区块链账本源码
A. 区块链中超级账本是什么
超级账本(hyperledger)是Linux基金会于2015年发起的推进区块链数字技术和交易验证的开源项目,30家初始企业成员(包括IBM、Accenture、Intel、J.P.Morgan、R3、DAH、DTCC、FUJITSU、HITACHI、SWIFT、Cisco等)。目标是让成员共同合作,共建开放平台,满足来自多个不同行业各种用户案例,并简化业务流程。
hyperledger
当下是区块链快速发展的时代,各行各业包括医疗、文化、物联网等等,都在寻求利用区块链技术解决各自的行业痛点。要支持各种行业的应用,就意味着区块链应该具有企业级属性,保密性和吞吐量都是要考虑的问题。
超级账本在区块链中的位置:
- 比特币- 代表数字货币、区块链思想的诞生,提供了区块链技术应用的原型
- 以太坊- 挣脱数字货币的枷锁,智能合约的诞生,延伸了区块链技术的功能
- 超级账本- 进一步引入权限控制和安全保障,首次将区块链技术引入到分布式联盟账本的应用场景。
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。
B. 都说区块链是个大账本,它的这些信息都记录在哪
区块链是比特币网络的大账本,而每个区块相当于账本中的一页。目前比特币每个区块内主要记载了区块头、交易详情、交易计数器和区块大小等数据。“区块头”内包含了除交易信息以外的所有信息,主要包括上一区块头哈希值:用于保证区块。
C. 区块链技术有哪些教程都是啥的呢
目前区块链底层技术平台如比特币区块链、以太坊、超级账本、Corda、Chain等。黑马程序员将要在深圳开设相关的课程,听说这个课程研发了两年多的时间,含金量非常高
D. 什么是去中心化系统开发,区块链去中心化应用有哪些
区块链,具有去中心化,不可篡改,透明开放等特点,其中区块链技术的去中心化特征,一直被称为区块链技术最典型的一个特点。DAPP区块链去中心化系统开发,DAPP去中心化模式开发,DAPP区块链应用开发,DAPP区块链去中心化模式定制开发,DAPP区块链系统开发,DAPP系统源码搭建开发
什么是去中心化系统?
去中心化,是互联网发展过程中形成的 社会 关系形态和内容产生形态,是相对于“中心化”而言的新型网络内容生产过程。在一个分布有众多节点的系统中,每个节点都具有高度自治的特征。节点之间彼此可以自由连接,形成新的连接单元。任何一个节点都可能成为阶段性的中心,但不具备强制性的中心控制功能。节点与节点之间的影响,会通过网络而形成非线性因果关系。这种开放式、扁平化、平等性的系统现象或结构,我们称之为去中心化。
作为区块链诸多特性中的重要的一个特点,其使用分布式储存与算力,使得整个网络节点的权利与义务相同,系统中数据本质为全网节点共同维护,从而区块链不再依靠于中央处理节点,实现数据的分布式存储、记录与更新。而每个区块链都遵循统一规则,该规则基于密码算法而不是信用证书,且数据更新过程都需用户批准,由此奠定区块链不需要中介与信任机构背书。
去中心化的分布式系统虽然有很多好处,但设计并运行这样的系统是很难的,因为和中心化系统相比,它运行在一个不可信任的环境中,要保持系统的一致性、完整性、安全性是非常困难的。往往中心化系统很容易做到的事,在去中心化系统中会非常困难。
那么,在去中心化的比特币系统中具体有哪些需要解决的问题呢?总结起来,主要有以下几点。
(1)去中心化系统中成千上万个节点都拥有记账和存储账本数据的权力,节点的加入和退出都是完全自由的,没有人来管控和认证,这样难免就会出现心怀不轨的破坏分子。那么怎样防止有人恶意篡改数据或者伪造账本呢?
