构成区块链的三要素是什么
❶ 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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❷ 区块链原理
区块链是一种技术,但它不是一种单一的技术,而是由多种技术整合的结果,包括密码学、数学、经济学、网络科学等。你可以把它看做是一个分布式共享记账技术,也可以看做是一个数据库,只不过这个数据库是由在这个链上的所有节点共同维护,每个节点都有一份账本,因为所有节点的账本一致,不同节点之间可以互相信任,对数据没有疑问,所以大家都说区块链从技术上实现了信任。详细的专业技术可以咨询一些专业的技术公司,例:金博科技,专注开发区块链相关产品,专业研发团队和完善的售后服务,可以电话咨询。
❸ 区块链究竟是什么呢
区块链究竟是什么呢?本质上讲,区块链是一种分布式、去中心化的网络数据库系统, 这个系统会让数据的存储、更新、维护、操作变得不同。区块链有四项不可缺的核心技术, 分别是:分布式存储、共识机制、密码学原理、智能合约。
那么我们下面就讲一讲,与传统数据处理相比,区块链到底有什么不同,帮助大家了 解区块链是什么,让大家对区块链有一个总的认知。
一、区块链中的数据存储:块链式数据结构
在数据存储方面,区块链技术利用的是“块链式数据结构”来验证与存储数据的。
块链式结构是什么意思呢?铁链子大家都见过吧,一环套一环那种,那其实,每一环 我们可以看作是一个区块,很多环节扣在一起就形成了区块链。
这个所谓的“铁链”是如何存储数据的呢?简单来讲,区块链和普通存储数据的不同 之处在于:在区块链上,后一个区块里的数据是包含前一个区块里的数据的。
以读书为例:我们平时看书,看完第 1 页,接着读第 2 页、第 3 页......
那在区块链里面呢,如果给每个区块标注上页码,那么第 2 页的内容是包含第 1 页的 内容的,第 3 页的内容包含第 1 页和第 2 页的内容......第 10 页包含了前 9 页的内容, 就是这样一个层层嵌套的链条,这样一来,就可以追溯到最本源的数据了,这就是区块链 的可追溯性。
区块链这种“块链式数据结构”使之具备可追溯性,这就天然适用于许多领域,譬如: 食品溯源、药品溯源等等。这样一来,毒奶粉、假疫苗、伪劣食品事件出现的概率就会大 大降低,因为一旦出现问题,通过溯源可以清晰知道到底是哪个环节出现问题,问责追偿 将会更加清晰。
二、区块链中的数据更新:分布式节点共识算法
在数据更新方面,区块链技术是利用“分布式节点共识算法”来生成和更新数据。
每每生成新的区块(也就是更新数据的时候),都需要通过一种算法,获得全网 51% 以上节点的认可才能构成新的区块。说白了就是投票,超过半数人同意就可以生成,这就 使得区块链上的数据不容篡改。
为什么这么说呢?我们还是打一个比喻:我们把区块链比作一个账本,因为都是记录 数据的嘛,传统世界里,记账权力在于记账先生,账本属于记账先生一个人的。那么在区 块链里面,每一个人都拥有这个账本,想要更新账目呢,就要投票,半数人以上赞成才可 以去更新账目数据。
在这个过程中,我们会涉及到这么几个名词:分布式、节点、共识算法,这几个名词 其实非常好理解:
每个人都记账(也就是人人拥有账本,账本分散在每个人手里),就是所谓的“分布 式”;
大家讨论、投票产生的、一致赞同的记账办法,就是所谓的“共识算法”;
每一个参与记账的人,就是所谓的“节点”。
三、 区块链中的数据维护:密码学
在数据维护阶段,区块链的不同之处就在于:它利用密码学的方式来保证数据传输和 访问的安全。
区块链中所应用的密码学原理主要有:哈希算法、Merkle 哈希树、椭圆曲线算法、 Base58。这些原理,其实都是通过一系列复杂的运算以及换算,来保证区块链上数据安全。
四、 区块链中的数据操作:智能合约
智能合约,是由计算机程序定义并自动执行的承诺协议,说白了,就是用代码执行的 一套交易准则,类似于现在的信用卡自动还款功能,开启这个功能,你自己什么都不用管, 到期银行会自动扣除你欠的钱。
智能合约的突出优势就是,很大程度上避免了由信任产生的一系列问题。
我们很多人,都遇到过被借钱的事情:朋友手头紧了跟你借 2000 块钱,承诺下个月 发了工资还钱,到了下个月他又找别的借口不还,拖来托去这事儿就没谱了。本来没多少 钱,还是朋友,虽然你很郁闷,这事也就算了。
那么,有了智能合约以后,他就不能赖账了,因为在智能合约上,一旦触发合约中的 条款,代码就会自动执行,不管他愿不愿意,只要他发了工资、账户上有了钱,他就得还 你。
总结一下本节内容,区块链中有四项不可缺的核心技术,分别是:分布式存储、共识 机制、密码学原理、智能合约。
我们可以这样理解:分布式存储对应的是数据存储这个阶段,共识机制对应的是数据 的处理更新这个阶段,密码学对应的是数据安全,智能合约对应的是数据的操作问题。
❹ 区块链系统的组成包含了哪些
一般说来,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技术;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。
❺ 区块链的概念是什么
从字面理解,区块链包含了两个概念:区块、链。区块链本身是由一个个区块(Block)组成,而不同节点链接在一起构建的网络,就是区块链。区块链的主要作用是储存信息,任何需要保存的信息,都可以写入区块链,也可以从里面读取。
