十分钟了解区块链

1、区块链技术介绍区块链技术介绍 网格金服 运营部 丁健2017年11月20日主要内容主要内容MAIN CONTENTSP1.P1.区块链来源区块链来源P2.P2.技术原理技术原理P3.P3.优势与缺陷优势与缺陷P4.P4.现状与展望现状与展望Part1区块链来源区块链来源来源技术原理优势与缺陷现状与展望4为什么会有区块链的创新？为什么会有区块链的创新？现状：现状：中央系统虚拟货币（中心化机构掌控）；异地灾备、云存储中心化的来源：为满足市场参与者对信息的需求，而信息的买卖造就了“中介费”（成本）创新源于对现实问题的解决中心化p 信息分散在各中心手中，打通成本非常大p 信息要按照中心化机构的体系要求

2、进行运作（全球汇款）p 内部人员的篡改，黑客攻击，自然灾害等中心化的弊端中心化的弊端来源技术原理优势与缺陷现状与展望5去中心化的革命去中心化的革命信息去中心化信息去中心化p 第一代互联网成功实现了信息去中心化第一代互联网成功实现了信息去中心化：生活信息、知识、新闻、资料p 互联网的起点是TCP/IP TCP/IP 协议协议（执行一个网络上所有节点统一格式对等传输信息的开放代码）信息分享与实时更新p 互联网就是消灭那个价值很低、成本很高的（信息）供应链：它开放、互联、对等、全球化、去中心化 阿里巴巴副总裁高红冰信用去中心化信用去中心化p 没有“中介”的信用背书很难实现陌生人间的信用交易：银行，结

3、算机构，淘宝p 中心化带来的成本与日俱增能否在互联网中创造一种技术，这种技术在无法保证人们互相信任的前提下，还可以从事价值交换的活动？区块链技术来源技术原理优势与缺陷现状与展望6区块链是什么？区块链是什么？“区块链”技术是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术。并不是一种单一的、全新的技术，而是多种现有技术（加密算法、P2P文件传输等）整合的结果。p 从数据数据的角度来看： 分布式数据库（存储与记录），P2P 的自组织网络p 从效果效果的角度来看：时间顺序、不可篡改的、可信任的数据库p 多种现有技术技术的整合：加密算法，P2P文件传输，时间戳，数据库等关键点：关键点：去中心化

4、、去信任、去中心化、去信任、集体维护、可靠数据库、集体维护、可靠数据库、时间戳、非对称加密时间戳、非对称加密Part2技术原理技术原理来源技术原理优势与缺陷现状与展望8区块链的技术原理区块链的技术原理建立全球通用数据库的三大问题：建立全球通用数据库的三大问题：1.去中心化情况下保证完整性2.部分节点崩溃下系统正常运行3.数据库信息可信赖区块链四大核心技术：区块链四大核心技术：1.区块+链2.分布式结构开源的、去中心化的协议3.所有权的信任基础数学4.脚本可编程的智能合约来源技术原理优势与缺陷现状与展望9核心技术核心技术1 1：区块：区块+ +链链把数据分成不同的区块，每个区块通过特定的信息链接

5、到上一区块的后面，前后顺连来呈现一套完整的数据。账本区块（区块（blockblock）：）：存放记录的文件，记录其创建期间发生的所有价值交换活动链：按时间先后顺序将区块存储在数据库纸页码来源技术原理优势与缺陷现状与展望10核心技术核心技术1 1：区块：区块+ +链链(哈希函数) 父哈希（前一区块的交易缩影交易缩影）区块由谁来记录？区块由谁来记录？流程示例：标识字符串标识字符串交易清单+上一账单编号全网所有节点全网所有节点/ /记录员记录员争夺记账权公告、验证、更新账簿头哈希Nonce值来源技术原理优势与缺陷现状与展望11核心技术核心技术1 1：区块：区块+ +链链区块链的区块链的不可篡改性不可

6、篡改性由由工作量证明机制工作量证明机制与与共识机制共识机制共同保证。共同保证。最长的链条最长的链条才被全网才被全网公认。公认。在区块链中篡改数据会产生链条分叉，篡改难度极高。在区块链中篡改数据会产生链条分叉，篡改难度极高。没有发生过的交易、虚假的交易则不会被记录在册。只要进入区块链数据库，人们可以随时找到系统内任何时候、任何人支付或收到的价值交换活动的详细情况。要改变一个已经在区块链中存在一段时间的区块，从技术上来说几乎是不可行的“短块链短块链”：被淘汰的分叉区，价值交换活动将被重新加入到交易列队池中区块链如何解决区块链如何解决分叉问题分叉问题？来源技术原理优势与缺陷现状与展望12核心技术核心

