区块链都用什么技术支持 区块链用到什么技术

超果 比特币 2023-01-07 183 0

今天给大家聊到了区块链都用什么技术支持,以及区块链用到什么技术相关的内容,在此希望可以让网友有所了解,最后记得收藏本站。

区块链的核心技术是什么?

简单来说,区块链是一个提供了拜占庭容错、并保证了最终一致性的分布式数据库;从数据结构上看,它是基于时间序列的链式数据块结构;从节点拓扑上看,它所有的节点互为冗余备份;从操作上看,它提供了基于密码学的公私钥管理体系来管理账户。

或许以上概念过于抽象,我来举个例子,你就好理解了。

你可以想象有 100 台计算机分布在世界各地,这 100 台机器之间的网络是广域网,并且,这 100 台机器的拥有者互相不信任。

那么,我们采用什么样的算法(共识机制)才能够为它提供一个可信任的环境,并且使得:

节点之间的数据交换过程不可篡改,并且已生成的历史记录不可被篡改;

每个节点的数据会同步到最新数据,并且会验证最新数据的有效性;

基于少数服从多数的原则,整体节点维护的数据可以客观反映交换历史。

区块链就是为了解决上述问题而产生的技术方案。

二、区块链的核心技术组成

无论是公链还是联盟链,至少需要四个模块组成:P2P 网络协议、分布式一致性算法(共识机制)、加密签名算法、账户与存储模型。

1、P2P 网络协议

P2P 网络协议是所有区块链的最底层模块,负责交易数据的网络传输和广播、节点发现和维护。

通常我们所用的都是比特币 P2P 网络协议模块,它遵循一定的交互原则。比如:初次连接到其他节点会被要求按照握手协议来确认状态,在握手之后开始请求 Peer 节点的地址数据以及区块数据。

这套 P2P 交互协议也具有自己的指令集合,指令体现在在消息头(Message Header) 的 命令(command)域中,这些命令为上层提供了节点发现、节点获取、区块头获取、区块获取等功能,这些功能都是非常底层、非常基础的功能。如果你想要深入了解,可以参考比特币开发者指南中的 Peer Discovery 的章节。

2、分布式一致性算法

在经典分布式计算领域,我们有 Raft 和 Paxos 算法家族代表的非拜占庭容错算法,以及具有拜占庭容错特性的 PBFT 共识算法。

如果从技术演化的角度来看,我们可以得出一个图,其中,区块链技术把原来的分布式算法进行了经济学上的拓展。

在图中我们可以看到,计算机应用在最开始多为单点应用,高可用方便采用的是冷灾备,后来发展到异地多活,这些异地多活可能采用的是负载均衡和路由技术,随着分布式系统技术的发展,我们过渡到了 Paxos 和 Raft 为主的分布式系统。

而在区块链领域,多采用 PoW 工作量证明算法、PoS 权益证明算法,以及 DPoS 代理权益证明算法,以上三种是业界主流的共识算法,这些算法与经典分布式一致性算法不同的是,它们融入了经济学博弈的概念,下面我分别简单介绍这三种共识算法。

PoW: 通常是指在给定的约束下,求解一个特定难度的数学问题,谁解的速度快,谁就能获得记账权(出块)权利。这个求解过程往往会转换成计算问题,所以在比拼速度的情况下,也就变成了谁的计算方法更优,以及谁的设备性能更好。

PoS: 这是一种股权证明机制,它的基本概念是你产生区块的难度应该与你在网络里所占的股权(所有权占比)成比例,它实现的核心思路是:使用你所锁定代币的币龄(CoinAge)以及一个小的工作量证明,去计算一个目标值,当满足目标值时,你将可能获取记账权。

DPoS: 简单来理解就是将 PoS 共识算法中的记账者转换为指定节点数组成的小圈子,而不是所有人都可以参与记账。这个圈子可能是 21 个节点,也有可能是 101 个节点,这一点取决于设计,只有这个圈子中的节点才能获得记账权。这将会极大地提高系统的吞吐量,因为更少的节点也就意味着网络和节点的可控。

3、加密签名算法

在区块链领域,应用得最多的是哈希算法。哈希算法具有抗碰撞性、原像不可逆、难题友好性等特征。

其中,难题友好性正是众多 PoW 币种赖以存在的基础,在比特币中,SHA256 算法被用作工作量证明的计算方法,也就是我们所说的挖矿算法。

而在莱特币身上,我们也会看到 Scrypt 算法,该算法与 SHA256 不同的是,需要大内存支持。而在其他一些币种身上,我们也能看到基于 SHA3 算法的挖矿算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 算法的改良版本,并命名为 Ethash,这是一个 IO 难解性的算法。

