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扣丁學(xué)堂區(qū)塊鏈培訓(xùn)之區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)梳理

2018-05-31 10:28:00 1999瀏覽

今天扣丁學(xué)堂區(qū)塊鏈培訓(xùn)給大家介紹一下關(guān)于通過(guò)區(qū)塊鏈平臺(tái)架構(gòu)、區(qū)塊鏈核心技術(shù)組件、區(qū)塊鏈可編程規(guī)則、區(qū)塊鏈的交易流程和技術(shù)特點(diǎn)五大模塊，為大家介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)之間的框架與層級(jí)。接下來(lái)為你介紹區(qū)塊鏈不同階段的產(chǎn)品：

比特幣為代表的貨幣區(qū)塊鏈技術(shù)為1.0、以太坊為代表的合同區(qū)塊鏈技術(shù)為2.0、實(shí)現(xiàn)完備權(quán)限控制和安全保障的Hyperledger項(xiàng)目代表3.0。

一、區(qū)塊鏈技術(shù)1.0架構(gòu)--數(shù)字貨幣

1、基本架構(gòu)


2、BTC(比特幣)

定義

特幣是由系列概念和技術(shù)作為基礎(chǔ)構(gòu)建的數(shù)字貨幣態(tài)系統(tǒng)。

比特幣并不是線下法定貨幣的替代物，而是非法定貨幣當(dāng)局發(fā)行和管理的，主要模仿黃金的模式，完全由互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)協(xié)議和嚴(yán)格的加密技術(shù)保護(hù)和支持的、全新的、去中心化的網(wǎng)絡(luò)貨幣(虛擬貨幣)，由此也形成了一套不同于、也不受制于現(xiàn)實(shí)社會(huì)法律的新的貨幣規(guī)則和體系，并且可以與法定貨幣進(jìn)行買(mǎi)賣(mài)或兌換

歷史

誕生時(shí)間：

2009年1月3日誕生，block1是在1月9號(hào)才被挖出來(lái)。

產(chǎn)生背景：

2008年，爆發(fā)全球金融危機(jī)。當(dāng)時(shí)有人用“中本聰'的化名發(fā)表了一篇論文，描述了比特幣的模式。

第一次公允匯率：

2010年5月，弗羅里達(dá)程序員用1萬(wàn)枚比特幣購(gòu)買(mǎi)了25美元的披薩優(yōu)惠券。

影響

它首無(wú)前例的在不同國(guó)界，不同種族之間建立了通用的互聯(lián)網(wǎng)信用體系。

特征

去中心化、世界流通、專(zhuān)屬權(quán)、無(wú)隱藏成本、數(shù)量固定、發(fā)行不受控、交易方便、交易費(fèi)用低廉。

生態(tài)圖


基本概念

區(qū)塊：

個(gè)區(qū)塊就是若交易數(shù)據(jù)的集合，它會(huì)被標(biāo)記上時(shí)間戳和之前個(gè)區(qū)塊的獨(dú)特標(biāo)記。區(qū)塊頭經(jīng)過(guò)哈希運(yùn)算后會(huì)成份作量證明，從驗(yàn)證區(qū)塊中的交易。有效的區(qū)塊經(jīng)過(guò)全絡(luò)的共識(shí)后會(huì)被追加到主區(qū)塊鏈中。

地址(公鑰)：

特幣地址(例如：1DSrfJdB2AnWaFNgSbv3MZC2m74996JafV)由串字符和數(shù)字組成，以阿拉伯?dāng)?shù)字“1”開(kāi)頭。就像別向你的email地址發(fā)送電郵件樣，他可以通過(guò)你的特幣地址向你發(fā)送特幣。

區(qū)塊鏈：

區(qū)塊鏈?zhǔn)谴ㄟ^(guò)驗(yàn)證的區(qū)塊，當(dāng)中的每個(gè)區(qū)塊都與上個(gè)相連，直連到創(chuàng)世區(qū)塊。

