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  • 区块链基本概念和工作原理

    万次阅读 多人点赞 2018-06-26 17:14:43
    区块链基本概念和工作原理1、基本概念区块链是分布式数据存储、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。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。区块链...

    区块链的基本概念和工作原理

    1、基本概念

    区块链是分布式数据存储、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。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

    区块链(Blockchain)是比特币的一个重要概念,它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。

    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。

    2、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。


    区块链主要解决的交易的信任和安全问题,因此它针对这个问题提出了四个技术创新:

    (1)分布式账本,就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成,而且每一个节点都记录的是完整的账目,因此它们都可以参与监督交易合法性,同时也可以共同为其作证。

    跟传统的分布式存储有所不同,区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面:一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据,传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的,依靠共识机制保证存储的一致性,而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。 [8]

    没有任何一个节点可以单独记录账本数据,从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由于记账节点足够多,理论上讲除非所有的节点被破坏,否则账目就不会丢失,从而保证了账目数据的安全性。

    (2)非对称加密和授权技术,存储在区块链上的交易信息是公开的,但是账户身份信息是高度加密的,只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到,从而保证了数据的安全和个人的隐私。

    (3)共识机制,就是所有记账节点之间怎么达成共识,去认定一个记录的有效性,这既是认定的手段,也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制,适用于不同的应用场景,在效率和安全性之间取得平衡。

    区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点,其中“少数服从多数”并不完全指节点个数,也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时,所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。以比特币为例,采用的是工作量证明,只有在控制了全网超过51%的记账节点的情况下,才有可能伪造出一条不存在的记录。当加入区块链的节点足够多的时候,这基本上不可能,从而杜绝了造假的可能.

    (4)智能合约,智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据,可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。以保险为例,如果说每个人的信息(包括医疗信息和风险发生的信息)都是真实可信的,那就很容易的在一些标准化的保险产品中,去进行自动化的理赔.

    3、其它

    互联网交换的是信息,区块链交换的是价值。人类历史和互联网历史可以用八个字理解:分久必合合久必分,到了分久必合的时代,网络信息全部散在互联网上面,大家要挖掘信息非常不容易,这时会出现像谷歌和脸书等的平台,它做的唯一的事情就是把我们所有的信息重新组合了一下。互联网时代垄断巨头们重组的就是信息,并不是产生自己的信息,产生的信息完全是我们个人。一旦信息重组,就会出现一个新的垄断巨人,所以就到了分久必合的时代。现在由于区块链技术产生又到了合久必分时代,又是新的多中心化,新的多中心化之后赋能产生新的价值,这些数据会在我们自己的手上,个人数据产生价值是归自己所有,这是这个时代最最激动人心的时代。

    区块链的价值有哪些?低成本建立信任的机制,确立数权,解决数据的产权。

    目前区块链技术不断发展,包括现在的单链向多链发展,而且技术能够在进一步扩展,我想未来还是可能会出现,特别是在交易等方面出现颠覆性的,特别是对现有产业的很多颠覆性的场景。

    区块链的本质是在不可信的网络建立可信的信息交换。

    一带一路+一链。区块链更大的不是制造信任,而是让信任产生无损的传递,整个降低社会的摩擦成本,从而提高整个效益。

    现在区块链本身还是初始阶段,所以包括区块链的信息传递、加密,这个过程中出现量子加密和其他加密,实际上对区块链本身所采用的加密算法攻击现象也时有发生。包括区块链也是作为一种资产的认定,数字资产的一个认定,但是现在我们很多都是用密码算法,或者是作为我们来解密的钥匙,但是如果密码忘记了,很可能你现在的资产就丢掉了,你不能够在得到你原来的这些资产,所以在资产管理,包括信息传递和一些安全这些方面,应该说都还是存在着一些隐患。当然那么从技术角度,现在我们区块链本身处理的速度,或者说本身的扩展性,因为从工作机理的角度来看,是要把整个账本要复制给所有的参与人员,所以在区块链本身的运作效率和扩展性方面还是比较受限的。这些我们觉得都还是需要进一步在技术方面有进一步的发展。


    区块链平台这些底层技术,又形成包括区块链钱包、区块链浏览器、节点竞选、矿机、矿池、开发组件、开发模块、技术社区及项目社群等一系列的生态系统,这些生态系统的完善程度直接决定着区块链底层平台的使用效率和效果。


    4、蒙代尔的不可能三角


    去中心化、高效、安全,不可能实现三者全部同时达到极致。

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  • 区块链基本概念

    2017-04-02 10:38:19
    区块链是分布式数据存储、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。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。  区块链是比特币的底层技术和基础架构。本质上...