当然,除了挖矿算法,我们还会使用到 RIPEMD160 算法,主要用于生成地址,众多的比特币衍生代码中,绝大部分都采用了比特币的地址设计。

除了地址,我们还会使用到最核心的,也是区块链 Token 系统的基石:公私钥密码算法。

在比特币大类的代码中,基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 与 DSA 的结合,整个签名过程与 DSA 类似,所不一样的是签名中采取的算法为 ECC(椭圆曲线函数)。

从技术上看,我们先从生成私钥开始,其次从私钥生成公钥,最后从公钥生成地址,以上每一步都是不可逆过程,也就是说无法从地址推导出公钥,从公钥推导到私钥。

4、账户与交易模型

从一开始的定义我们知道,仅从技术角度可以认为区块链是一种分布式数据库,那么,多数区块链到底使用了什么类型的数据库呢?

我在设计元界区块链时,参考了多种数据库,有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB,也有一些币种采用基于 SQL 的 SQLite。这些作为底层的存储设施,多以轻量级嵌入式数据库为主,由于并不涉及区块链的账本特性,这些存储技术与其他场合下的使用并没有什么不同。

区块链的账本特性,通常分为 UTXO 结构以及基于 Accout-Balance 结构的账本结构,我们也称为账本模型。UTXO 是“unspent transaction input/output”的缩写,翻译过来就是指“未花费的交易输入输出”。

这个区块链中 Token 转移的一种记账模式,每次转移均以输入输出的形式出现;而在 Balance 结构中,是没有这个模式的。

区块链的三大核心技术是什么?

首先,我们可以看一下区块链技术的官网解释。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。

可能大家都知道的是,区块链技术是从比特币系统当中独立出来的底层构架,从架构模型上来说,它就是一套分布式的账本,所谓账本,自然就是用来记账的。

在区块链技术当中,要想生成记账记录,就要有资金的交易和流动,所以最开始的区块链技术上,都有其主网所对应的加密货币作为流通物品,加密货币在区块链主网的各个账户之间的流通交易记录都会被记录在主网上。

与其他的交易记录数据库不同的是,区块链技术主网上的交易记录会被记录在主网中所有的区块区块节点(即所有的数据区块)上,这也就是所谓的去中心化原理,也就是说在区块链技术上,是没有一个中心数据库来保存所有记录的,链上每一个区块都拥有全链的交易数据,也就是说,每一个数据块,都是中心。

而区块链技术的另一个特性,就是不可篡改,因为在区块链上的每一笔交易都会被记录在链上所有的区块中,所以任何一个单独数据块都无法更改记录,即便你更改了,其他所有的数据块中也会记录真实数据,并且每一组数据都可以追溯到最先出现的时候。

正因为区块链技术的这些特性,比特币问世后,区块链也受到了很多关注的目光,很多人也开始想要利用区块链的技术来做一个无中心、可溯源、不更改的数据,以此保证数据的可信度。

但是区块链技术也面临很多问题,比如应用场景单一、原生错误数据不可修改,黑客盗走货币不可追回等。

区块链技术有哪些应用领域?

应用领域:金融领域,物联网和物流领域,公共服务领域,数字版权领域,保险领域,公益领域。

区块链在物联网和物流领域也可以天然结合。通过区块链可以降低物流成本,追溯物品的生产和运送过程,并且提高供应链管理的效率。该领域被认为是区块链一个很有前景的应用方向。

区块链在公共管理、能源、交通等领域都与民众的生产生活息息相关,但是这些领域的中心化特质也带来了一些问题,可以用区块链来改造。

区块链技术

该专业培养德智体美劳全面发展,掌握自然科学和人文社科基础知识、计算机科学基础理论、区块链技术与应用专业的基础理论及应用知识,具有区块链软件开发能力、软件开发实践和项目组织的基本能力,具有创新创业意识、竞争和团队意识及工匠精神,能从事区块链技术设计、管理、服务等工作的高素质高层次技术技能人才。

以上内容参考:百度百科-区块链技术

区块链技术是什么?未来可能用于哪些方面?

区块链是一种分布式共享记账的技术,它要做的事情就是让参与的各方能够在技术层面建立信任关系。区块链可以大致分成两个层面,一是做区块链底层技术;二是做区块链上层应用,即基于区块链的改造、优化或者创新应用。

区块链在几个领域已经开展应用了,第一个数字资产领域,除了我们看到的一些积分、入住卡,也包括各种其他的资产,有资产数据化的过程。

第二个领域是贸易金融领域,因为贸易金融领域本来是多环节参与、多方参与的方式,区块链可以极大提高中间的效率,使得原来很多达到替代品的效果。

第三个领域用到的是股权,是公司股权像一些区域性的股权交易中心,目的是解决股权对交易之间的便捷,是相对流通做一个便捷。目前来看,区块链多中心的体系确实能够提高效率降低成本的。

信链是垂直于区块链领域的新闻资讯与数据挖掘的信息资讯平台,希望对您有所帮助。

区块链的技术应用有哪些?

