区块链可信机制
Ⅰ 区块链有哪些机制,区块链的机制有哪些
区块链常见的三大共识机制区块链是建立在P2P网络,由节点参与的分布式账本系统,最大的特点是“去中心化”。也就是说在区块链系统中,用户与用户之间、用户与机构之间、机构与机构之间,无需建立彼此之间的信任,只需依靠区块链协议系统就能实现交易。
可是,要如何保证账本的准确性,权威性,以及可靠性?区块链网络上的节点为什么要参与记账?节点如果造假怎么办?如何防止账本被篡改?如何保证节点间的数据一致性?……这些都是区块链在建立“去中心化”交易时需要解决的问题,由此产生了共识机制。
所谓“共识机制”,就是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;当出现意见不一致时,在没有中心控制的情况下,若干个节点参与决策达成共识,即在互相没有信任基础的个体之间如何建立信任关系。
区块链技术正是运用一套基于共识的数学算法,在机器之间建立“信任”网络,从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行全新的信用创造。
不同的区块链种类需要不同的共识算法来确保区块链上最后的区块能够在任何时候都反应出全网的状态。
目前为止,区块链共识机制主要有以下几种:POW工作量证明、POS股权证明、DPOS授权股权证明、Paxos、PBFT(实用拜占庭容错算法)、dBFT、DAG(有向无环图)
接下来我们主要说说常见的POW、POS、DPOS共识机制的原理及应用场景
概念:
工作量证明机制(Proofofwork),最早是一个经济学名词,指系统为达到某一目标而设置的度量方法。简单理解就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作,通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量。
工作量证明机制具有完全去中心化的优点,在以工作量证明机制为共识的区块链中,节点可以自由进出,并通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权,求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。
应用:
POW最著名的应用当属比特币。在比特币网络中,在Block的生成过程中,矿工需要解决复杂的密码数学难题,寻找到一个符合要求的BlockHash由N个前导零构成,零的个数取决于网络的难度值。这期间需要经过大量尝试计算(工作量),计算时间取决于机器的哈希运算速度。
而寻找合理hash是一个概率事件,当节点拥有占全网n%的算力时,该节点即有n/100的概率找到BlockHash。在节点成功找到满足的Hash值之后,会马上对全网进行广播打包区块,网络的节点收到广播打包区块,会立刻对其进行验证。
如果验证通过,则表明已经有节点成功解迷,自己就不再竞争当前区块,而是选择接受这个区块,记录到自己的账本中,然后进行下一个区块的竞争猜谜。网络中只有最快解谜的区块,才会添加的账本中,其他的节点进行复制,以此保证了整个账本的唯一性。
假如节点有任何的作弊行为,都会导致网络的节点验证不通过,直接丢弃其打包的区块,这个区块就无法记录到总账本中,作弊的节点耗费的成本就白费了,因此在巨大的挖矿成本下,也使得矿工自觉自愿的遵守比特币系统的共识协议,也就确保了整个系统的安全。
优缺点
优点:结果能被快速验证,系统承担的节点量大,作恶成本高进而保证矿工的自觉遵守性。
缺点:需要消耗大量的算法,达成共识的周期较长
概念:
权益证明机制(ProofofStake),要求证明人提供一定数量加密货币的所有权。
权益证明机制的运作方式是,当创造一个新区块时,矿工需要创建一个“币权”交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,从而加快了寻找随机数的速度。
应用:
2012年,化名SunnyKing的网友推出了Peercoin(点点币),是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。PPC最大创新是其采矿方式混合了POW及POS两种方式,采用工作量证明机制发行新币,采用权益证明机制维护网络安全。
为了实现POS,SunnyKing借鉴于中本聪的Coinbase,专门设计了一种特殊类型交易,叫Coinstake。
上图为Coinstake工作原理,其中币龄指的是货币的持有时间段,假如你拥有10个币,并且持有10天,那你就收集到了100天的币龄。如果你使用了这10个币,币龄被消耗(销毁)了。
优缺点:
优点:缩短达成共识所需的时间,比工作量证明更加节约能源。
