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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方式。
【基础架构】
一般说来,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。 其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法;网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;共识层主要封装网络节点的各类共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点 。
拓展资料:
【区块链核心技术】
区块链主要解决的交易的信任和安全问题,因此它针对这个问题提出了四个技术创新:
1.分布式账本,就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成,而且每一个节点都记录的是完整的账目,因此它们都可以参与监督交易合法性,同时也可以共同为其作证。
区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面:一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据,传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的,依靠共识机制保证存储的一致性,而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。
没有任何一个节点可以单独记录账本数据,从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由于记账节点足够多,理论上讲除非所有的节点被破坏,否则账目就不会丢失,从而保证了账目数据的安全性。
2.非对称加密和授权技术,存储在区块链上的交易信息是公开的,但是账户身份信息是高度加密的,只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到,从而保证了数据的安全和个人的隐私。
3.共识机制,就是所有记账节点之间怎么达成共识,去认定一个记录的有效性,这既是认定的手段,也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制,适用于不同的应用场景,在效率和安全性之间取得平衡。
区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点,其中“少数服从多数”并不完全指节点个数,也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时,所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。
4.智能合约,智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据,可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。以保险为例,如果说每个人的信息(包括医疗信息和风险发生的信息)都是真实可信的,那就很容易的在一些标准化的保险产品中,去进行自动化的理赔。
在保险公司的日常业务中,虽然交易不像银行和证券行业那样频繁,但是对可信数据的依赖是有增无减。因此,笔者认为利用区块链技术,从数据管理的角度切入,能够有效地帮助保险公司提高风险管理能力。具体来讲主要分投保人风险管理和保险公司的风险监督。
参考资料:
区块链-百度百科
虽然是个前端开发,但是阻挡不了我八卦各种热门的心。下面简单汇总下一些学习到的概念性东西。
1、区块链技术随比特币诞生,因此先了解比特币概念
2、比特币是什么
(1)、基于分布式网络的数字货币
3、比特系统运行原理
(1)、所有节点都会保存完整账本
(2)、账本保持一致性
4、区块链记账原理
hash函数在区块链技术中有广泛的运用
(1)、哈希函数hash:任何信息hash后会得到一个简短的摘要信息
(2)、hash特点:简化信息、标识信息、隐匿信息、验证信息
(3)、区块链记账会把时间节点的账单信息hash,构成一个区块
(4)、比特币系统约10分钟记账一次,即每个区块生成的时间间隔大约10分钟
(5)、记录下一个账单时,会把上一个区块的hash值和当前账单的信息一起作为原始信息进行hash
(6)、每个区块都包含了之前区块的信息,这些区块组合成了区块链
5、比特币的所有权-非对称加密应用
比特币系统使用了椭圆曲线签名算法,算法的私钥由32个字节随机数组成,通过私钥可以计算出公钥,公钥经过一序列哈希算法和编码算法得到比特币地址,地址也可以理解为公钥的摘要。
(1)、转账是把比特币从一个地址转移到另一个地址
(2)、地址私钥是非对称的关系,私钥经过一系列的运算(其中包含两次hash),就可以得到地址,但是从地址无法得到私钥
(3)、转账成功后广播其他节点,其他节点验证成功后再转发到相邻的节点,广播的信息包含了原始的信息和签名信息
(4)、验证,其他节点验证签名信息是不是付款方用私钥对交易原始信息签名产生的,如果是才记录(再验证有足够余额)
6、比特币如何挖矿
(1)、完成记账的节点可以获得系统给予的一定数量比特币奖励(这个奖励过程也就是比特币的发行过程,因此大家把记账称为挖矿)
(2)、一段时间内只有一人可以记账成功,因此需要收集没有被收集的原始交易信息,检查有没有余额、正确签名
(3)、为了提高记账难度,十分钟左右只有一人可以记账,hash结果需要若干0开头,并且进行hash时引入随机数变量
(4)、随着更多矿工的加入,游戏难度越来越大,计算难度加大,电力损耗等加大,国内电力成本低,中国算力占整个网络的一半以上
(5)、网络中只有最快解密的区块,才会添加到账本中,其他的节点复制,保证账本的唯一性。如果有节点作弊,导致整个网络不通过,则会被丢弃再也不会记录到总账本中。因此所有节点都会遵守比特币系统的共同协议。
【关于区块链会延伸到那些领域的思考】:
由以上的概念可以总结出,区块链技术存在这安全性、唯一性、去中心化。
原则上是可以避免部分信息泄露,让确认方既可以确认你的身份,又无需暴露自己的真是用户信息等。
目前区块链技术集中被运用再比特币,我觉得后续更大的意义应该在需要数据私密性、安全性的领域。
【关于区块链目前发展的瓶颈和局限性思考】:
由于每个节点都参与了整个账本记录活动,难免造成资源的浪费和损耗。以及加大了每个节点的计算难度,后续的发展和普及需要每个节点的硬件提升。
摘要区块链技术中文摘要版:区块链技术是比特币的底层技术,比特币在没有任何中心化机构运营和管理的情况下,多年运行非常稳定(完美运行了7年),没有出现过任何问题(没有算错过一笔账),所以有人注意到了它的底层技术,把比特币技术抽象提取出来,称之为区块链技术,或者分布式账本技术。
什么是中心化?