(2)比特币系统的节点分布在全球各地,在网络中同时会产生成千上万个交易数据需要记账,各地的网络有快有慢,有时部分网络还有可能断线,要全网所有的节点保持所记录的交易账目都是一模一样的,即保持全网的一致性,也是非常困难的。
(3)双重支付防不胜防。通俗地讲,双重支付是指把一份资产使用两次,也称其为“双花”。例如地球村里有3位村民在进行商品交换,他们是二黑、翠花和小明。当前全网的区块链账本上都记录着二黑有1个比特币,他把这个币发送给了翠花,并向全网进行广播。于是,大家记下这笔交易,把二黑的比特币从他的账目记录中除去,在翠花的账目记录中增加1个比特币。现在二黑没有比特币了,但是由于网络传输不同步,二黑广播这次交易后小明并没有及时收到信息,小明的账本上仍然记录着二黑有1个比特币。于是,二黑又向小明发送这个比特币,用来交换某些物品。二黑把自己的1个比特币同时交换给2个人的行为就是双花攻击,这构成了交易欺诈。
在中本聪出现之前,密码朋克中的这么多IT精英,也是屡试屡败。但是,中本聪总结了前人的经验,并设计了一个非常巧妙的运行机制,成功解决了这些问题,使得比特币系统在无中心节点运维管理的情况下,稳定运行。
E. 区块链是什么,怎么用区块链赚钱
区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲,它是一个共享数据库,存储于其中的数据或信息,具有“不可伪造”“全程留痕”“可以追溯”“公开透明”“集体维护”等特征。基于这些特征,区块链技术奠定了坚实的“信任”基础,创造了可靠的“合作”机制,具有广阔的运用前景。
区块链赚钱的方法如下:
1、炒币,炒币就像炒股,炒币是区块链赚钱门槛最低的一种方式;
2、商贩,区块链是全球性的市场,可以像小商贩一样,从价格低的平台搬到价格高的平台去卖,赚差价;
3、推广赚佣金,区块链的做法是,首先注册交易所账号,生成自己的邀请链接,然后推广,有人通过你的链接注册了交易所并产生交易的话,即可获得佣金;
4、挖矿,比特币中的“挖矿”就是记账的过程;
5、技术支持,给一些团队和企业提供区块链技术支持;
6、开交易网站,收取手续费;
7、开发钱包,钱包是区块链的基础设施,就像区块链的“支付宝”或“微信支付”;
8、做区块链项目或基础设备供应商。
温馨提示:以上解释仅供参考,不作任何建议。入市有风险,投资需谨慎。您在做任何投资之前,应确保自己完全明白该产品的投资性质和所涉及的风险,详细了解和谨慎评估产品后,再自身判断是否参与交易。
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《白话区块链》(蒋勇)电子书网盘下载免费在线阅读
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书名:白话区块链
作者:蒋勇
译者:文延
豆瓣评分:7.6
出版社:机械工业出版社
出版年份:2017-10-1
页数:236
内容简介:
由浅入深:从比特币开始,到区块链技术的骨骼(密码算法)和灵魂(共识算法),再到目前知名的区块链框架介绍,到最后从零构建一个微型区块链系统(微链),循序渐进。
多图多表:各种示例以及图表,通过流程图与示意图介绍比特币的源码编译、以太坊智能合约的开发部署、超级账本Fabric的配置使用、模拟比特币的微型区块链系统的设计实现等,形象而直观。
白话通俗:通过“村民账本记账”、“百花村选举记账”等生活化示例,避免多技术组合与新概念上的理解障碍与阅读枯燥感。
作者简介:
蒋勇,某集团企业信息技术开发部主管。12年软件设计开发经历,专注于分布式系统设计,2012年始接触比特币底层技术,熟悉比特币、以太坊、超级账本等区块链技术实现,并进行过源码级原理研究。
文延(覃文延),某知名私募投行区块链事业部总经理,是多个自有知识产权的区块链底层技术构架专家委员会和技术白皮书组织者和参与者,北京某央企基金公司区块链研究院副院长。著名DB2DBA和大数据专家。
嘉文,某知名慕课网站架构师,曾长期担任加拿大贝尔在线营销部门与大数据产品部门的经理和技术架构师。目前从事基于区块链的量化交易系统的设计和开发。
G. 揭开区块链的神秘面纱(一)
什么是区块链
区块链本质上是一个分布式账本技术。如果以数学函数来类比的话,我们可以将分布式网络、共识机制、去中心化、加密算法、智能合约、权限许可、价值和资产等要素理解为函数中的变量或因子。这些变量和因子的有机组合形成了区块链有别于传统技术的一些新的技术特征。
举个例子:
