区块链确认机制
① 区块链指的是什么
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。
区块链的实质很简单:它是一个由人来制定协议规则,由分布式网络的各个节点来执行规则,共同维护网络状态的一个档案库。
与传统的账本相比,区块链有更神奇的地方,账本上的交易能够自动地验证,账本的状态能够自动地确认,形成共识。账页上的交易都能够向前追溯,提供透明性和可审计性。
区块链技术的基本特点
1、分布式数据库
区块链上的每一方都可以访问整个数据库及其完整的历史记录。没有单一方控制数据或信息。每一方都可以直接验证其交易合作伙伴的记录,而无需中间人。
2、对等传输
通信直接在对等体之间发生,而不是通过中心节点。每个节点存储并转发信息到所有其他节点。
3、透明的匿名性
任何有权访问系统的用户都可以看到每个事务及其关联值。区块链上的每个节点或用户都有一个唯一的30以上的字母、数字组成的地址,用于标识自身。
4、记录的不可逆性
一旦在数据库中输入事务并更新了帐户,则不能更改记录,因为它们链接到它们之前的每个交易记录。
② 区块链确权可以对确权的作品生成不可篡改的权属确认记录吗
区块链的核心优势是去中心化,通过运用加密算法、树形结构和共识机制,在去中心化的分布式网络中建立信任关系,实现数据分布式多节点的加密存储,创造一种公开透明、不可篡改、可验证溯源的技术体系,让每个节点都能同步存证、共同监督,有效解决中心化模式下存在的可靠性差、安全性低等问题。
区块链会基于哈希算法生成一个定长唯一的字串,并存储到大家共同维护的网络分布式账本里面,达到不可篡改的权属记录和声明。这里说明一下:区块链主要是底层的技术,版权是应用层的概念,针对版权在区块链的应用层面不仅仅是确权,还包括维权(侵权检测/取证等)发现侵权后,将电子证据的固化,等于是基于区块链技术做电子存证。
③ 区块链的灵魂的共识机制是什么
区块链,通俗地说,是一个去中心化的账本。只是这个账本与传统账本不同,不是由会计或少数几个人来记账,而是人人都可以参与记账。而且,这个记账需要一个大家都认可的规则,即“怎样记账才是有效”,而这个大家认可的规则就是区块链的共识机制。
一大家人计划去国外旅游,通过商议后,选了泰国,那么到泰国去旅游就是你们家形成的共识。而商议的方式,是少数服从多数,而少数服从多数就是你们家确定旅游目的地的共识机制。
同样,PoW、PoS、DPoS,分别代表区块链网络的三种主要记账规则,它们的作用非常大,直接关系到记账权和相关收益的分配。不夸张地说,共识机制是区块链的灵魂。
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④ 区块链几大共识机制及优缺点
首先,没有一种共识机制是完美无缺的,各共识机制都有其优缺点,有些共识机制是为解决一些特定的问题而生。
1.pow( Proof of Work)工作量证明
一句话介绍:干的越多,收的越多。
依赖机器进行数学运算来获取记账权,资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱,同时每次达成共识需要全网共同参与运算,性能效率比较低,容错性方面允许全网50%节点出错。
优点:
1)算法简单,容易实现;
2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识;
3)破坏系统需要投入极大的成本;
缺点:
1)浪费能源;
2)区块的确认时间难以缩短;
3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法,否则就会面临比特币的算力攻击;
4)容易产生分叉,需要等待多个确认;
5)永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性;
2.POS Proof of Stake,权益证明
一句话介绍:持有越多,获得越多。
主要思想是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比,相对于PoW,一定程度减少了数学运算带来的资源消耗,性能也得到了相应的提升,但依然是基于哈希运算竞争获取记账权的方式,可监管性弱。该共识机制容错性和PoW相同。它是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;不再需要大量消耗能源挖矿。
缺点:还是需要挖矿,本质上没有解决商业应用的痛点;所有的确认都只是一个概率上的表达,而不是一个确定性的事情,理论上有可能存在其他攻击影响。例如,以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分叉,而ETC由此事件出现,事实上证明了此次硬分叉的失败。
DPOS与POS原理相同,只是选了一些“人大代表”。
BitShares社区首先提出了DPoS机制。
与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人,由代理人验证和记账。其合规监管、性能、资源消耗和容错性与PoS相似。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。
