區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)講解課件

區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)講解此PPT下載后可自行編輯修改你無(wú)法阻止像區(qū)塊鏈這樣的東西。它將無(wú)處不在，并迫使這個(gè)世界重新調(diào)整。區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)講解此PPT下載后可自行編輯修改你無(wú)法阻止像區(qū)1開(kāi)始啦！有電話可以隨時(shí)接聽(tīng)，如有疑問(wèn)可以隨時(shí)打斷我！開(kāi)始啦！有電話可以隨時(shí)接聽(tīng)，如有疑問(wèn)可以隨時(shí)打斷我！2前言3“三體人之間的交流是鏡面映射，所有信息都是公開(kāi)透明的，他們可以互相讀取對(duì)方的思維，所以無(wú)法隱瞞任何事情。”這是科幻作家劉慈欣在《三體》中的描繪。這種公開(kāi)透明的思維方式跟區(qū)塊鏈的去中心化思想是非常相似的。自比特幣白皮書(shū)誕生以來(lái)，區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展已有10年的歷史。資本已經(jīng)把區(qū)塊鏈作為風(fēng)口大力投入，創(chuàng)業(yè)公司如雨后春筍般涌現(xiàn)，巨頭企業(yè)搶灘布局開(kāi)發(fā)前沿技術(shù)。然而，除了“千帆競(jìng)技、百家爭(zhēng)鳴”這樣美好的場(chǎng)景，也存在一些暴富、神話、炒幣、割韭菜、騙局等不和諧之聲。在“區(qū)塊鏈+”、“+區(qū)塊鏈”的時(shí)代趨勢(shì)下，有人懷疑泡沫即將破裂，有人堅(jiān)信這場(chǎng)變革會(huì)帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)，有人拋出威脅論……然而大多數(shù)人對(duì)區(qū)塊鏈的理解還處于概念階段，可能只知道一些技術(shù)術(shù)語(yǔ)，但并不真正知道它究竟是什么？目前，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了許多區(qū)塊鏈相關(guān)報(bào)告與書(shū)籍，大致分為三類：一類是以“數(shù)字經(jīng)濟(jì)之父”唐塔普斯科特的《區(qū)塊鏈革命》為代表的描述區(qū)塊鏈對(duì)社會(huì)闡述革命性影響的偏宏觀書(shū)籍，一類是以安德魯·安東普洛斯的《精通比特幣》為代表的專注比特幣研究的書(shū)籍，最后一類是以納拉揚(yáng)·普魯斯蒂的《區(qū)塊鏈項(xiàng)目開(kāi)發(fā)指南》為代表的偏技術(shù)性書(shū)籍。這些書(shū)籍滿足了目前市場(chǎng)上想對(duì)區(qū)塊鏈有宏觀認(rèn)知的人士、對(duì)比特幣技術(shù)有興趣的人士，以及想了解區(qū)塊鏈開(kāi)發(fā)的技術(shù)人士的需求。但是，還有許多需求未被滿足，如對(duì)區(qū)塊鏈的架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的論述，對(duì)區(qū)塊鏈不同應(yīng)用場(chǎng)景的詳細(xì)介紹。可能大家會(huì)比較奇怪，我們?yōu)槭裁匆趨^(qū)塊鏈浪潮逐漸退卻的時(shí)候選擇發(fā)布這樣一份報(bào)告。許多人認(rèn)為這是區(qū)塊鏈的再一次破滅，而我們認(rèn)為這是區(qū)塊鏈美好時(shí)代的開(kāi)始。當(dāng)資本回歸理性，區(qū)塊鏈走下神壇，那些真正關(guān)注技術(shù)和應(yīng)用的公司才會(huì)走入大眾視野。前言3“三體人之間的交流是鏡面映射，所有信息都是公開(kāi)透明的，3技術(shù)篇——激蕩十年，技術(shù)革新5第一節(jié)區(qū)塊鏈誕生背景第二節(jié)區(qū)塊鏈的內(nèi)涵與特點(diǎn)第三節(jié)區(qū)塊鏈分類第四節(jié)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀技術(shù)篇——激蕩十年，技術(shù)革新5第一節(jié)區(qū)塊鏈誕生背景第二節(jié)區(qū)塊4區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)解讀——激蕩十年，技術(shù)革新本章要點(diǎn)按照區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)分布情況，區(qū)塊鏈可分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈三類區(qū)塊鏈系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層組成區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式“第二代互聯(lián)網(wǎng)”區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)從信息互聯(lián)網(wǎng)到價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)字貨幣時(shí)代、智能合約時(shí)代，將進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用時(shí)代區(qū)塊鏈的特點(diǎn)是：去中心化、透明性、開(kāi)放性、自治性、信息不可篡改及匿名性第1節(jié)：區(qū)塊鏈誕生背景第2節(jié)：區(qū)塊鏈的內(nèi)涵與特點(diǎn)第3節(jié)：區(qū)塊鏈分類第4節(jié)：區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀Part

