區(qū)塊鏈入門(mén)總結(jié)

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解決拜占庭將軍問(wèn)題

如何讓眾多完全平等的節(jié)點(diǎn)高诺,針對(duì)對(duì)某一個(gè)狀態(tài)達(dá)成共識(shí)盔然,這就是拜占庭問(wèn)題

  1. 數(shù)字簽名
  2. 最長(zhǎng)鏈機(jī)制
  3. POW機(jī)制

在區(qū)塊鏈中,如何保證區(qū)塊鏈?zhǔn)钦_的崩溪。

比特幣

區(qū)塊鏈: 一個(gè)數(shù)字賬本父款,記錄各種交易數(shù)據(jù)溢谤,是伴隨比特幣在系統(tǒng)中流通而產(chǎn)生的概念

比特幣交易

新交易創(chuàng)建 -> 交易廣播網(wǎng)絡(luò) -> 交易驗(yàn)證 -> 驗(yàn)證結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)廣播 -> 交易寫(xiě)賬本

與傳統(tǒng)的記賬比較

比特幣與區(qū)塊鏈關(guān)系

  • 比特幣是區(qū)塊鏈的應(yīng)用
  • 區(qū)塊鏈?zhǔn)菂f(xié)議
  • 區(qū)塊鏈由比特幣的底層支撐系統(tǒng)
  • 區(qū)塊鏈?zhǔn)菑谋忍貛懦殡x出來(lái)的概念瞻凤,由比特幣提出的概念

比特幣的技術(shù)

  1. hash算法
  2. 非對(duì)稱(chēng)加密 RSA 橢圓曲線(xiàn)算法 EUDSA

非對(duì)稱(chēng)加密應(yīng)用:

  1. 數(shù)字證書(shū) (CA)
  2. 比特幣地址

k(私鑰) -> K (公鑰) -> A(地址)

zcash (門(mén)羅幣) 混幣 匿名


P2P網(wǎng)絡(luò)(用于廣播交易,同步腳本)

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)技術(shù)溯香,無(wú)中心服務(wù)器鲫构,依靠用戶(hù)群交換信息的互聯(lián)網(wǎng)體系
共享資源
特點(diǎn): 耐攻擊、高容錯(cuò)玫坛、地位平等

默克爾樹(shù)

Merkle Tree, hash Tree

二叉樹(shù)
節(jié)點(diǎn)只保存hash值结笨,用于校驗(yàn)數(shù)據(jù)

比特幣相關(guān)參數(shù)

  • 區(qū)塊大小上限 1M
  • 總計(jì) 2100萬(wàn) 2140年挖完
  • 每10分鐘出一個(gè)區(qū)塊,通過(guò)難度值調(diào)整實(shí)現(xiàn)
  • 2100個(gè)區(qū)塊后獎(jiǎng)勵(lì)減半湿镀,大約4年減半
  • 1btc = 10^8聰

比特幣結(jié)構(gòu)

區(qū)塊的hash不存儲(chǔ)hash,節(jié)點(diǎn)
區(qū)塊體(transactions)

  • 普通交易 )
  • coinbase交易炕吸,第一條交易,


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比特幣交易

  • utxo

unspent transacton output

交易

大小 字段 描述
4字節(jié) 版本 明確這筆交易參照的規(guī)則
1-9 輸入數(shù)量 被包含的輸入的數(shù)量
不定 輸入 一個(gè)或多個(gè)交易輸出
1-9 輸出數(shù)量 被包含輸出的數(shù)量
不定 輸出 一個(gè)或多個(gè)交易輸出
4字節(jié) 時(shí)鐘時(shí)間 一個(gè)unix時(shí)間或區(qū)塊號(hào)

多種交易形式

  1. 普通交易
  2. 多對(duì)一
  3. 一對(duì)多

TXInput
指明交易發(fā)起人可支付資金的來(lái)源勉痴,

引用utxo所在交易的ID
所消費(fèi)utxo在output中索引
解鎖腳本

TXOutput
包含資金接收方的相關(guān)信息

接收金額
鎖定腳本

代碼查看交易:

解決雙花問(wèn)題(double-spending)

時(shí)間戳 + utxo

  1. 已經(jīng)確認(rèn)的交易時(shí)(utxo)
  2. 尚未確認(rèn)交易時(shí)(時(shí)間戳)
  3. 被兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)挖出赫模,比特幣鏈條會(huì)分叉
  4. 被兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)

比特幣存在問(wèn)題

  1. 51%算力攻擊
  2. 圖靈不完備 (無(wú)循環(huán)語(yǔ)句)
  3. 區(qū)塊容量大小
  4. 確認(rèn)周期長(zhǎng)
  5. pow耗電量太大

區(qū)塊鏈為什么具有革命性意義?

AI是生產(chǎn)力的提升
區(qū)塊鏈?zhǔn)巧a(chǎn)關(guān)系的變更蒸矛,可能是人類(lèi)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大變革瀑罗,淡化國(guó)家和權(quán)利機(jī)構(gòu)

比特幣顛覆性思想

  • 沒(méi)有賬戶(hù)概念
  • 沒(méi)有余額概念
  • 轉(zhuǎn)賬按字節(jié)收費(fèi),非按交易面值

區(qū)塊鏈

  • V1.0
    比特幣

  • v2.0
    智能合約雏掠,eth斩祭,主要與金融領(lǐng)域結(jié)合

  • v3.0
    區(qū)塊鏈與社會(huì),區(qū)塊鏈與各個(gè)行業(yè)融合乡话,物聯(lián)網(wǎng)摧玫、存儲(chǔ)、優(yōu)秀绑青、區(qū)塊鏈

協(xié)議分層

  1. 應(yīng)用層
  2. 合約層
  3. 激勵(lì)機(jī)制
  4. 共識(shí)層
  5. 網(wǎng)絡(luò)層
  6. 數(shù)據(jù)層

[圖片上傳失敗...(image-7a014a-1537891044838)]

數(shù)據(jù)層

區(qū)塊數(shù)據(jù)
鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)
數(shù)字簽名
哈希函數(shù)
Merkel樹(shù)
非對(duì)稱(chēng)加密

網(wǎng)絡(luò)層

p2p網(wǎng)絡(luò)
傳播機(jī)制
驗(yàn)證機(jī)制

共識(shí)層

pow
POS
DPOS
DBFT
其他

激勵(lì)機(jī)制

發(fā)行機(jī)制
分配機(jī)制

合約層

基本代碼
算法機(jī)制
智能合約

應(yīng)用層

轉(zhuǎn)賬和記賬等功能

共識(shí)層

POW

主流礦池壟斷诬像,浪費(fèi)嚴(yán)重
持幣人沒(méi)有話(huà)語(yǔ)權(quán),算力決定一切

POS

數(shù)字貨幣過(guò)于集中化闸婴,貧富差距越來(lái)越大

DPOS

21個(gè)節(jié)點(diǎn)太小坏挠,非去中心化,而是多中心化

POW + POS混合模式

Ripple共識(shí)機(jī)制

激勵(lì)層

發(fā)行機(jī)制
一次性發(fā)完邪乍?慢慢挖降狠? 增發(fā)?
分配機(jī)制

區(qū)塊鏈的特點(diǎn)

  • 去中心化
  • 不可偽造
  • 不可篡改
  • 不可復(fù)制
  • 匿名
  • 基于密碼學(xué)
  • 分布式
  • 可溯源
  • 賬本公開(kāi)

區(qū)塊鏈類(lèi)型

  1. 公有鏈

    比特幣
    EOS
    eth
    NEO

  2. 聯(lián)盟鏈

    都可以看溺欧,不一定可以記賬
    R3CV
    IBM farbric

  3. 私有鏈
  4. 主流項(xiàng)目

區(qū)塊鏈相關(guān)概念

  • 算力

  • 礦工 節(jié)點(diǎn)