太平洋上有一个与世隔绝的海岛,名叫桃花岛。在桃花岛上,每个家庭拥有一定规模的资产,这些资产以粮食、蔬菜、日用品、房地产等形式存在。岛上的物质交换只在岛内居民之间进行。所有的交易都由这个岛上唯一能写会算的人——岛主黄老邪记录。每一天随着岛内交易的进行,交易信息都在不断增长,黄老邪将所有的交易信息都记录在一本账本中,并由自己来保管。
但是,由黄老邪一人记账的模式出现了诸多问题,随着岛上居民的交易行为日益频繁,每天要记的账目越来越多,黄老邪的记账压力也越来越大。为了缓解自己的工作压力,黄老邪将记账技能传授给岛上的所有居民,使他们都参与到记账过程中来。黄老邪要求居民将交易金额及交易时间等信息都记录下来,并且每一笔交易记录经交易双方签字后方可生效。黄老邪还为岛上每一个家庭分配了各自独立的信箱,只有该家庭的成员才能使用钥匙打开自家的信箱,查看信箱中储存的账目信息。有了信箱以后,岛上的记账模式发生了翻天覆地的变化:当新的交易记录产生时,交易人将一页记载了新的交易信息的记录放入每家每户的信箱中。这些交易信息按照放入信箱的先后顺序形成了一个天然的账本,每一户居民都可以打开信箱进行查看。
在这种情况下,即使有个别人将信箱中的信息进行篡改,整体的交易记录依旧不会出现偏差。居民只要拿出每个人那里保存的账本,根据多数原则确定统一的交易历史,并纠正个别人手中错误的账本页目,就可以在无需岛主黄老邪监管的情况下完成记账。经过黄老邪改变后的分布式记账方式与我们下文所要阐述的区块链有异曲同工之妙。
黄老邪改变记账模式后,岛上的居民都可以参与到记账环节中,每个居民之间都可以发生交易并自行进行记账,而不再需要黄老邪作为交易中心来监管完成,这与区块链点对点的特性很相似。
区块链的动态点对点网络见图:
区块链是一个分布式账本
区块链的分布式账本结构见图:
在桃花岛上,由黄老邪一人记账的时期,整座岛上只有一本账本来对所有的信息进行记录。改变记账模式后,岛上的每一户人家都拥有一本账本,这就相当于区块链这个分布式的公共账本。
区块链推翻了传统的记账模式。与传统记账模式不同,区块链中的交易信息不再由单个机构来记录,而是由其中的每一个节点共同参与记账。在这个分布式网络上,每个节点都有账本的完整备份。如果有人想篡改账本上的记录,他必须改动各节点存储的账本备份,这就使篡改账本记录的行为难以实现。
这就是区块链实现分布式账本的基本原理。
H. 区块链和HyperLedger Fabric(五)共享账本
peer ledger:存储在背书节点和记账节点
orderer ledger:存储在order service node
Chaincode是无状态的。Chaincode存储在节点上,账本只会存储hash值
账本的隔离和隐私性用多通道(Multiple Channels)技术来保护
Query System Chaincode(QSCC)
背书节点需提前设定,也作为记账节点
transaction事务处理流1.X
• client应用(向一个或多个Peer节点(背书节点))发送交易请求(对事务的背书请求);
• 背书节点模拟执行ChainCode,但并不将结果提交到本地账本(World state,不会修改底层账本),只是将结果(读写集)加密签名返回给client应用;
• 应用收集所有背书节点的结果后,验证背书策略是否满足和模拟执行结果是否一致(去除不确定无效的交易,1.0未实现)将结果广播给Orderers;
• Orderers执行共识过程,并生成Block,通过消息通道批量的将Block发布给Peer节点(记账节点);
• 各个Peer节点验证交易,并提交到本地账本中.通知client端处理结果
记账节点Committing Peer:维护账本和状态
合约部署都需要指定背书策略。AND,OR,OutOf
背书策略在chaincode实例化时指定
ESCC
VSCC
账本保存Blockchain和World state(维护当前状态,方便应用快速查询)
Block(s):Block header(Block number,当前区块hash,前区块hash),Block data,Block Metadata(写入时间,写入人,签名)
transactions:header(名字,version),签名,proposal(input参数),Pesponse(执行结果前后的数据),Endorsements(背书节点返回的结果list)
World State:kv形式。维护账本当前信息
Smart Contract:业务角度。定义组织的业务规则,创建交易,记录到账本,打包进chaincode。操作World state DB:get,put,delete(put和delete会增加新的记录,block。只会删除world state的数据,在账本里新增记录)
chaincode可以包含多个合约,实现打包的角度
