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需要什么条件
什么是区块链
区块链–原始区块链,是一种去中心化的数据库,它包含一张被称为区块的列表,有着持续增长并且排列整齐的记录。每个区块都包含一个时间戳和一个与前一区块的链接:设计区块链使得数据不可篡改—一旦记录下来,在一个区块中的数据将不可逆。
区块链是现在炙手可热的行业概念,区块链将同人工智能等成为2019引人瞩目的领域。目前国内外的股票也纷纷上涨。
什么是区块链技术
我们先来给区块链技术下个定义:
区块链是一种分类帐,它使用加密技术和激励措施并以防篡改的方式记录交易。这使匿名双方进行信任小化(trust-minimized)交易,而不需要可信中介。
现在,让我们整合这些零散的知识,以便你在文章的后对区块链技术有一个完整认识。
基元
在我们深入研究区块链之前,需要建立一些基元。基元类似于建筑材料。如果你想建造一间房子,你需要木料、螺丝、电钻和锯子。在你开始建造之前,对每个工具都足够了解。区块链也类似。
区块链的基本构成要素就是加密基元。
而学是研究在第三方(即敌人)的存在下安全通信的技术。
在历史上,军方已经进行了大量的学研究,以确保他们能够安全地进行通信,而不让敌人阅读他们的电报或无线息。
现代学被应用于网址、芯片和计算机之中。它用来阻止第三方(,小偷等)窃取敏感数据,如信息。
个基本构成要素是哈希函数。
哈希函数
哈希函数是一种允许你对数据进行加密的数学函数。
哈希函数有三个属性:
它的输入可以是任意大小。
例如,我可以使用“我喜欢冰淇淋”这个短语作为输入,或者我也可以使用《战争与和平》的全部文本,两者都行。
不论使用任何大小的输入,哈希函数的特定散列算法决定了其固定大小的输出。为了让算法过于简单,我们将使用256位输出(它是*所使用的)。
不论我使用“我喜欢冰淇淋”这一短语作为输入,还是使用《战争与和平》的全文作为输入,两者都会产生相同大小的输出。
使用sha 256算法,短语“我喜欢冰淇淋”(没有引号)创建输出:
138f4504a873c01d0864343fad3027f03ca9bea2f0109005fa4fc8c7dcc12634
从古腾堡计划(project gutenberg)的整本《战争与和平》(全587,287词)创建输出:
57027f5b3877abbe43acb101d59e963bc2cc0e86a6ebccc34dfd035bbf83b096
即使输入的文本长度相差146,821倍,你也可以获得相同大小的输出。这一点很酷也很有用。
函数是可高效计算的,对于任何给定的输入字符串,你可以在合理的时间内获得输出。
即使我使用《战争与和平》的整个文本作为输入,它仍然可以在较短时间内将其转换为输出。
以上是一般哈希函数的属性。一般哈希函数允许你将大量数据映射到一个小空间,这有助于存储和处理不同类型的数据。
不过,我们应把重点放在加密哈希函数上,因为它是区块链中使用的函数。
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。
网络信息、计算机网络科技领域内的技术开发、技术转让、技术咨询、技术服务,商务咨询,企业管理,市场营销策划,房产经纪,企业营销策划,会务服务,展览展示服务。
区块链的运行原理是什么?
我们以*的区块链系统为例。*一个新区块诞生的时间系统设定为十分钟。
1.一笔交易产生以后,为了让全网承认有效,必须先广播到区块链网络中其他参与的节点(链接的计算机);
2.每个节点要正确无误地给这十分钟的交易都盖上时间戳,并且放进这个区块;
3.如果一个节点解开了随机数那道数学题,拥有了合法区块记账权,这个节点就会向全 网公布他这 10 分钟所有盖上时间戳的交易,并由全网中其他参与的节点来核对;
4.*系统会给赢下合法区块记账权的节点以奖励,他广播以后,别的节点就要核对这个区块记账的准确性。别的节点其实同时也在解那道数学题,同时也在盖时间戳,只不过他们没有在那道数学题上算得更快。也就是说,这个区块他们赢不了奖励了,他们只好在下一个区块上想办法。
5.一般来说,每一笔交易,必须要经过 6 次的确认,也就是要通过 6 个的 10 分钟记账,才能在系统里被承认为是合法交易,一次的记账是不被承认的。
区块链记录哪些信息?
我们说过区块链是一个分布式的大账本,每一个区块就相当于是这个账本中的一页。
目前,区块链的区块主要记录了区块头、交易详情、交易计数器和区块大小等数据。:区块头是区块的前 80 个字节,区块头包含的信息我们已经了解了。
区块内部的数据如下。
1.交易详情:详细记录了每笔交易的转出方和收入方、金额及转出者的数字签名,这是 每个区块内的主要内容;
2.交易计数器:这记录的是每个区块中发生的交易数量;
3.区块大小:表示每个区块数据的大小,当前每个区块的大小限定在 1m 以内,但是后面区块很有可能会扩容,超过 1m。
如何实现完整备份?
