区块链技术原理及架构简书
㈠ 什么是区块链技术区块链技术的核心构成是什么
从技术的角度,架构的角度,用通俗的语言来跟大家讲讲,我对区块链的一些理解。
究竟啥是区块链?Block chain,一句话来说,区块链是一个存储系统,存储系统更细一点,区块链是一个没有管理员,每个节点都拥有全部数据的分布式存储系统。
那常见的存储系统,是什么样子的呢?
首先看一下如何保证高可用?
普通的存储系统通常是用“冗余”的方式来解决高可用问题的。图上图所示如果能够把数据复制成几份,冗余到多个地方,就能够保证高可用。一个地方的数据挂了,另外的地方还存有数据,例如MySQL的主从集群就是这个原理,磁盘的RAID也是这个原理。
这个地方需要强调的两点是:数据冗余,往往会引发一致性的问题
1、例如MySQL的主从集群中中其实读写会有延时的,它其实就是有一个短的时间内读写不一致。这个是数据冗余,带来的一个副作用。
2、第二个点是数据冗余往往会降低写入的效率,因为数据同步也是需要消耗资源的。你看单点写入,如果加了两个从库之后,其实写入的效率会受影响。普通的存储系统,就是采用冗余的方式,保证数据的高可用的。
那么第二个问题,普通的存储系统,能否多点写入呢?
答案是可以的,比如说以这个图为例:
其实MySQL的话可以做一个双主的主从同步,双主的主从同步,两个节点,同时可以写入。如果要做多机房多活的数据中心,其实多机房多活也是进行数据同步的。这里要强调的是多点写入,往往会引发写写冲突的一致性问题,以MySQl为例,假设有一个表的属性是自增ID,那么现在数据库中的数据是1234,那么其中一个节点写入,插入了一条数据,那它可能变成5了,然后这5条数据,向另外一个主节点进行数据同步,同步完成之前,如果另外一个写入节点,也插入了一条数据,也生成了一条这个自增id为5的数据。那么,生成之后,往另外一个节点同步,然后同步数据到达之后会与本地的这两条5冲突,就会同步失败,会引发写写的一致性冲突问题。这个多点写入的话都会出现这个问题。
多点写入,如何保证一致?
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㈡ 区块链技术的工作原理是什么
从数据的角度来看,区块链是一种分布式数据库或称为分布式共享总账,这里的“分布式”不仅体现为数据的分布式存储,也体现为数据的分布式记录。从效果的角度来看,区块链可以生成一套记录时间先后的、不可篡改的、可信任的数据库。
区块链有四大核心技术,第一个核心技术就是区块+链,这是区块链当中最核心的技术,也是最基本的技术。第二个核心技术是分布式结构,区块链结构设计精妙就是让每一个参与数据交易的节点都记录并存储下所有的数据。第三个核心技术就是非对称加密算法,第四个核心技术就是脚本,脚本可以理解为一种可编程的智能合约。
㈢ 区块链的模型架构是什么
区块链技术不是单一的创新技术,而是多种技术整合创新的结果,其本质是一个弱中心的、自信任的底层架构技术。与传统的互联网技术相比,它的技术原理与模型架构是一次重大革新。在这里,我们将就区块链的基本技术模型进行剖析。
模型图
区块链技术模型自下而上包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。每一层分别具备一项核心功能,不同层级之间相互配合,共同构建一个去中心的价值传输体系
数据层是区块链最底层的释术架构,应用了公私钥相结合的非对称加密技术,利用散列函数确保信息不被篡改,还采用了链式结构、时间戳技术、梅克尔(Merkle)树等技术对数据区块进行处理,让新旧区块之间相互链接,相互验证,是区块链安全稳定运行的基础。
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。
㈣ 区块链的工作原理是什么
最近很火的区块链技术到底是什么样的技术呢?区块链技术是被人们认为在金融科技方面最闪亮的一颗星,而且在未来还可能再继续发展区块链技术,它有非常多的特点,包括数据的一个分布,以及数据的信任度和集体共识机制,最重要的话就是公开透明以及匿名隐私等这一些非常有特点的特性,根据这一些区块链里面的数据,我们可以得出当代社会的一些基本的信息。
区块链技术就是这么一个安全科学的数据库。可以简单的把它理解为一个已经是权威数据库了,它里面的基本内容都是属实的,都是通过别人所验证以及审核过的。在金融科技方面的话,会非常的容易找到一些想要的数据,这对于做生意的人来说非常的好。
