简述区块链

区块链

区块链的本质是一个分布式的公共账本，任何人都可对这个账本进行核查，但不存在单一的用户可以对它控制。在区块链系统中的参与者共同维持账本的更新：它只能按照严格的规则和共识进行修改。
从技术角度简单理解区块链

区块链是一种特殊的分布式数据库

区块链的主要作用是存储信息。任何需要保存的信息，都可以写入区块链，可以从里面读取。

其次，任何人都可以架设服务器，加入区块链网络，成为一个节点。区块链的世界里面，没有中心节点(去中心化)，每个节点都是平等的，都保存着整个数据库。你可以向任何一个节点，写入/读取数据，因为所有节点最后都会同步，保证区块链一致。
区块链之钱包

本文主要内容为区块链钱包移动端(Android)开发，介绍比特币钱包和以太坊钱包的开发过程，包含钱包的主要功能：

创建钱包，钱包余额，导出钱包，钱包转账等。

Demo地址
定义

可以把区块链钱包当做是一个银行账户系统，它管理着你的在区块链上的资产，并且可以实现查看余额，转账，收账功，查看交易记录功能，而钱包应用就相当于银行的客户端，来实现钱包的具体功能。你的私钥就相当于银行账户的密码，你的地址就相当于银行的银行卡号。
钱包分类

根据管理私钥的方式，大致分为，冷钱包，热钱包，软钱包，硬件钱包
on-chain

给一个钱包地址发送数字货币, 这笔交易在全网广播、被确认、被打包进区块。这是发生在链上的，被称为on-chain交易。on-chain钱包需要自己保管私钥。
off-chain

相对于on-chain交易是off-chain交易。通常，通过交易所进行的交易是off-chain的，本人并没有私钥。私钥在交易所，由交易所托管。所以交易所的钱包也是中心化的钱包。
冷钱包

冷钱包就是，你把你的私钥，写在纸上，或者打印成二维码在纸上，或者记在你脑袋里，这类钱包一般就是为了安全保存私钥的，他不具备钱包的其它任何功能
热钱包

热钱包就是，不是自己保管自己的私钥，而是钱包的开发者把私钥保存在服务器端，你所有的钱包操作都要经过服务器操作，这种钱包，等于是把自己的资产完全交给了别人，所以是最不安全的钱包，很少有人会用这种钱包
软钱包

软钱包就是私钥保存在客户端本地，而不是保存在服务端，用户可以管理自己的私钥，相对于热钱包安全很多。软钱包又分为“全节点钱包”和“轻钱包”。
全节点钱

包一般是钱包官方提供的钱包软件，它会把节点数据全部同步到本地，所以会花费很长时间同步数据，并且会占用很大的硬盘存储空间，所以对于个人用户来说，使用起来还是比较繁琐的，也就是说不适合个人用户使用
轻钱包

是指不同步节点，转账使用离线签名，然后经过服务端节点广播出去，它的私钥也是保存的客户端本地的，用户可以自己管理，并且可以在手机这种移动端设备使用，所以现在最流行的就是这种“软钱包”，接下来的一系列文章也基本都是关于“轻钱包”开发的
硬件钱包

硬件钱包，是指带有简单嵌入式系统的硬件设备，通过USB链接电脑，可以在硬件设备上进行创建私钥和地址的操作，并且离线签名也是硬件操作的，硬件管理着你的私钥。这是目前最安全的钱包，但是价格比较贵一些，市面上比较流行的硬件钱包大概为：TREZOR，Ledger，Keepkey，库神等，感兴趣的可以网上搜一下
钱包中私钥作用：

1、生成公钥，然后由公钥生成地址（类似于微信的收款二维码）

2、签名，确保交易的正确性（类似支付密码）
区块链网络的信息都存储在节点上，每个节点都是有全网的转账信息，所以要篡改的话信息的话要在短时间内篡改全网半数以上的节点的信息，理论上是非常安全的
生成私钥

那么私钥是怎么生成的呢，其实它就是一个 256 位的二进制随机数，随机的目的是保证不重复，随机的方式当然就有很多了，比如你可以抛 256 次硬币，正面记 1、反面记 0。

