区块链 技术 区块链技术有哪些?区块链核心技术介绍

目前最热门的Internet主题是什么,我无需赘言,那就是区块链技术,但是许多朋友刚刚听说过这项技术,并且对此没有太多的深入了解。什么是连锁技术?下面的编辑器将为您介绍区块链的核心技术,以供您参考。

区块链技术的核心是什么?

区块链技术可以是公共分类帐(任何人都可以看到)或许可的网络(只有那些被授权的人可以看到),它解决了供应链的挑战,因为它是不可变的记录,在网络参与者之间共享,并且实时更新。

区块链技术

区块链技术-数据层:设计分类账的数据结构

核心技术1、区块+链:

从技术上讲,块是记录交易的数据结构,反映了交易的资金流向。系统中已达到的交易块被连接在一起以形成主链,参与计算的所有节点都记录主链或主链的一部分。

每个块均由块头和块主体组成。区块主体仅负责记录前一段时间的所有交易信息,主要包括交易数量和交易明细;块头封装了当前版本号,前一个A块地址,时间戳(记录生成块的时间,精确到秒),随机数(记录了与解密相关的数学问题答案的值)区块),目前区块的目标杂凑值以及Merkle号码根值等资讯。从结构的角度来看,区块链的大部分功能都是由块头实现的。

核心技术2、哈希函数:

哈希函数可以通过哈希算法将任何长度的数据转换为一组固定长度的代码。该原理基于加密的单向哈希函数。此功能易于验证,但很难破解。通常,行业使用y = hash(x)表示,并且hash函数对x进行运算以计算哈希值y。

常用的哈希算法包括MD5、SHA- 1、 SHA-256、SHA-384和SHA-512等。以SHA256算法为例,将任何数据字符串输入SHA256获取256位哈希值(哈希值)。其特点:相同的数据输入将得到相同的结果。只要输入数据稍有变化(例如1变为0),您将获得完全不同的结果,并且该结果无法预先预测。正向计算(从数据中计算相应的哈希值)为非常容易,反向计算(裂化)非常困难,在当前技术条件下被认为是不可能的。

核心技术3、Merkle树:

Merkle树是哈希二叉树,可用于快速验证大规模数据的完整性。在区块链网络中,默克尔树用于汇总一个区块中的所有交易信息,并最终生成该区块中所有交易信息的统一哈希值。区块中交易信息的任何更改都会导致Merkle树发生更改。

核心技术4、非对称加密算法:

非对称加密算法是秘密密钥加密的一种方法,它需要两个密钥:公钥和私钥。公钥和私钥是一对。如果使用公钥对数据进行加密,则只能使用对应的私钥对数据进行解密,以获得对应的数据值;如果使用私钥对数据进行签名,则只有相应的公钥才能验证签名,验证信息的发送者为私钥的持有人。

由于加密和解密使用两个不同的密钥,因此该算法称为非对称加密算法,对称加密在加密和解密期间使用相同的密钥。

区块链技术介绍

区块链技术网络层:实现计费节点的去中心化

核心技术5、P2P网络:

P2P网络(对等网络),也称为对等技术,是一种没有中央服务器并依靠用户组来交换信息的Internet系统。与具有中央服务器的中央网络系统不同,对等网络的每个用户端既是节点又是服务器。国产迅雷软件采用P2P技术。 P2P网络具有去中心化和鲁棒性的特点。

区块链技术核心

区块链技术共识层:部署簿记节点的任务负载

核心技术6、共识机制:

共识机制是如何在所有簿记节点之间达成共识,以确定记录的有效性。这既是识别手段又是防止篡改的手段。当前共有四种主要的共识机制:PoW,PoS,DPoS和分布式共识算法。

PoW(工作量证明,工作量证明):PoW机制,即类似于比特币的挖矿机制,矿工将尚未记录在网络上的现有交易打包成一个块,然后继续遍历并尝试找到一个随机数,以便新块的哈希值加上该随机数满足某些难度条件。找到满足条件的随机数等同于确定区块链的最新区块,也等同于获得区块链的当前一轮会计权利。矿工在网络上广播满足挖矿难度条件的区块,整个网络中的其他节点验证该区块满足挖矿难度条件,并且区块中的交易数据符合协议规范,他们将各自链接该区块在自己的区块链版本上,在整个网络上形成了关于当前网络状态的共识。