因为区块链是由连接其中的电脑共同维护的,对于已经产生的区块,所有连接进来的电脑都有一份完整的区块链备份记录。
目前备份的特点:
1.现有备份的问题可能就是安全了。我们无论是自己存储,还是存在云端,重要的信息都需要加密,以免信息被泄漏出去。但我们的加密很容易被高明的,这是现有备份的一个难题。
2.现有的备份也可能被内部的一些人更改,这种更改不容易被发现,而一旦出现更改,后期的审计追踪就会出现很大的困难。
3.如果我们的信息可以存储在很多台电脑里,那么一台电脑出了问题,还可以调用其他电脑来查看,可现实中,我们无法做到串联尽可能多的电脑。自己的有价值的信息存在别人电脑里也不安全。
区块链就可以解决这些问题。
1.区块链很重要的技术手段就是加密,存储时加密的信息不会被查看和泄漏,只有拥有 信息密钥的人,才能查看这个信息。
2.区块链中的信息是基本上不能被篡改的,这就避免了有内部人员更改的可能性。
3.区块链中的信息在存储时没有中心,所有参与进来的电脑都是一个节点,都有信息的 记录,无需刻意地将信息分布式储存,就能达到分布式储存的效果,极大避免了单一电脑损坏造成的信息丢失。
4.在区块链中存储也是很廉价的。现在我们将信息存储在云端,都会被收一定费用,这 费用也不低吧,而存在区块链中,我可以告诉你的是,它的存储价格比存在云端这种还要低 90%。
存储和恢复信息时我们需要做什么呢。
1.要存储文件的源端设定备份文件,然后加密发送文件数据,提交给区块链中所有相关 的节点;
2.各个节点接收到文件,并且进行存储;
3.如果需要恢复数据,源端发送请求,计算节点根据请求,在获得解密数据后,就能实 现数据的恢复。
如何进行交易广播?
刚才我已经说了,链接到区块链中的电脑端都是一个节点,所有节点组合在一起就构成一个区块链网络。在区块链网络中,每个节点都有一个分布式的数据库,用来管理交易的信息。
当一个节点发起一笔交易以后,这个节点要立即向附近的节点进行广播,附近的节点会检查你的交易是否有效,如果有效,表示他们同意这次交易。在同意的基础上,这些节点又会将这笔交易再向附近的节点进行广播,这样一传十,十传百,很快整个网络就会确认这笔交易,并且写入区块中,交易就算完成了。
在区块链中,验证速度快的节点是能凭借工作量获得一定奖励的,这就解决了所有节点发布的问题。就像*系统的奖励*。
如何进行数字签名?
签名是对我们进行交易的认可,数字签名也是一样,只不过你把签的文字变成了一串字符而已。
一个数字签名相当于是一个数字身份,交易时由转账的转出方生成,就好比银行的流水,数字签名就是用来验证这笔交易确实是由转出方发起的。
我把这个证明过程浓缩成一个栗子。
张三要发起一笔转账,张三先将这个交易进行数字摘要,缩成字符串,然后用自己的私钥对字符串加密,形成数字签名。完成后,张三要将这个交易向全网进行广播。别的节点用张三的公钥进行验证,如果验证成功,那这笔交易就是可信的。
就像你去银行转账,只要输入,钱就转出去了,是一样的道理。只不过区块链中,动用了公钥和私钥,程序上复杂一点,但有电脑代劳,也不打紧。
如何实现加密与解密?
区块链中有两把钥匙,一把公钥,一把私钥。这两个钥匙是通过一种数学算法得出来的,有关联的一对钥匙。简单来说,就是私钥可以生成公钥,而公钥是无法推导出私钥的。
在区块链中,公钥是公开的钥匙,是要公开发行配送的,只要有要求谁都能取得。私钥就是私人才拥有的了,就像你的柜钥匙,你不可能拿给别人保管吧。
公钥和私钥是配对的,在区块链中,如果利用公钥给信息加密,就必须要用私钥才能打开,如果用私钥给信息加了密,则必须用公钥来打开,否则是不能解密的。这个系统的优势是两个用户能够安全地沟通,而不用互相交换秘密钥匙。例如一个人要将一条信息传给另一个人,而这信息的内容是保密级别的,为了防止别人打开,送信者用公钥加密,而要解密就必须要收信者动用自己的公钥才行。
邱贵生
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15960825915