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  • 想知道更多区块链技术问答,请百度【链客区块链技术问答社区】 链客,有问必答! 2008年,由美国次贷危机所引发的金融危机席卷全球,暴露了当前金融体系在全球化背景下的严重失衡问题,同年11月1日,有人以中本聪的...
    想知道更多区块链技术问答,请百度【链客区块链技术问答社区】
    链客,有问必答!
    

    2008年,由美国次贷危机所引发的金融危机席卷全球,暴露了当前金融体系在全球化背景下的严重失衡问题,同年11月1日,有人以中本聪的化名在一个密码学评论组上发表了一篇文章提出了比特币的概念及模式,描述了一种新的货币体系,2009年,中本聪为该模式建立了一个开放源代码项目,正式宣告了比特币的诞生,主流媒体争论的焦点在于比特币是否是一个巨大骗局,然而经过几年的稳定发展之后逐渐趋于理智的主流观点已经在讨论比特币是否能够成为未来的主流货币之上。 
        言归正传,自比特币面世并稳定运行了9年之久之后,其优秀的理念和去中心化,基于密码学的加密体系以及基于时间序列的链式叠加模式逐渐被抽离出来从而产生了一种新型的互联网底层协议,作为一种面向未来的新型互联网协议,区块链与TCP/IP协议不同,其用看似简单的理念重新构筑了互联网底层,使全球信息的价值传递成为了可能。 
        目前业界通常将区块链的发展划分为三个阶段,其进化模式为:区块链1.0,一种纯粹的数字货币记录,区块链2.0,数字资产与智能合约的结合,区块链3.0, DAO(区块链自洽组织),DAC(区块链自治公司)。 
        到目前为止,区块链的影响范畴已经不仅仅是针对于金融系统的革新,其对互联网的重构以及对整个产业结构的重塑已经成为当前最为热门的话题之一,而随着HyperLedger,以太坊等区块链技术联盟的崛起,业界的目光已经逐渐从传统的币圈转向链圈,事实上,虽然目前的技术依然在发展当中,依然面临着跨链,性能等诸多问题,但是困扰区块链发展的最主要原因并不是技术实现问题,而是落地应用的问题,在典型的价值链接的社会模型当中如何在约束范围内实现创造价值的落地应用依然是目前一个广泛的难题,也是众多POC项目试图解决的最主要问题。 
        然而,我们更关心的是区块链作为一种未来的底层系统技术是否能够对社会形态产生影响与变革,这必然需要时间来验证,但是我相信,倘若真有一天区块链技术成为一种操作系统级别的底层被大众理所当然的使用的时候,这必然是一种比几次工业革命更具有深远意义的社会变革。 

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  • 区块链背景

    千次阅读 2018-09-23 17:01:01
    下面的内容主要是学习了以太坊爱好者中的区块链背景知识部分。里面的文章干货满满。 拜占庭将军问题 在存在消息丢失的不可靠信道上试图通过消息传递的方式达到一致性是不可能的,所以拜占庭将军问题也是一个共识...

    下面的内容主要是学习了以太坊爱好者中的区块链背景知识部分。里面的文章干货满满。

    拜占庭将军问题

    在存在消息丢失的不可靠信道上试图通过消息传递的方式达到一致性是不可能的,所以拜占庭将军问题也是一个共识问题,用来为描述分布式系统一致性问题。

    如何达成共识?

    解决分布式系统一致性问题主要是Lamport提出的Paxos算法或其衍生算法。Paxos类算法仅适用于中心化的分布式系统,这样的系统的没有不诚实的节点。

    在区块链中解决共识问题通过”工作量证明“机制,通过工作量证明就增加了发送信息的成本,降低节点发送消息速率,这样就以保证在一个时间只有一个节点(或是很少)在进行广播,同时在广播时会附上自己的签名。

    学习区块链,首先了解区块链是如何解决拜占庭将军问题的,很有引导作用。

    加密经济学

    密码学和经济学的结合,区块链运用密码学主要体现在如下四个方面:

    • 哈希
    • 签名
    • 工作量证明
    • 零知识证明

    区块链运用经济学主要体现在如下:

    • 激励机制
    • 博弈论的运用
    密码学运用
    1. 哈希

    哈希也就是散列,他有如下几个特点

    • 确定性:无论在同一个哈希函数中解析多少次,输入同一个A总是能得到相同的输出h(A)。
    • 高效运算:计算哈希值的过程是高效的。
    • 抗原像攻击(隐匿性):对一个给定的输出结果h(A),想要逆推出输入A,在计算上是不可行的。
    • 抗碰撞性(抗弱碰撞性):对任何给定的A和B,找到满足B≠A且h(A)=h(B)的B,在计算上是不可行的。
    • 细微变化影响:任何输入端的细微变化都会对哈希函数的输出结果产生剧烈影响。
    • 谜题友好性:对任意给定的Hash码Y和输入值x而言,找到一个满足h(k|x)=Y的k值在计算上是不可行的。

    运用:

    区块链的基本数据结构是链表,在链表中每个新区块都包含一个哈希指针。指针指向前一区块及其含有的所有数据的哈希值。。借此特性,区块链拥有了不可更改性(immutability)的伟大特质。
    2. 签名

    签名运用了非对称加密技术,采用私钥和公钥对信息进行加解密。
    3. 工作量证明

    它是达成共识的一种手段。通过不断的计算一个值,并在找出满足条件的这个nonce值后,具有‘权威’,然后进行信息共享,最后达成共识。然而这个nonce值是一个随机数的hash值,由于hash的特点,寻找这个原本的随机数只能穷举,耗时耗力。设定nance值的条件越多,也就缩小了这个值的数量,寻找起来越困难。其中的计算寻找工作也就是挖矿的工作。
    4. 零知识证明
    我所理解的零知识证明的运用也就是默克尔证明,如下:

    全节点说:我知道所以交易的信息

    轻节点说:你知道某某某笔交易存在吗

    全节点说:这笔交易存在,它的hash路径是…

    轻节点说:我根据你返回的路径计算了这个根节点的hsah值,和我本地一样,那应该没错了。

    也就是说验证者知道某个信息的true和false而不需要知道信息的具体的细节,并且通过一个简单的校验证明证明者没有说谎,true和false可靠。

    经济学运用
    1. 激励机制

    区块链用到了以下两种激励组合:

    第一种激励组合:

    • 代币:加密货币作为奖励分配给那些活跃度高且为区块链做出贡献的参与者。
    • 特权:参与者可以获得决策权,这将给予他们收取租金的权利。例如,挖出新区块的矿工们可以成为新区块的临时决策者,将短暂地成为新区块的独裁者,并有权决定将哪些交易添加至该区块。他们可以对收录在区块内的所有交易收取手续费。

    第二种激励组合:

    • 奖励:好的参与者可以获得货币奖励,或因尽职而得到决策权。
    • 惩罚:坏的参与者必须支付货币罚款,或因作恶而丧失权利。

    加密货币和普通货币拥有价值的原因大体上是一样的,即基于信任。当人们信任某一种商品并赋予其价值,它就成为一种通货。这就是起初法币和黄金有价值的原因。因此,当某个给定的商品拥有一个给定的价值时,价值就会随着供求关系而发生改变。供求关系是经济学中最古老的规则。

    1. 博弈论

    区块链中运用了博弈论,博弈论本质上是对战略决策的研究。其核心是做对自己最有利的决策,并记住对手的决策。博弈论中一个最基本的概念是:“纳什均衡”。

    纳什均衡是一种状态。在此状态下,每个参与者的策略是对其他参与者策略的最优反应。没有一个参与者可以通过独自变换策略来增加收益。

    区块链在一个自我强加性的纳什均衡里,所以不夸张的说,区块链是真实存在的,而矿工们也可以维持诚信。

    通过密码学和经济学可以理解区块链为何可信,比特币这些虚拟货币为何有价值,其中博弈论运用于区块链上我觉得很有意思,就感觉一个没有思想的东西变得有思想了。

    Merkle Patrica Tree

    是一种经过改良的,融合了默克尔树和前缀树两种树结构有点的数据结构,在以太坊中用来组织管理账户数据,生成交易集合哈希的重要数据结构。

    作用:

