改；再者，所有节点都存储完整链表，如果说更改单一节点还有可能的话，那么更改所有（多数）节点基本上是难以实现的，所谓折一筷易，折百筷难。

透明的：任何节点的操作，其他节点都会感知到，存在链上的数据都会被验证，也进一步提供了安全互信。

去中心化：不存在中心节点，关键节点，从而提供了高可靠性，但同时也有分布式系统一致性问题，现在不同产品使用了不同的一致性算法，譬如比特币中的POW，以太坊POW+POS等等

从区块链的技术特点可以看到，他适合需要跨组织/个体的一些场景。

WIP

❹ 图解什么是区块链

区块链这么火，都开始影响到我的生活了，不想了解也不行了的样子，今天来看看到底什么是区块链。

本文结构：

和它的名字一样，
区块链是由一组块组成的链，
块是包含信息的信息块，组成的链也就包含了信息。

区块链技术最早是在1991年由一群研究人员研发，用来给数字化文档打时间戳，使得这些文档不能被篡改。从那之后就基本上没有再发挥其他作用，直到2009年，中本聪采用区块链技术创造了数字加密货币-比特币。

一条区块链，就是一个对所有人完全公开的分布式账本，它有一个很有趣的属性： 一旦某些数据被记录到一条区块链中后，那么数据就很难再被改变。

来看一下 一个区块（block）的组成：

每一个区块包含了 一些数据，这个区块的哈希值，以及前一个区块的哈希值 。

区块中所保存的数据与区块链的类型有关，例如，比特币区块链中的区块保存了相关的交易信息，包括卖家，买家，以及交易比特币的数量。

每个区块包含了一个哈希值，哈希值用来标识一个区块和它所包含的所有内容，并且它是独一无二的，就像指纹一样。一旦某个区块被创建，它的哈希值就相对应的被计算出来了。如果改变区块中的某些内容会使得哈希值改变， 如果一个区块的指纹改变了，那它就再也不是之前的区块了 。

区块中包含的第三个元素是前一个区块的哈希值，这个元素使得区块之间可以形成链接，并且能够使得区块链十分的安全。

假设我们有一条区块链包含3个区块
每个区块包含了一个自己的哈希值以及前一个区块的哈希值
3号区块指向2号区块，2号区块又指向1号区块
1号区块有点特殊，它不能指向前一个区块，因为它是第一个
我们把1号区块叫做 创世区块 。

现在假设我们篡改了第二个区块
这将导致第二个区块的哈希值改变
接下来这就会导致3号区块以及3号区块连接的所有的后续区块变得非法
因为现在它们存储的前一个区块号的都变得非法
所以 单独改变一个块，将连带性地致使后面的所有内容都变成无效 。

但要 防止篡改，只有哈希是不够的
因为现在的计算机运算速度已经足够强大，并且能够每秒计算成千上万的哈希值
这样你完全可以篡改一个区块并且重新计算其他的区块的哈希值，使得你的区块再次变得合法。

所以 为了减少这种风险，区块链还采用了一种技术，叫做工作证明
这是一种减缓新区块创建过程的机制
在比特币区块链中，大概需要花费10分钟来完成所要求的工作证明，并且添加一个新的区块到区块链中
这个机制使得区块链的篡改更加困难
因为 一旦篡改了一个区块，就需要重新计算所有后续的区块的工作量证明 。

所以 区块链技术的安全性主要来自于哈希值以及工作量证明机制 。

区块链还有一种机制来 保护自身的安全性，那就是分布式
相对于用一个中心化的实体来管理区块链网络，区块链采用的是一种 peer-to-peer网络，并且所有人都可以加入
当有人加入这个网络时， 他就会得到整个区块链的复制
这个人就可以以此来验证是否所有的区块还是合法未篡改的，也就是不同的节点也可以借此互相验证。

当某人创建了一个新的区块时，
这个新的区块会被发送给网络上的所有人。
每个人再验证这个区块以确保这个区块没有被篡改过
如果所有的东西都被检验正确之后，那么每个人才能把这块新的区块加到自己的区块链上
我们可以称之为， 网络上的所有人达成了“共识” 。