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技術(shù)篇6區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)解讀——激蕩十年，技術(shù)革新本章要點(diǎn)按照區(qū)塊鏈的51.1

區(qū)塊鏈誕生背景Part

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技術(shù)篇61.1區(qū)塊鏈誕生背景Part1技術(shù)篇6Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈誕生背景區(qū)塊鏈誕生的歷史背景：生物進(jìn)化論、自由主義經(jīng)濟(jì)學(xué)、無(wú)政府主義及分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)區(qū)塊鏈雖然是一種社會(huì)熱潮，但是它的誕生絕不是偶然。社會(huì)學(xué)上，區(qū)塊鏈的誕生基于生物進(jìn)化論，經(jīng)濟(jì)學(xué)上基于自由主義經(jīng)濟(jì)學(xué)，政治學(xué)上基于無(wú)政府主義，最重要的是分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展成熟。社會(huì)學(xué)背景-生物進(jìn)化論信息社會(huì)的進(jìn)化論不同于工業(yè)社會(huì)，是基于數(shù)字關(guān)系，是從控制到失控，從邊緣到中心，從他治到自治。經(jīng)濟(jì)學(xué)背景-自由主義經(jīng)濟(jì)學(xué)哈耶克的自由主義經(jīng)濟(jì)學(xué)提到，要把貨幣的發(fā)行權(quán)還給任何一個(gè)人、機(jī)構(gòu)，即貨幣非國(guó)家化。技術(shù)背景-分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟是區(qū)塊鏈得以誕生的基礎(chǔ)，沒(méi)有分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，就不可能產(chǎn)生區(qū)塊鏈。政治學(xué)背景-無(wú)政府主義無(wú)政府主義在數(shù)字世界重新興起，區(qū)塊鏈最初是一些具有無(wú)政府主義價(jià)值觀的人創(chuàng)造出來(lái)的。7Part1技術(shù)篇區(qū)塊鏈誕生背景區(qū)塊鏈誕生的歷史背景：生Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈誕生背景第二代互聯(lián)網(wǎng)：價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、加密互聯(lián)網(wǎng)、分布式互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈被稱為“第二代互聯(lián)網(wǎng)”，主要是因?yàn)槠淇梢詫?shí)現(xiàn)從信息互聯(lián)網(wǎng)到價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)、從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、從公開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)到加密互聯(lián)網(wǎng)、從中心化互聯(lián)網(wǎng)到分布式互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變。互聯(lián)網(wǎng)： 1996 1998 2002 2009 2012 2013 2014 2016 2017E-Mail 門(mén)戶網(wǎng)站 即時(shí)通訊 電商 O2O 出行 互金 共享 AI信息流電商資金流電商物流電商比特幣可編程金融可編程社會(huì)8Part1技術(shù)篇區(qū)塊鏈誕生背景第二代互聯(lián)網(wǎng)：價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈誕生背景加密技術(shù)、分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展為區(qū)塊鏈的誕生奠定了強(qiáng)大的技術(shù)支撐1980Merkle

Ralf提出了Merkle-Tree這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的算法1982Lamport等人提出拜占廷將軍問(wèn)題1985Neal

Koblitz和VictorMiller分別提出橢圓曲線密碼學(xué)1990LeslieLamport提出具高容錯(cuò)的一致性演算法Paxos1991StuartHaber等提出用時(shí)間戳確保數(shù)位文件安全的協(xié)議1997Adam

Back發(fā)明Hashcash技術(shù)，為一種工作量證明算法2017及之后2016應(yīng)用領(lǐng)域更廣 Blockchain泛、更復(fù)雜的

3.0：應(yīng)用于政智能合約 府、醫(yī)療等更復(fù)雜的智能合約出現(xiàn)2012Blockchain2.0：智慧資產(chǎn)、智能合約發(fā)布2008中本聰發(fā)表論文《比特幣：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》2005Hal