原标题:2019年中国区块链行业市场现状及发展趋势分析 应用广泛落地加速数字中国建设

区块链行业正整体迈入3.0阶段 加快数字中国进程贡献巨大力量

我国区块链行业经过十年发展。基本上已经形成较为成熟的产业链。在国家政策推动和下游应用领域需求不断增加的条件下区块链都用什么技术支持,我国区块链行业市场规模不断发展区块链都用什么技术支持,地域集中度较高区块链都用什么技术支持,产业集群效应明显。随着区块链技术成熟程度的不断增加区块链都用什么技术支持,区块链行业正整体迈入3.0阶段,在金融、物流、版权保护等领域有着良好的表现,为推动我国数字化建设,加快数字中国进程贡献了巨大的力量。

区块链行业产业链分析:下游应用领域众多 发展潜力巨大

从产业链来看,我国区块链行业包括上游硬件、技术及基础设施;中游区块链应用及技术服务;

下游区块链应用领域等环节。上游硬件、技术及基础设施主要是提供区块链应用所必备的硬件、技术以及基础设施支持,其中,硬件设备包括矿机、矿池、芯片厂商等;通用技术包括分布式存储、去中心化交易、数据服务、分布式计算等等相关技术。

下游应用领域包括应用区块链技术与现有行业的结合,主要包括金融行业、物流行业、版权保护、医疗健康、工业能源等众多领域,区块链作为新兴技术,下游应用领域众多,发展潜力十分巨大。

中游区块链应用及服务包括基础平台建设和提供技术服务支持,其中基础平台建设分为通用基础链和垂直领域基础链;技术服务支持包括技术支持和服务支持,技术支持与上游相关技术类似,负责为购买者提供区块链安全防护等一系列基于区块链产品的技术支持;服务支持包括数字资产交易场所、数字资产存储、媒体社区等系列服务。

区块链行业产业链分析情况

资料来源:前瞻产业研究院整理

从各环节企业上看,上游环节的矿机生产、矿池生产以及芯片厂商竞争格局基本形成,由于行业存在一定的技术壁垒,市场需求将不断向能提供优质产品的企业集中,头部效应愈发凸显,由比特大陆、嘉楠耘智等矿机厂商设计架构、交由代工企业生产,对小规模、议价能力低的矿机厂商造成一定压力,整个行业出现优者更优的现象。

中游区块链底层平台竞争较为激烈,目前至少已有数十个基础链平台项目,该领域已经极度拥挤,目前该领域头部效应已经开始出现,预计短期之内竞争还会加剧,市场占有率靠前的有以太坊、EOS、卡尔达诺等老牌企业。作为区块链3.0技术应用的初始阶段,目前区块链垂直应用环节才刚刚开始,各领域龙头企业结合自身优势,将传统模式与区块链技术相结合,创造出适用于本行业的新型模式,如京东的物流区块链、美国Overstock区块链平台的证券资产化等。

区块链产业链各环节主要企业统计情况

资料来源:前瞻产业研究院整理

区块链分类情况:公有链、联盟链、私有链

到目前为止,基于各种应用的参与方式,区块链主要分为公有链、联盟链、私有链。公有链是最早的区块链,也是目前共识最广泛的区块链,是指像比特币区块链这种完全去中心化不受任何机构控制的区块链,区块链进入2.0时代后,公有链、私有链、联盟链都开始进入区块链的应用范围,3.0时代更多的是跨链通信、多链融合等技术的应用。

政策频发推动行业飞速发展、生态应用助力行业不断前行

虽然我国政府对于比特币持谨慎态度,相继关停了ICO和人民币比特币交易,但对区块链技术是支持的。在2016-2019年间,国家不断出台支持区块链行业发展的各项政策,鼓励区块链技术在各行业进行应用。区块链已经作为一项被写入了“十三五”规划的技术,相信在将来的3-5年之内还会有持续的政策扶持,国家政策频发为区块链行业的发展提供了充足的动能。