而我们的计算机的实现呢，是通过密码学安全随机出一段字符串，然后进行 SHA256 哈希算法就可以产生私钥了。

当然这只是原始的私钥，我们不同的区块链网络还需要经过不同格式化才能产生对应区块链网络的私钥。
钱包设计

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区块链钱包开发

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                                      中国麻将：世界上最早的区块链项目

最近区块链这个玩意又被市场搞的很是火热，相信大部分人都不太清楚这玩意到底是怎么样的一个概念，它来了，它来了，它到底是啥~  国家都开始发文支持了，下面是一个通俗易懂的例子：中国麻将。



      甲首先发起一个申请，我要打麻将，组建一个麻将局，这就相当于创建一个区块，这个区块会被广播给乙、丙、丁、A、B、C、D……

在打麻将的过程中，上述四个人不断的 摸牌、打牌，这个可以理解成挖矿，通过什么来挖矿？麻将机就可以理解成矿机，这四个人就是所谓的矿工，这四个矿工从144个麻将中碰撞出任一正确的牌就能胡牌，我们可以将这144个麻将理解成一连串的哈希值（数字），胡牌的过程就叫算力，直到胡牌，意味着碰撞出了正确的哈希值，可以获得奖励，每人给丙支付相应的筹码，放在区块链中这个奖励就是比特币或者其他虚拟币。

为什么其他三个人都会主动给丙奖励呢？那是因为这些人都自动达成了一个共识，丙确实赢了，大家都记录了这笔账，包括坐在旁边买马或者围观的家属看客们，想抵赖是不行的，不然以后传出去这人品不行，就没人再和他一起玩儿了，毕竟圈子还是很重要的。

      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。

政务区块链对于电子证照共享的应用场景

区块链电子证照系统场景，所解决的是证照共享的问题。

在预防各部门自己的证照被批量的被盗用或被篡改。采用区块链证照模式，将各个部门的证照共享。

解决的问题

证件被批量盗取

证件被他方恶意修改

证件共享难

 

实现模式

各个部门将证件的哈希值、关联主键（身份证等）、获取地址、摘要保存到区块链中，通过区块链同步到各个部门。

在各个部门中如果需要用到证照信息，通过关联主键获取单张证件。



 

 

 

电子证明共享的应用场景

 

通过构建政务区块链电子证照共享平台，以解决以上的难题。

 

      先来描述一个场景，当A部门需要提供给B部门证明，用以证明办证人员的有效性来说。来B部门办证的人员选要去A部门开具有效证明。然后那这A部门开具的纸质盖章证明来B部门办证。

通过以上场景会出现几种问题：

证明丢失

证明作假

证明格式不正确

证明无效

那么上了政务区块链以后会发生什么变化呢？

1、场景一 二维码哈希值确认证明

          从上图看出办事人员的操作步骤并没有减少，但是其中一个无纸化和防丢失优化的整个办证的流程。



 2、场景二 网上申请开具证明，部门之间自动同步。

从上述场景优化出第二个场景。

            在新的过程中，需办证人员值需要在B部门等待办理，并不需要去A部门多跑一趟。



3、场景三 证明验证和历史证明追溯

在某种情况下，B部门办理了有效证件，但是在办理过程中其实没有拿到A部门的证明。或者B部门因为办理某个有效证件并没保存A部门的证明。

在以上情况下，两个部门都无法追溯这个事情的具体真想。那么通过调用区块链中的历史记录就可以还原整个事情的过程。

“区块链”的概念可以说是异常火爆，好像互联网金融峰会上没人谈一谈区块链技术就out了，BAT以及各大银行还有什么金融机构都在开始自己的区块链研究工作，就连IBM最近也成立了自己的区块链研究实验室，但其实区块链到底是什么?大家或许并不清楚，停留在雾里看花的状态。从今天开始，就让我们一起走进区块链，揭开区块链的神秘面纱吧!

 

 



  取快链?你想说的是区块链吧?

  要说清楚区块链，我们先来讲个故事。

  你一定听说过三人成虎的故事吧?

  假设一个人告诉你，不好了，大街上有只老虎，你相不相信?

 



  我去，你咋不按常理出牌啊，你要说不相信!

 



 



  重来!我们说的是真老虎!

 



  Action!!!

 



 



  好!非常好!!影帝级的演出!!!

  继续，这时候换做一堆人告诉你这件事!

 



 



  我们再换一种场景。

  如果一个德高望重、你十分信任的老者告诉你这件事，你又会怎么想?