Chaincode Lifecycle
打包(签名,)--安装(peer)--实例化--运行
更新--运行
一个peer可以安装多个chaincode
System Chaincode
运行在peer上,LSCC(Lifecycle),CSCC(配置),QSCC(查询)
Peer
Leader Peer:连接order推送新的区块,随机传播其它记账节点。选举方式(静态指定,动态生成)。一个分区一个leader。
Anchor Peer:(Gossip协议,降低order负担)节点相互认识。
共识:读写集
网络搭建:
1.配置启动order Service
2.配置启动peer
3.安装chaincode
4.创建channel
5.加入channel
6.实例化chaincode
I. 区块链技术通俗讲解 本质是分布式账本
什么是区块链技术?简单解释一下区块链是什么。2019年伊始,一种新的货币开始进入数字货币的行列,并逐渐吸引了众多数字货币玩家的目光,那就是区块链科技。但是有人发现网上关于它的消息真的少得可怜,这不仅引起了很多人的疑惑,这是什么,为什么这么神秘?区块链是比特币最早的基础技术,目前全世界都在研究,可以广泛应用于金融等各个领域。
基本原理编辑
区块链的基本原理不难理解。基本概念包括:
交易:导致账簿状态发生变化的操作,如增加一条记录;
区块:记录一段时间内发生的交易和状态结果,是对当前账簿状态的共识;
链式:由块按照发生顺序串联而成,是整个状态变化的日志记录。
如果把区块链看成一个状态机,每一次事务都是一次改变状态的尝试,而每次协商一致产生的块就是参与者。
阐述编辑
用通俗的话来阐述:如果我们假设数据库是一本账本,那么读写数据库就可以看作是一种记账的行为。区块链技术的原理是在一段时间内找出最快最好的记账人,这个人来记账,然后把账本上的这一页信息发给整个系统的其他所有人。这相当于将数据库中的所有记录都进行了更改,并发送到整个网络中的每一个其他节点,因此区块链技术也称为分布式账本。
J. 一文看懂互联网区块链
一文看懂互联网区块链
一文看懂互联网区块链,要了解区块链,就不得不从互联网的诞生开始研究区块链的技术发展简史,从中发掘区块链产生的动因,并由此推断区块链的未来。下面让我们一文看懂互联网区块链。
一文看懂互联网区块链1
区块链的鼻祖就是麻将,最早的区块链是中国人发明的!区块链就跟麻将一样,只不过麻将的区块比较少而已,麻将只有136个区块,各地麻将规则不同可视作为比特币的硬分叉。
麻将作为最古老的区块链项目,四个矿工一组,最先挖出13位正确哈希值的获得记账权以及奖励,采用愿赌服输且不能作弊出老千的共识机制!
麻将去中心化,每个人都可以是庄,完全就是点对点。
矿池=棋牌室的老板抽佣。
不可篡改,因为说服其他三个人需要消耗太多算力和体力。
典型的价值互联网。我兜里的价值用不了八圈,就跑到他们兜里去了。
中国人基本上人手打得一手好麻将,区块链方面生产了全球70%~80%的矿机,并拥有全世界最多的算力,约占77%的算力
麻将其实是最早的的区块链项目:
1,四个矿工一组,先碰撞出13个数字正确哈希值的矿工可以获得记账权并得到奖励。
2,不可篡改。因为说服其他三个人需要消耗太多算力和体力。
3,典型的价值互联网。我兜里的价值数字货币www.gendan5.com/digitalcurrency/btc.html用不了八圈,就跑到他们兜里去了。
4、去中心化,每个人都可以是庄,完全就是点对点。
5、UTXO,未花费的交易支出。
还有另外一种赊账的区块链玩法,假设大家身上都没现金
细究一下,在大家达成共识时,我们看不到任何中介或者第三方出来评判丙赢了,大家给丙的奖励也不需要通过第三方转交给丙,都是直接点对点交易,这一过程就是去中心化,牌友们(矿工)各自记录了第一局的战绩,丙大胡自摸十三幺,乙杠了甲东风,记录完成后就生成了一个完整的区块,但要记住,这才只是第一局,在整个区块链上,这才仅仅是一个节点,开头说的8局打完,也就是8个节点(区块),8个区块连接在一起就形成了一个完整账本,这就是区块链。因为这个账本每人都有一个,所以就是分布式账本,目的就是为了防止有人篡改记录,打到最后,谁输谁赢一目了然。
4个男士(甲乙丙丁)凑在一块打麻将来钱,大家都没带现金,于是请一美女(中心化)用本子记账,记录每一局谁赢了多少钱、谁输了多少钱?最后结束时,大家用支付宝或微信支付结总账,但是如果这位美女记账时记错了或者预先被4人中的某人买通了故意记错,就保证不了这个游戏结果的公正公平合理性,你说是不是?那怎么办呢?如果你“打麻将”能用“区块链”作为游戏规则改编为如下:
4个男士(甲乙丙丁)凑在一块打麻将来钱,大家都没带现金,乙说让她带来的美女记账,甲说这位美女我们都不认识,于是甲乙丙丁4人一致约定每个人每局牌都在自己的手机上(区块链节点)同时记账(去中心化),最后打完麻将,直接手机上以电子货币结账时,大家都对一下记账的的结果,本来应该是一样的记账结果。
假设本来结果是甲手机上记的账:乙欠甲10元。但乙手机上的记录却是不欠,可是其余2人(丙、丁)和甲的记账一样,那还是按照少数服从多数规则结算,另外大家心里对乙的诚信印象就差评了,下次打麻将就不会带乙一起玩了。
除非乙预先买通(丙、丁)2人让其故意作假,但乙买通他们2人的代价是10万元(赖账10元的1万倍),那常理上乙只能选择放弃,因为做假成本太高了。
假设即使乙在打牌的过程中,偷偷愿意以高价10万元预先买通丙、丁做这笔巨亏的傻猫交易,但区块链的规则是按时间戳记账的,原来是下午1点钟记账乙欠甲10元的,即丙和丁下午3点钟再改账时,时间是不可逆的,只能记下午3点钟,那就又不吻合游戏规则了。
实际上在2017年博主已经开发出了一套麻将币
中国最早的区块链项目:四个矿工一组,最先从 148 个随机数字中碰撞出 14 个数字正确哈希值的矿工,可以获得一次记账权激励,由于分布式记账需要得到其他几位矿工的共识,因此每次记账交易时间长约十几分钟。
一文看懂互联网区块链2
一、比特币诞生之前,5个对区块链未来有重大影响的互联网技术
1969年,互联网在美国诞生,此后互联网从美国的四所研究机构扩展到整个地球。在应用上从最早的军事和科研,扩展到人类生活的方方面面,在互联网诞生后的近50年中,有5项技术对区块链的未来发展有特别重大的意义。
1、1974诞生的TCP/IP协议:决定了区块链在互联网技术生态的位置
1974年,互联网发展迈出了最为关键的一步,就是由美国科学家文顿瑟夫和罗伯特卡恩共同开发的互联网核心通信技术--TCP/IP协议正式出台。
这个协议实现了在不同计算机,甚至不同类型的网络间传送信息。所有连接在网络上的计算机,只要遵照这个协议,都能够进行通讯和交互。
通俗的说,互联网的数据能穿过几万公里,到达需要的计算机用户手里,主要是互联网世界形成了统一的信息传播机制。也就是互联网设备传播信息时遵循了一个统一的法律-TCP/IP协议。
理解TCP/IP协议对掌握互联网和区块链有非常重要的意义,在1974年TCP/IP发明之后,整个互联网在底层的硬件设备之间,中间的网络协议和网络地址之间一直比较稳定,但在顶层应用层不断涌现层出不穷的创新应用,这包括新闻,电子商务,社交网络,QQ,微信,也包括区块链技术。
也就是说区块链在互联网的技术生态中,是互联网顶层-应用层的一种新技术,它的出现,运行和发展没有影响到互联网底层的基础设施和通讯协议,依然是按TCP/IP协议运转的众多软件技术之一。
2、1984年诞生的思科路由器技术:是区块链技术的模仿对象
1984年12月,思科公司在美国成立,创始人是斯坦福大学的一对夫妇,计算机中心主任莱昂纳德·波萨克和商学院的计算机中心主任桑蒂·勒纳,他们设计了叫做“多协议路由器”的联网设备,放到互联网的通讯线路中,帮助数据准确快速从互联网的一端到达几千公里的另一端。
整个互联网硬件层中,有几千万台路由器工作繁忙工作,指挥互联网信息的传递,思科路由器的一个重要功能就是每台路由都保存完成的互联网设备地址表,一旦发生变化,会同步到其他几千万台路由器上(理论上),确保每台路由器都能计算最短最快的路径。
大家看到路由器的运转过程,会感到非常眼熟,那就是区块链后来的重要特征,理解路由器的意义在于,区块链的重要特征,在1984年的路由器上已经实现,对于路由器来说,即使有节点设备损坏或者被黑客攻击,也不会影响整个互联网信息的传送。
3、随万维网诞生的B/S(C/S)架构:区块链的对手和企图颠覆的对象
万维网简称为Web,分为Web客户端和服务器。所有更新的信息只在Web服务器上修改,其他几千,上万,甚至几千万的客户端计算机不保留信息,只有在访问服务器时才获得信息的数据,这种结构也常被成为互联网的B/S架构,也就是中心型架构。这个架构也是目前互联网最主要的架构,包括谷歌、Facebook、腾讯、阿里巴巴、亚马逊等互联网巨头都采用了这个架构。
理解B/S架构,对与后续理解区块链技术将有重要的意义,B/S架构是数据只存放在中心服务器里,其他所有计算机从服务器中获取信息。区块链技术是几千万台计算机没有中心,所有数据会同步到全部的计算机里,这就是区块链技术的核心,
4、对等网络(P2P):区块链的父亲和技术基础
对等网络P2P是与C/S(B/S)对应的另一种互联网的基础架构,它的特征是彼此连接的多台计算机之间都处于对等的地位,无主从之分,一台计算机既可作为服务器,设定共享资源供网络中其他计算机所使用,又可以作为工作站。
