区块链技术概念

区块链技术概念

区块链技术的概念，如今，区块链已经成为了大多数人关注的领域，很多公司已经深入研究了该技术，但仍然有很多人对此知之甚少。 分享一篇关于区块链技术概念的资料。

区块链技术概念一

区块链的基本概念和工作原理

一、基本概念

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一种新型应用模式。 所谓共识机制是区块链系统中不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

区块链 区块链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，作为比特币的底层技术。 区块链是一系列使用密码学方法相互关联的数据块。 每个数据块包含比特币网络交易的信息，用于验证信息的有效性并生成下一个块。

从狭义上讲，区块链是一种链式数据结构，将数据块按时间顺序有序组合，并通过密码学保证不可篡改、不可伪造的分布式账本。

从广义上讲，区块链技术是利用区块链数据结构对数据进行验证和存储，利用分布式节点共识算法产生和更新数据，利用密码学保证数据传输和访问的安全，利用自动化脚本来构建新的分布式基础设施和计算通过由代码组成的智能合约来编程和操​​作数据的方法。

2、工作原理

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块和相关数据加密、时间戳等基础数据和基础算法； 网络层包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制； 共识层主要封装了网络节点的各种共识算法； 激励层将经济因素融入区块链技术体系，主要包括经济激励的发行机制和分配机制； 合约层主要封装各种脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础； 应用层封装了区块链的各种应用场景和案例。 在该模型中，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、灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新。

区块链主要解决交易的信任和安全问题，因此针对这个问题提出四项技术创新：

1、分布式账本，即交易记账由分布在不同地方的多个节点完成，每个节点记录一个完整的账本，因此它们都可以参与监督交易的合法性，也可以共同作证。

与传统的分布式存储不同，区块链分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链的每个节点按照区块链结构存储完整的数据，而传统的分布式存储一般是将数据按照不同的方式分成多个部分。一定的存储规则。 二是区块链中各个节点的存储是独立的、地位平等的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统的分布式存储一般是通过中心节点向其他备份节点同步数据。 [8]

任何一个节点都不能单独记录账本数据，从而避免了单个记账员被控制或贿赂记录虚假账户的可能性。 也因为记账节点足够多，理论上来说，除非所有节点都被销毁，否则账户不会丢失，从而保证了账户数据的安全。

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，从而保证数据安全和个人隐私。

3. 共识机制是如何在所有记账节点之间达成共识来确定一条记录的有效性。 这不仅是一种识别手段，也是一种防止篡改的手段。 区块链提出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有“少数服从多数”、“人人平等”的特点。 其中，“少数服从多数”并不是指节点的数量，也可以是算力、份额的数量或者其他可以比较的计算机特征量。 “人人平等”是指当一个节点满足条件时，所有节点都有权优先选择共识结果，可以直接被其他节点认可，最终成为最终的共识结果。 以比特币为例，它采用工作量证明。 只有全网超过51%的记账节点被控制，才有可能伪造一条不存在的记录。 当有足够多的节点加入区块链时，这基本上是不可能的，从而消除了欺诈的可能性。

4、智能合约，智能合约就是基于这些可信的、不可篡改的数据，可以自动执行一些预先定义好的规则和条款。 以保险为例，如果每个人的信息，包括医疗信息、风险发生信息等都是真实可信的，那么在一些标准化的保险产品中就很容易实现理赔的自动化。

三、其他

互联网交换的是信息，区块链交换的是价值。 人类的历史和互联网的历史可以用八个字来理解：久必合，久必分。 在久违的时代，所有的网络信息都散落在互联网上。 每个人都很难挖掘信息。 这时候就会出现谷歌、脸书等平台。 ，它唯一做的就是稍微重新组合我们所有的信息。 互联网时代比特币的工作原理及计算过程，垄断巨头重组的是信息，而不是自己的信息。 他们生成的信息完全是我们自己的。 一旦信息重组，就会出现新的垄断巨头，所以必须结合长期分裂的时代。 现在，由于区块链技术的出现，已经到了长期融合的时代，是一个新的多中心。 新的多中心化之后，才能产生新的价值。 这些数据将掌握在我们自己手中，个人数据将产生价值。 属于自己的，这是这个时代最精彩的时代。

