区块链技术发展与应用

区块链技术开展与运用主要内容P1.区块链来源P2.技术原理P3.优势与缺陷P4.现状与展望去中心化的革命区块链来源为什么会有区块链的创新？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，而信息的买卖培育了“中介费〞〔本钱〕创新源于对现实问题的处理——中心化信息分散在各中心手中，打通本钱非常大信息要按照中心化机构的体系要求进展运作〔全球汇款〕内部人员的篡改，黑客攻击，自然灾祸等中心化的弊端信息去中心化第一代互联网胜利实现了信息去中心化：生活信息、知识、新闻、资料…互联网的起点是TCP/IP协议〔执行一个网络上一切节点一致格式对等传输信息的开放代码〕——信息分享与实时更新互联网就是消灭那个价值很低、本钱很高的〔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誉去中心化没有“中介〞的信誉背书很难实现陌生人间的信誉买卖：银行，结算机构，淘宝…中心化带来的本钱与日俱增能否在互联网中发明一种技术，这种技术在无法保证人们互置信任的前提下，还可以从事价值交换的活动？区块链技术区块链是什么？“区块链〞技术是指经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。从数据的角度来看：分布式数据库〔存储与记录〕，P2P的自组织网络从效果的角度来看：时间顺序、不可篡改的、可信任的数据库多种现有技术的整合：加密算法，P2P文件传输，时间戳，数据库等关键点：去中心化、去信任、集体维护、可靠数据库、时间戳、非对称加密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：1.去中心化情况下保证完好性2.部分节点解体下系统正常运转3.数据库信息可信任区块链四大中心技术：1.区块+链2.分布式构造——开源的、去中心化的协议3.一切权的信任根底——数学4.脚本——可编程的智能合约VS中心技术1：区块+链把数据分成不同的区块，每个区块经过特定的信息链接到上一区块的后面，前后顺连来呈现一套完好的数据。——账本区块〔block〕：存放记录的文件，记录其创建期间发生的一切价值交换活动链：按时间先后顺序将区块存储在数据库纸页码中心技术1：区块+链比特币中的区块构造图中心技术1：区块+链区块链是系统内一切节点共享的买卖数据库，这些节点基于价值交换协议参与到区块链的网络中来。父哈希：该区块父节点的地址，找到这个地址链接在后面头哈希：该区块地址Merkle根：经过密码学原理算出的值，用于检验买卖的真实性时间戳：记录该区块产生的准确时间难度：该区块相关数学题难度目的Nonce:该区块数学题的答案值，用于验证答案中心技术1：区块+链(哈希函数)父哈希〔前一区块的买卖缩影〕区块由谁来记录？流程例如：标识字符串买卖清单+上一账单编号全网一切节点/记录员争夺记账权√公告、验证、更新账簿头哈希Nonce值中心技术1：区块+链区块链的不可篡改性由任务量证明机制与共识机制共同保证。最长的链条才被全网公认。在区块链中篡改数据会产生链条分叉，篡改难度极高。没有发生过的买卖、虚伪的买卖那么不会被记录在册。只需进入区块链数据库，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。要改动一个曾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〞：被淘汰的分叉区，价值交换活动将被重新参与到买卖列队池中区块链如何处理分叉问题？中心技术1：区块+链如何检验买卖的真实性？Merkle根MerkleHashTreeMerkle树的叶子节点上的value：数据的Hash值非叶子节点的Value：其下面一切叶子节点值进展组合后，再进展hash计算所得作用：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的根节点值能否一致中心技术2：分布式构造中央电脑VS分布式节点分布式记账——会计责任的分散化分布式传播——每一次交换都传播到网络中的一切节点分布式存储——数据信息的可容错性极高中心技术3：一切权的信任根底—数学公钥：信息的真实性私钥：信息的平安性非对称加密原理：私钥向全网证明“本人是本人〞：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包括RSA、Elgamal、D-H、ECC〔椭圆曲线加密算法〕等。中心技术3：一切权的信任根底—数学公、私钥的生成过程详解密钥对：1、对信息用其中一个密钥加密后，只能用另一个密钥才干解开；2、“非对称密钥对〞：其中一个密钥公开后，根据公开的密钥他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。中心技术3：一切权的信任根底—数学非对称加密作用例如：“Bob汇一笔款给Alice〞Bob用Alice的公钥对汇款概略加密Bob用私钥进展数字签名〔加密〕Alice用私钥解密，查阅概略Alice、各节点用Bob公钥进展认证AliceBob汇款概略中心技术4：可编程的智能合约—脚本作用：记录价值转换条件本质：众多指令的列表例如：1、捐出去的钱只可用来购买急救设备；2、贷款的钱只可用来交学费〔附加价值再转移的条件〕。优势：可编程性：〔1〕可灵敏改动破费掉留存价值的条件；〔2〕可灵敏的在发送价值时附加一些价值再转移的条件。中心技术4：可编程的智能合约—脚本关于脚本的一个简单例子：假设A想经过区块链系统发送一单位价值给B，那么系统的买卖编号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言语：定义了假设B想要破费这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，那么他需求在TX2的输入中包含下面的信息：其他节点如何验证TX2这笔买卖的合法性？+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好透明符合法律和便于追踪全球一个数据库高包容性业务方式透明世界背后的匿名性维护隐私纯数学方法建立信任关系，去中心化构造—高运作效率、低运营本钱12345区块链技术的特点优势与缺陷优势与缺陷优势不可篡改的时间戳：可处理数据追踪与信息防伪问题去中心化的分布式构造：现实中可节省大量的中介本钱平安的信任机制：可处理现今物联网技术的中心缺陷灵敏的可编程特性：可协助规范现有市场次序缺陷高耗能问题数据库存储空间问题处置大规模买卖的抗压才干问题平安性问题现状与展望现状与展望数据库正在从集中式走向分布式阿里双十一时支付宝胜利实现每秒峰值8.59万笔的买卖，就是基于分布式数据库的架构之上比特币之后，多元化区块链共同开展：公共区块链：最初形状，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：参与的节点只需用户本人，数据的访问和运用有权限管理。现状与展望