Napster是最早出现的P2P系统之一,主要用于音乐资源分享,Napster还不能算作真正的对等网络系统。2000 年3月14 日,美国地下黑客站点Slashdot邮寄列表中发表一个消息,说AOL的Nullsoft 部门已经发放一个开放源码的Napster的克隆软件Gnutella。
在Gnutella分布式对等网络模型中,每一个联网计算机在功能上都是对等的,既是客户机同时又是服务器,所以Gnutella被称为第一个真正的对等网络架构。
20年里,互联网的一些科技巨头如微软,IBM,也包括自由份子,黑客,甚至侵犯知识产权的犯罪分子不断推动对等网络的发展,当然互联网那些希望加强信息共享的理想主义者也投入了很大的热情到对等网络中。区块链就是一种对等网络架构的软件应用。它是对等网络试图从过去的沉默爆发的标杆性应用。
5、哈希算法:产生比特币和代币(通证)的关键
哈希算法将任意长度的数字用哈希函数转变成固定长度数值的算法,著名的哈希函数如:MD4、MD5、SHS等。它是美国国家标准暨技术学会定义的加密函数族中的一员。
这族算法对整个世界的运作至关重要。从互联网应用商店、邮件、杀毒软件、到浏览器等、,所有这些都在使用安全哈希算法,它能判断互联网用户是否下载了想要的东西,也能判断互联网用户是否是中间人攻击或网络钓鱼攻击的受害者。
区块链及其应用比特币或其他虚拟币产生新币的过程,就是用哈希算法的函数进行运算,获得符合格式要求的数字,然后区块链程序给予比特币的奖励。
包括比特币和代币的挖矿,其实就是一个用哈希算法构建的小数学游戏。不过因为有了激烈的竞争,世界各地的人们动用了强大的服务器进行计算,以抢先获得奖励。结果导致互联网众多计算机参与到这个小数学游戏中,甚至会耗费了某些国家超过40%的电量。
二、区块链的诞生与技术核心
区块链的诞生应该是人类科学史上最为异常和神秘的发明和技术,因为除了区块链,到目前为止,现代科学史上还没有一项重大发明找不到发明人是谁。
2008年10月31号,比特币创始人中本聪(化名)在密码学邮件组发表了一篇论文——《比特币:一种点对点的电子现金系统》。在这篇论文中,作者声称发明了一套新的不受政府或机构控制的电子货币系统,区块链技术是支持比特币运行的基础。
论文预印本地址在http://www.bitcoin.org/bitcoin.pdf,从学术角度看,这篇论文远不能算是合格的论文,文章的主体是由8个流程图和对应的解释文字构成的, 没有定义名词、术语,论文格式也很不规范。
2009年1月,中本聪在SourceForge网站发布了区块链的应用案例-比特币系统的开源软件,开源软件发布后, 据说中本聪大约挖了100万个比特币.一周后,中本聪发送了10个比特币给密码学专家哈尔·芬尼,这也成为比特币史上的第一笔交易。伴随着比特币的蓬勃发展,有关区块链技术的研究也开始呈现出井喷式增长。
向大众完整清晰的解释区块链的确是困难的事情,我们以比特币为对象,尽量简单但不断深入的介绍区块链的技术特征。
1、区块链是一种对等网络(P2P)的软件应用
我们在前文提过,在21世纪初,互联网形成了两大类型的应用架构,中心化的B/S架构和无中心的对等网络(P2P)架构,阿里巴巴,新浪,亚马逊,网络等等很多互联网巨头都是中心化的B/S架构,简单的说,就是数据放在巨型服务器中,我们普通用户通过手机,个人电脑访问阿里,新浪等网站的服务器。
21世纪初以来,出现了很多自由分享音乐,视频,论文资料的软件应用,他们大部分采用的是对等网络(P2P)架构,就是没有中心服务器,大家的个人计算机都是服务器,也都是客户机,身份平等。但这类应用一直没有流行起来,主要原因是资源消耗大,知识版权有问题等。区块链就是这种领域的一种软件应用。
2、区块链是一种全网信息同步的对等网络(P2P)软件应用
对等网络也有很多应用方式,很多时候,并不要求每台计算机都保持信息一致,大家只存储自己需要的的信息,需要时再到别的计算机去下载。
但是区块链为了支持比特币的金融交易,就要求发生的每一笔交易都要写入到历史交易记录中,并向所有安装比特币程序的计算机发送变动信息。每一台安装了比特币软件的计算机都保持最新和全部的.比特币历史交易信息。
区块链的这个全网同步,全网备份的特征也就是常说的区块链信息安全,不可更改来源。虽然在实际上依然不是绝对的安全,但当用户量非常大时,的确在防范信息篡改上有一定安全优势。
3、区块链是一种利用哈希算法产生”通证(代币)”的全网信息同步的对等网络(P2P)软件应用
区块链的第一个应用是著名的比特币,讨论到比特币时,经常会提到的一个名词就是“挖矿”,那么挖矿到底是什么呢?