2019年3月30日,国家网信办发布《关于第一批境内区块链信息服务备案编号的公告》,公开发布了第一批共197个区块链信息服务名称及备案编号。本轮区块链信息服务备案编号的发布是以2019年2月《区块链信息服务管理规定》为依据的,规范我国区块链行业发展所发布的备案依据。清单中的公司背后是互联网公司、金融机构、事业单位和上市公司等,其中区块链技术平台、溯源、确权、防伪、供应链金融等是为重点方向。清单的发布也标志着我国政府对区块链行业发展抱有极大期望,在快速发展的基础上监管行业,让行业发展更加规范化。

区块链应用领域广泛

除了国家政策推动区块链行业飞速发展以外,各行业应用区块链技术形成新的模式,与区块链技术结合形成新的区块链生态圈所产生的需求也是区块链行业不断发展的主要动力。目前,区块链应用已从单一的数字货币应用,延伸到经济社会的各个领域,例如金融行业、版权保护、溯源防伪、能源行业、共享经济、物联网等等诸多领域中。

金融领域:应用前景最为广阔。虽然远期来看,区块链在很多方面都有应用潜力。但总的来说,目前区块链在金融领域的应用前景最好,相关技术也发展的最快。区块链为金融机构系统性解决全业务链上的痛点和顽疾其“系统性”主要体现在三个方面:区块链技术可以被应用在不同的银行业务,从支付结算,到票据流转和供应链金融,到更复杂的证券发行与交易等各核心业务领域,均已有金融机构和科技公司在积极探索和尝试。区块链技术带来的收益将惠及所有的交易参与方,包括银行、银行客户、银行的合作方(如平台企业等)。

目前金融服务各流程环节存在的效率瓶颈、交易时滞、欺诈和操作风险等痛点,大多数有望在区块链技术应用后得到解决。例如现有流程中大量存在的手工操作、人工验证和审批工作将得以自动化处理,纸质合同将被智能合约所取代,而在交易处理环节不再会由于系统失误而导致损失发生。

版权领域:区块链技术破解版权维护难题。随着互联网的发展,数字出版已经形成较为完整的产业链,给网络作家等相关参与方带来可观的收入。但另一方面,侵权盗版制约着数字出版的进一步发展,各参与方都深受其害。虽然国家出台各种政策解决版权保护难题,但是限于技术手段,很难从根本上解决。

区块链技术的数学原理解决了交易过程中的所有权确认问题,对价值交换活动的记录、传输、存储结果都是可信的,可以彻底解决版权保护问题。区块链记录的信息一旦生成将永久记录,无法篡改,除非能拥有全网络总算力的51%以上,才有可能修改最新生成的一个区块记录。

区块链行业发展历程分析:全面迈入3.0时代

从2008年由网名为“中本聪”发布的比特币白皮书开始,区块链技术进入人们视野已经过去了十余年,在区块链技术发展的十余年中,行业大致经历了三个阶段,按照应用范围与发展阶段区块链应用划分可为区块链1.0、2.0、3.0。其中:

1)区块链1.0支撑虚拟货币应用,即与转账、汇款和数字化支付相关的密码学货币应用,其中比特币是区块链1.0的典型应用;

2)区块链2.0支撑智能合约应用,合约是经济和金融领域区块链应用的基础,区块链2.0应用包括了股票、债券、期货、贷款、抵押、产权、智能财产和智能合约,以太坊、超级账本等是区块链2.0的典型应用;

3)区块链3.0应用是超越货币和金融范围的泛行业去中心化应用,如在政府、医疗、科学、文化、游戏与艺术等领域的应用。随着区块链行业技术的不断发展,区块链行业市场规模也在飞速增长,根据Mm统计数据显示,预计2021年,全球区块链行业市场规模将会达到23.1亿美元,年均复合增长率达到80%以上。

2019年我国区块链行业市场规模突破亿元

我国区块链行业尚处于起步阶段,但随着国家政策的不断支持,行业技术的不断进步以及下游应用领域需求的不断加大,我国区块链产业有望继续保持高速增长。据前瞻产业研究院发布的《中国区块链行业商业模式创新与投资机会深度分析报告》统计数据显示,2011年我国区块链行业市场规模不足600万元,截止至2017年我国区块链行业市场规模增长3200万元,而到了2018年我国区块链行业市场规模已经达到了0.67亿元,始终保持80%以上的速度飞速增长。预测2019年我国区块链行业市场规模将突破1亿元,并预计在2022年,在政策支持和下游需求的推动下,我国区块链行业市场规模有望突破4.5亿元。

