区块链介绍

Blockchainintroduction区块链介绍010302040506区块链简介前景展望发展和应用内部结构和运行区块链原理特征及分类目录区块链简介01区块链简介百度百科•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。区块链是一个分布式账本，一种通过去中心化、去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。定义区块链是一种几乎不可能被更改的分布式数据库。这里的“分布式”不仅体现为数据的分布式存储，也体现为数据的分布式记录（即由系统参与者共同维护）。从数据的角度来看区块链并不是一种单一的技术，而是多种技术整合的结果。这些技术以新的结构组合在一起，形成了一种新的数据记录、存储和表达的方式。从技术的角度来看区块链简介·定义特征及分类02开放，共识任何人都可以参与到区块链网络，每一台设备都能作为一个节点，每个节点都允许获得一份完整的数据库拷贝。节点间基于一套共识机制，通过竞争计算共同维护整个区块链。任一节点失效，其余节点仍能正常工作。去中心，去信任区块链由众多节点共同组成一个端到端的网络，不存在中心化的设备和管理机构。节点之间数据交换通过数字签名技术进行验证，无需互相信任，只要按照系统既定的规则进行，节点之间不能也无法欺骗其它节点。交易透明，双方匿名区块链的运行规则是公开透明的，所有的数据信息也是公开的，因此每一笔交易都对所有节点可见。由于节点与节点之间是去信任的，因此节点之间无需公开身份，每个参与的节点都是匿名的。不可篡改，可追溯单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控制整个网络中超过51%的节点同时修改，这几乎不可能发生。区块链中的每一笔交易都通过密码学方法与相邻两个区块串联，因此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。特征中心化网购流程中心化系统由资金雄厚和技术实力强大的机构、企业做信任背书。全部交易记录和账本都存储在支付宝服务器上。去中心化分布式账本分布式账本到目前为止，解决信任问题的最重要的机制，就是“信任中介”机构和模式（政府、银行、支付宝）。信任中介本身的成本，往往很巨大。政府作为信任中介,每年要收多少交易税?最赚钱的行业是哪个?金融服务业。拥有支付宝的蚂蚁金服年利润超过百亿。信任机制互不信任的信任机制。不可篡改，可追溯1）哈希函数（Hash）任意长度的字符串、甚至文件体本身经过SHA256()函数工厂的加工，都会输出一个固定长度的字符串。SHA256()函数是公开的，任何人都能使用。2）非对称加密任何人手里都有两把钥匙，其中一把只有自己知道，叫做“私钥”，以及一把可以公布于众，叫做“公钥”；通过私钥加密的信息，必须通过公钥才能解密，连自己的私钥也无解。公钥可以通过私钥生成多把。黑科技助“西湖龙井”溯源区块链为龙井茶保真（不可篡改）2018年4月9日，在杭州西湖龙井茶一级保护区的茶园里拍摄到的基于“区块链+物联网”技术的信息采集器与实时摄像系统。这是移动公司与浙江大学等单位在杭州西湖龙井茶一级保护区里共同合作推出“区块链+物联网”西湖龙井溯源示范基地。该技术通过在茶园里安装上基于物联网的信息采集器与实时摄像系统，我们可以将龙井茶在生产环节的关键要素进行采集记录。比如空气土壤酸碱度、环境温湿度、空气PM2.5值与光照强度等。当相关生产数据采集完成后，系统将立即上传至区块链的分布式数据库。特征及分类由若干机构联合发起，介于公有链和私有链之间，兼具部分去中心化的特性。分类无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的节点按照系统规则自由接入网络、不受控制，节点间基于共识机制开展工作。建立在某个企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定，修改甚至是读取权限仅限于少数节点，同时仍保留着区块链的真实性和部分去中心化的特性。联盟链特征及分类无官方组织及管理机构企业内部若干机构联合发起未来区块链生态示意图DAPP：去中心化应用区块链原理03从全球节点到交易数据区块链技术的原理A转钱给B先记在小账本上通知所有小账本信息更新各个版本都确认信息可信各个小账本信息同步交易完成信息不可篡改嘿嘿，篡改一下数据，就说昨天朋友跟我进行交易，我赚了一千万美元，看一下那些人会不会上当。问题交易，缺少关联信息时间戳也不对单向哈希算法账本A账本B账本C账本D交易方不可信，我们SAYNO！啊……惨了，其他账户也……区块链简单模型用非对称加密算法对交易信息进行签名，并将交易信息在网上广播，大家可以拿公钥对信息进行快速验证第一步通过验证的交易信息会在区块中进行存储，交易信息以MerkleTree的斱式进行存储，交易信息变化能很快通过Hash值的改变反应出来，防止信息篡改；第二步将生成的新区块指向上一个区块，与历史区块形成一个链条；第三步生成的新区块通过全网广播发送出去，因为所有人都可以生成区块，为了决定到底以谁记录的区块为准，需要利用一个“共识机制”来解决链分叉的问题第四步区块链的形成区块链系统的运行第一步：每一笔交易为了让全网承认有效，必须广播给每个节点（node：也就是矿工）；第二步：每个矿工节点要正确无误的给这十分钟的每一笔交易盖上时间戳并记入那个区块（block）；第三步：每个矿工节点要通过解SHA256难题去竞争这个十分钟区块的合法记账权，并争取得到二十五个比特币的奖励（头四年是每十分钟五十个比特币，每四年递减一半）；第四步：如果一个矿工节点解开了这十分钟的SHA256难题，ta将向全网公布ta这十分钟区块记录的所有盖时间戳交易，并由全网其他矿工节点核对；第五步：全网其他矿工节点核对该区块记账的正确性（因为他们同时也在盖时间戳记账，只是没有竞争到合法区块记账权，因此无奖励），没有错误后他们将在该合法区块之后竞争下一个区块，这样就形成了一个合法记账的区块单链，也就是比特币支付系统的总账——区块链。