DPoS的工作原理为:
去中心化表示每个股东按其持股比例拥有影响力,51%股东投票的结果将是不可逆且有约束力的。其挑战是通过及时而高效的方法达到51%批准。为达到这个目标,每个股东可以将其投票权授予一名代表。获票数最多的前100位代表按既定时间表轮流产生区块。每名代表分配到一个时间段来生产区块。所有的代表将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的10%作为报酬。如果一个平均水平的区块含有100股作为交易费,一名代表将获得1股作为报酬。
网络延迟有可能使某些代表没能及时广播他们的区块,而这将导致区块链分叉。然而,这不太可能发生,因为制造区块的代表可以与制造前后区块的代表建立直接连接。建立这种与你之后的代表(也许也包括其后的那名代表)的直接连接是为了确保你能得到报酬。
该模式可以每30秒产生一个新区块,并且在正常的网络条件下区块链分叉的可能性极其小,即使发生也可以在几分钟内得到解决。
成为代表:
成为一名代表,你必须在网络上注册你的公钥,然后分配到一个32位的特有标识符。然后该标识符会被每笔交易数据的“头部”引用。
授权选票:
每个钱包有一个参数设置窗口,在该窗口里用户可以选择一个或更多的代表,并将其分级。一经设定,用户所做的每笔交易将把选票从“输入代表”转移至“输出代表”。一般情况下,用户不会创建特别以投票为目的的交易,因为那将耗费他们一笔交易费。但在紧急情况下,某些用户可能觉得通过支付费用这一更积极的方式来改变他们的投票是值得的。
保持代表诚实:
每个钱包将显示一个状态指示器,让用户知道他们的代表表现如何。如果他们错过了太多的区块,那么系统将会推荐用户去换一个新的代表。如果任何代表被发现签发了一个无效的区块,那么所有标准钱包将在每个钱包进行更多交易前要求选出一个新代表。
抵抗攻击:
在抵抗攻击上,因为前100名代表所获得的权力权是相同的,每名代表都有一份相等的投票权。因此,无法通过获得超过1%的选票而将权力集中到一个单一代表上。因为只有100名代表,可以想象一个攻击者对每名轮到生产区块的代表依次进行拒绝服务攻击。幸运的是,由于事实上每名代表的标识是其公钥而非IP地址,这种特定攻击的威胁很容易被减轻。这将使确定DDOS攻击目标更为困难。而代表之间的潜在直接连接,将使妨碍他们生产区块变得更为困难。
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。
3.PBFT :Practical Byzantine Fault Tolerance,实用拜占庭容错
介绍:在保证活性和安全性(liveness & safety)的前提下提供了(n-1)/3的容错性。
在分布式计算上,不同的计算机透过讯息交换,尝试达成共识;但有时候,系统上协调计算机(Coordinator / Commander)或成员计算机 (Member /Lieutanent)可能因系统错误并交换错的讯息,导致影响最终的系统一致性。
拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量,寻找可能的解决办法,这无法找到一个绝对的答案,但只可以用来验证一个机制的有效程度。
而拜占庭问题的可能解决方法为:
在 N ≥ 3F + 1 的情况下一致性是可能解决。其中,N为计算机总数,F为有问题计算机总数。信息在计算机间互相交换后,各计算机列出所有得到的信息,以大多数的结果作为解决办法。
1)系统运转可以脱离币的存在,pbft算法共识各节点由业务的参与方或者监管方组成,安全性与稳定性由业务相关方保证。
2)共识的时延大约在2~5秒钟,基本达到商用实时处理的要求。
3)共识效率高,可满足高频交易量的需求。
缺点:
1)当有1/3或以上记账人停止工作后,系统将无法提供服务;
2)当有1/3或以上记账人联合作恶,且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时,恶意记账人可以使系统出现分叉,但是会留下密码学证据
下面说两个国产的吧~
4.dBFT: delegated BFT 授权拜占庭容错算法
介绍:小蚁采用的dBFT机制,是由权益来选出记账人,然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识。
此算法在PBFT基础上进行了以下改进:
将C/S架构的请求响应模式,改进为适合P2P网络的对等节点模式;
将静态的共识参与节点改进为可动态进入、退出的动态共识参与节点;
为共识参与节点的产生设计了一套基于持有权益比例的投票机制,通过投票决定共识参与节点(记账节点);
在区块链中引入数字证书,解决了投票中对记账节点真实身份的认证问题。
优点:
1)专业化的记账人;
2)可以容忍任何类型的错误;
3)记账由多人协同完成,每一个区块都有最终性,不会分叉;
4)算法的可靠性有严格的数学证明;
缺点:
1)当有1/3或以上记账人停止工作后,系统将无法提供服务;
2)当有1/3或以上记账人联合作恶,且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时,恶意记账人可以使系统出现分叉,但是会留下密码学证据;