     区块链是分布式数据存储、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。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法

    区块链技术的内涵可概括为:在缺少可信任的中央节点和可信任的通道的情况下,分布在网络中的各个节点应如何达成共识。
    区块链主要的优势是无需中介参与、过程高效透明且成本很低、数据高度安全。所以如果在这三个方面有任意一个需求的行业都有机会使用区块链技术

     区块链是比特币的底层技术和基础架构。本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。

    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范式

    区块链格式作为一种使数据库安全而不需要行政机构的授信的解决方案首先被应用于比特币。区块链 – 原始区块链 -是一种去中心化的数据库,它包含一张被称为区块的列表,有着持续增长并且排列整齐的记录。每个区块都包含一个时间戳[6]和一个与前一区块的链接:设计区块链使得数据不可篡改 — 一旦记录下来,在一个区块中的数据将不可逆。可以用区块链的一些领域可以是:

    物联网

    智能合约

    存在性证明

    社交通讯

    证券交易

    身份验证

    文件存储

    电子商务

    股权众筹

    分类

    区块链目前分为三类,在货币发行的《区块链:定义未来金融与经济新格局》一书中就有详细介绍,其中混合区块链和私有区块链可以认为是广义的私链:

    公有区块链(PublicBlockChains)

    公有区块链是指:世界上任何个体或者团体都可以发送交易,且交易能够获得该区块链的有效确认,任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链,也是目前应用最广泛的区块链,各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链,世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。

    联合(行业)区块链(ConsortiumBlockChains)

    行业区块链:由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人,每个块的生成由所有的预选节点共同决定(预选节点参与共识过程),其他接入节点可以参与交易,但不过问记账过程(本质上还是托管记账,只是变成分布式记账,预选节点的多少,如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点),其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。

    私有区块链(privateBlockChains)

    私有区块链:仅仅使用区块链的总账技术进行记账,可以是一个公司,也可以是个人,独享该区块链的写入权限,本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。目前(Dec2015)保守的巨头(传统金融)都是想实验尝试私有区块链,而公链的应用例如bitcoin已经工业化,私链的应用产品还在摸索当中。

    区块链的进化方式是:

    ▪ 区块链1.0——数字货币

    ▪ 区块链2.0——数字资产与智能合约

    ▪ 区块链3.0——DAO、DAC(区块链自洽组织、区块链自洽公司)-->区块链大社会(科学,医疗,教育etc,区块链+人工智能)。

    特征

    去中心化

    由于使用分布式核算和存储,不存在中心化的硬件或管理机构,任意节点的权利和义务都是均等的,系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。得益于区块链的去中心化特征,比特币也拥有去中心化的特征,在火币联合清华大学五道口金融学院互联网金融实验室、新浪科技发布的《2014—2016全球比特币发展研究报告》中就有详细报告。
    开放性
    系统是开放的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。
    自治性

    区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套公开透明的算法)使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据,使得对“人”的信任改成了对机器的信任,任何人为的干预不起作用。

    信息不可篡改
    一旦信息经过验证并添加至区块链,就会永久的存储起来,除非能够同时控制住系统中超过51%的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。
    匿名性
    由于节点之间的交换遵循固定的算法,其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效),因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任,对信用的累积非常有帮助。

    特征区块链和云计算云存储有什么关系

    云计算通常定义为通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源,但是提供云计算平台的往往是一个中心化机构。而区块链组成的网络一般是没有特定的机构,所以区块链更接近分布式计算系统的定义,属于分布式计算的一种。不过,区块链是能够实现云存储的,不同于目前中心化提供云存储空间,区块链有一些提供去中心化的云存储方案。这样的项目包括Storj,Sia,Maidsafe。