㈤ 区块链技术开发到底是什么原理
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。
工作原理
区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。 其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法;网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;共识层主要封装网络节点的各类共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。
㈥ 区块链原理是什么
使看到一些争论区块链定义的回答, 突然意识到自己这篇解释原理的回答其实是一直是对着比特币撸的, 介于区块链的定义业界并没有一个特别明确和唯一的回答, 这里先给出个人根据所读论文而总结出的“区块链”应有特质:
1.用了具有 "哈希链" (下文有解释) 形式的数据结构保存基础数据
2.有多个结点参与系统运行(分布式)
3.通过一定的协议或算法对于基础数据的一致性达成共识(共识协议/算法)。
介于比特币目前是区块链最典型且最有影响力的应用之一, 理解比特币如何使用区块链后, 再去理解其他形式各样的区块链应用就会容易很多。
㈦ 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。
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书名:区块链原理、设计与应用
作者:杨保华
豆瓣评分:7.2
出版社:机械工业出版社
出版年份:2017-8-21
页数:366
内容简介:
本书由超级账本核心设计和开发者撰写,是区块链开发落地专业指南。由浅入深,系统化介绍超级账本Fabric设计精华、应用开发等。全书分为理论篇和实践篇两大部分;第1~3章介绍区块链技术的由来、核心思想及典型的应用场景;第4~5章重点介绍区块链技术中大量出现的分布式系统技术和密码学安全技术;第6~8章介绍区块链领域的三个典型开源项目:比特币、以太坊以及超级账本;第9~11章以超级账本 Fabric 项目为例,具体讲解了安装部署、配置管理,以及使用 Fabric CA 进行证书管理的实践经验;第12章重点剖析超级账本 Fabric 项目的核心架构设计;第13章介绍区块链应用开发的相关技巧和示例;第14章介绍区块链服务平台的设计与开发,并讲解应用超级账本 Cello 项目构建服务平台的相关知识。本书覆盖了区块链和分布式账本领域的最新技术,可帮助读者深入理解区块链核心原理和典型设计实现,以及高效地开发基于区块链平台的分布式应用。
作者简介:
杨保华
博士,毕业于清华大学。超级账本(Hyperledger)大中华区技术工作组主席,IBM 大中华区Blockchain技术社区首席顾问,资深研究员。曾主持多个大规模系统平台的架构设计和研发实施,是区块链、云计算、大数据等技术的早期研究者和实践者。他热爱开源技术,曾贡献于OpenStack、OpenDaylight 等开源项目,是超级账本Fabric项目的核心设计和开发者,Cello和Fabric-SDK-Py项目的发起人。个人主页为https://yeasy.github.com。
陈昌
毕业于清华大学。纸贵科技 CTO,曾任 IBM 高级研究员。技术方向包括云计算、区块链、机器学习等。他是区块链技术的早期研究和推动者,是超级账本(Hyperledger)项目的核心开发者。他有丰富的区块链应用实践经验,曾负责金融行业区块链解决方案的架构设计和实施,并主导开发了若干区块链服务平台。
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简介:如果非常深奥的来理解区块链技术的话,相信很多人都是难以去理解的,我们不妨简单点来阐述区块链技术的概念,有人说现在的区块链技术就像是当初的互联网,互联网无法建立起一个信任的体系,因为在互联网中,你不知道对面到底是谁,互联网解决的只是交流问题,而区块链技术解决的是陌生人之间的信任问题。