  • 挖礦

    • 礦場(chǎng)
    • 礦池
  • 分叉

    • 代碼升級(jí)不疼痛社區(qū)意見(jiàn)發(fā)生分歧的結(jié)果
    • 分叉后會(huì)得到等量的新幣種,稱(chēng)為糖果
    • 軟分叉
      • 舊節(jié)點(diǎn)接收新協(xié)議產(chǎn)生的區(qū)塊柏肪,毫無(wú)感知姐刁,新舊協(xié)議共同維護(hù)
    • 硬分叉
      • 舊節(jié)點(diǎn)拒絕接收新節(jié)點(diǎn)創(chuàng)造的區(qū)塊,從此分裂為兩條獨(dú)立的鏈案例烦味。以太坊分叉聂使,分為ETC壁拉。
  • 叔塊 (孤塊)

  • 共識(shí)機(jī)制

  • 側(cè)鏈

  • 智能合約

  • 轉(zhuǎn)賬、手續(xù)費(fèi) (gas)

  • 節(jié)點(diǎn)

    • 輕節(jié)點(diǎn)
    • 全節(jié)點(diǎn)
  • 錢(qián)包

    • 功能
      • 創(chuàng)建私鑰公鑰柏靶,可以存放多個(gè)地址
    • 種類(lèi)
      • pc錢(qián)包
      • 手機(jī)
      • 紙錢(qián)包
      • 網(wǎng)頁(yè)錢(qián)包
      • 冷錢(qián)包
      • 熱錢(qián)包
      • 全節(jié)點(diǎn)錢(qián)包
      • 輕節(jié)點(diǎn)錢(qián)包
      • 中心化錢(qián)包
  • 零只是證明

    • 在不向?qū)Ψ教峁┤魏蝹€(gè)人信息弃理,可以證明自己的方式
  • 擴(kuò)容方式

    • 隔離見(jiàn)證
    • 分叉

應(yīng)用領(lǐng)域

  • 數(shù)字資產(chǎn)

    • 一般數(shù)字資產(chǎn)
    • 匿名數(shù)字資產(chǎn)
  • 全球結(jié)算

    • 瑞波幣
  • 平臺(tái)類(lèi)

    • Goles
      • 共享
    • Augur
      • 群體智慧、市場(chǎng)預(yù)測(cè)平臺(tái)
  • 應(yīng)用類(lèi)

    • 智能合約
      • 房屋出租

        • 按月支付屎蜓,發(fā)放鑰匙
      • 設(shè)立遺囑

        • 自動(dòng)分配財(cái)產(chǎn)
      • 儲(chǔ)蓄錢(qián)包

      • 作物錢(qián)包

      • 金融借貸

      • 博彩發(fā)行

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區(qū)塊鏈適用領(lǐng)域

  • 證券交易
  • 供應(yīng)鏈金融
  • 征信體系
  • 互助保險(xiǎn)
  • 公益事業(yè)
  • 檔案事業(yè)
  • 專(zhuān)利保護(hù)
  • 商品管理
  • 專(zhuān)利保護(hù)
  • 商品溯源
  • 防偽
  • 支付清算

存在問(wèn)題

  • 安全問(wèn)題

    • 被騙無(wú)法撤銷(xiāo)
    • 打入錯(cuò)誤地址
    • 合約有欺詐痘昌、bug
  • 存儲(chǔ)問(wèn)題,賬本過(guò)大

    • ipfs 協(xié)議解決
      • filcoin項(xiàng)目
      • 墨客子鏈ipfs
    • 以太坊 svarm
  • 私密性

    • 數(shù)據(jù)透明度高炬转,所有信息公開(kāi)辆苔,地址和人是分離,若一旦對(duì)上扼劈,一切資金透明驻啤,一把雙刃劍
  • 意外情況

    • 執(zhí)行合約的風(fēng)險(xiǎn)
      • 是否立即執(zhí)行
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