缺点:本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算,转账真实性较难保证
概念:
授权股权证明机制(DelegatedProofofStake),与董事会投票类似,该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统,就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会,所有股东都在这里投票决定公司决策。
授权股权证明在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时,还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表,而非全体用户。在这样的区块链中,全体节点投票选举出一定数量的节点代表,由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。
同时,区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要,全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格,重新选举新的代表,实现实时的民主。
应用:
比特股(Bitshare)是一类采用DPOS机制的密码货币。通过引入了见证人这个概念,见证人可以生成区块,每一个持有比特股的人都可以投票选举见证人。得到总同意票数中的前N个(N通常定义为101)候选者可以当选为见证人,当选见证人的个数(N)需满足:至少一半的参与投票者相信N已经充分地去中心化。
见证人的候选名单每个维护周期(1天)更新一次。见证人然后随机排列,每个见证人按序有2秒的权限时间生成区块,若见证人在给定的时间片不能生成区块,区块生成权限交给下一个时间片对应的见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速,也更加节能。
DPOS充分利用了持股人的投票,以公平民主的方式达成共识,他们投票选出的N个见证人,可以视为N个矿池,而这N个矿池彼此的权利是完全相等的。持股人可以随时通过投票更换这些见证人(矿池),只要他们提供的算力不稳定,计算机宕机,或者试图利用手中的权力作恶。
优缺点:
优点:缩小参与验证和记账节点的数量,从而达到秒级的共识验证
缺点:中心程度较弱,安全性相比POW较弱,同时节点代理是人为选出的,公平性相比POS较低,同时整个共识机制还是依赖于代币的增发来维持代理节点的稳定性。
什么是区块链?区块链有两个含义:
1、区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。
2、区块链是比特币的底层技术,像一个数据库账本,记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。
狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。
广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。
区块链的共识机制
所谓“共识机制”,是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;对一笔交易,如果利益不相干的若干个节点能够达成共识,我们就可以认为全网对此也能够达成共识。北京木奇移动技术有限公司,专业的区块链外包开发公司,欢迎洽谈合作。下面我们将一下区块链的几种共识机制,希望对大家了解区块链基础技术有帮助。
因为区块链技术的发展,大家对共识机制这个词也不再陌生,随着技术发展,各种创新的共识机制也在发展。
POW工作量证明
比特币就是使用PoW工作量证明机制,到后来的以太坊都是PoW的共识机制。Pow相当于算出很难的数学难题,就是计算出新区块的hash值,而且计算的难度会每一段时间就会调整。PoW虽然是大家比较认可的共识机制,计算会消耗大量的能源,还有可能会污染环境。
POS权益证明
通过持有Token的数量和时长来决定获得记账权的机率。相比POW,POS避免了挖矿造成大量的资源浪费,缩短了各个节点之间达成共识的时间,网络环境好的话可实现毫秒级,对节点性能要求低。
但POS的缺点同样明显,持有Token多的节点更有机会获得记账权,这将导致“马太效应”,富者越富,破坏了区块链的去中心化。
DPOS权益证明
DPOS委托权益证明与POS原理相同,其主要区别在于,DPOS的Token持有者可以投票选举代理人作为超级节点,负责在网络上生产区块并维护共识规则。如果这些节点未能履行职责,将投票选出新的节点。同样的弊端也是倾向于中心化。
POA权威证明