区块链的价值是什么？ 建立信任、建立数字权利、解决数据产权的低成本机制。

目前，区块链技术在不断发展，包括目前的单链向多链发展，技术还可以进一步扩展。 我觉得以后可能还会出现，特别是在交易方面，特别是对现有的行业。 许多颠覆性的场景。

区块链的本质是在不可信的网络上建立可信的信息交换。

一带一路+一条链。 区块链更大的意义不是创造信任，而是让信任无损地传递，减少整个社会的摩擦成本，从而提高整体效率。

现在区块链本身还处于起步阶段，所以包括区块链的信息传输和加密。 在这个过程中出现了量子加密和其他加密。 事实上，针对区块链本身使用的加密算法的攻击也时有发生。 包括区块链也是被认可为一种资产，一种数字资产的认可，但是现在我们很多人都使用密码算法，或者作为我们解密的密钥，但是如果密码忘记了，很可能你现在的资产就会被盗用。丢失的。 如果丢了，就拿不回原来的资产，所以在资产管理上，包括信息传输和一些安全方面，应该说还是存在一些隐患的。 当然，从技术角度来说，我们区块链本身的处理速度，或者说它本身的可扩展性，因为从工作机制上来说，整个账本都要复制给所有的参与者，所以在区块链上它的运行效率和可扩展性相对有限。 我们觉得这些在技术上还需要进一步的发展。

区块链平台底层技术形成了包括区块链钱包、区块链浏览器、节点选举、矿机、矿池、开发组件、开发模块、技术社区、项目社区在内的一系列生态系统。 这些生态系统的完善程度直接决定了区块链底层平台的效率和效果。

4. 蒙代尔不可能三角

去中心化、效率和安全，不可能同时将三者做到极致。

区块链技术概念 2

区块链的本质是一种分布式记账技术，相对于我们现在生活中广泛存在的中心化记账技术。 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一种新型应用模式。

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，它是一系列使用密码学方法相互关联的数据块。 每个数据块包含一批比特币网络交易信息，用于验证e69da5e887aa7a6431333431343061的信息的有效性和防伪性，并生成下一个块。

从狭义上讲，区块链是一种链式数据结构，将数据块按时间顺序有序组合，并通过密码学保证不可篡改、不可伪造的分布式账本。

从广义上讲，区块链技术是利用区块链数据结构对数据进行验证和存储，利用分布式节点共识算法产生和更新数据，利用密码学保证数据传输和访问的安全，利用自动化脚本来构建新的分布式基础设施和计算通过由代码组成的智能合约来编程和操​​作数据的方法。

区块链技术通俗的理解是：用一种技术将“物”的前后左右区块连成一条链，但每个区块的原始数据不可篡改。 ，可以让参与者信任的“链接每个模块”的技术。 区块链技术的应用离不开互联网和物联网。 它基于两者的融合与互动，但让参与者保持独立的去中心化，共同拥有这套技术，共建共享价值链。

区块链的特点：去中心化、公开性、自治性、信息不可篡改、匿名性。

区块链是一个可以传递价值的网络，对可以传递价值的网络的需求是区块链技术出现的重要原因。 区块链的出现是由于需要保护具有所有权或其他价值的信息。 区块链通过公私钥密码学、分布式存储等技术手段，一方面保证有价值信息的高效传输，另一方面保证信息在传输过程中不会被轻易复制和篡改。

从区块链诞生的必然性来理解区块链的内涵，区块链是一种分布式记账技术，解决了中心化记账的缺点，解决了分布式一致性问题。 价值信息安全高效传递的价值网络。

区块链技术概念 3

区块链：区块链就像一个全球唯一的账本，或者说数据库，记录了网络中所有的交易历史。

以太坊虚拟机（EVM）：它可以让你在以太坊上编写更强大的程序，你也可以在比特币上编写脚本程序。 它有时也用于指代以太坊区块链，它负责执行智能合约和一切。

节点：可以运行一个节点，通过它读写以太坊区块链，也就是使用以太坊虚拟机。 全节点需要下载整个区块链。 轻节点仍在开发中。

矿工：挖矿，即区块链上处理区块的节点。 你可以在这个页面上看到一些当前活跃的以太坊矿工：stats.ethdev.com。

工作证明：矿工总是在竞争解决一些数学问题。 第一个解决答案（计算下一个区块）的人将获得以太币作为奖励。 然后所有节点更新自己的区块链。 所有想要计算下一个区块的矿工都有动力跟上其他节点并维护同一条区块链，因此整个网络总能达成共识。 （注意：以太坊计划在没有矿工的情况下转向权益证明系统 (POS)，但这不在本文的讨论范围之内。）