每个区块存储:一些有效的记录或交易;涉及该块的信息;通过每个块的散列到前一个块和下一个块的链接——可以被认为是块的指纹的唯一代码。
因此,每个块在链内具有特定且不可移动的位置,因为每个块包含来自前一块的散列的信息。整个链存储在构成区块链的每个网络节点中,因此链的精确副本存储在所有网络参与者中。
用途
从本质上讲,区块链可用于存储任何类型的信息,这些信息必须保持完整,并且比通过中间人以安全,分散和更便宜的方式保持可用。此外,由于存储的信息是加密的,因此可以保证其机密性,因为只有拥有加密密钥的人才能访问它。
在医疗保健中使用区块链。例如,健康记录可以合并并存储在区块链中。这意味着每个患者的病史都是安全的,同时,每个被授权的医生都可以使用,无论患者接受治疗的健康中心如何。甚至制药行业也可以使用这种技术来验证药品并防止伪造。
区块链对于管理数字资产和文档也非常有用。到目前为止,数字化的问题在于一切都很容易复制,但Blockchain允许您记录购买,契约,文档或任何其他类型的在线资产,而不会被伪造。
❻ 区块链由哪些结构组成
区块链是由区块相互连接形成的链式存储结构,区块就是链式存储结构中的数据元素,其中第一个区块被称为创始区块。
一般区块包括区块头和区块体两部分。区块头包含每个区块的身份识别信息,如版本号、hash值、时间戳、区块高度等信息;区块体主要包含具体的交易数据。
❼ 区块链一般概念摘要
虽然是个前端开发,但是阻挡不了我八卦各种热门的心。下面简单汇总下一些学习到的概念性东西。
1、区块链技术随比特币诞生,因此先了解比特币概念
2、比特币是什么
(1)、基于分布式网络的数字货币
3、比特系统运行原理
(1)、所有节点都会保存完整账本
(2)、账本保持一致性
4、区块链记账原理
hash函数在区块链技术中有广泛的运用
(1)、哈希函数hash:任何信息hash后会得到一个简短的摘要信息
(2)、hash特点:简化信息、标识信息、隐匿信息、验证信息
(3)、区块链记账会把时间节点的账单信息hash,构成一个区块
(4)、比特币系统约10分钟记账一次,即每个区块生成的时间间隔大约10分钟
(5)、记录下一个账单时,会把上一个区块的hash值和当前账单的信息一起作为原始信息进行hash
(6)、每个区块都包含了之前区块的信息,这些区块组合成了区块链
5、比特币的所有权-非对称加密应用
比特币系统使用了椭圆曲线签名算法,算法的私钥由32个字节随机数组成,通过私钥可以计算出公钥,公钥经过一序列哈希算法和编码算法得到比特币地址,地址也可以理解为公钥的摘要。
(1)、转账是把比特币从一个地址转移到另一个地址
(2)、地址私钥是非对称的关系,私钥经过一系列的运算(其中包含两次hash),就可以得到地址,但是从地址无法得到私钥
(3)、转账成功后广播其他节点,其他节点验证成功后再转发到相邻的节点,广播的信息包含了原始的信息和签名信息
(4)、验证,其他节点验证签名信息是不是付款方用私钥对交易原始信息签名产生的,如果是才记录(再验证有足够余额)
6、比特币如何挖矿
(1)、完成记账的节点可以获得系统给予的一定数量比特币奖励(这个奖励过程也就是比特币的发行过程,因此大家把记账称为挖矿)
(2)、一段时间内只有一人可以记账成功,因此需要收集没有被收集的原始交易信息,检查有没有余额、正确签名
(3)、为了提高记账难度,十分钟左右只有一人可以记账,hash结果需要若干0开头,并且进行hash时引入随机数变量
(4)、随着更多矿工的加入,游戏难度越来越大,计算难度加大,电力损耗等加大,国内电力成本低,中国算力占整个网络的一半以上
(5)、网络中只有最快解密的区块,才会添加到账本中,其他的节点复制,保证账本的唯一性。如果有节点作弊,导致整个网络不通过,则会被丢弃再也不会记录到总账本中。因此所有节点都会遵守比特币系统的共同协议。
【关于区块链会延伸到那些领域的思考】:
由以上的概念可以总结出,区块链技术存在这安全性、唯一性、去中心化。
原则上是可以避免部分信息泄露,让确认方既可以确认你的身份,又无需暴露自己的真是用户信息等。
目前区块链技术集中被运用再比特币,我觉得后续更大的意义应该在需要数据私密性、安全性的领域。
【关于区块链目前发展的瓶颈和局限性思考】:
由于每个节点都参与了整个账本记录活动,难免造成资源的浪费和损耗。以及加大了每个节点的计算难度,后续的发展和普及需要每个节点的硬件提升。
❽ 什么是区块链它是怎么诞生的区块链的类型有哪些
想要了解区块链,就必须先了解程序的基础结构。我们在互联网看到的一切,都是通过计算机语言构建而成,计算机语言有很多种,但构成语言最基本的字符就是代码,而区块链技术是代码应用的一种方式,与传统中心化模式不同的是,区块链具有不可篡改、私密性、安全性、以及共识等特性。
区块链的应用场景有很多,迄今为止最成功的案例就是比特币,其次是电子发票、跨境支付等,基于数据的互通性、不可篡改等特性,它还可以用来保存一些重要的数据,只要这些数据应用了区块链技术作为底层技术,那么就永远无法销毁,永远保存下来,任何人或机构都没有能力修改或删除。除此之外,区块款与教育、医疗、征信、汽车、交通等领域都存在一定的交叉,它是一种技术,并非某种产品,所以它的类型只有一种,但随着应用场景的变化,它发挥出的作用也是不同的,几乎可以与任何领域的现有场景进行融合,然后衍生出其他应用。