什么是区块链?详细的核心技术原则

2019/07/31 栏目:行业资讯
原文标题:什么是区块链?详细的核心技术原则

鸟; 什么是区块链?

鸟  “区块链”技术最初是一种特殊的数据库技术,由名为Nakamoto Satoshi的人设计,用于基于密码学的比特币(数字货币)。椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)用于实现分散式P2P系统设计。但区块链的作用不仅限于比特币。现在,当人们使用“区块链”这个词时,有时它指的是数据结构,有时指的是数据库,有时指的是数据库技术,但不管是什么含义,都没有必要与比特币连接。

鸟 从数据的角度来看:区块链是一个分布式数据库(或分布式共享分类账,DistributedShared Ledger),e“分布式”不仅体现在数据中,分布式存储也体现在数据的分布式记录中(即系统参与者的集体维护)。简而言之,区块链可以分布式记录全局数据信息(可以由系统参与者集体记录,而不是由集中式组织集中记录)和分布式存储(可以存储在参与记录数据的所有节点中)。中,不集中存储在集中式组织节点中)。

鸟 从效果的角度来看:区块链可以生成一组时间关键,不可篡改,值得信赖的数据库,这些数据库是分散的,数据安全的。获得有效保证。

鸟 结论:区块链是一个数据结合链中的块的结构。它适用于存储可在系统中验证的简单分层数据。使用加密技术确保数据不会被伪造和不可伪造。它使参与者能够就事件顺序和整个网络事务记录的当前状态建立共识。

鸟 今天的区块链技术被总结为一种通过权力下放和信任共同维护可靠数据库的技术。实际上,区块链技术不是单一的,全新的技术,而是各种现有技术(由于加密算法的集成,P2P文件传输等,这些技术和数据库巧妙地结合起来形成一种新的方式数据记录,传输,存储和演示。简而言之,区块链技术是每个人都参与记录信息和存储信息的技术。过去,人们将数据记录和存储工作移交给集中式组织,区块链技术允许系统中的每个人参与数据的记录和存储。区块链技术在没有中央控制点的分布式对等网络下使用分布式集体操作方法构建P2P自组织网络。通过复杂的检查机制,区块链数据库可以保持完整性,连续性和一致性,即使一些参与者伪造,也不能改变区块链的完整性,也不能篡改数据。区块链。

     区块链技术涉及的要点包括:分散,无信任和集体维护(集体维护),ReliableDatabase,时间戳,非对称密码等 [ 123]

鸟 区块链技术重新定义了网络中信用的产生方式:在系统中,参与者不需要知道其他人的背景信息,也不需要使用第三方。组织的保证或保障,区块链技术保证系统记录,传输和存储价值转移活动,最终结果必须可信。

鸟 区块链技术原理的来源可以概括为数学problem:拜占庭将军。拜占庭将军的问题延伸到互联网的生活。其内涵可归纳如下:在互联网的背景下,当人们需要与不熟悉的交易对手进行价值交换活动时,如何防止人们被破坏者欺骗?困惑做出错误的决定。进一步将拜占庭一般问题扩展到技术领域,其内涵可归纳为:缺乏可信赖性在中心节点和可信信道的情况下,每个节点在网络中的分布应如何达成共识。区块链技术解决了Byzantine一般存在的长期问题 - 一种在不必信任单个节点的情况下创建共识网络的方法。

鸟 区块链技术的本质nology是一种Internet协议。

鸟 想象一下,如果我们想在互联网世界中建立一个全球数据库,那么我们将面临三个需要解决的问题。这三个问题也是设计区块链。技术的核心是:

   问题1:如何构建一个严格的数据库,这样数据库可以存储大量的信息,同时保证系统中数据库的完整性而没有集中的结构性?

鸟 问题2:如何记录和存储这个严格的数据库,这样即使参与数据记录的某些节点崩溃,我们仍然可以保证整个数据库系统的正常运行和完整信息?

鸟 问题3:怎么样?是否可以信任严格且完整的数据库,以便我们能够在没有实名背景的情况下成功防止互联网上的欺诈行为?