所谓中心化说白了就是“所有权”还是归公司所有,例如腾讯的Q币,由腾讯发行,是一种中心化的电子货币,包括总量,发行方式都是由腾讯公司监管控制的。区块链技术中文摘要版你可以去使用它,去交易去购物,但你始终都要在腾讯这个框架上去操作,最终解释权还是归腾讯所有。
而比特币的发行方式都是由程序和加密算法预先设定后,在全世界的多个节点上运行,没有任何人和机构可以修改(每个人都有自己的一个账本,不可能一个人能够同时控制所有人的账本,如果有这个技术的话那何必搞那么复杂,随便黑点钱到自己的账户那就是全球首富,没有之一了!),而且不受任何单一人或者机构来控制。
举个例子:比如说老张找老李借一百块钱,但老李怕区块链技术中文摘要版他赖账,于是就找来村长做公证,并记下这笔账。这个就叫中心化。但如果你不找村长,直接用那个喇叭在村里大喊:“我老李借给老张一百块钱!请大家记在账本里”,大家都把这个账记在自己的账本上,这个就叫去中心化。
任何人之间转账都通过大喇叭发布消息,收到消息后,每个人都在自家的账本上记下这笔交易。有了分布式账本,即使老张或老李家的账本丢了也没关系,因为老赵、老马、老王等其区块链技术中文摘要版他家都有账本。
区块链的主要优势是无需中介参与其中,全程公开透明,而且成本低数据安全度高。
区块链目前就处于一个人人都谈区块链,却无法感知其实际技术魅力的阶段,从2017年开始逐渐进入大家的视线后大家也逐渐认识到了比特币这种事物,比炒楼都猛烈(矿机价格暴涨啊!新闻都刷屏了!)但还是不明觉厉。
所以,区块链能应用到哪些领域 会给我们未来生活带了怎样的改变
核心关键:人人帐,人人都有一个账本,每个人的账本记录的信息都是一致的、同步的,而且信息是完全透明的,如果作假则作为全民公敌,大大增加的数据造假的成本。
核心关键2:去中心化,不需要一个中心系统管理数据,防止某些人改数据,损害广大人利益。
应用方面:
1、账户安全性和隐私保护:货币转移、汇兑、支付系统。区块链能够帮助防止数据操纵和欺诈、防止分布式拒绝服务攻击(DDoS),并有效保护用户的网络隐私。关键词:防伪打假、支付贷款。
2、版权监管与利益纠纷:例如,当一首歌曲被下载时,从作家到制作者再到歌手,都可以通过区块链实时获得付款,无需像传统方式那样等待很久,甚至因版权纠纷而无从获得报酬。相对于等待出版公司提供版税支票,创作者能够通过区块链应用来自由掌控他们的作品从出版到付款的流程。关键词:实时到账,无产权纠纷。
3、物联网+人工智能:基于区块链构建的物联网中的智能设备将被运用到监测桥梁、道路、电网等城市基础设施的实时情况中,区块链可以把这些智能设备连接到一起进行统一管理,帮助它们更高效地监测。这将帮助人们更好地了解未来如何打造智能城市。关键词:统一监控、智能城市。
4:存在性证明:生活中,一旦遇到要求证明你是你、证明你妈是你妈、证明你没结过婚、证明房子是你的等等,事情看似很简单,一旦落到你身上,就是极大的困扰。而区块链技术的应用,就能完美地解决上述尴尬。届时属于你的一切信息证明都准确无误且不能篡改地记录在其中,任何人都没有权利去改动。等到技术发展到一定阶段,出生证明、结婚证明都有可能记录在区块链上。关键词:没有关键词
除了上面提到地那些应用场景以外,区块链技术还能应用于电子商务、数据存储、物流等领域,只要抓住区块链技术的特点,就会变得容易理解。
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