以上总结来说,dBFT机制最核心的一点,就是最大限度地确保系统的最终性,使区块链能够适用于真正的金融应用场景。
5.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。
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。
⑤ 区块链技术是什么意思
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范式,用区块链技术所串接的分布式账本能让两方有效纪录交易,且可永久查验此交易。
拓展资料
区块链的基本原理理解起来并不难。基本概念包括:
交易(Transaction):一次操作,导致账本状态的一次改变,如添加一条记录;
区块(Block):记录一段时间内发生的交易和状态结果,是对当前账本状态的一次共识;
链(Chain):由一个个区块按照发生顺序串联而成,是整个状态变化的日志记录。
如果把区块链作为一个状态机,则每次交易就是试图改变一次状态,而每次共识生成的区块,就是参与者对于区块中所有交易内容导致状态改变的结果进行确认。
用通俗的话阐述:如果我们把数据库假设成一本账本,读写数据库就可以看做一种记账的行为,区块链技术的原理就是在一段时间内找出记账最快最好的人,由这个人来记账,然后将账本的这一页信息发给整个系统里的其他所有人。
这也就相当于改变数据库所有的记录,发给全网的其他每个节点,所以区块链技术也称为分布式账本。
目前区块链的应用,主要有两种模式:
1)原生型的区块链应用:直接基于去中心化的区块链技术,实现价值传递和交易等应用,例如数字货币;
2)“区块链+”模式:将传统的场景和区块链底层协议相结合,以便提高效率,降低成本。预计区块链在各行业的应用,将以第二种模式为主。
区块链具有五大核心属性,即:交易属性(价值属性)、存证属性、信任属性、智能属性、 溯源属性。如上核心属性与行业的需求相结合,解决行业痛点问题,成为了区块链在各行业 应用的商业模式。
作为一种基础性技术,区块链在众多具有分布式处理、点对点交易、快速建立信任关系等需求的行业领域具有极大的应用价值,其核心是解决了信用的问题,实现了价值的点到点传递。因此被认为是未来价值互联网的基石。
区块链商业模式的核心在于,利用区块链引入的创新属性,与传统行业应用相结合,实现商业逻辑的重构,以便创造新的应用场景,或提升效率,降低成本。
⑥ 区块链的共识机制解决了什么问题
区块链要求每个联结点在共同的账本上对每一笔交易进行分布式记账,每当交易发生之后,信息会通知到所有的“点”,各个“点”(即人)按照预设的规则独立地对交易进行确认,整个过程中,信息透明统一,参与者资格权限完全对等。多数“点”确认的结果就是最终的结论,系统会自动将你的数据修正为大家认可的结果。你想作弊或者坚持不同的观点,除非你能让超过51%的“点”都同时认可你的结论,当参与的“点”多到一定程度时,这事实上是不可能的。一次交易得到确认之后,交易的记录和各种数据打包成块,加上时间戳,编入链中,然后启动下一轮交易(块),新旧区块前后为继形成“链”。各个区块所存储的交易记录可以无限追溯,随时备查且无法更改,想要作假、撒谎、隐瞒真相,根本无机可乘,人与人之间的信任由此得以确立!第二代区块链还引入了“智能合约”机制,在程序中加入了能够自动履行的合约,一旦约定的条件得到满足,系统将自动实施强制交付,所有的联结点也都会见证和确认这一过程,容不得背信弃义行为的发生。
链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站 ”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径,推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革,构建应用型、复合型人才培养体系。
⑦ 区块链的共识机制是什么
如何让去中心化网络达成共识?
在区块链系统当中,没有一个像银行一样的中心化记账机构,保证每一笔交易在所有记账节点上的一致性,即让全网达成共识至关重要。共识机制解决的就是这个问题。
目前主要的共识机制有工作量证明机制PoW和权益证明机制PoS。
PoW通过评估你的工作量来决定你获得记账权的机率,工作量越大,就越有可能获得此次记账机会。
PoS通过评估你持有代币的数量和时长来决定你获得记账权的机率。这就类似于股票的分红制度,持有股权相对多的人能够获得更多的分红。
DPOS与POS原理相似,只是选了一些“人大代表”。 与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人,由代理人验证和记账。
随着技术的发展,未来可能还会诞生更先进的共识机制。
⑧ 怎样明白区块链中的共识机制
所谓共识,简单理解就是指大家都达成一致的意思。
在区块链中,其实就是一个规则,每个节点都按照这个规则去确认各自的数据,最后维护整个网络的数据库保持一致。
如果以生活中的例子来举例的话,比如今天公司开个会议,但是由于老总不在,需要大家讨论决定一个项目做与否。
在这么一个群龙无首的环境中?
