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区块链开发技术有哪些(区块链技术的发展详解)

2017年夏季加拿大滑铁卢大学(University of Waterloo)教授L F Nazs对我讲:“他的学生维塔利克˙布特林(Vitalik Buterin)岀生于1994年,布特林创建了以太坊(Ethereum)并且发行了以太

2017年夏季加拿大滑铁卢大学(University of Waterloo)教授L F Nazs对我讲:“他的学生维塔利克˙布特林(Vitalik Buterin)岀生于1994年,布特林创建了以太坊(Ethereum)并且发行了以太币。以太坊是一个开源型有智能合约功能的公共区块链平台。通过其加密货币以太币(Ether)提供去中心化的虚拟机(“以太虚拟机” Ethereum Virtual Machine)来处理点对点合约。

区块链技术的发展


区块链的四大核心技术:1、分布式账本,在区块链中起到了数据的存储作用;2、共识机制,在区块链中起到了统筹节点的行为,明确数据处理的作用;3、密码学,可以保证数据安全,验证数据归属;4、智能合约,在区块链中起到了数据执行与应用的功能。


首先,分布式账本构建了区块链的框架,它本质是一个分布式数据库,当一笔数据产生后,经大家处理,就会储存在这个数据库里面,所以分布式账本在区块链中起到了数据存储的作用;区块链由众多节点共同组成一个端到端的网络,不存在中心化的设备和管理机构,节点间数据交换通过数字签名技术进行验证,无需人为式的互相信任,只要按照既定的规则进行。节点间也无法欺骗其他节点。因为整个网络都是去中心化的,每个人都是参与者,每个人都有话语权。

其次,因为分布式账本去中心化的特点,决定了区块链网络是一个分布式的结构,每个人都可以自由的加入其中,共同参与数据的记录,但与此同时,就衍生出来令人头疼的“拜占庭将军”问题,即网络中参与的人数越多,全网就越难以达成统一,于是就需要另一套机制来协调全节点账目保持一致,共识机制就制定了一套规则,明确每个人处理数据的途径,并通过争夺记账权的方式来完成节点间的意见统一,最后谁取得记账权,全网就用谁处理的数据。所以共识机制在区块链中起到了统筹节点的行为,明确数据处理的作用。

任何人都可以参与到区块链网络,每一台设备都能作为一个节点,每个节点都允许获得一个完整的数据库,节点间都有一套共识机制,通过竞争,计算,共同维护整个区块链,任一节点失效,其余节点仍能正常工作。相当于认可你的游戏规则,比特币有比特币的共识机制,全球认可就可以参与比特币挖矿,因为你认可了它的共识机制,也可理解为认可它的游戏规则。比特币的规则就是进行庞大的运算,谁先算出来就给谁奖励POW。

第三,数据进入分布式数据库中,也不是单纯的打包进来就没事了,底层的数据构架则是由区块链密码学来决定的,打包好的数据块,会通过密码学中哈希函数处理成一个链式的结构,后一个区块包含前一个区块的哈希值,因为哈希算法具有单向性,抗篡改等特点,所以只在区块链网络中,数据一旦上链就不可篡改,且可追溯,另外你的账户也会通过非对称加密的方式进行加密,进而保证了数据的安全,验证了数据的归属。

单个或多个数据库的修改无法影响其他数据库了。除了超过整个网络51%的数据同时修改,这几乎不可能发生。区块链中的每一笔交易都通过密码学方式与相邻两个区块串联,因此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。这里就是区块链的数据结构,区块头和区块体。密码学 哈希值,时间戳,通过时间戳来决定它的顺序,不会打乱。

这个原理运作到我们的商业体系里边,包括商品体系,我们所说的溯源,可以查询到商品在哪里生产的,生产原材料是什么,从后往前一步一步查找到,因为我们在每做一步动作的同时把信息数据写到区块链的体系里,通过这个体系我就可以查找到是不是使用的这个原材料,是不是用这个工艺生产出来的。通过这样一个数据的结构存储达到我们共同相信它,这商品的确是这样生产出来的,相信这是真的。

另外数据无法修改,如果想要修改要达到51%的人才可以,从股权上理解,拥有公司51%的股权在这个公司就有话语权。这只是一个可能性而已。为什么用区块链技术比互联网技术更历害、更安全呢,因为他分布开了,如果你想要去修改里面的数据,作为黑客要找到所有记这个账的计算机,每台计算机都要修改,也许能很快找到其中一台把它改掉,但很难把所有的改掉。

最后,可以在分布式账本的基础上,搭建应用层面的智能合约。当我们想要解决一些信任问题,可以通过智能合约,将用户间的约定用代码的形式,将条件罗列清楚,并通过程序来执行,而区块链中的数据,则可以通过智能合约进行调用,所以智通合约在区块链中起到了数据执行与应用的功能。

智能合约可帮助您以透明、无冲突的方式交换金钱、财产、股份或任何有价值的物品,同时避免中间商的服务,甚至说智能合约将在未来取代律师这个职务。通过智能合约方式,资产或货币被转移到程序中,程序运行此代码,并在某个时间点自动验证一个条件,它会自动确定资产是应该去一个人还是回到另一个人,或者应该立即退还给发送它的人或其组合。(自动强制执行,赖不了账)与此同时,分散账本也是存储和复制文件,使其具有一定的安全性和不变性。


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