POA节点之间无需进行通信即可达成共识,因此效率极高。并且它也能很好地对抗算力攻击,安全性较高。但是POA需要一个集中的权威节点来验证身份,这就意味着它会损害区块链的去中心化,这也是在去中心化和提高效率之间的妥协。
区块链目前用到哪些共识机制?它们各自的优缺点和适用范围是什么目前主要有四大类共识机制:Pow、Pos、DPos、Pool
1、Pow工作量证明,就是大家熟悉的挖矿,通过与或运算,计算出一个满足规则的随机数,即获得本次记账权,发出本轮需要记录的数据,全网其它节点验证后一起存储;
优点:完全去中心化,节点自由进出;
缺点:目前bitcoin已经吸引全球大部分的算力,其它再用Pow共识机制的区块链应用很难获得相同的算力来保障自身的安全;挖矿造成大量的资源浪费;共识达成的周期较长,不适合商业应用
2、Pos权益证明,Pow的一种升级共识机制;根据每个节点所占代币的比例和时间;等比例的降低挖矿难度,从而加快找随机数的速度。
优点:在一定程度上缩短了共识达成的时间
缺点:还是需要挖矿,本质上没有解决商业应用的痛点
3、DPos股份授权证明机制,类似于董事会投票,持币者投出一定数量的节点,代理他们进行验证和记账。
优点:大幅缩小参与验证和记账节点的数量,可以达到秒级的共识验证
缺点:整个共识机制还是依赖于代币,很多商业应用是不需要代币存在的
4、Pool验证池,基于传统的分布式一致性技术,加上数据验证机制;是目前行业链大范围在使用的共识机制
优点:不需要代币也可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础上,实现秒级共识验证;
缺点:去中心化程度不如bictoin;更适合多方参与的多中心商业模式
在使用共识机制,保证数据一致性时的巨大优势(共识机制则是Ripple首先提出的,数据正确性优先的网络交易同步机制,在共识网络中,无论软件代码怎么变动,无法取得共识就无法进入网络,更不要提分叉了)。
——————————————————
PS:稍微自黑下,虽然共识机制绝对能确保任何时候都不会产生硬分叉。但是,这种机制的缺点也比较明显,那就是要取得与其他节点的共识,明显要比当前Bitcoin网络漫长的多。极端情况下,在Ripple共识机制网络中掉线的后果也是很恐怖的。
有可能你家停电一天,第二天整个系统就再也无法与其它Rippled节点取得共识了(共识机制事实上需要超过80%的节点承认了你的数据,你的提交才会被其它节点接受,否则就会被排它的拒绝连接),甚至只能清空自己全部500多GB数据重新同步才能连上其它Ripple节点。
所以目前来说,现有的Rippled端并不适合民用(商用的话影响就比较小,比如RL自己的Rippled节点托管在亚马逊云数据中心,长时间无响应是可以高额索赔的,而且那种地方除了大型灾害几乎不会断),这也是RL一直想改进的方面之一。
区块链有哪些特点和运作机制?区块链是一种共享的分布式数据库技术。尽管不同报告中对区块链的一句话介绍措辞都不相同,但以下4个技术特点是共识性的。x0dx0a1.去中心化(Decentralized):图1的左侧描述了当今金融系统的中心化特征,右侧描述的是正在形成的去中心化金融系统,其没有中介机构,所有节点的权利和义务都相等,任一节点停止工作都会不影响系统整体的运作;x0dx0a2.去信任(Trustless):系统中所有节点之间无需信任也可以进行交易,因为数据库和整个系统的运作是公开透明的,在系统的规则和时间范围内,节点之间无法欺骗彼此;x0dx0a3.集体维护(CollectivelyMaintain):系统是由其中所有具有维护功能的节点共同维护的,系统中所有人共同参与维护工作;x0dx0a4.可靠数据库(ReliableDatabase):系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝,修改单个节点的数据库是无效的,因为系统会自动比较,认为最多次出现的相同数据记录为真。x0dx0a比特币、以太坊、DECENT这些项目的区块链都是具备这些特点的。
区块链计算模式下区块链账本的保障机制包括什么共识确认、多方存储、安全可信、不可篡改。区块链计算模式是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据,区块链账本的保障机制包括共识确认、多方存储、安全可信、不可篡改,保障机制是为管理活动提供物质和精神条件的机制,是按照功能来划分出来的,从机制的功能来分为激励机制,制约机制和保障机制。
Ⅱ 区块链安全性主要通过什么来保证
区块链技术是一种分布式记录技术,它通过对数据进行加密和分布式存储,来保证数据的安全性和可靠性。
主要通过以下几种方式来保证区块链的安全性:
1.加密技术:区块链采用的是对称加密和非对称加密算法,可以有效保护数据的安全。
2.分布式存储:区块链的数据不是集中存储在单一节点上,而是分散存储在网络中的各个节点上,这有效防止了数据的篡改和丢失。