区块链网络中的所有节点都达成共识
他们认同网络中哪些区块是合法的，哪些是不合法的
那些被篡改过的区块将会被网络上的其他用户拒绝
所以， 要成功篡改一个区块链，你需要篡改区块链上的所有区块
重新完成每个区块的工作量证明，并且控制区块链网络中超过50%的用户
只有这样，你篡改的区块才会被所有人承认
可以说， 这基本上是不可能做得到的！

区块链技术本身也在不断地发展
例如后来的一个技术改进，叫做智能合约
智能合约 是一些存放在区块链上的简单的程序
它能基于合约内所记载的条件自动执行， 只要条件成立，依照合约自动完成交易
例如在特定条件下可以实现自动化比特币交易。

学习资料：
https://www.youtube.com/watch?v=SSo_EIwHSd4

❺ 区块链密码算法是怎样的

区块链作为新兴技术受到越来越广泛的关注，是一种传统技术在互联网时代下的新的应用，这其中包括分布式数据存储技术、共识机制和密码学等。随着各种区块链研究联盟的创建，相关研究得到了越来越多的资金和人员支持。区块链使用的Hash算法、零知识证明、环签名等密码算法:

Hash算法

哈希算法作为区块链基础技术，Hash函数的本质是将任意长度（有限）的一组数据映射到一组已定义长度的数据流中。若此函数同时满足：

（1）对任意输入的一组数据Hash值的计算都特别简单；

（2）想要找到2个不同的拥有相同Hash值的数据是计算困难的。

满足上述两条性质的Hash函数也被称为加密Hash函数，不引起矛盾的情况下，Hash函数通常指的是加密Hash函数。对于Hash函数，找到使得被称为一次碰撞。当前流行的Hash函数有MD5,SHA1,SHA2,SHA3。

比特币使用的是SHA256，大多区块链系统使用的都是SHA256算法。所以这里先介绍一下SHA256。

1、 SHA256算法步骤

STEP1：附加填充比特。对报文进行填充使报文长度与448模512同余（长度=448mod512），填充的比特数范围是1到512，填充比特串的最高位为1，其余位为0。

STEP2：附加长度值。将用64-bit表示的初始报文（填充前）的位长度附加在步骤1的结果后（低位字节优先）。

STEP3：初始化缓存。使用一个256-bit的缓存来存放该散列函数的中间及最终结果。

STEP4：处理512-bit（16个字）报文分组序列。该算法使用了六种基本逻辑函数，由64 步迭代运算组成。每步都以256-bit缓存值为输入，然后更新缓存内容。每步使用一个32-bit 常数值Kt和一个32-bit Wt。其中Wt是分组之后的报文，t=1,2,...,16 。

STEP5：所有的512-bit分组处理完毕后，对于SHA256算法最后一个分组产生的输出便是256-bit的报文。

2、环签名

2001年，Rivest, shamir和Tauman三位密码学家首次提出了环签名。是一种简化的群签名，只有环成员没有管理者，不需要环成员间的合作。环签名方案中签名者首先选定一个临时的签名者集合,集合中包括签名者。然后签名者利用自己的私钥和签名集合中其他人的公钥就可以独立的产生签名,而无需他人的帮助。签名者集合中的成员可能并不知道自己被包含在其中。