形象的比喻是,区块链程序给矿工(游戏者)256个硬币,编号分别为1,2,3……256,每进行一次Hash运算,就像抛一次硬币,256枚硬币同时抛出,落地后如果正巧编号前70的所有硬币全部正面向上。矿工就可以把这个数字告诉区块链程序,区块链会奖励50个比特币给矿工。
从软件程序的角度说,比特币的挖矿就是用哈希SHA256函数构建的数学小游戏。区块链在这个小游戏中首先规定了一种获奖模式:给出一个256位的哈希数,但这个哈希数的后70位全部是0,然后游戏者(矿工)不断输入各种数字给哈希SHA256函数,看用这个函数能不能获得位数有70个0的数字,找到一个,区块链程序会奖励50个比特币给游戏者。实际的挖坑和奖励要更复杂,但上面的举例表达了挖矿和获得比特币的核心过程。
2009年比特币诞生的时候,每笔赏金是50个比特币。诞生10分钟后,第一批50个比特币生成了,而此时的货币总量就是50。随后比特币就以约每10分钟50个的速度增长。当总量达到1050万时(2100万的50%),赏金减半为25个。当总量达到1575万(新产出525万,即1050的50%)时,赏金再减半为12.5个。根据比特币程序的设计,比特币总额是2100万。
从上述介绍看,比特币可以看做一个基于对等网络架构的猜数小游戏,每次正确的猜数结果奖励的比特币信息会传递给所有游戏者,并记录到每个游戏者的历史数据库中。
4、区块链技术因比特币的兴起产生的智能合约,通证、ICO与区块链基础平台
从上面的介绍看,比特币的技术并不是从天上掉下来的新技术,而是把原来多种互联网技术,如对等网络架构,路由的全网同步,网络安全的加密技术巧妙的组合在一起,算是一种组合创新的算法游戏。
由于比特币通过运作成为可以兑换法币,购买实物,通过升值获得暴利,全世界都不淡定了。抱着你能做,我也能做的态度,很多人创造了自己的仿比特币软件应用。同时利用政府难以监管对等网络的特点,各种山寨币与比特币一起爆发。这其中出现了很多欺诈和潜逃事件,逐步引起各国政府的关注。
区块链基础平台:用区块链技术框架创建货币还是有相当的技术难度,这时区块链基础平台以太坊等基础技术平台出现了,让普通人也可以方便的创建类“比特币”软件程序,各显神通,请人入局挖币,炒币,从中获得利益。
通证或代币:各家“比特币”、“山寨币”如果用哈希算法创建的猜数小游戏,产生自己的“货币”时,这个“货币”统称“通证”或“代币”。
ICO:由于比特币和以太币已经打通与各国法币的兑换,其他新虚拟币发币时,只允许用比特币和以太币购买发行的新币,这样的发币过程就叫ICO,ICO的出现放大了比特币,以太币的交易量。同时很多ICO项目完全建立在虚无的项目上,导致大量欺诈案例频发。进一步加深了社会对区块链生成虚拟货币的负面认识。
智能合约:可以看做区块链上的一种软件功能,是辅助区块链上各种虚拟币交易的程序,具体的功能就像淘宝上支付宝的资金托管一样,当一方用户收到的货物,在支付宝上进行确认后,资金自动支付个给买家货主,智能合约在比特币等区块链应用上也是承担了这个中介支付功能。
三、区块链技术在互联网中的历史地位和未来前景
1、区块链处于互联网技术的什么位置?是顶层的一种新软件和架构。
我们在前面的TCP/IP介绍中提到,区块链与浏览器、QQ、微信、网络游戏软件、手机APP等一样,是互联网顶层-应用层的一种软件形式。它的运行依然要靠TCP/IP的架构体系传输数据。只是与大部分应用层软件不同,没有采用C/S(B/S)的中心软件架构。而是采用了不常见的对等网络架构,从这一点说,区块链并不能颠覆互联网基础结构。
2、区块链想要颠覆谁?想颠覆万维网的B/S(C/S)结构。
它试图要颠覆其实是89年年诞生的万维网B/S,C/S结构。前面说过。由于89年年欧洲物理学家蒂姆· 伯纳斯· 李发明万维网并放弃申请专利。此后近30年中,包括谷歌,亚马逊,facebook,阿里巴巴,网络,腾讯等公司利用万维网B/S(C/S)结构,成长为互联网的巨头。
在他们的总部,建立了功能强大的中心服务器集群,存放海量数据,上亿用户从巨头服务器中获取自己需要的数据,这样也导致后来云计算的出现,而后互联网巨头把自己没有用完的中心服务器资源开放出来,进一步吸取企业,政府,个人的数据。中心化的互联网巨头对世界,国家,互联网用户影响力越来越大。