Finney提出可重復(fù)使用的工作量證明機(jī)制1998Wei

Dai發(fā)布匿名的分散式電子現(xiàn)金系統(tǒng)B-money2001NSA發(fā)布了SHA-2系列算法，其中就包括目前應(yīng)用最廣的SHA-256算法2014Blockchain2.5：強(qiáng)調(diào)代幣應(yīng)用、分散式帳本、資料層區(qū)塊鏈，及結(jié)合人工智慧等金融應(yīng)用9Part1技術(shù)篇區(qū)塊鏈誕生背景加密技術(shù)、分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈誕生背景區(qū)塊鏈的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)字貨幣時(shí)代、智能合約時(shí)代，將進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用時(shí)代區(qū)塊鏈發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段，從1.0時(shí)代的數(shù)字貨幣，到2.0時(shí)代的智能合約，再到3.0時(shí)代對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)全面應(yīng)用的暢想。澳大利亞BTL公司主席John

Joseph

Foley曾表示：區(qū)塊鏈3.0時(shí)代一旦降臨，就將顛覆我們現(xiàn)在所有的認(rèn)知，我們將跨入一個(gè)全新的時(shí)代，一個(gè)不再有信任危機(jī)的時(shí)代。111.02.03.0區(qū)塊鏈1.0是以比特幣

、萊特幣等為代表的加密貨幣，是與轉(zhuǎn)賬、匯款和數(shù)字化支付相關(guān)的密碼學(xué)貨幣應(yīng)用數(shù)字貨幣時(shí)代區(qū)塊鏈2.0是以以太坊、瑞波幣為代表的智能合約，是經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)和金融領(lǐng)域的區(qū)塊鏈應(yīng)用智能合約時(shí)代區(qū)塊鏈3.0是區(qū)塊鏈技術(shù)在社會(huì)領(lǐng)域下的應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)，為各種行業(yè)提供去中心化解決方案大規(guī)模應(yīng)用時(shí)代Part1技術(shù)篇區(qū)塊鏈誕生背景區(qū)塊鏈的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)字貨101.2

區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)Part

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技術(shù)篇111.2區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)Part1技術(shù)篇11區(qū)塊鏈概念眾說(shuō)紛紜，主要是從區(qū)塊鏈的價(jià)值、本質(zhì)、技術(shù)三個(gè)方面去理解區(qū)塊鏈的核心價(jià)值是將數(shù)據(jù)的所有權(quán)還給了用戶，并幫助擁有數(shù)據(jù)所有權(quán)的用戶通過(guò)分享數(shù)據(jù)、資源和能力來(lái)獲得更合理的回報(bào)和收益。——董鱈，迅雷高級(jí)副總裁、網(wǎng)心科技營(yíng)銷(xiāo)副總裁區(qū)塊鏈它本質(zhì)上是一個(gè)技術(shù)體系，這個(gè)技術(shù)體系最核心的東西就用來(lái)防篡改和防抵賴，它是怎么做到的？它有很多技術(shù)方法，比如說(shuō)它有共識(shí)多方維護(hù)，有密碼學(xué)等等。——王宗友，騰訊科技區(qū)塊鏈技術(shù)負(fù)責(zé)人從技術(shù)角度區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了全鏈的數(shù)據(jù)，區(qū)塊鏈通過(guò)共識(shí)機(jī)制和P2P的傳播協(xié)議保證了數(shù)據(jù)的最終一致性，通過(guò)密碼學(xué)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)方式防止抵賴和篡改。——張一杰，宜信翼啟云服區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人區(qū)塊鏈，本質(zhì)上是一種去中心化的分布式賬本，作為一種持續(xù)增長(zhǎng)的、按序整理成區(qū)塊的鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同參與數(shù)據(jù)的計(jì)算和記錄，并且互相驗(yàn)證其信息的有效性。——?jiǎng)?，榕?shù)網(wǎng)絡(luò)COOPart