2015-2022年我国区块链行业市场规模统计及增长情况预测

数据来源:前瞻产业研究院整理

我国区块链产业初步形成规模:北上广浙合计占比超过80%

根据工信部出版的2018年区块链白皮书数据显示,截至2018年3月份,我国以提供区块链技术或服务为主营业务的公司已经达到456家,产业初步形成规模。区块链公司地域分布相对集中,产业集聚效应明显,北京、上海、广东和浙江是区块链行业创业的集中地,四地合计占比超过80%。其中,北京以175家公司,占比38.38%处于绝对领先地位;上海以95家公司,占比20.83%位居第二;广东以71家公司,占比15.57%排在第三。除此以外,中国区块链行业活跃度前十地区还包括浙江、江苏、四川、福建、湖北、重庆和贵州。

2018年中国区块链企业地域分布占比统计情况

数据来源:前瞻产业研究院整理

资本助力行业发展,融资多数处于初级阶段

根据IT桔子数据显示,2013-2018年,我国区块链相关企业获得投资数量以及融资规模均呈不断上升趋势,2018年,区块链相关企业获得投资呈现爆发式增长,获投企业数量由2017年的113家增长至397家;融资金额从2017年的66.77亿元增长至2018年的1306.27亿元。

2013-2018年我国区块链企业投资数量、融资金额统计情况

数据来源:前瞻产业研究院整理

从投资轮次来看,我国区块链行业整体还处于初级阶段,融资轮次也以B轮以前居多。2018年,我国区块链相关企业共计发生397起投资事件,其中种子轮30起,占据全部投资事件的7.56%;天使轮186起,占据全部投资事件的46.85%;A轮(包括Pre-A、A轮、A+轮)共计69起,占全部投资事件的17.38%;B轮以前的投资事件合计占比超过70%,融资多数处于初级阶段。

2018年我国区块链行业投资轮次占比统计情况

数据来源:前瞻产业研究院整理

资本对区块链行业的青睐在2019年依旧不减,截至2019年4月底,区块链相关公司获投事件已经达到47起,融资金额接近50亿,虽不及2018年火爆,但是远远超过2017年同期发生次数和规模。其中,水滴互助完成B轮融资,获投金额5亿人民币,在2019年已经透露融资金额的投融资事件中,当属融资金额最大的一起投融资事件。2019年开始,资本更加青睐于区块链生态信息领域,看好区块链技术与其区块链都用什么技术支持他行业的结合。

近期区块链行业获投企业分析情况

资料来源:前瞻产业研究院整理

我国互联网巨头公司也纷纷布局区块链行业,主要切入点为区块链技术在金融领域中的应用,阿里巴巴、百度、腾讯、京东、360等企业多数通过自身的金融公司应用区块链技术推出区块链+金融新模式,拓宽区块链技术的应用场景。

我国区块链行业发展趋势分析

1、随着我国区块链技术的不断发展,区块链应用领域的不断拓展,未来我国区块链行业将呈现区块链成为全球技术发展的前沿阵地,开辟国际竞争新赛道;

2、区块链领域成为创新创业的新热土,技术融合将拓展应用新空间;

3、区块链未来三年将在实体经济中广泛落地,成为数字中国建设的重要支撑;

4、区块链打造新型平台经济,开启共享经济新时代;

5、区块链加速“可信数字化”进程,带动金融“脱虚向实”服务实体经济;

6、区块链监管和标准体系将进一步完善,产业发展基础继续夯实六大发展趋势。

区块链在其他行业的应用 分别都是什么

1、货币和财政政策,包括中国在内的多国央行都在关注区块链技术,可以实现货币在每一次交易中的记录,可以知道是哪些人、哪些行业进行货币的流转,央行可以利用区块链技术和大数据分析实现对财政和货币政策的精准投放。而以前,央行发行货币后只能通过市场的反应、以往经验和宏观数据判断,而货币和财政政策往往会有滞后性。同时区块链可以防止洗钱,这比印度莫迪政府的废钞令要更高效和科学。

2、金融交易的清算和结算,银行本质上作为资金的安全仓库和传输枢纽,与区块链作为一个数字化、安全和防篡改的分类账,基本有着相似的功能。这意味着基于区块链的破坏性浪潮可能将在未来对银行产生深远的影响。事实上瑞士银行和英国巴克莱银行都已经开始使用区块链技术进行试验,并以此来加快后台结算功能。一些银行业甚至说,区块链至少可以缩减高达200亿美元的中间人成本。

3、电子商务支付和转账,在最近的一份报告中,世界经济论坛认为,分散支付技术可能会改变保持了100多年没有发生变化的资金转移业务的体系机构。 区块链能够绕过这些笨重的系统,并创建一个更加直接的付款流程。这将跨越国界、没有中介并且费用成本极低,而最关键的是这几乎在瞬间就可以完成转账。

关于区块链都用什么技术支持和区块链用到什么技术的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

评论