⑨ 刚刚了解,谁能告诉我区块链是什么通俗解释一下区块链技术的方法
大家共同记账的方式,也被称为“分布式”或“去中心化”,因为人人都记账,且账本的准确性由程式算法决定,而非某个权威机构。
这就是区块链,核心讲完了,区块链就这么简单,一个共同记账的账本
区块链技术六大核心算法:
区块链核心算法一:拜占庭协定
拜占庭的故事大概是这么说的:拜占庭帝国拥有巨大的财富,周围10个邻邦垂诞已久,但拜占庭高墙耸立,固若金汤,没有一个单独的邻邦能够成功入侵。任何单个邻邦入侵的都会失败,同时也有可能自身被其他9个邻邦入侵。拜占庭帝国防御能力如此之强,至少要有十个邻邦中的一半以上同时进攻,才有可能攻破。然而,如果其中的一个或者几个邻邦本身答应好一起进攻,但实际过程出现背叛,那么入侵者可能都会被歼灭。于是每一方都小心行事,不敢轻易相信邻国。这就是拜占庭将军问题。
区块链核心算法二:非对称加密技术
在上述拜占庭协定中,如果10个将军中的几个同时发起消息,势必会造成系统的混乱,造成各说各的攻击时间方案,行动难以一致。谁都可以发起进攻的信息,但由谁来发出呢?其实这只要加入一个成本就可以了,即:一段时间内只有一个节点可以传播信息。当某个节点发出统一进攻的消息后,各个节点收到发起者的消息必须签名盖章,确认各自的身份。
区块链核心算法三:容错问题
我们假设在此网络中,消息可能会丢失、损坏、延迟、重复发送,并且接受的顺序与发送的顺序不一致。此外,节点的行为可以是任意的:可以随时加入、退出网络,可以丢弃消息、伪造消息、停止工作等,还可能发生各种人为或非人为的故障。我们的算法对由共识节点组成的共识系统,提供的容错能力,这种容错能力同时包含安全性和可用性,并适用于任何网络环境。
区块链核心算法四:Paxos 算法(一致性算法)
Paxos算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值(决议)达成一致。一个典型的场景是,在一个分布式数据库系统中,如果各节点的初始状态一致,每个节点都执行相同的操作序列,那么他们最后能得到一个一致的状态。为保证每个节点执行相同的命令序列,需要在每一条指令上执行一个“一致性算法”以保证每个节点看到的指令一致。一个通用的一致性算法可以应用在许多场景中,是分布式计算中的重要问题。 节点通信存在两种模型:共享内存和消息传递。Paxos算法就是一种基于消息传递模型的一致性算法。
区块链核心算法五:共识机制
区块链共识算法主要是工作量证明和权益证明。拿比特币来说,其实从技术角度来看可以把PoW看成重复使用的Hashcash,生成工作量证明在概率上来说是一个随机的过程。开采新的机密货币,生成区块时,必须得到所有参与者的同意,那矿工必须得到区块中所有数据的PoW工作证明。与此同时矿工还要时时观察调整这项工作的难度,因为对网络要求是平均每10分钟生成一个区块。
区块链核心算法六:分布式存储是一种数据存储技术,通过网络使用每台机器上的磁盘空间,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,数据分散的存储在网络中的各个角落。所以,分布式存储技术并不是每台电脑都存放完整的数据,而是把数据切割后存放在不同的电脑里。就像存放100个鸡蛋,不是放在同一个篮子里,而是分开放在不同的地方,加起来的总和是100个。想了解更多可以多利用网络搜索,网络搜索结果-小知识
⑩ 区块链共识机制
PoW:工作量证明 (Proof of Work,简称 PoW ) ,简单的解释就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作。因为监测工作的整个过程通常是极为低效的,而通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量,则是一种非常高效的方式。比如现实生活中的毕业证、驾驶证等等,都是通过检验结果的方式所取得的证明。这就是说,你获得多少币,取决于你对挖矿贡献的有效工作。简单的理解,你电脑性能越好,你获得的收益就会越多,这就是根据你的工作量来执行币的分配。大部分的数字货币,比如比特币、莱特币等等,都是基于 PoW 模式的虚拟货币(算力越高、挖矿时间越长,你获得的币就越多)。
PoS:PoS 是一种在公链中的共识算法,可作为 PoW 算法的一种替换。PoW是保证比特币、当前以太坊和许多其它区块链安全的一种机制,但是 PoW 算法在挖矿过程中因破坏环境和浪费电力而受到指责。PoS 试图通过以一种不同的机制取代挖矿的概念,从而解决这些问题。
PoS 机制可以被描述成一种虚拟挖矿。PoS 主要依赖于区块链自身里的代币。在PoW 中,一个用户可能拿 1000 美元来买计算机,加入网络来挖矿产生新区块,从而得到奖励。而在 PoS 中,用户可以拿 1000 美元购买等价值的代币,把这些代币当作押金放入 PoS 机制中,这样用户就有机会产生新块而得到奖励。在 PoW 中,如果用户花费 2000 美元购买硬件设备,当然会获得两倍算力来挖矿,从而获得两倍奖励。同样,在 PoS 机制中投入两倍的代币作为押金,就有两倍大的机会获得产生新区块的权利。