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)12區(qū)塊鏈概念眾說(shuō)紛紜，主要是從區(qū)塊鏈的價(jià)值、本質(zhì)、技術(shù)三區(qū)塊鏈Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)區(qū)塊鏈概念：分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式區(qū)塊鏈技術(shù)起源于化名為“中本聰”的學(xué)者在2008年發(fā)表的奠基性論文《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子現(xiàn)金系統(tǒng)》，關(guān)于區(qū)塊鏈的定義有很多，但都是在技術(shù)與價(jià)值兩個(gè)角度來(lái)闡述的。認(rèn)為，區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。工信部信息中心《2018年中國(guó)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》狹義區(qū)塊鏈：區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時(shí)間順序經(jīng)數(shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本；廣義區(qū)塊鏈：區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)驗(yàn)證和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來(lái)生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問(wèn)的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來(lái)編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式。13Part1技術(shù)篇區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)區(qū)塊鏈概念：分布式數(shù)據(jù)Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)區(qū)塊鏈特點(diǎn)：去中心化、透明性、開(kāi)放性、自治性、信息不可篡改及匿名性去中心化區(qū)塊鏈不再依賴于中央處理節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分布式記錄、存儲(chǔ)和更新透明性區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)記錄對(duì)全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)是透明的，數(shù)據(jù)記錄的更新操作也是透明的開(kāi)放性除了數(shù)據(jù)直接相關(guān)各方的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對(duì)所有人公開(kāi)自治性區(qū)塊鏈采用基于協(xié)商一致的規(guī)范和協(xié)議，任何人為的干預(yù)都不能起作用信息不可篡改區(qū)塊鏈系統(tǒng)的信息一旦經(jīng)過(guò)驗(yàn)證添加至區(qū)塊鏈后，就會(huì)永久儲(chǔ)存，無(wú)法更改匿名性區(qū)塊鏈的匿名性指每個(gè)人在區(qū)塊鏈上只需要一個(gè)與真實(shí)身份無(wú)關(guān)的虛擬身份14Part1技術(shù)篇區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)區(qū)塊鏈特點(diǎn)：去中心化、Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)區(qū)塊鏈的核心是去中心化，實(shí)現(xiàn)了架構(gòu)、治理和邏輯上的去中心化，但去中心≠消滅中心，只是弱中心去中心化區(qū)塊鏈技術(shù)使用分布式核算和存儲(chǔ)，不存在中心化的硬件或管理機(jī)構(gòu)，任意節(jié)點(diǎn)的權(quán)力和義務(wù)都是均等的，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)由整個(gè)系統(tǒng)中具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)來(lái)共同維護(hù)。任一節(jié)點(diǎn)停止工作都不會(huì)影響系統(tǒng)整體的運(yùn)作。需要注意的是，區(qū)塊鏈的去中心化只是弱化了中心，并不是消滅了中心。以太坊創(chuàng)始人Vitalik

Buterin于2017年2月發(fā)表的《The

meaning

of

decentralization》一文中，詳細(xì)闡述了去中心化的含義。他認(rèn)為應(yīng)該從三個(gè)角度來(lái)區(qū)分計(jì)算機(jī)軟件的中心化和去中心化：架構(gòu)、治理和邏輯：架構(gòu)（去）中心化：系統(tǒng)由多少物理計(jì)算機(jī)組成？可容忍這些計(jì)算機(jī)多少臺(tái)同時(shí)發(fā)生崩潰？治理（去）中心化：有多少個(gè)人或者組織最終控制著組成該系統(tǒng)的那些計(jì)算機(jī)？邏輯（去）中心化：指系統(tǒng)呈現(xiàn)的接口和數(shù)據(jù)是否像是一個(gè)單一的整體？中心式 分布式15Part1技術(shù)篇區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)區(qū)塊鏈的核心是去中心化Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)區(qū)塊鏈信息不可篡改，但是不可篡改≠不能篡改，只是篡改的成本較高信息不可篡改是區(qū)塊鏈的信任來(lái)源之一，這也是區(qū)塊鏈最容易被設(shè)想和應(yīng)用落地的。例如將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于溯源，如京東建立的“京東區(qū)塊鏈防偽追溯平臺(tái)”、菜鳥(niǎo)網(wǎng)絡(luò)和天貓國(guó)際利用區(qū)塊鏈記錄跨境進(jìn)口商品的物流全鏈信息等。區(qū)塊鏈的信息不可篡改也是具有兩面性的，數(shù)據(jù)唯一、可信任是其核心優(yōu)勢(shì)，但是當(dāng)身處復(fù)雜應(yīng)用體系的時(shí)候，數(shù)據(jù)經(jīng)常需要修改，如銀行密碼重置等，這對(duì)于不可篡改的區(qū)塊鏈來(lái)說(shuō)是硬傷。區(qū)塊鏈不可篡改≠不能篡改，只是篡改的成本較高。以下三種情況均可對(duì)其進(jìn)行篡改：信息不可篡改區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)P2P的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)軟件，沒(méi)有服務(wù)器，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)存儲(chǔ)一份完整數(shù)據(jù)，自己最多把自己節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)修改，然而只修改自身數(shù)據(jù)不能得到其他節(jié)點(diǎn)的承認(rèn)，無(wú)法驗(yàn)證通過(guò)，就不能將數(shù)據(jù)打包到區(qū)塊之中。除此之外，一個(gè)數(shù)據(jù)打包進(jìn)區(qū)塊后，更改某個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)，后續(xù)區(qū)塊數(shù)據(jù)都需要修改，篡改難度大。51%攻擊所謂51%