一般来说，每一笔交易，必须经过六次区块确认，也就是六个十分钟记账，才能最终在区块链上被承认合法交易。内部结构和运行04盗盗在一张小纸条上记录下的交易信息，后被格式化的呈现数字货币与交易记录第一步：判断是否有足够的余额完成交易第二步：判断是否需要找零第三步：发出去，让全球节点认同和备份小纸条这条内部重新处理过的复杂交易记录被塞进区块，埋到地下，等待节点挖出来，一旦区块被挖矿成功，并且该区块最终被连在了区块链的主链上。张三将最终拥有了这条交易记录，而先前的“小A转账给盗盗10btc”、“小B转账给盗盗20btc”、“小C转账给盗盗25btc”都将被视为已经使用过的交易记录——从此被贴上“无效”的标签，意味着这些交易记录将永远不会再被追溯到。发展和应用05区块链的核心思想是去中心化区块链最大的颠覆性在于信用的建立区块链的集体维护可以降低成本任意节点之间的权利和义务都是均等的，所有的节点都有能力去用计算能力投票，从而保证了得到承认的结果是过半数节点公认的结果。即使遭攻击，只要黑客控制的节点数不超过全球节点总数的一半，系统就依然能正常运行，数据也不会被篡改。理论上说，区块链技术可以让微信支付和支付宝不再有存在价值。区块链让人们在互不信任并没有中立中央机构的情况下，能够做到互相协作。打击假币和金融诈骗未来都不需要了。在中心化网络体系下，系统的维护和经营依赖于数据中心等平台的运维和经营，成本不可省略。区块链的节点是任何人都可以参与的，每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性，维护效率提高，成本降低。区块链的重要特征区块链2.0区块链1.0区块链3.0可编程货币，即以比特币为代表的数字货币，但它并不是任何国家和地区的法定货币，也没有政府当局为它提供担保。区块链发展进程加入了智能合约（利用程序算法替代人执行合同）的概念。这使得区块链从最初的货币体系，可以拓展到股权、债权和产权的登记、转让，证券和金融合约的交易、执行，甚至博彩和防伪等金融领域。能够对于每一个互联网中代表价值的信息和字节进行产权确认、计量和存储。它不仅仅能够记录金融业的交易，而是几乎可以记录任何有价值的能以代码形式进行表达的事物。其应用能够扩展到任何有需求的领域，进而到整个社会。知名的区块链的应用美国数字支付公司CircleInternetFinancial，用比特币可以做跨境支付。只要用人民币买比特币，再卖出成美元，就完成了跨境支付。拿到了5000万美元来自高盛的投资。共获得了9300万美元融资，其中Google投资5500万，在这个区块链上可以记录各种国家的货币间的转账和交易，要成为未来银行间的清算标准。证券交易巨头纳斯达克（Nasdaq）在拉斯维加斯的Money20/20大会上，正式公布了他们的区块链产品——NasdaqLinq，用区块链记录各种股票，做非上市公司的股权登记和交易；公证通项目，用区块链的不可篡改特性，写入数据进行公证，于是有了Factom项目，现在正在帮助洪都拉斯政府用区块链登记房屋产权；全球区块链项目主要类型前景展望06区块链演进方向前景展望•金融、医疗、公证、通信、供应链、域名、投票等领域都开始意识到区块链的重要性并开始尝试将技术与现实社会对接。•区块链的投资资金供给逐步上升，风投的投资热情也不断高涨，投资密度越来越大，供给端的资金供给有望推动技术的进一步发展。•区块链能成为一种市场工具，帮助社会削减平台成本，让中间机构成为过去；区块链将促使公司现有业务模式重心的转移，有望加速公司的发展。从2008年的比特币开始，区块链经历了可编程货币、可编程金融与可编程社会三大应用时代，其应用范围逐步扩展到社会生活的方方面面。从需求端来看从投资端来看从市场应用来看前景展望从社会结构来看区块链有望促进数据记录、数据传播及数据存储管理方式的转型；区块链本身更像一种互联网底层的开源式协议，在不远的将来会触动甚至最后彻底取代现有互联网的底层基础协议。区块链技术有望将法律与经济融为一体，彻底颠覆原有社会的监管模式；组织形态会因其而发生改变，区块链也许最终会带领人们走向分布式自治的社会从底层技术来看区块链的劣势效率低数据写入区块链，最少要等待十分钟，所有节点都同步数据，则需要更多的时间。拿比特币举例，当前产生的交易有效性受网络传输影响，比特币交易每次的确实时间大约10分钟，6次确认的话需要一个小时。因此区块链的交易数据是有延迟性的。能耗问题区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算，这是非常耗费能源的。英国一家电力信息网POWER-COMPARE提供的预测数据显示，按照目前比特币挖矿、交易耗电量的增长速度，至2020年比特币耗电量将会与目前全球用电量持平。隐私保护在区块链公有链中，每一个参与者都能够获得完整的数据备份，所有交易数据都是公开和透明的。如果想知道一些商业机构的帐户和交易信息，就能知道他的所有财富还有重要资产和商业机密等，隐私保障难。博弈问题区块链的去中心、自治化的特点淡化了国家监管的概念。在监管无法触达的情况下一些，市场的逐利等特性会导致区块链技术应用于非法领域，为黑色产业提供了庇护所。