鸟 对于这三个核心问题,区块链已经构建了一套完整的连贯数据库技术来实现目标,而解决这三个问题的技术已成为区块链的核心。三大技术。此外,为了确保区块链技术的发展和可扩展性,区块链系统设计者还引入了“脚本”的概念来实现数据库的可编程性。我们认为这四种技术构成了区块链的核心技术。

   核心技术1:Block + Chain

   关于如何建立一个r在数据库中,区块链的方法是:创新数据库的结构并将数据分成不同的块,每个块通过特定的信息链接到前一个块的后面,然后连续呈现一组完整的数据,这是也是“区块链”这三个词的来源。

鸟 阻止:在区块链技术中,数据以电子记录的形式永久存储。存储这些电子记录的文件称为“块”。 “。块按时间顺序依次生成。每个块记录创建过程中所有的价值交换活动。所有块组合在一起形成记录集。

   BlockStructure :块属中的事务数据时间段记录在块中,块体实际上是事务信息的集合。每个区块链的结构设计可能不相同,但大型结构分为两部分:标题和正文。块头用于链接到前一个块,并为区块链数据库提供完整性保证,该块包含已在块创建期间进行的值交换验证的所有记录。

鸟 块结构有两个非常重要的特性:首先,记录在每个块上的事务是在上一个块形成之后和块创建之前发生的所有值。 Exchange活动,此功能可确保数据库的完整性。第二,大多数例如,一旦将新块添加到区块链的末尾,就不能再更改或删除该块的数据记录。此功能可确保数据库的严格性,也就是说,它不会被篡改。

鸟 顾名思义,区块链是在链中组合在一起的区块。以这种方式形成的数据库称为区块链数据库。区块链是系统中所有节点共享的事务数据库。这些节点基于价值交换协议参与区块链网络。

鸟 区块链是如何完成的?由于每个块的块头包含前一个块的事务信息压缩值,这使得创建块(第一个)块连接到current块形成一个长链。由于如果前一个块的“事务微观世界”值未知,则不生成当前块,因此每个块必须按时间顺序跟随前一个块。所有这些块都包含前一个块引用的结构,允许现有的一组块形成一个长链数据。 “块+链”的数据存储结构如下图所示。

鸟 我们引用一段“区块链:互联网金融的最终结束”(小峰)来总结区块链的基本结构:“人们将随时间生成的信息(包括数据或代码)打包成一个块,加盖时间戳,连接到前一个块,每个块的顶部包含前一个的索引数据阻止,然后在此页面上写新信息,从而形成新的块,端到端连接,最终形成区块链。“这个结构的神奇之处:块(完整历史)+链(完全验证)=时间戳

  “块+链”的结构为我们提供了数据库的完整历史记录。从第一个块到新生成的块,区块链存储了系统的所有历史数据。

[ 123]  区块链为我们提供了数据库中每个数据的查找功能。区块链上的每个交易数据都可以通过“区块链”的结构追溯到源头。

&nbsp ;  Block + Chain =时间戳,这是区块链数据库中最大的创新。区块链n数据库允许整个记者网络在每个块中加上时间戳进行记录,表明此时此信息已写入,形成一个不能被篡改且无法伪造的数据库。我们相信时间戳是区块链中的一项重大技术创新。它能证明什么?

鸟 核心技术2:分布式架构 - 开源,分散协议

   在我们有块+链数据后,再考虑记录和存储问题。我们应该在哪里记录数据?我们应该在哪里存储这些带时间戳的数据?在今天的集中式系统中,数据被集中记录并存储在中央计算机上。但区块链结构的精美设计就在这里。它不是gree用于在一台或多台集中式计算机上记录和存储数据。相反,参与数据事务的每个节点都记录并存储所有数据。数据。

鸟  1.关于如何使所有节点都参与记录的问题,区块链方法是建立一套协议机制,以便整个网络中的每个节点都参与记录。验证其他节点记录的结果的正确性。只有当整个网络中的大多数节点(甚至所有节点)认为该记录同时是正确的,或者参与记录的所有节点都一致地通过了比较结果时,才能识别记录的真实性。整个网络,记录的数据允许写入to块。

鸟  2.关于如何存储“区块链”严格的数据库问题,区块链方法是:构建网络系统的分布式结构,让数据库中的所有数据都实时更新并存储在参与的所有网络节点中。记录。即使某些节点被损坏或被黑客攻击,这也不会影响整个数据库的数据记录和信息更新。

鸟 区块链基于系统确定的开源和分散协议构建分布式架构,允许通过分布式传播将价值交换信息发送到整个网络。分布式计费确定信息数据的内容,并在之后生成块数据设置时间戳,然后通过分布式传播分发到每个节点,实现分布式存储。

鸟 分布式会计 - 分布式问责制

   从硬件角度来看,区块链后面是大量信息存储网络(如计算机),它记录了网络中发生的所有价值交换活动?区块链设计师没有专业会计记录保留一个特定的位置,但希望建立一套分布式会计系统,每个人都可以通过自愿原则参与信息记录,从而分散会计责任和整个网络的所有参与者的记录。 。