攻擊，

就是說(shuō)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有人的算力超過(guò)了全網(wǎng)的51%

。這會(huì)破壞區(qū)塊鏈的去中心化，

從而導(dǎo)致雙花等。改變共識(shí)機(jī)制改變共識(shí)機(jī)制指如果之前使用的是POW機(jī)制，可以選擇修改使用DPOS機(jī)制等，但這會(huì)使得區(qū)塊鏈的可信度降低。分叉分

叉

也

就

是

“

復(fù)

制

并

修改”

，

選擇分叉的一般是認(rèn)為區(qū)塊鏈的底層設(shè)計(jì)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，

通過(guò)分叉修改這些錯(cuò)誤。16Part1技術(shù)篇區(qū)塊鏈內(nèi)涵與特點(diǎn)區(qū)塊鏈信息不可篡改，但1.3

區(qū)塊鏈分類Part

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技術(shù)篇171.3區(qū)塊鏈分類Part1技術(shù)篇17Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈分類按照區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)分布情況，區(qū)塊鏈可分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈三類按照網(wǎng)絡(luò)范圍（區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)分布情況），區(qū)塊鏈可分為三種類型：公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈：公有鏈：節(jié)點(diǎn)不需要任何的身份驗(yàn)證機(jī)制，只需要遵守同樣的協(xié)議，即可獲取全部區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)，并且參與到區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制中。聯(lián)盟鏈：針對(duì)特定的某些組織機(jī)構(gòu)開(kāi)放的區(qū)塊鏈系統(tǒng)。私有鏈：完全被某個(gè)組織機(jī)構(gòu)控制并使用的區(qū)塊鏈系統(tǒng)。高節(jié)點(diǎn)的分化程度低困難容易公有鏈聯(lián)盟鏈私有鏈被單主體控制的難度公有鏈、聯(lián)盟鏈及私有鏈對(duì)比分析屬性公有鏈聯(lián)盟鏈私有鏈參與者任何人自由進(jìn)出聯(lián)盟成員個(gè)體或公司內(nèi)部共識(shí)機(jī)制POW/POS/DPOS分布式一致性算法分布式一致性算法記賬人所有參與者聯(lián)盟成員協(xié)商確定自定義激勵(lì)機(jī)制需要可選不需要中心化程度去中心化多中心化（多）中心化突出特點(diǎn)信用的自建立效率和成本優(yōu)化透明和可追溯承載能力3-20筆/秒1000-1萬(wàn)筆/秒1000-10萬(wàn)筆/秒典型場(chǎng)景虛擬貨幣支付、結(jié)算等企業(yè)內(nèi)部審計(jì)等18Part1技術(shù)篇區(qū)塊鏈分類按照區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)分布情況，區(qū)根據(jù)對(duì)接類型，區(qū)塊鏈可分為單鏈、側(cè)鏈和互聯(lián)鏈三類Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈分類“單鏈”指能夠單獨(dú)運(yùn)行的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，這些區(qū)塊鏈系統(tǒng)擁有完備的組件模塊，自成一個(gè)體系。例如，比特幣的主鏈和側(cè)鏈、以太坊的主鏈和側(cè)鏈、超級(jí)賬本項(xiàng)目中的Fabric搭建的聯(lián)盟鏈等。單鏈“互聯(lián)鏈”是通過(guò)跨鏈技術(shù)連接不同區(qū)塊鏈設(shè)施：包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議，互聯(lián)互通所形成的一個(gè)更大的生態(tài)區(qū)塊鏈。比如電商平臺(tái)公有鏈+物流公有鏈+物流聯(lián)盟鏈+銀行聯(lián)盟鏈