確認(rèn)：

當(dāng)項(xiàng)交易被區(qū)塊收錄時(shí)，我們可以說(shuō)它有次確認(rèn)。礦們?cè)诖藚^(qū)塊之后每再產(chǎn)個(gè)區(qū)塊，此項(xiàng)交易的確認(rèn)數(shù)就再加。當(dāng)確認(rèn)數(shù)達(dá)到六及以上時(shí)，通常認(rèn)為這筆交易較安全并難以逆轉(zhuǎn)。

難度：

整個(gè)絡(luò)會(huì)通過(guò)調(diào)整“難度”這個(gè)變量來(lái)控制成作量證明所需要的計(jì)算。

難度標(biāo)：

使整個(gè)絡(luò)的計(jì)算致每10分鐘產(chǎn)個(gè)區(qū)塊所需要的難度數(shù)值即為難度標(biāo)。

難度調(diào)整：

整個(gè)絡(luò)每產(chǎn)2,106個(gè)區(qū)塊后會(huì)根據(jù)之前2,106個(gè)區(qū)塊的算進(jìn)難度調(diào)整。

礦費(fèi)：

交易的發(fā)起者通常會(huì)向絡(luò)繳納筆礦費(fèi)，以處理這筆交易。多數(shù)的交易需要0.5毫特幣的礦費(fèi)。

礦：

礦指通過(guò)不斷重復(fù)哈希運(yùn)算來(lái)產(chǎn)作量證明的各絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

創(chuàng)世區(qū)塊：

創(chuàng)世區(qū)塊指區(qū)塊鏈上的第個(gè)區(qū)塊，來(lái)初始化相應(yīng)的加密貨幣。

哈希：

進(jìn)制數(shù)據(jù)的種數(shù)字指紋。

絡(luò)：

特幣絡(luò)是個(gè)由若節(jié)點(diǎn)組成的以播交易信息和數(shù)據(jù)區(qū)塊的P2P絡(luò)

作量證明：

作量證明指通過(guò)有效計(jì)算得到的塊數(shù)據(jù)。具體到特幣，礦必須要在滿全標(biāo)難度的情況下求解SHA256算法。

獎(jiǎng)勵(lì)：

每個(gè)新區(qū)塊中都有定量新創(chuàng)造的特幣來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)算出作量證明的礦?，F(xiàn)階段每區(qū)塊有25特幣的獎(jiǎng)勵(lì)。

私鑰：

來(lái)解鎖對(duì)應(yīng)(錢(qián)包)地址的串字符，例如5J76sF8L5jTtzE96r66Sf8cka9y44wdpJjMwCxR3tzLh3ibVPxh

交易：

簡(jiǎn)單地說(shuō)，交易指把特幣從個(gè)地址轉(zhuǎn)到另個(gè)地址。更準(zhǔn)確地說(shuō)，筆“交易”指?jìng)€(gè)經(jīng)過(guò)簽名運(yùn)算的，表達(dá)價(jià)值轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。每筆“交易”都經(jīng)過(guò)特幣絡(luò)傳輸，由礦節(jié)點(diǎn)收集并封包區(qū)塊中，永久保存在區(qū)塊鏈某處。

錢(qián)包：

錢(qián)包指保存特幣地址和私鑰的軟件，可以它來(lái)接受、發(fā)送、儲(chǔ)存你的特幣。

基本趨勢(shì)

隨著總量的增加，新幣的制造速度會(huì)減慢，直到2140年達(dá)到2100萬(wàn)個(gè)總量上限。

比特幣交易平臺(tái)

Bitstamp、BTC-e、BTCChina(比特幣中國(guó))、OKCoin、火幣網(wǎng)、云幣網(wǎng)。

注意事項(xiàng)

備份錢(qián)包

價(jià)值、步驟、錢(qián)包加密、恢復(fù)錢(qián)包。

3、LTC(萊特幣)

萊特幣網(wǎng)絡(luò)每2.5分鐘(而不是10分鐘)就可以處理一個(gè)塊，因此可以提供更快的交易確認(rèn)。

萊特幣網(wǎng)絡(luò)預(yù)期產(chǎn)出8400萬(wàn)個(gè)萊特幣，是比特幣網(wǎng)絡(luò)發(fā)行貨幣量的四倍之多。