    1. 存储任意长度的key-value键值对数据;
    2. 提供了一种快速计算所维护数据集哈希标识的机制
    3. 提供了快速状态回滚的机制
    4. 提供了一种称为默克尔证明的证明方法,进行轻节点的扩展,实现简单支付验证。
    前缀树

    优点:查询拥有共同前缀的key的数据十分高效

    缺点:

    1. IO开销(磁盘操作)比较大
    2. key值比较长,且没有相同前缀的分支时,存储该节点需要创建许多节点路径来存储该数据,造成空间浪费。
    默克尔树

    在比特币网络中,merkle树被用来归纳一个区块中的所有交易,同时生成整个交易集合的数字指纹。

    特点:

    1. 它具有树结构的所有特点
    2. 默克尔树叶子节点的value是数据项的内容
    3. 非叶子节点的value根据其孩子节点的信息,然后按照hash算法计算而得来。

    优点:

    1. 快速重哈希
    2. 轻节点扩展。

    缺点:

    1. 存储空间开销大。
    两种树的合并

    尽管前缀树可以起到维护key-value数据的目的,但是其具有十分明显的局限性。无论是查询操作,还是对数据的增删改,不仅效率低下,且存储空间浪费严重。故,在以太坊中,为MPT树新增了几种不同类型的树节点,以尽量压缩整体的树高、降低操作的复杂度。

    MPT树中,树节点可以分为以下四类:

    1. 空节点
    2. 分支节点
    3. 叶子节点
    4. 扩展节点

    叶子节点和扩展节点数据结构相似,可以根据数据项的末尾是否具有ASCII值为16的字符作为终止标志符来区分。
    image

    为了避免树的高度过长,MPT采取了对key值进行hash,使得每个hash值为16位,稳定了树的高度。

    什么是默克尔证明

    默克尔证明指一个轻节点向一个全节点发起一次证明请求,询问全节点完整的默克尔树中,是否存在一个指定的节点;全节点向轻节点返回一个默克尔证明路径,由轻节点进行计算,验证存在性。

    区块链的底层数据存储结构,原文逻辑清晰,拜读一定会有所收获。

    一次学习,一次进步

    彼小星

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  • 一、区块链产生的业务背景

    千次阅读 2018-06-15 23:19:26
    2008年,由美国次贷危机所引发的金融危机席卷全球,暴露了当前金融体系在全球化背景下的严重失衡问题,同年11月1日,有人以中本聪的化名在一个密码学评论组上发表了一篇文章提出了比特币的概念及模式,描述了一种新...
        2008年,由美国次贷危机所引发的金融危机席卷全球,暴露了当前金融体系在全球化背景下的严重失衡问题,同年11月1日,有人以中本聪的化名在一个密码学评论组上发表了一篇文章提出了比特币的概念及模式,描述了一种新的货币体系,2009年,中本聪为该模式建立了一个开放源代码项目,正式宣告了比特币的诞生,主流媒体争论的焦点在于比特币是否是一个巨大骗局,然而经过几年的稳定发展之后逐渐趋于理智的主流观点已经在讨论比特币是否能够成为未来的主流货币之上。
    
        言归正传,自比特币面世并稳定运行了7年之久之后,其优秀的理念和去中心化,基于密码学的加密体系以及基于时间序列的链式叠加模式逐渐被抽离出来从而产生了一种新型的互联网底层协议,作为一种面向未来的新型互联网协议,区块链与TCP/IP协议不同,其用看似简单的理念重新构筑了互联网底层,使全球信息的价值传递成为了可能。
        目前业界通常将区块链的发展划分为三个阶段,其进化模式为:区块链1.0,一种纯粹的数字货币记录,区块链2.0,数字资产与智能合约的结合,区块链3.0, DAO(区块链自洽组织),DAC(区块链自治公司)。
        到目前为止,区块链的影响范畴已经不仅仅是针对于金融系统的革新,其对互联网的重构以及对整个产业结构的重塑已经成为当前最为热门的话题之一,而随着HyperLedger,以太坊等区块链技术联盟的崛起,业界的目光已经逐渐从传统的币圈转向链圈,事实上,虽然目前的技术依然在发展当中,依然面临着跨链,性能等诸多问题,但是困扰区块链发展的最主要原因并不是技术实现问题,而是落地应用的问题,在典型的价值链接的社会模型当中如何在约束范围内实现创造价值的落地应用依然是目前一个广泛的难题,也是众多POC项目试图解决的最主要问题。
        然而,我们更关心的是区块链作为一种未来的底层系统技术是否能够对社会形态产生影响与变革,这必然需要时间来验证,但是我相信,倘若真有一天区块链技术成为一种操作系统级别的底层被大众理所当然的使用的时候,这必然是一种比几次工业革命更具有深远意义的社会变革。
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  • (一)区块链背景、概念与现状