环签名方案由以下几部分构成：

（1）密钥生成。为环中每个成员产生一个密钥对(公钥PKi,私钥SKi)。

（2）签名。签名者用自己的私钥和任意n个环成员(包括自己)的公钥为消息m生成签名a。

（3）签名验证。验证者根据环签名和消息m,验证签名是否为环中成员所签,如果有效就接收,否则丢弃。

环签名满足的性质：

（1）无条件匿名性:攻击者无法确定签名是由环中哪个成员生成,即使在获得环成员私钥的情况下,概率也不超过1/n。

（2）正确性:签名必需能被所有其他人验证。

（3）不可伪造性:环中其他成员不能伪造真实签名者签名,外部攻击者即使在获得某个有效环签名的基础上,也不能为消息m伪造一个签名。

3、环签名和群签名的比较

（1）匿名性。都是一种个体代表群体签名的体制，验证者能验证签名为群体中某个成员所签，但并不能知道为哪个成员，以达到签名者匿名的作用。

（2）可追踪性。群签名中，群管理员的存在保证了签名的可追踪性。群管理员可以撤销签名，揭露真正的签名者。环签名本身无法揭示签名者,除非签名者本身想暴露或者在签名中添加额外的信息。提出了一个可验证的环签名方案,方案中真实签名者希望验证者知道自己的身份,此时真实签名者可以通过透露自己掌握的秘密信息来证实自己的身份。

（3）管理系统。群签名由群管理员管理，环签名不需要管理，签名者只有选择一个可能的签名者集合，获得其公钥，然后公布这个集合即可，所有成员平等。

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❼ 什么是区块链

【定义】

区块链（Blockchain）是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。该技术方案让参与系统中的任意多个节点，把一段时间系统内全部信息交流的数据，通过密码学算法计算和记录到一个数据块（block），并且生成该数据块的指纹用于链接（chain）下个数据块和校验，系统所有参与节点来共同认定记录是否为真。

区块链是一种类似于NoSQL（非关系型数据库）这样的技术解决方案统称，并不是某种特定技术，能够通过很多编程语言和架构来实现区块链技术。并且实现区块链的方式种类也有很多，目前常见的包括POW（Proof of Work，工作量证明），POS（Proof of Stake，权益证明），DPOS（Delegate Proof of Stake，股份授权证明机制）等。

区块链的概念首次在论文《比特币：一种点对点的电子现金系统（Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System）》中提出，作者为自称中本聪（Satoshi Nakamoto）的个人（或团体）。因此可以把比特币看成区块链的首个在金融支付领域中的应用。

【通俗解释】

无论多大的系统或者多小的网站，一般在它背后都有数据库。那么这个数据库由谁来维护？在一般情况下，谁负责运营这个网络或者系统，那么就由谁来进行维护。如果是微信数据库肯定是腾讯团队维护，淘宝的数据库就是阿里的团队在维护。大家一定认为这种方式是天经地义的，但是区块链技术却不是这样。

如果我们把数据库想象成是一个账本：比如支付宝就是很典型的账本，任何数据的改变就是记账型的。数据库的维护我们可以认为是很简单的记账方式。在区块链的世界也是这样，区块链系统中的每一个人都有机会参与记账。系统会在一段时间内，可能选择十秒钟内，也可能十分钟，选出这段时间记账最快最好的人，由这个人来记账，他会把这段时间数据库的变化和账本的变化记在一个区块（block）中，我们可以把这个区块想象成一页纸上，系统在确认记录正确后，会把过去账本的数据指纹链接（chain）这张纸上，然后把这张纸发给整个系统里面其他的所有人。然后周而复始，系统会寻找下一个记账又快又好的人，而系统中的其他所有人都会获得整个账本的副本。这也就意味着这个系统每一个人都有一模一样的账本，这种技术，我们就称之为区块链技术（Blockchain），也称为分布式账本技术。

由于每个人（计算机）都有一模一样的账本，并且每个人（计算机）都有着完全相等的权利，因此不会由于单个人（计算机）失去联系或宕机，而导致整个系统崩溃。既然有一模一样的账本，就意味着所有的数据都是公开透明的，每一个人可以看到每一个账户上到底有什么数字变化。它非常有趣的特性就是，其中的数据无法篡改。因为系统会自动比较，会认为相同数量最多的账本是真的账本，少部分和别人数量不一样的账本是虚假的账本。在这种情况下，任何人篡改自己的账本是没有任何意义的，因为除非你能够篡改整个系统里面大部分节点。如果整个系统节点只有五个、十个节点也许还容易做到，但是如果有上万个甚至上十万个，并且还分布在互联网上的任何角落，除非某个人能控制世界上大多数的电脑，否则不太可能篡改这样大型的区块链。