 



 



  是的，这就是所谓的信任的力量。你不信任一个没有足够信用度的单独个体，

  但你会信任一堆个体或者有足够信用度的单独个体。

  在现实社会中，银行就是这个有足够信用度的个体(中心)。

 



 



  但以银行等作为信用中介是需要成本的，

  而我们普通大众就要为这庞大的信用成本买单。

  所以才会造就金融业是最赚钱的行业。

 



 



 



  要去除银行类等中心机构的信用背书?

 



  那就可以用我们上面提到过的“一堆个体”，这也是区块链技术的核心。

 



 



  区块链本质上是解决信任问题、降低信任成本的技术方案，

  目的就是为了去中心化，去信用中介。

  区块链是比特币的底层技术。

 



  比特币(BitCoin)的概念最初由中本聪在2009年提出，你把它理解成数字货币即可。

  我们以比特币交易为例来看看区块链具体是如何操作的。

  1、把每笔交易在全网广播。让全网承认有效，必须广播给每个节点。

 



 



  2、矿工节点接收到交易信息后，都要拿出账簿本记载该次交易。

 



  一旦记录，就不可撤销，不能随意销毁。

 



  矿工节点是通过电脑运行的比特币软件对交易的进行确认的。

 



  为了鼓励矿工的服务，对于其所记录和确认的交易，

  系统为矿工提供25个比特币作为奖励。(这个奖励数量，系统设定每4年减半)

 



 



  奖励只有一份，那就看谁记录的快呗。

 



  为了减少这种情况，系统会出一道十分钟的运算题，

  谁能最快解出值，谁就将获得记录入账权利，并赢得奖励。

 



 



  对了，这里可以给大家看一道据说是徐汇区幼儿园升小学的运算题。



  别急啊，你试试看，我第一次反正是做错了。



  ……，好吧，我无力反驳。

  说远了，我们再说回来。

  前述区块链中所运用算法并不是简单的计算题，而是使用哈希散列(Hash)算法。

 



 



  哈希散列是密码学里的经典技术，可以用来验证有没有人篡改数据内容。

  3、获得记账权的矿工将向全网广播该笔交易，账簿公开，其他矿工将核对确认这些账目。交易达到6个确认以上就成功记录在案了。

 



  矿工记录的时候，还会将该笔交易盖上时间戳，形成一个完整时间链。



  4、当其它矿工对账簿记录都确认无误后，该记录就确认合法，矿工们就进入了下一轮记账权争夺战。

 



  矿工的每个记录，就是一个区块(block)，会盖上时间戳，每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进，

  形成不可逆的链条(chain)，所以叫做区块链(Blockchain)。

 



  而且每个区块都含有其上一个区块的哈希值，确保区块按照时间顺序连接的同时没有被篡改。



 



 



  这时候我们再看对区块链的原始定义就能理解了：区块链是一种分布式数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每个数据块都包含了一次网络交易信息，用于验证其信息的有效性和生成下一个区块。

 



  若两个人同时上传，虽然这个概率很小，但是若发生，我们就看最后的区块链哪条更长，短的那条就失效。这就是区块链中的“双花问题”(同一笔钱花两次)。对于要制作虚假交易，除非你说服了全网里超过51%的矿工都更改某一笔账目，否则你的篡改都是无效的。



  网络中参与人数越多，实现造假可能性越低。

  这也是集体维护和监督的优越性，伪造成本最大化。

  说服51%的人造假还是灰常灰常难的。

 



  好了，我们总结下，区块链主要有以下核心内容：

  1、去中心化

  这是区块链颠覆性特点，不存在任何中心机构和中心服务器，所有交易都发生在每个人电脑或手机上安装的客户端应用程序中。

  实现点对点直接交互，既节约资源，使交易自主化、简易化，又排除被中心化代理控制的风险。

 



  2、开放性

  区块链可以理解为一种公共记账的技术方案，系统是完全开放透明的，账簿对所有人公开，实现数据共享，任何人都可以查账。开放效果类似这样：

 



  3、不可撤销、不可篡改和加密安全性

  区块链采取单向哈希算法，每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进，时间的不可逆性、不可撤销导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为易被追溯，导致被其他节点的排斥，造假成本极高，从而可以限制相关不法行为。

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