+.....，它們之間的相互協(xié)作、通訊、共識(shí)、就是一個(gè)典型的互聯(lián)鏈?；ヂ?lián)鏈“側(cè)鏈”屬于一種區(qū)塊鏈系統(tǒng)的跨鏈技術(shù)，指遵守側(cè)鏈協(xié)議的所有區(qū)塊鏈，該詞是相對(duì)比特幣主鏈來(lái)說(shuō)的。側(cè)鏈協(xié)議是指可以讓比特幣安全地從比特幣主鏈轉(zhuǎn)移到其他區(qū)塊鏈，又可以從其他的區(qū)塊鏈安全地返回比特幣主鏈的一種協(xié)議。側(cè)鏈連接類型19根據(jù)對(duì)接類型，區(qū)塊鏈可分為單鏈、側(cè)鏈和互聯(lián)鏈三類Part1根據(jù)生態(tài)的應(yīng)用范圍，區(qū)塊鏈可分為基礎(chǔ)鏈和行業(yè)鏈兩類Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈分類連接類型 側(cè)鏈基礎(chǔ)鏈特征：提供底層且通用的各類開(kāi)發(fā)協(xié)議和工具，方便開(kāi)發(fā)者在上面快速開(kāi)發(fā)出各種DAPP的一種區(qū)塊鏈，一般以公有鏈為主。典型案例：ETH、EOS等行業(yè)鏈特征：底層技術(shù)不如基礎(chǔ)鏈，但是為某些行業(yè)特別定制的基礎(chǔ)協(xié)議和工具。如果基礎(chǔ)鏈?zhǔn)峭ㄓ眯怨?，那行業(yè)鏈可理解為專用性公鏈。典型案例：BTM、GXS、SEER等生態(tài)的應(yīng)用范圍20根據(jù)生態(tài)的應(yīng)用范圍，區(qū)塊鏈可分為基礎(chǔ)鏈和行業(yè)鏈兩類Part1.4

區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀Part

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技術(shù)篇211.4區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀Part1技術(shù)篇21Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀區(qū)塊鏈系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層六層組成區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)模型如右圖所示，區(qū)塊鏈系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層六層組成：數(shù)據(jù)層：封裝了底層數(shù)據(jù)區(qū)塊以及相關(guān)的數(shù)據(jù)加密和時(shí)間戳等技術(shù)要素；網(wǎng)絡(luò)層：包括分布式組網(wǎng)機(jī)制、數(shù)據(jù)傳播機(jī)制和數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制；共識(shí)層：主要封裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各類共識(shí)算法；激勵(lì)層：將經(jīng)濟(jì)因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中來(lái)，主要包括經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制等；合約層：主要封裝各類腳本、算法和智能合約，是區(qū)塊鏈可編程特性的基礎(chǔ)；應(yīng)用層：封裝了區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用場(chǎng)景及案例。應(yīng)用層可編程貨幣可編程金融可編程社會(huì)合約層腳本代碼算法機(jī)制智能合約激勵(lì)層發(fā)行機(jī)制分配機(jī)制共識(shí)層POWPOS……網(wǎng)絡(luò)層P2P網(wǎng)絡(luò)傳播機(jī)制驗(yàn)證機(jī)制數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)區(qū)塊哈希函數(shù)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)Merkle樹(shù)時(shí)間戳非對(duì)稱加密區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)模型22Part1技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀區(qū)塊鏈系統(tǒng)一般數(shù)據(jù)層是最底層的技術(shù)，涉及數(shù)據(jù)區(qū)塊、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、哈希算法等技術(shù)要素?cái)?shù)據(jù)層——數(shù)據(jù)區(qū)塊數(shù)據(jù)區(qū)塊一般包含區(qū)塊頭和區(qū)塊體。區(qū)塊頭封裝了當(dāng)前版本號(hào)、前一區(qū)塊地址、當(dāng)前區(qū)塊的目標(biāo)哈希值、當(dāng)前區(qū)塊POW等共識(shí)過(guò)程的解隨機(jī)數(shù)、Merkle根以及時(shí)間戳等信息。數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層將一段時(shí)間內(nèi)接收到的交易數(shù)據(jù)和代碼封裝到一個(gè)帶有時(shí)間戳的數(shù)據(jù)區(qū)塊中，并按時(shí)間順序鏈接到當(dāng)前最長(zhǎng)的主區(qū)塊鏈上，生成最新的區(qū)塊。該過(guò)程涉及數(shù)據(jù)區(qū)塊、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、哈希算法、Merkle