    区块链云存储Storj

    区块链技术和最古老的存储结合的产物——区块链云存储Storj.Storj来自开源项目Metadisk,因此也是一个开源的云存储。这个云存储的核心技术就是区块链技术。它没有数据中心,没有机房,而是利用我们每个人电脑的剩余硬盘空间。

    首先,如果你要上传一个文件,Storj会把文件进行切片,然后各个分片单独加密,然后保存到互联网上面其他用户贡献出来的硬盘空间上。
    为了保证数据不被篡改,Storj采用一种数据结构叫Merkle树。这是一个二分哈希树。

    这个树的特点就是每个节点的hash值和下面的两个叶子节点有关。也就是我验证数据有没有被修改过,只需要对比root节点的hash值就可以了,因为你修改任何一个数据,都会引起root的值发生改变。这个对互联网来说,非常重要,需要传递的信息很少。而且,可以追溯到到底哪个数据块发生了修改。
    当然,一般也不需要对整个数据块进行hash chanllenge,Storj混合使用三种方式(整块,切成小块循环,某些特定块)来验证数据的完整性。
    如果发现有某些块不可用(被修改或者不能访问),Storj利用纠删码方式,从其他可用的数据块重构该数据块,保存到其他节点上。
    每个数据块都插入相应的元数据,让数据被修改几乎不可能。每个用户的下载速度会很快,因为采用P2P技术。

    什么是挖矿

    比特币中的“挖矿”实际上就是记账的过程,比特币的运算采用了一种称为“工作量证明(Proof of Work,PoW)”的机制,系统为了找出谁有更强大的计算能力,每次会出一道数学题,只有最快解出这道题目的计算机才能进行记账。而抢到记账权的计算机会获得25个比特币的奖励。通常把这个行为称为“挖矿”,把获得的比特币视为挖矿成功获得的奖励。并非所有的区块链项目都会采用类似于比特币这样的“工作量证明”方式,这更多出现在早期的区块链项目中。如果采取其他的证明机制,如“权益证明(Proof of Stake,PoS)”、“股份授权证明机制(DPoS,Delegate Proof of Stake)”都是不需要采取这样的挖矿方式。

    Merkle Tree算法详解

    http://blog.csdn.net/yuanrxdu/article/details/22474697

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  • 公有链:是指全是解任何人都可以读取、可以发送交易进行有效去确认,任何人都能参与其共识过程的区块链共识过程是维持区块链这种分布式数据库一致性、准确性的关键技术)。区块链上的数据记录公开,所有人都可以...

    区块链的分类

    目前已知的区块链技术应用大致分为三类

    • 公有链:是指全是解任何人都可以读取、可以发送交易进行有效去确认,任何人都能参与其共识过程的区块链(共识过程是维持区块链这种分布式数据库一致性、准确性的关键技术)。区块链上的数据记录公开,所有人都可以访问,都可以发出交易请求,并通过验证被写入区块链。共识过程的参与者通过密码学技术共同维护公有链数据的安全、透明、不可篡改。

    公有链是完全分布式的区块链,区块链连数据公开,用户参与程度高,同时易于产生网路效应,便于应用推广。然而,系统的运行需要依赖于内建的激励机制。公有链上试图保存的数据越有价值,越要审视其安全性以及安全性带来的交易成本、系统扩展性等问题

    在这里插入图片描述

    • 联盟链:是指参与区块链的节点是事先选择好的,节点间通常有良好的网络连接等合作关系,区块链上的数据可以是公开的也可以是内部的,为部分意义上的分布式,可视为“部分去中心化”。

    比如有若家金融机构之间建立了某种共同体区块链,每个机构都运行着一个节点,而且为了使每个区块链生效,需要至少获得其中10个机构的确认。
    联盟链的参与节点间的连接状态较好、验证效率较高,只需较低的成本即可维持运行,提供高速交易处理的同时降低交易费用,有很好的的扩展性,数据可以保证一定的隐私性。但是这也意味着在共识达成的前提下,参与节点可以一起篡改数据。

    • 私有链:参与节点只有有限范围,比如特定机构的自身用户等,数据的访问以及使用有严格的权限管理。完全私有的区块链中写入权限仅在参与者手里,读取权限可以对外开放,也可以进行任意程度的限制。