3.共识机制:区块链通常采用共识机制来确认交易的合法性,这有助于防止恶意交易的发生。
4.合约机制:区块链可以通过智能合约来自动执行交易,这有助于防止操纵交易的发生。
区块链技术在实现安全性的同时,也带来了一些挑战。例如,区块链的安全性可能受到漏洞的攻击,或者因为私钥泄露而导致资产被盗。因此,在使用区块链技术时,还需要注意身份认证、密码安全等方面的问题,以确保区块链的安全性。
此外,区块链技术的安全性也可能受到政策、法规等方面的影响。例如,在某些国家和地区,区块链技术可能会受到审查和限制,这也可能会对区块链的安全性产生影响。
总的来说,区块链技术的安全性主要通过加密技术、分布式存储、共识机制和合约机制等方式来保证,但是还需要注意其他方面的挑战和影响因素。
Ⅲ 什么是区块链信任机制(区块链的信任机制是什么意思)
区块链技术的去中心化的信任机制是什么?重庆市金窝窝:去中心化的信任机制,意味着首先区块链项目要完成公认的信息记录准确性,在纯数字业务方面,保证公认的准确就可以实现区块链的目的和价值。
要建立信任社会的区块链产生了巨大的信任危机人性中的不信任实际是一种变向的自我保护。
当金钱、当健康、当未来、当生命都成了赌注,即使原本善良的人也会想退避三舍。当违约的代价微乎其微,当道德成为仅剩的约束力,人性中的恶就变得堂而皇之,张牙舞爪。魔鬼也是要遵守契约的。
而商业社会正是建立在信任之上,没有信任就不可能有商业。你买的房子,你必须信任建筑商没有偷工减料。即使有,也不能是瞬间塌了那种。你去医院看病,你必须信任医生是有专业水准和道德的,不会乱治病甚至毒死你。
这就形成了一对矛盾,我们既要出于不信任保护自己,又要建立信任从而在商业社会分工协作,工作生活。而从不信任到信任之间的道路就耗费了我们很多精力。人们也想了各种各样的方法去解决。当然成本都很高。
2
但区块链的出现,让信任变得简单。不,应该说是相对简单。
很多从事区块链行业的专业人士和区块链信仰者认为,区块链时代一旦降临,就将颠覆我们现在所有的认知,我们将跨入一个全新的时代,一个不再有信任危机的时代。信任是一种协议,存在于潜意识里,但潜意识多变,因而信任关系不稳定。而区块链就是用理性的技术,来解决人性中的不信任。
区块链构建的是一种是去中心化的信任体制,也就是说在不需要第三方担保的情况下可以通过技术来保证点对点之间信任的建立从而达成共识——这就是经典的拜占庭将军问题的解法。而这种社会网络形成后,就意味着我们可以以极低的成本形成社会的信任关系,从而使整个社会运行成本大幅下降。
包括我在内,我之前也是这么想的。我还在币乎写过文章,说明区块链是如何通过算法来达到产生去信任的“魔力”。而现实社会中的运行发现,我们把这一切都想得简单了。
3
区块链建立去信任机制的核心在于它的算法,利用算法和去中心化的机制,让整个网络信息无法篡改,谁也无法取得对网络的控制。大家都去信任算法,算法对每个人都公平,而且公开透明。只要按照既定的规则行事,就有可预期的结果。
其实按照这个模式走下去,区块链确实可以达到建立信任社会的结果。但现实和理想差距是巨大的。
随便举几个例子,就能充分地感受到币圈和链圈的信任危机。
交易所,不管是国内还是国外,只要是做加密货币期货合约的,都被指证存在操纵价格或者“拔网线”的恶劣行径,通过这种行为让用户爆仓,从而获取利益。
什么项目都用区块链包装,发币来获取融资。但项目其实就是空气项目,要么什么都没有,要么资质特别差。还有更要命的项目是本来干得不错,但是钱一下子赚得多了,没动力了,于是卷钱走人。
稳定币信任危机。稳定币是币圈非常需要的一种避险资产。尤其是熊市存在大量的需求,USDT在熊市期间也不断增发,可以说就是随便印钞的感觉。可是前段时间还是爆发了信任危机,币价一点都不稳定,最大的原因就是用户认为USDT乱发货币后缺少足额的兑换支撑,缺少监管,信息完全不透明。
例子太多太多。其实熊市的根源就源自于信任危机,因为信任危机大家丧失了信心,从而越跌越惨。
可以看到这多么可悲,一个号称要建立信任社会的技术,竟然产生了如此大的信任危机。这也让我们发现技术不是所有问题的答案。还有很多东西是简单通过技术无法解决的。
区块链是什么区块链有两个含义:
1、区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。
2、区块链是比特币的底层技术,像一个数据库账本,记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。
狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。
广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。
2.区块链信任和传统模式信任的区别是什么?