樹(shù)、非對(duì)稱加密和時(shí)間戳等技術(shù)要素。Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀前一區(qū)塊后一區(qū)塊版本號(hào)前一區(qū)塊時(shí)間戳隨機(jī)數(shù)目標(biāo)哈希交易2交易3交易4交易5交易6交易7交易8……Hash2Hash3Hash4Hash5Hash6Hash7Hash8……Hash34Hash56Hash78Merkle根 區(qū)塊頭Hash12Hash1交易1Hash1234Hash1~8Hash5678區(qū)塊體區(qū)塊結(jié)構(gòu)23數(shù)據(jù)層是最底層的技術(shù)，涉及數(shù)據(jù)區(qū)塊、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、哈希算法數(shù)據(jù)層鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)是保證區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)完整的基礎(chǔ)，時(shí)間戳是區(qū)塊數(shù)據(jù)的存在性證明數(shù)據(jù)層——鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)取得記賬權(quán)的礦工將當(dāng)前區(qū)塊鏈接到前一區(qū)塊，形成最新的區(qū)塊主鏈。各個(gè)區(qū)塊依次環(huán)環(huán)相接，形成從創(chuàng)始區(qū)塊到當(dāng)前區(qū)塊的一條最長(zhǎng)主鏈，從而記錄了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的完整歷史。Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀區(qū)塊鏈鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)區(qū)塊頭1區(qū)塊頭2區(qū)塊頭3前一區(qū)塊的哈希值前一區(qū)塊的哈希值前一區(qū)塊的哈希值Merkle根Merkle根Merkle根區(qū)塊1

交易詳情區(qū)塊2

交易詳情區(qū)塊3

交易詳情數(shù)據(jù)層——時(shí)間戳?xí)r間戳是一個(gè)經(jīng)加密后形成的憑證文檔，可分為自建時(shí)間戳與具有法律效力的時(shí)間戳兩種。時(shí)間戳主要包含三部分：第一，需加時(shí)間戳的文件摘要；第二，DTS收到文件的日期和時(shí)間；第三，DTS的數(shù)字簽名。時(shí)間戳產(chǎn)生的過(guò)程：用戶首先將需要加時(shí)間戳的文件用Hash編碼加密形成摘要，然后將該摘要發(fā)送到DTS，DTS在加入了收到文件摘要的日期和時(shí)間信息后再對(duì)該文件加密（數(shù)字簽名），然后送回用戶。價(jià)值：時(shí)間戳可以作為區(qū)塊數(shù)據(jù)的存在性證明，有助于形成不可篡改和不可偽造的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)，更為重要的是，時(shí)間戳為未來(lái)基于區(qū)塊鏈的互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)增加了時(shí)間維度，使得通過(guò)區(qū)塊數(shù)據(jù)和時(shí)間戳來(lái)重現(xiàn)歷史成為可能。24鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)是保證區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)完整的基礎(chǔ)，時(shí)間戳是區(qū)塊數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)層哈希函數(shù)是一種安全散列算法，具有正向快速、逆向困難、輸入敏感和沖突避免的特點(diǎn)

Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀正向快速逆向困難輸入敏感沖突避免給定明文和hash算法，在有限時(shí)間和有限資源內(nèi)能計(jì)算出hash值。給定若干hash值，在有限時(shí)間內(nèi)很難（基本不可能）逆推出明文。原始輸入信息修改一點(diǎn)信息，產(chǎn)生的hash值看起來(lái)應(yīng)該都有很大不同。很難找到兩段內(nèi)容不同的明文，使得他們的hash值一致。哈希函數(shù)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)層——哈希函數(shù)區(qū)塊鏈通常并不直接保存原始數(shù)據(jù)或交易記錄，而是保存其哈希函數(shù)值，即將原始數(shù)據(jù)編碼為特定長(zhǎng)度的由數(shù)字和字母組成的字符串后計(jì)入?yún)^(qū)塊鏈。哈希函數(shù)：安全散列算法（Secure