    千次阅读 2019-08-03 09:31:13
    区块链产生背景 区块链作为一种可能会重塑社会运作方式的“颠覆性”创新技术,备受各个国家和社会关注,已经发展成为具有较大影响力的生态体系。 根据区块链带来的革新与应用范围将区块链技术分为区块链1.0、...

    区块链产生背景

    2008年,一位化名为中本聪的人,在一篇为《比特币:一个点对点的电子现金系统》的论文中首先提出了比特币。中本聪结合以前的多个数字货币发明,如B-money和HashCash,创建了一个完全去中心化的电子现金系统,不依赖于通货保障或是结算验证保障的中央权威。后续的以太坊等项目陆续出现,引发了一波又一波的“币”和“链”潮。

    比特币、以太坊等项目采用的底层核心技术就是区块链技术。区块链作为一种可能会重塑社会运作方式的“颠覆性”创新技术,备受各个国家和社会关注,已经发展成为具有较大影响力的生态体系。

    根据区块链带来的革新与应用范围将区块链技术分为区块链1.0、区块链2.0、区块链3.0。
    1、区块链1.0:以比特币未代表的可编程“虚拟货币”;
    2、区块链2.0:基于区块链的可编程金融,“智能合约”;
    3、区块链3.0:将区块链扩展到其他领域应用。

    目前问题

    1、技术架构:效率不高、安全性挑战、资源消耗高等问题,尤其是低效率的数据吞吐量与共识机制;
    2、行业监管问题;
    3、商业应用场景上尚未出现“杀手级”应用。

    概念与核心技术

    1、区块链概念定义

    区块链是一种在对等网络环境下,通过透明和可信规则,(按照时间戳顺序)构建不可伪造、不可篡改和可追溯的块链式数据结构,实现和管理事务(交易)处理的模式。是一种分布式数据存储、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,具有分布式对等、数据块链式、不可伪造和防篡改、透明可信、高可靠性等关键特征。

    三种区块链部署模型:
    1、公有链:任意客户都可以使用,任意节点都可以进入,所有节点共同参与共识和读写数据,较强的去中心化特征,案例:比特币和以太坊;
    2、联盟链:只有利益相关的客户才能使用,节点只有授权许可才能接入,接入节点按规则参与共识和读写数据,较弱的去中心化特征,案例:Hyperledger Fabric;
    3、私有链:单个客户使用,仅有授权的节点才能接入,并按照规则参与共识和读写数据。

    区块链上记录的区块对象是打包了一段时间内发生的交易与状态的集合;
    交易是指每次改变状态变化的操作,并拥有唯一的交易标识(如哈希值)。

    2、共识机制

    共识机制是指实现不同信任主体节点之间建立信任、获取权益的数学算法,提供给分布式网络参识节点以用于确认交易动作引起的账本中的数据变化,并且能够达成最终一致性。
    (1)Pow(工作量证明):PoW可监管性弱且需要全网参与共识运算,性能效率不高,只允许全网50%的节点出现故障问题,比特币采用的PoW共识机制;
    (2)PoS(权益证明):要求网络节点必须提供一定数量的代币证明,余上市公司补票类似,节点证明持有较多的代币,获得记账权的概率就越高。性能和安全性有所提升,可监管性弱,依然只能允许全网50%的节点出现故障问题;
    (3)DPoS(股份授权证明):为了防止大矿池垄断全网算力,持币节点选举若干数量的代理节点进行验证和记账,类似于董事会投票制度。优点可以有效减少参与共识验证时间,提升区块生成速度,在可监管性与容错性等方面的表现欲PoS机制相似,EOS就采用了DPoS共识机制;
    (4)PBFT (实用拜占庭容错):PBFT系统至少需要部署3f+1个节点上,最多可以容忍f个恶意节点出现拜占庭故障,整个系统状态是由其中2f+1个节点决定的。
    (5)如果在状态良好、无恶意节点等可信网络环境中,系统平台可以采用Raft等较成熟的分布式一种性解决方案,高校完成交易并达成共识,占用较少资源并且性能较高。