    相关的应用包括:数据库管理、数据库审计甚至公司管理,尽管在有些情况下希望私有链可以具有公有的审计,但在更多的情况下,没有公有的可读性。由于是私有用户说了算,里面的数据没有无法篡改的特性,对第三方保证力度大大降低。因此,目前很多私有链都会通过依附在比特币等已有区块链的方式存在,定期将系统快照数据记录到比特币系统中。

    公有链、联盟链和私有链各有优势。公有链很难实现的很完美,联盟链和私有链需要找到实际迫切需求的应用需求和场景。至于选择哪一种方案取决于具体的需求,有时使用公有链会更好,但有时需要控制一定的私有性。

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  • 区块链共识机制

    2018-09-18 23:22:16
    在前两篇文章中已经大概谈了一下区块链的行业动态、基本概念和架构,以及不同区块链版本的区别,相信大家对整个区块链技术已经有了整体认识。接下来的文章中我将跟大家谈一下共识机制,什么是共识机制?共识机制在...

     

    阅读大概需要6分钟

    前言

    在前两篇文章中已经大概谈了一下区块链的行业动态、基本概念和架构,以及不同区块链版本的区别,相信大家对整个区块链技术已经有了整体认识。接下来的文章中我将跟大家谈一下共识机制,什么是共识机制?共识机制在区块链技术中起到什么样的作用?它的原理是什么?如果大家对招聘网站关于“区块链技术开发”的招聘职位有关注的话,细心就会发现基本上每个企业的岗位需求都会有提到以下的内容的第三点。

    因此共识机制是区块链技术的核心之一。

    在一个区块链系统中,共识机制设计得好与坏直接决定了系统的运行效率、工作成本、以及它的安全性,也直接决定了这个区块链系统存在的价值,所以共识机制的设计不容忽视。

     

    什么是共识机制?

    • 从字眼上理解

    “共识” 是指在一定的组织群体中相互之间对某一件事物的看法、认知、价值取向是一致的。

    “机制” 是指一个组织群体为促成某一笔交易所采用的一种规则。

    • 现实中理解

    举个例子:现企业需要选举出新的领导班子成员,目前有两种不同的选举方案:1,允许全公司所有员工参与,每人实名投票;2,只允许公司所有组长以上的管理人员参与投票;前者参与度100%,这代表着参与度越高,达成共识就越分散,其效率就越低,但满意度越高;后者参与度只有百分之几,参与度越低,达成共识就越集中,效率也就越高,但容易出现独裁和不公平现象。这两种方案就是共识的理解,至于选择那个方案,那就是共识机制的采纳。

    • 从区块链技术中理解

    区块链中的共识机制:区块链是基于去中心化、分布式储存、点对点网络的系统结构,每个获得记账权的节点需要在很短的时间内完成对交易的验证和确认,并且每个节点需要共同来维护同一份账本,以确保账本的完整性,这中间就得需要考虑账本数据的同步性问题,那个节点允许写入?那个时间点才能写?其它节点如何同步新交易的数据?如何确保不被其它节点同时被更改?这就是区块链技术中需要定义的共识机制。区块链中的共识机制需要解决两个问题:1. (记账权问题)允许谁能获得记账权,且每次只允许一个人来记账,2. (账本一致性问题)如何确保各个节点之间账本的一致性,以及数据的同步性。

     

    区块链常用的共识机制

    下面主要谈一下目前最常用的几种共识机制及它的优缺点。

    • 工作量证明(PoW)

    PoW(Proof of Work)工作量证明: 也称为挖矿,它是需要完成一定的工作量(Hash计算)来证明获取记账权。它是最早应用在区块链技术上的共识机制,也是区块链应用领域使用最为广泛、最为成熟的共识机制。比特币区块链系统就是使用PoW共识机制。

    工作原理:

    基于PoW构建的区块链网络,首先确定一个工作量的难度系数(简单来说其实就是Hash数值中前面0的个数)(如下图所示),然后由各个节点通过循环递增Nonce(随机数)+ block_header(区块头信息)来计算Hash数值,直到计算得到的Hash数值满足工作量的难度系数后才证明该节点是否获得本次交易区块打包的记账权,这计算的过程需要花费一定的时间和算力,反映了该节点的运算能力,运算力强的节点获得记账权的概率也就越高。 目前在比特币系统中工作难度大概是以每 10 分钟出 1 个新块。