萊特幣在其工作量證明算法中使用了由ColinPercival首次提出的scrypt加密算法，這使得相比于比特幣，在普通計(jì)算機(jī)上進(jìn)行萊特幣挖掘更為容易。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)2.0架構(gòu)--可編程區(qū)塊鏈

1、基本架構(gòu)


2、以太坊

組成部分

數(shù)字貨幣以太幣(Ether)

用來(lái)構(gòu)建和發(fā)布分布式應(yīng)用的以太腳本(Ether)。

應(yīng)用場(chǎng)景

以太坊可以用來(lái)創(chuàng)建去中心化的程序、自治組織和智能合約

特點(diǎn)

智能合約(smartcontract)：存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的程序，由各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，需要運(yùn)行程序的人支付手續(xù)費(fèi)給結(jié)點(diǎn)的礦工或權(quán)益人。

叔塊(uncleblock)：將因?yàn)樗俣容^慢而未及時(shí)被收入母鏈的較短區(qū)塊鏈并入。使用的是有向無(wú)環(huán)圖的相關(guān)技術(shù)。

權(quán)益證明(proof-of-stake)：相較于工作量證明，可節(jié)省大量在挖礦時(shí)浪費(fèi)的電腦資源，并避免特殊應(yīng)用集成電路造成網(wǎng)絡(luò)中心化。(尚未實(shí)現(xiàn))

閃電網(wǎng)絡(luò)(lightningnetwork)：可提升交易速度、降低區(qū)塊鏈的負(fù)擔(dān)，提高可擴(kuò)展性。(尚未實(shí)現(xiàn))

開(kāi)發(fā)社區(qū)穩(wěn)固，不斷成長(zhǎng)，勇于使用硬分叉(hardfork)。

專(zhuān)用開(kāi)發(fā)語(yǔ)言

Serpent(類(lèi)python)

Solidity(類(lèi)Java)

Mutan(類(lèi)Go)

LLL(類(lèi)Lisp)

三、區(qū)塊鏈技術(shù)3.0架構(gòu)--超越貨幣、金融范圍的區(qū)塊鏈應(yīng)用

1、基本架構(gòu)

2、應(yīng)用場(chǎng)景

自動(dòng)化采購(gòu)

智能化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

供應(yīng)鏈自動(dòng)化管理

虛擬資產(chǎn)兌換、轉(zhuǎn)移

產(chǎn)權(quán)登記

3、產(chǎn)品舉例

ZEC

ZCash，建立在零知識(shí)證明隱私保密技術(shù)，基于Zerocashprotocol，可隱藏轉(zhuǎn)帳金額。

DGD

DigixGlobal，數(shù)字黃金，由英國(guó)倫敦金銀市場(chǎng)協(xié)會(huì)認(rèn)證的以太坊資產(chǎn)平臺(tái)，一種金本位數(shù)字支付系統(tǒng)。

SC

Sia，去中心化的云存儲(chǔ)。

ZCoin

建立在零知識(shí)證明隱私保密技術(shù)，基于Zerocoinprotocol，不能隱藏金額。

今日總結(jié)：

1、區(qū)塊鏈1.0到3.0進(jìn)化的策略就像是用短短的時(shí)間回顧了計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷史，從最早屬于個(gè)別人的特殊編程語(yǔ)言，到各個(gè)模塊的配合、到操作系統(tǒng)的爭(zhēng)奪，各類(lèi)SaaS服務(wù)層出不窮。

2、共識(shí)算法的發(fā)展也很像人類(lèi)的發(fā)展過(guò)程，從最早的靠打獵能力，POW算法的暴力運(yùn)算，誰(shuí)算得快聽(tīng)誰(shuí)的，再到后面的看誰(shuí)的獵物多聽(tīng)誰(shuí)的，POS算法……相信未來(lái)算法的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)發(fā)生出更多的變化。

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