    3、安全机制

    (1)哈希算法
    (2)对称加密算法
    (3)非对称加密算法

    4、存储机制

    区块链数据通常存在包括KV键值性数据库、关系型数据库、普通文件中。

    5、P2P通信机制

    6、智能可约

    现状

    1、比特币
    2、以太坊
    3、Hyperledger Fabric

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  • 区块链概念

    千次阅读 2018-06-08 17:16:00
    一、区块链产生背景 【楔子】 二、价值转移的本质 三、什么是比特币 3.1 诞生 3.2 技术解决方案 3.3 比特币的发行模式 四、什么是区块链 定义 五、比特币与区块链的关系 六、区块链的类型与特点 6.1 公有链 ...
  • 区块链产生的业务背景 2008年,由美国次贷危机所引发的金融危机席卷全球,暴露了当前金融体系在全球化背景下的严重失衡问题,同年11月1日,有人以中本聪的化名在一个密码学评论组上发表了一篇文章提出了比特币的...
  • 区块链-产生原因

    2019-11-22 16:45:04
    产生背景 中心化记账模式: 财务丢失风险:单一第三方,所以一旦丢失或者被篡改无法找回,不够安全 信息丢失风险:信息掌握在第三方中心手中,不够公开透明,且信息易泄露(第三方没有尽责保护用户隐私,而是利用) ...
  • 区块链相关基础概念

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  • 区块链手册

    2018-05-29 20:01:21
    1、区块链产生背景。 2、区块链的基础概念。 3、区块链的工作原理。 4、主流区块链平台。 5、其他区块链的平台。
  • 区块链阅读笔记

    2018-06-18 23:35:53
     一、区块链产生背景 首先了解下几种数字货币及其技术特点: 1、e-Cash:首个匿名化的数字加密货币,基于David Chaum自己发明的盲签名技术,曾被应用于部分银行的小额支付系统。e-Cash依赖于...
  • 区块链

    2017-02-09 15:25:19
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  • 区块链简要介绍

    2018-03-08 15:22:07
    此文档是讲述区块链产生背景,及区块链是什么,区块链的发展等。举例说明了区块链在密码学、分布式、数据库方面的一些东西。让你10分钟入门区块链世界。
  • 区块链区块链基础知识

    千次阅读 2021-01-29 11:56:17
    a) 产生背景 i. 密码朋克:通过匿名性保护隐私安全 ii.不可篡改的文件记录:通过给记录加盖时间戳,记录不可篡改文件 iii.通过加密货币代替现金 iv.分布式传输 b)区块链发展历史 i.09年中本聪发布区块链白皮书。 ...
  • 摘要:区块链技术区块链技术被部分学者认为是继互联网之后, 下一代对世界有颠覆性影响的核心技术。而这种技术作为数字货币技术的基础, 有助于推动数字金融以及数字金融的发展。在对已有文献进行综述的基础上, 主要...
  • 前言 本系列是对“区块链2.0实战”书籍的研读记录,对一些重要的、核心的点进行记录和梳理。 1.1 什么是区块链 ...1.2.1 区块链产生背景 1.2.2 比特币的诞生 1.2.3 比特币的底层技术是区块...
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  • 重构区块链

    万次阅读 2019-04-27 09:29:00
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    2021-01-04 16:11:43
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    2021-05-20 15:35:20
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    千次阅读 2018-07-03 02:45:09
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    2020-05-23 00:06:13
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    2017-04-09 22:45:54
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