区块链信任和传统模式信任的区别如下。
1、区块链中的信任,最为不同的就是,它通过数学、计算机技术和加密使信息的记录不可更改,并通过智能合约将合作的约定写在区块链上,最后在条件满足后自动执行合约。区块链消除了信任的第三方,通过区块链,人们不必需要100%信任对方或信任第三方机构,它并不是消除了信任问题,也并不是完全不需要考虑信任问题,在合作过程中,人们仍然是需要去信任的,只不过将信任的对象从人和组织,转变为共识机制构成的区块链网络。
2、传统的信任体系主要来自于两方面:国家和文化。国家运用自己的公信力和公权力,来为合作双方的信任背书;而文化,则指的是一些隐性规则,比如各种地域习俗的信任体系,以及可能出现的民间第三方机构。国家执行的成本太高,不可能都去依靠国家。而文化的信任培养需要的时间过长,也不能满足所有人的需要。社会很复杂,不可能事事靠签订契约,也不可能事事都适合国家出面。
区块链的信任是建立在大量参与者的共识基础上,是一种什么样的信任机制?不是共识机制吧,分布式记账,记录的币的交易记录,这些记录说都不会改变,有技术编写的分布式记账方式
一句话解释区块链专业答案:区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术。
通俗解释:区块链技术是指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库,你可以把数据库看成是就是一个大账本。目前的微信和支付宝等都是各自记各自的账,但在区块链系统中,系统中的每个人都可以有机会参与记账。并且,系统会选择记账最快最好的人,把他记录的内容写到帐本,并将账本内容发给系统内所有人备份。
一句话概括:区块链是一种去中心化的信任机制。
Ⅳ 区块链创建信任模式有哪些(区块链与信任新架构)
既然区块链技术有信任机制,那么哪些地方能应用得到呢?金窝窝分析区块链技术的应用可以从以下几个方面着手:
①弱信任关系、无信任关系、多信任关系的地方;
②需要的大规模共识的地方,也就是多方协作,这需要分布式账本建立规模共识;
③中低频交易的地方,因为当前技术阶段不支持大规模高频并发;
④能形成多赢机制的领域,因为这样大家才有动力使用;
⑤有网络效应的市场,规模越大(用的人越多),效益越高,包括社交、滴滴出行。
区块链系统中不同节点之间是如何建立信任的?
区块链是从零开始有序的链接在一起的,每个区块都指向前一个区块,称为前一个区块的子区块,前一区块称为父区块。
?
每个区块都有一个区块头,里边包含着父区块头通过算法生成的哈希值,通过这个哈希值可以找到父区块。当父区块有任何改动时,父区块的哈希值也发生变化。这将迫使子区块哈希值字段发生改变,以此类推,后边的子子区块,子子子区块都会受影响。一旦一个区块有很多后代以后,除非重新计算此区块所有后代的区块,但是这样重新计算需要耗费巨大的计算量,所以区块链越长区块历史越无法改变。
2.区块链信任和传统模式信任的区别是什么?区块链信任和传统模式信任的区别如下。
1、区块链中的信任,最为不同的就是,它通过数学、计算机技术和加密使信息的记录不可更改,并通过智能合约将合作的约定写在区块链上,最后在条件满足后自动执行合约。区块链消除了信任的第三方,通过区块链,人们不必需要100%信任对方或信任第三方机构,它并不是消除了信任问题,也并不是完全不需要考虑信任问题,在合作过程中,人们仍然是需要去信任的,只不过将信任的对象从人和组织,转变为共识机制构成的区块链网络。
2、传统的信任体系主要来自于两方面:国家和文化。国家运用自己的公信力和公权力,来为合作双方的信任背书;而文化,则指的是一些隐性规则,比如各种地域习俗的信任体系,以及可能出现的民间第三方机构。国家执行的成本太高,不可能都去依靠国家。而文化的信任培养需要的时间过长,也不能满足所有人的需要。社会很复杂,不可能事事靠签订契约,也不可能事事都适合国家出面。
区块链中的公有链的信任机制是区块链中的公有链的信任机制是工作量证明。工作量证明表现了工作能力,更值得别人信任。公有链的信任是一种人类信任协作的新形态,它有着最为广泛的信任范围。正如宾夕法尼亚大学教授KevinWerbach在其论述区块链信任的专著中所述,为所有的使用者提供最为一般化的信任(信用)服务是公有链最为核心的价值,它使得人类首次在达成全球范围内自发性信任。区块链信任的基础在于各方在平权、分散的网络中,独立地记账、验证过程。各个参与者在公有链无门槛、自由出入、多方持有、多方维护的公共账本上独立地记录、验证每一笔交易及合约。在共识机制的作用下,每一个网络参与者都有可能成为会计(记账人),而在交易确认验证的机制下,每一个网络(全节点)都是审计人。因此,公有区块链是一个全球记账、全球审计的网络。