以太坊：简称ETH。 您可以购买和消费的真正数字货币。 这是可以交易以太币的交易所之一的图表。 在撰写本文时，1 以太币价值 65 美分。

Gas：在以太坊上执行程序和保存数据都会消耗一定的以太币，Gas由以太币转化而来。 该机制用于确保效率。

DApp：以太坊社区将基于智能合约的应用称为去中心化应用（Decentralized App）。 DApp 的目标是（或者应该是）为你的智能合约提供一个友好的界面，再加上一些额外的东西，比如 IPFS 一个可以存储和读取数据的去中心化网络比特币的工作原理及计算过程，不是来自以太坊团队而是本着类似的精神）。 DApp 可以运行在可以与以太坊节点交互的中心化服务器上​​，也可以运行在任何以太坊对等节点上。 （花点时间想一想：与普通网站不同，DApps 不能在普通服务器上运行。它们需要向区块链提交交易并从区块链而不是中心化数据库中读取重要数据。相比于典型的用户登录系统，用户可能表示为钱包地址，其他用户数据存储在本地。许多事情将与当前的 Web 应用程序架构不同。）

以太坊客户端，智能合约语言

编写和部署智能合约不需要您运行以太坊节点。 下面列出了基于浏览器的 IDE 和 API。 但是如果是为了学习，还是应该跑一个以太坊节点，了解它的基本组成，跑一个节点也不难。

可用于运行以太坊节点的客户端

以太坊有许多不同语言的客户端实现，它们是与以太坊网络交互的方式，包括 C++、Go、Python、Java、Haskell 等。 为什么需要这么多的实现？ 不同的实现可以满足不同的需求。 例如，Haskell 的目标是通过数学验证，让以太坊更安全，丰富整个生态系统。

在写这篇文章的时候，我使用的是Go语言实现的客户端geth（go-ethereum），其他时候我会使用一个叫做testrpc的工具，它使用的是Python客户端pyethereum。 以下示例将使用这些工具。

关于挖矿：挖矿很有趣，有点像照料你的室内植物，但也是了解整个系统的一种方式。 虽然以太坊目前的价格可能连电费都还不上，但谁知道未来呢。 人们正在创建许多很酷的 DApp，这可能会使以太坊越来越受欢迎。

交互式控制台：客户端运行后，可以同步区块链，创建钱包，收发Ether。 使用 geth 的一种方法是通过 Javascript 控制台。 也可以使用类似 cURL 的命令通过 JSON RPC 与客户端交互。 这篇文章的目标是带大家走完DApp开发的过程，就不多说了。 但我们应该记住，这些命令行工具对于调试、配置节点和使用钱包很有用。

在测试网络上运行节点：如果您在生产网络上运行 geth 客户端，下载整个区块链并将其与网络同步将需要相当长的时间。 您可以通过比较节点日志中打印的最后一个块编号与 stats.ethdev.com 上列出的最新块来判断您是否同步。 ) 另一个问题是在官方网络上运行智能合约需要实际的以太币。 在测试网上运行节点没有这个问题。 这时候不需要同步整个区块链，只需要创建自己的私有链即可，节省了开发时间。

Testrpc：您可以使用 geth 创建测试网络。 另一种创建测试网络的更快方法是使用 testrpc。 Testrpc 可以帮助你在启动时用资金创建一堆测试账户。 它也更快，因此更适合开发和测试。 可以先从testrpc开始，然后随着合约慢慢成型，移到geth创建的测试网络——启动方式很简单，只需要指定一个networkid：geth --networkid "12345"。 这里是testrpc的代码仓库，后面会讲到。

接下来我们谈谈可用的编程语言，之后我们就可以开始真正的编程了。 用于编写智能合约的编程语言是 Solidity。

编写智能合约有几种语言可供选择： Solidity，有点类似于Javascript，文件扩展名为.sol。 Serpent 接近 Python，文件名以 .se 结尾。 还有一个类似 Lisp 的 LLL。 Serpent流行了一段时间，但是现在最流行和稳定的是Solidity，所以Solidity好。 听说你喜欢 Python？ 使用坚固性。

solc编译器：用Solidity编写智能合约后，需要用solc编译。 它是来自 C++ 客户端实现的组件。 同样，不同的实现相互补充。 以下是安装方法。 如果不想安装solc，也可以直接使用基于浏览器的编译器，比如Solidity实时编译器或者Cosmo。 下面的编程部分将假定您已安装 solc。

web3.js API。 在 Solidity 合约被编译并发送到网络后，您可以使用以太坊的 web3.js JavaScript API 调用它并构建可以与之交互的 Web 应用程序。