    简单理解四步曲:

    Looping (循环){

    1. 准备数据

    2. 通过SHA256 对数据进行Hash

    3. 将Hash转成大整数(big.Int)

    4. 将大整数与难度系数目标值比较。

    }

    公式表达: 

    SHA256 ( Nonce + block_header ) <  Max_Difficult_value

    优点:1, 完全去中心化;2, 节点自由进出,有利于节点网络扩大;3, 用户的参与度与信任度高,对于用户来说实现真正的公平,公正竞争。

    缺点:最大缺点就是造成的资源浪费,为了争夺记账权需要不停地循环计算哈希值,而且达成共识的周期过长,导致产生新区块效率比较低,大概每10分钟才产生一个新区块,这不适于商业应用。

     

    • 权益证明机制(PoS)

    PoS(Proof of Stake)权益证明机制:在2012年,由加密货币点点币(Peercoin)的创始人Sunny King 为了解决PoW中资源浪费的缺点而提出的新的共识概念,他在基于比特币PoW的框架基础上实现了新的共识机制PoS,并最初被应用在点点币区块链系统上。

    工作原理:

    PoW是通过计算工作量来获得记账权,而在PoS中即转变为资本证明,它根据每个节点所拥有代币数量的比例和持币时间来通过算法按等比例地降低节点的挖矿难度,从而提高了寻找满足难度随机数的效率,缩短达成共识所需的时间,因此拥有的币的时间越久和数量越多,它获得的记账的概率就越大。类似于企业的股东制,占有股份多的,它拥有的决策权就越重。

    PoS仍然需要网络中的节点进行PoW挖矿运算,因此,PoS机制并没有从根本上解决PoW机制难以应用于商业领域的问题。

    公式表达: 

    SHA256 ( Nonce + block_header ) <  Max_Difficult_value * CoinAge(CoinNum)

    优点:比起PoW减少大量算力和电费,同时大大缩减了达成共识的时间。

    缺点:由于持币时间长,数据多的节点容易获得记账权,相当于降低了节点的参与度,达成共识就越集中,虽然效率提高了,但也容易出现部分独裁现象,显失公平性。另外其实它本质上也是需要通过节点进行挖矿运算。

     

    • 授权股权证明机制 (DPoS)

    DPoS(Delegated Proof of stake):由BM(GitHub称 ByteMaster)真名为Daniel Larimer 提出的并应用在比特股区块链系统上,接着也被应用在最新的Steemit、EOS公链项目中,目前来讲是比较流行的一种共识机制。DPoS它是PoS的一个扩展机制,它是主要是为了解决PoW机制和PoS机制存在的问题,目的是为了提高性能,降低交易的时间。

    工作原理

    DPoS共识算法中的记账权节点将原来自由进出、人人可参与的记账方式转化为指定某一部分节点来进行。首先由全网节点投票产生见证人,见证人也是记账节点的实际控制人,至于允许多少节点有参与记账权,这取决于系统的设计,当记账节点完成打包交易的同时也可以获取区块的gas 奖励和交易的手续费,并且也可以执行社区投票提案,所以DPoS不只是一种共识算法,它也包含了协作治理关系的共识机制。DPoS为了提高交易的效率,过滤无效交易,一般情况下,所有记账节点轮流每3秒就产生一个区块,当轮到某个记账节点出块时,必须在2秒内提交区块。

    举个例子:假设一个班(区块链系统)有50人,一开始从50人中投票选出5位班干部(小红,小青,小白,小黑,小黄)来行使记账权力,然后在记账过程中,按顺序每位班干部有两秒的时间来做记账,如果在规定的时间内某位班干记账失败,即直接把记账权交到下一位班干部手中,因此在整个班上所有记账都只能在这5位班干部中开展,其它人成员无法参与记账。

    优点:大幅缩减了参与验证和记账的数量,提高交易吞吐量,减少交易验证达成共识时间。

    缺点:记账权被掌握在少数被指定的节点上,参与度太低,缺乏一定的代表性,显失公平。

     

    • 拜占庭容错(PBFT)