PoS(权益证明,权益证明):PoS机制要求节点提供具有一定数量令牌的证明,以获得分布式竞争共识机制来竞争区块链会计权利。如果仅依靠代币余额来确定簿记员,将不可避免地取得丰厚的胜利,从而导致簿记权的集中化并降低共识的公平性。因此,不同的PoS机制基于公平证明采用不同的方法来增加簿记。权力的随机性避免集中化。例如,在对等硬币PoS机制中,链龄最长的比特币更有可能获得簿记权。 NXT和Blackcoin使用公式来预测下一次簿记的节点。令牌越多,被选作计费节点的可能性就越高。未来,以太坊还将从当前的PoW机制切换到PoS机制。根据到目前为止的信息,以太坊的PoS机制将使用节点在下一个区块上进行下注,而下注者将获得一个额外的以太坊奖赏。失败者将被扣除,以在下一个阶段达成共识。

DPoS(委派的股权证明,股票授权证书):DPoS易于理解,类似于现代公司董事会系统。 BitShares采用的DPoS机制是股东投票选择一定数量的证人。每个见证人都有两秒钟的授权时间来依次生成块。如果见证人无法在给定的时间片中生成块,则将块生成权限授予与下一个时间片相对应的见证人。股东可以随时投票更换这些证人。 DPoS的这种设计使生成块更快,更节能。

分布式共识算法:分布式共识算法基于传统的分布式共识技术。其中包括解决拜占庭将军问题的拜占庭容错算法,例如PBFT(拜占庭容错算法)。另外,用于解决非拜占庭问题的分布式共识算法(Pasox,Raft),本文不介绍详细算法。目前,这种算法是联盟链和私有链场景中的常见共识机制。

从综合的角度来看,POW适合于公共链。如果构建专用链,则由于不存在验证节点的信任问题,因此更适合使用POS。虽然财团链具有不受信任的本地节点,但DPOS更合适。

区块链技术有哪些

区块链技术激励层:制定簿记节点的“薪资体系”

核心技术7、的发行机制和激励机制:

以比特币为例。最初,比特币是由系统奖励给创建新区块的矿工的,奖励大约每四年减半。最初,每记录一个新区块,便向矿工奖励50个比特币,而奖励大约每四年减半。以此类推,到公元2140年左右,新创建的区块将不再有奖励。当时,比特币的总量约为2100万,这是比特币的总量,因此不会无限期增加。

另一个诱因是交易费用。当新创建的区块没有系统奖励时,矿工的收入将从系统奖励变为交易费用。例如,当您转移资金时,您可以指定其中的1%作为支付给记录该区块的矿工的费用。如果交易的输出值小于输入值,则差额就是交易费用,该费用将添加到该区块的激励中。只要有一定数量的电子货币进入流通,激励机制就可以逐步转换为完全依靠交易费用,而无需发行新货币。

区块链核心技术

区块链技术合同层:赋予分类帐可编程功能

核心技术8、智能合约:

智能合约是一组情景响应的程序规则和逻辑,可通过部署在区块链上的分散,可信任和共享脚本代码来实现。通常情况下,各方签署智能合约后,将其以程序代码的形式附加到区块链数据上,并通过P2P网络传播并经节点验证后记录在区块链的特定区块中。智能合约封装了许多预定义的状态和转换规则,触发合约执行的方案以及特定方案中的响应动作。区块链可以实时监控智能合约的状态,并通过检查外部数据源并确认满足某些触发条件来激活和执行合约。

以上是小编带给您的区块链技术?对于介绍区块链核心技术的所有内容,我相信阅读本文后,每个人对区块链技术都有基本的了解。如果您想进一步了解装修咨询,请单击进入装修知识频道。

更多相关的精彩读物:

区块链的安全性如何?区块链有什么风险?

区块链的应用领域是什么?区块链应用行业简介

区块链的分类是什么?区块链的结构是什么?

区块链是什么意思?区块链的特点是什么?

区块链有用吗?区块链的意义和前景是什么?

标签:, ,