7、技术1 1：区块：区块+ +链链如何检验交易的真实性如何检验交易的真实性？Merkle根MerkleMerkle Hash Tree Hash TreeMerkle树的叶子节点上的value：数据的Hash值非叶子节点的Value：其下面所有叶子节点值进行组合后，再进行hash计算所得作用作用：大大减少数据的传输量以及计算的复杂度，只需验证传输后的新区块上的MerkleTree的根节点值是否一致来源技术原理优势与缺陷现状与展望13核心技术核心技术2 2：分布式结构：分布式结构中央电脑中央电脑VSVS分布式节点分布式节点p 分布式记账会计责任的分散化p 分布式传播每一次交换都传播到网络中的所有节

8、点p 分布式存储数据信息的可容错性极高来源技术原理优势与缺陷现状与展望14核心技术核心技术3 3：所有权的信任基础：所有权的信任基础数学数学公钥：信息的真实性私钥：信息的安全性非对称加密原理：非对称加密原理：私钥向全网证明私钥向全网证明“自己是自己自己是自己”：全网节点虽然无法看到我的密码是什么，但要让他们都知道我确实拥有这一密码。常见的非对称加密算法非对称加密算法包括RSA、Elgamal、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法）等。来源技术原理优势与缺陷现状与展望15核心技术核心技术3 3：所有权的信任基础：所有权的信任基础数学数学公、私钥的生成过程详解公、私钥的生成过程详解密钥对对信息用其中一

9、个密钥加密后，只能用另一个密钥才能解开；非对称密钥对其中一个密钥公开后，根据公开的密钥别人也无法算出另一个，公开的密钥称为公钥，不公开的密钥称为私钥。来源技术原理优势与缺陷现状与展望16核心技术核心技术4 4：可编程的智能合约：可编程的智能合约脚本脚本关于脚本的一个简单例子关于脚本的一个简单例子：假设A想通过区块链系统发送一单位价值给B，那么系统的交易编号1（TX1）中就包含了这些简化的代码信息:发送金额对方地址脚本语言：定义了如果B想要花费这1单位价值，应该满足什么条件再假设B要发送这1单位价值给C，那么他需要在TX2的输入中包含下面的信息：其他节点如何验证TX2这笔交易的合法性？+来源技术

10、原理优势与缺陷现状与展望17区块链技术的特点区块链技术的特点分布式记账与存储高容错性数据信息完整透明符合法律和便于追踪全球一个数据库高包容性业务模式透明世界背后的匿名性保护隐私纯数学方法建立信任关系，去中心化结构高运作效率、低运营成本12345区块链技术的特点区块链技术的特点Part3优势与缺陷优势与缺陷来源技术原理优势与缺陷现状与展望19优势与缺陷优势与缺陷优势优势p 不可篡改的时间戳：可解决数据追踪与信息防伪问题p 去中心化的分布式结构：现实中可节省大量的中介成本p 安全的信任机制：可解决现今物联网技术的核心缺陷p 灵活的可编程特性：可帮助规范现有市场秩序缺陷缺陷p 高耗能问题p 数据库存

11、储空间问题p 处理大规模交易的抗压能力问题p 安全性问题Part4现状与展望现状与展望来源技术原理优势与缺陷现状与展望21现状与展望现状与展望p 数据库正在从集中式走向分布式p 阿里双十一时支付宝成功实现每秒峰值8.59 万笔的交易，就是基于分布式数据库的架构之上比特币之后，多元化区块链共同发展：公共区块链：最初形态，一种完全去中心化的分布式存储数据库；侧链：实现公共区块链上价值与其他账簿上价值在多个区块链间的转移；私有区块链：参与的节点只有用户自己，数据的访问和使用有权限管理。来源技术原理优势与缺陷现状与展望22现状与展望现状与展望区块链区块链1.01.0：可编程货币：去中心化的数字支付系统，无障碍的价值转换；区块链区块链2.02.0：可编程金融：股票、清算、私募