    PBFT(Byzantine failures)是由莱斯利·兰伯特提出的点对点通信中的基本问题,分布式系统共同维护一个状态,各节点采取的行动一致,各节点消息响应要一致。目前主要应用于Hyperledgle Fabirc 区块链系统中。

    拜占庭将军问题,要满足以下两个条件:

    1. 每个忠诚的将军必须收到相同的命令值vi(vi是第i个将军的命令)。

    2. 如果第i个将军是忠诚的,那么他发送的命令和每个忠诚将军收到的vi相同。

    因此拜占庭容错系统是一个拥有n台节点的系统,整个系统对于每一个请求,满足以下条件:

    1. 所有非拜占庭节点使用相同的输入信息,产生同样的结果;

    2. 如果输入的信息正确,那么所有非拜占庭节点必须接收这个信息,并计算相应的结果,只要有一个节点计算机不正确,都不能达成共识。

    算法流程

    请求 ---> 序号分配 —> 交互 —> 响应 

    1. 客户端发出请求;

    2. 主节点收到请求后,启动协议向各节点发出广播,然后执行序号分配、交互消息、序号确认并响应广播消息;

    3. 客户端收到来自不同节点的响应,如果m+1的节点响应消息相同,即达成共识。

     

     

    对比以上几种最常用的共识算法,各有利弊,但它们的诞生都围绕着这几个维度考虑:安全性、扩展性、性能效率、资源消耗。

     

    小结

    本篇主要讲了共识机制的概念和它的作用,以及它的运行原理,还介绍了当前最常见的几种共识机制以及它们的优缺点。

     

     

     

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  • 区块链原理和fabric概念介绍

    千次阅读 2019-09-05 17:59:03
    区块链包括三个基本概念: 1、交易(transaction):一次对账本的操作,导致账本状态的一次改变,如添加一次转账记录; 2、区块(block):记录一段时间内发生的所有交易和状态的结果,是对当前账本状态的一次共识; 3、...
  • 什么是区块链概念

    千次阅读 2018-08-20 08:44:18
    区块链技术被称为价值互联网,大体上原因在于它解决了原有互联网的三个基本问题: 第一,区块链通过在数字货币领域的应用,提供了资金流(或者叫资本流)信息在互联网的流动的解决方案。 第二,区块链通过加密和...
  • 本系列内容包含:基本概念及原理、密码学、共识算法、钱包及节点原理、挖矿原理及实现。 1. 概述 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,或称之为公共账本,其每一个区块记录一段时间内...
  • 区块链

    2020-12-07 22:50:20
    区块链丰富的应用场景,基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题,实现多个主体之间的协作信任与一致行动 [7] 。 区块链是分布式数据存储、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。区块
  • 1 一些概念1.1 基本概念1.1.1 区块 block 一个区块是若干交易数据的集合,它会被标记上时间戳和前一个区块的特殊标记。区块头经过哈希运算后会产生一份工作量证明,从而验证区块中的交易。有效的区块经过全网络的...
  • 区块链学习总结

    2021-05-09 22:20:02
    区块链基本概念 目录 区块链基本概念 区块中涉及到的数据结构(以交易记录为例) 1. 块头 2. 块体 区块钱包与交易记录 区块钱包 交易记录 交易的产生 区块链运行机制 对共识机制POW以及挖矿的理解 共识...
  • 区块链区块链技术初探(一)

    千次阅读 2017-11-19 12:35:16
    区块链基本概念包括: 1) 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; 2) 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; 3) 链(Chain):由...
  • 本节为区块链常识,主要讲解了区块链中的一些基本知识,如区块链概念共识机制、以太坊等。
  • 区块链原理

    2018-06-11 16:21:24
    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...
  • 区块链技术基本概念 区块链提供了一种去中心化的、无需信任积累的信用建立范式,目前已经引起金融行业、科研机构、政府部门和投资公司的高度重视与广泛关注。区块链技术通过建立一个共同维护且不可被篡改的数据库来...
  • 本文重点分享共识机制的基本概念及拜占庭问题。
  • 关于区块链技术,网络上有很多入门、科普的文章,如果大家对于区块链感兴趣,应该已经通过网络了解区块链基本概念了,这里就不再赘述基本概念了。 相信阅读本文章的朋友们应该都和我一样对于区块链技术感到新奇,...

空空如也

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区块链共识基本概念