鸟 区块链中每个新事务的传播使用分布式结构。根据P2P网络层协议,消息直接从单个节点发送到网络中的所有其他节点。

鸟 区块链技术允许数据库中的所有数据存储在系统的所有计算机节点中并实时更新。完全分散的结构设置使数据能够实时记录并在参与数据存储的每个网络节点中更新,这极大地提高了数据库的安全性。

   通过

分布式计费,分布式通信,分布式存储 这三个“分布”我们可以发现没有人,没有组织在,甚至没有国家可以控制这个系统。系统中的数据存储,事务验证和信息传输过程都是分散的。在没有中心的情况下,大规模参与者达成共识并共同建立区块链数据库。可以说,这是人类历史上第一次真正意义上建立分权制度。甚至可以说区块链技术已经构建了一个永不消亡的系统。只要并非网络中的所有参与节点同时集中崩溃,数据库系统就可以继续运行。    我们现在有一个严格的数据库,我们有可用的协议来记录和存储这个数据库,然后我们应用这个数据库对于现实世界,我们最重要的问题之一(问题3)是如何使这个严格和完整的数据库可信任,以便我们能够成功地防止互联网上的欺诈,而无需真实姓名背景。

鸟 核心技术3:非对称加密算法

  &nbsp什么是非对称加密?简单来说,它允许我们分别在“加密”和“解密”过程中使用两个密码。这两个密码具有不对称的特征:(1)加密时的密码(在区块链中称为“公钥”)在整个网络中是公开可见的。每个人都可以使用自己的公钥来加密一条信息(真实性)信息);(2)解密时的密码(称为“私钥“在区块链中。”)仅为信息所有者所知。加密信息只能由具有相应私钥的人解密(信息安全)。

鸟 简要概述:在区块链系统中,所有权验证机制的基础是非对称加密算法。常见的非对称加密算法包括RSA,Elgamal,D-H,ECC(椭圆曲线加密算法)等。在非对称加密算法中,如果“密钥对”中的两个密钥满足以下两个条件:1。在用其中一个密钥加密信息之后,只有另一个密钥可用于解锁;在公开其中一个密钥后,根据公钥,没有人可以计算另一个密钥。然后我们打电话给密钥对非对称密钥对。公钥称为公钥,未公开的密钥称为私钥。在区块链系统的交易中,非对称密钥有两种基本使用场景:1。公钥加密交易信息,私钥解密交易信息。在私钥持有者解密之后,可以使用接收的值。 2.私钥签署信息,公钥验证签名。由公钥签名验证的信息被确认由私钥持有者发布。

鸟 我们可以看到,从信任的角度来看,区块链实际上是信任问题的数学解决方案的产物。在过去,人们的解决问题信任可能取决于熟人社会的“家庭”,党的社会的“同志”,以及传统互联网中的“支付宝”交易平台。在区块链技术中,所有规则都预先以算法程序的形式表示。人们不需要知道交易的对手方是“绅士”还是“小人物”,并且不需要求助于集中的第三方。交易代言,只需要信任数学算法即可建立互信。在区块链技术的背后,本质上算法正在为人们创造信誉并达成共识认可。

鸟 核心技术4:脚本

   脚本可以理解为可编程智能对抗克拉。如果区块链技术仅适用于特定事务,则不需要嵌入脚本,并且系统可以直接定义完成价值交换活动所需的条件。但是,在分散的环境中,所有协议都需要事先商定,脚本的引入是必不可少的。通过该脚本,区块链技术将使系统有机会处理不可预见的交易模式,确保该技术在未来的应用中不会过时,从而提高了技术的实用性。

鸟 脚本本质上是每个值交换活动中记录的指令列表,以及值交换的接收者如何激活ity(价值持有者)获得这些价值,以及花费您收到的保留价值需要满足哪些附加条件。通常,将值发送到目标地址的脚本要求值的持有者提供以下两个条件,以便使用之前收到的值:公钥和签名(证明值的持有者拥有上面的公钥)相应的私钥)。脚本的神奇之处在于它是可编程的:(1)它可以灵活地改变消耗保留值的条件。例如,脚本系统可能需要两个私钥,或几个私钥,或者没有私钥。 (2)发送值时可以灵活地添加一些值和传输条件。例如,脚本系统c规定发出的价值,只能用于支付中信证券的手续费或支付政府费用。 。