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区块链就凭它搞定信任难题!分布式账本是什么?.doc

区块链就凭它搞定信任难题!分布式账本是什么?

ji跃群 2017-09-19 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《区块链就凭它搞定信任难题!分布式账本是什么?doc》,可适用于综合领域,主题内容包含分布式账本有何神奇之处?区块链就凭它搞定信任难题!一、区块链定义区块链技术自身仍然在飞速发展中目前还缺乏统一的规范和标准。wikipedia 给出的符等。

分布式账本有何神奇之处?区块链就凭它搞定信任难题!一、区块链定义区块链技术自身仍然在飞速发展中目前还缺乏统一的规范和标准。wikipedia 给出的定义为:Ablockchainoriginally,blockchainisadistributeddatabasethatmaintainsacontinuouslygrowinglistofdatarecordshardenedagainsttamperingandrevisionItconsistsofdatastructureblockswhichholdexclusivelydataininitialblockchainimplementations,andbothdataandprogramsinsomeofthemorerecentimplementationswitheachblockholdingbatchesofindividualtransactionsandtheresultsofanyblockchainexecutablesEachblockcontainsatimestampandinformationlinkingittoapreviousblock最早区块链技术出现在比特币项目。作为比特币背后的分布式记账平台区块链在无集中式监管的情况下稳定运行了近八年时间支持了海量的交易记录并未出现严重的漏洞。注:比特币历史上唯一已知的漏洞事件曾导致比特币的恶意增发但问题很快被发现并修正相关非法交易被撤销。公认的最早关于区块链的描述性文献是中本聪所撰写的 比特币:一种点对点的电子现金系统但该文献重点在于讨论比特币系统实际上并没有明确提出区块链的定义和概念。在其中区块链被描述为用于记录比特币交易的账目历史。记账技术历史悠久现代复式记账系统(DoubleEntryBookkeeping)是由意大利数学家卢卡帕西奥利年在《Summadearithmetica,geometrica,proportionietproportionalità》一书中最早制定。复式记账法将对账验证功能引入记账过程提升了记账的可靠性。从这个角度来看区块链是首个自带对账功能的数字记账技术实现。更广泛意义地看区块链属于一种去中心化的记录技术。参与到系统上的节点可能不属于同一组织彼此互不信任区块链数据由所有节点共同维护每个参与维护节点都能复制获得一份完整记录的拷贝。跟传统的数据库技术相比其特点应该包括:维护一条不断增长的链只可能添加记录而发生过的记录都不可篡改去中心化或者说多中心化无集中的控制实现上尽量分布式可以通过密码学的机制来确保交易无法抵赖和破坏并尽量保护用户信息和记录的隐私性。更进一步的还可以将智能合约跟区块链结合到一起让其提供除了交易功能外更灵活的合约功能执行更为复杂的操作(实际上比特币区块链已经支持简单的脚本计算)。这样扩展之后的区块链已经超越了单纯数据记录的功能了实际上带有点“普适计算”的意味了。从技术特点上可以看到现在区块链技术的三种典型应用场景:二、基本原理区块链的基本原理理解起来并不难。基本概念包括:交易:对账本状态的改变如添加一条记录区块:记录一段时间内发生的交易和状态是对当前账本状态的一次共识链:由一个个区块按照发生顺序串联而成是状态变化的日志记录。如果把区块链作为一个状态机则每次交易就是试图改变一次状态每次生成区块就是参与者对于其中包括的所有交易改变状态的结果确认。在实现上首先假设存在一个分布式的数据记录本(这方面的技术相对成熟)这个记录本只允许添加、不允许删除。其结构是一个线性的链表由一个个“区块”串联组成这也是其名字“区块链”的来源。新的数据要加入必须放到一个新的区块中来加入。而这个块(以及块里的交易)是否合法可以通过一些手段快速检验出来。维护节点都可以提议一个新的区块然而必须经过一定的共识机制来对最终选择的区块达成一致。具体以比特币为例来看如何使用了区块链技术?客户端发起一项交易后会广播到网络中并等待确认。网络中的节点会将一些等待确认的交易记录打包在一起(此外还要包括此前区块的哈希值等信息)组成一个候选区块。然后试图找到一个nonce串放到区块里使得候选区块的hash结果满足一定条件(比如小于某个值)。一旦算出来这个区块在格式上就合法了就可以进行全网广播。大家拿到提案区块进行验证发现确实符合约定条件了就承认这个区块是一个合法的新区块被添加到链上。当然在实现上还会有很多的细节。比特币的这种基于算力的共识机制被称为ProofofWork(PoW)。目前要让hash结果满足一定条件并无已知的启发式算法只能进行暴力尝试。尝试的次数越多算出来的概率越大。通过调节对hash结果的限制比特币网络控制约分钟平均算出来一个合法区块。算出来的节点将得到区块中所有交易的管理费和协议固定发放的奖励费(目前是比特币每四年减半)。也即俗称的挖矿。很自然会有人问能否进行恶意操作来破坏整个区块链系统或者获取非法利益。比如不承认别人的结果拒绝别人的交易等。实际上因为系统中存在大量的用户而且用户默认都只承认他看到的最长的链。只要不超过一半(概率意义上越少肯定越难)的用户协商最终最长的链将很大概率上是合法的链而且随着时间增加这个概率会越大。例如经过个块后即便有一半的节点联合起来想颠覆被确认的结果其概率将为$$frac{}{}^=$$即低于$$frac{}{}$$的可能性。注:熟悉 Git 的人应该会赞叹两者在设计上的异曲同工之妙。三、区块链分类根据参与者的不同可以分为公开(Public)链、联盟(Consortium)链和私有(Private)链。公开链顾名思义任何人都可以参与使用和维护典型的如比特币区块链信息是完全公开的。如果引入许可机制包括私有链和联盟链两种。私有链则是集中管理者进行限制只能得到内部少数人可以使用信息不公开。联盟链则介于两者之间由若干组织一起合作维护一条区块链该区块链的使用必须是有权限的管理相关信息会得到保护典型如银联组织。目前来看公开链将会更多的吸引社区和媒体的眼球但更多的商业价值应该在联盟链和私有链上。根据使用目的和场景的不同又可以分为以数字货币为目的的货币链以记录产权为目的的产权链以众筹为目的的众筹链等。来源:火币区块链公众号

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