区块链的目标是通过把数据分散到每个互联网用户的计算机上,试图降低互联网巨头的影响力,由此可见区块链真正的对手和想要颠覆的是1990年诞生的B/S(C/S)结构。但能不能颠覆掉,就要看它的技术优势和瓶颈。
3、区块链的技术缺陷:追求彻底平等自由带来的困境
区块链的技术缺陷首先来自与它的对等网络架构上,举个例子,目前淘宝是B/S结构,海量的数据存放在淘宝服务器集群机房里,几亿消费者通过浏览器到淘宝服务器网站获取最新信息和历史信息。
如果用区块链技术,就是让几亿人的个人电脑或手机上都保留一份完整的淘宝数据库,每发生一笔交易,就同步给其他几亿用户。这在现实中是完全无法实现的。传输和存储的数据量太大。相当于同时建立几亿个淘宝网站运行。
因此区块链无法应用在数据量大的项目上,甚至小一点的网站项目用区块链也会吃力。到2018年,比特币运行了近10年,积累的交易数据已经让整个系统面临崩溃。
于是区块链采用了很多变通方式,如建立中继节点和闪电节点,这两个概念同样会让人一头雾水,通俗的说,就是区块链会向它要颠覆的对象B/S结构进行了学习,建立数据服务器中心成为区块链的中继节点,也用类浏览器的终端访问,这就是区块链的闪电节点。
这种变动能够缓解区块链的技术缺陷,但确让区块链变成它反对的样子,中心化。由此可见,单纯的区块链技术由于技术特征有重大缺陷,无法像万维网一样应用广泛,如果技术升级,部分采用B/S(C/S)结构,又会使得区块链有了中心化的信息节点,不在保持它诞生时的梦想。
4、从互联网大脑模型看区块链的未来前景
我们知道互联网一般是指将世界范围计算机网络互相联接在一起的网际网络,在这基础上发展出覆盖全世界的全球性互联网络称互联网,即是互相连接一起的网络结构。
从1969年互联网诞生以来,人类从不同的方向在互联网领域进行创新,并没有统一的规划将互联网建造成什么结构,当时间的车轮到达2017年,随着人工智能,物联网,大数据,云计算,机器人,虚拟现实,工业互联网等科学技术的蓬勃发展,当人类抬起头来观看自己的创造的巨系统,互联网大脑的模型和架构已经越来越清晰。
通过近20年的发展依托万维网的B/S,C/S结构,腾讯QQ,微信,Facebook,微博、twitter亚马逊已经发展出类神经元网络的结构。互联网设备特别是个人计算机,手机在通过设备上的软件在巨头的中心服务器上映射出个人数据和功能空间,相互加好友交流,传递信息。互联网巨头通过中心服务器集群的软件升级,不断优化数亿台终端的软件版本。在神经学的体系中,这是一种标准的中枢神经结构。
区块链的诞生提供了另外一种神经元模式,不在巨头的集中服务中统一管理神经元,而是每台终端,包括个人计算机和个人手机成为独立的神经元节点,保留独立的数据空间,相互信息进行同步,在神经学的体系中,这是一种没有中心,多神经节点的分布式神经结构。
有趣的是,神经系统的发育出现过这两种不同类型的神经结构。在低等生物中,出现过类区块链的神经结构,有多个功能相同的神经节,都可以指挥身体活动和反应,但随着生物的进化,这些神经节逐步合并,当进化成为高等生物时,中枢神经出现了,中枢神经中包含大量神经元进行交互。
四、关于区块链在互联网未来地位的判断
1、对比特币的认知:一个基于对等网络架构(P2P)的猜数小游戏,通过高明的金融和舆论运作,成为不受政府监管的”世界性货币”。
2、对区块链的认知:一个利用哈希算法产生”通证(代币)”的全网信息同步的对等网络(P2P)软件应用。
3、区块链有特定的用途,如大规模选举投票,大规模赌博,规避政府金融监管的金融交易等等领域,还是有不可替代的用处。
4、在更多时候,区块链技术会依附于互联网的B/S,C/S结构,实现功能的扩展,但总体依然属于互联网已有技术的补充。对于区块链目前设想的绝大部分应用场景,都是可以用B/S,C/S结构实现,效率可以更高和技术也可以更为成熟。
5、无论是从信息传递效率和资源消耗,还是从神经系统进化看,区块链无法成为互联网的主流架构,更不能成为未来互联网的颠覆者和革命者。
6、当然B/S,C/S结构发展出来的互联网巨头也有其问题,但这些将来可以通过商业的方式,政治的方式逐渐解决。