Hash

Algorithm，縮寫(xiě)為SHA），能計(jì)算出一個(gè)數(shù)字信息所對(duì)應(yīng)到的、長(zhǎng)度固定的字符串（又稱消息摘要）的算法。且輸入的信息不同，它們對(duì)應(yīng)到不同字串的幾率很高。SHA家族的五個(gè)算法：SHA-1、SHA-224、SHA256、SHA-384和SHA-512，由美國(guó)國(guó)家安全局（NSA）所設(shè)計(jì)。常用的MD5也是一種哈希算法。SHA256函數(shù)解析任意一串?dāng)?shù)據(jù) 0-2^256整數(shù)SHA256函數(shù)25哈希函數(shù)是一種安全散列算法，具有正向快速、逆向困難、輸 PMerkle樹(shù)是區(qū)塊鏈的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，極大地提高了區(qū)塊鏈的運(yùn)行效率和可擴(kuò)展性數(shù)據(jù)層——Merkle樹(shù)Merkle樹(shù)是區(qū)塊鏈的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其作用是快速歸納和校驗(yàn)區(qū)塊數(shù)據(jù)的存在性和完整性。結(jié)構(gòu)：由一個(gè)根節(jié)點(diǎn)、一組中間節(jié)點(diǎn)和一組葉節(jié)點(diǎn)組成。葉節(jié)點(diǎn)包含存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或其哈希值，中間節(jié)點(diǎn)是它的兩個(gè)孩子節(jié)點(diǎn)內(nèi)容的哈希值，根節(jié)點(diǎn)也是由它的兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)內(nèi)容的哈希值組成。運(yùn)算過(guò)程：如右圖所示，Merkle樹(shù)運(yùn)算過(guò)程一般是將區(qū)塊體的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組哈希，并將生成的新哈希值插入到Merkle樹(shù)中，如此遞歸直到只剩最后一個(gè)根哈希值并記為區(qū)塊頭的Merkle根。優(yōu)點(diǎn)：首先極大地提高了區(qū)塊鏈的運(yùn)行效率和可擴(kuò)展性，使得區(qū)塊頭只需包含根哈希值而不必封裝所有底層數(shù)據(jù)，這使得哈希運(yùn)算可高效運(yùn)行在智能終端上；其次是可支持“簡(jiǎn)化支付驗(yàn)證”協(xié)議，即在不運(yùn)行完整區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的情況下，也能夠?qū)灰讛?shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀H(D1）H(D10）H(D20）【…】【…】H(D11）H(D1-10）H(D11-20）H(D1-20）-Merkle根Merkle樹(shù)示意圖26Merkle樹(shù)是區(qū)塊鏈的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，極大地提高了區(qū)塊鏈的運(yùn)非對(duì)稱加密是為滿足安全性需求和所有權(quán)驗(yàn)證需求而集成到區(qū)塊鏈中的加密技術(shù)，其加密解密密鑰不同數(shù)據(jù)層——非對(duì)稱加密非對(duì)稱加密是為滿足安全性需求和所有權(quán)驗(yàn)證需求而集成到區(qū)塊鏈中的加密技術(shù)，其采用的加密解密密鑰是不同的，加密的稱為公鑰，解密的稱為私鑰。公鑰加密，私鑰解密，叫加密；私鑰加密，公鑰解密，叫數(shù)字簽名。算法：RSA\DSA\Elgamal\Robin\D-H\ECC等特點(diǎn)：首先，用其中一個(gè)密鑰（公鑰或私鑰）加密信息后，只有另一個(gè)對(duì)應(yīng)的密鑰才能解開(kāi)；其次是公鑰可向其他人公開(kāi)、私鑰則保密，其他人無(wú)法通過(guò)公鑰推算出相應(yīng)的私鑰。目前區(qū)塊鏈采用的非對(duì)稱加密算法主要為ECC，即橢圓曲線加密算法，利用了某種特殊形式的橢圓曲線，即定義在有限域上的橢圓曲線，其方程如下：y2=x3+ax+b(mod

p)。其中，點(diǎn)（x，y）和一個(gè)無(wú)窮點(diǎn)O就組成了橢圓曲線E。Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀yxx橢圓曲線示例

y比特幣非對(duì)稱加密機(jī)制示例私鑰（50字符）公鑰（65字節(jié)）私鑰（256位）公鑰（20字節(jié)）地址（33字符）SHA256RIPEMD160SHA256Base5827非對(duì)稱加密是為滿足安全性需求和所有權(quán)驗(yàn)證需求而集成到區(qū)數(shù)據(jù)層網(wǎng)絡(luò)層封裝了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的組網(wǎng)形式P2P網(wǎng)絡(luò)、傳播機(jī)制及驗(yàn)證機(jī)制網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層封裝了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的組網(wǎng)方式、消息傳播協(xié)議和數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制等要素，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，通過(guò)設(shè)計(jì)特定的傳播協(xié)議和數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制，可使得區(qū)塊鏈系統(tǒng)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都能參與區(qū)塊數(shù)據(jù)的

校驗(yàn)和記賬過(guò)程，僅當(dāng)區(qū)塊數(shù)據(jù)通過(guò)全網(wǎng)大部分節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證后，才能記入?yún)^(qū)塊鏈。Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀網(wǎng)絡(luò)層——P2P網(wǎng)絡(luò)P2P網(wǎng)絡(luò)是區(qū)塊鏈的組網(wǎng)方式，P2P網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有平等、自治、分布等特性，所有節(jié)點(diǎn)以扁平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相互連通，不存在任何中心化的權(quán)威節(jié)點(diǎn)和層級(jí)結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均擁有路由發(fā)現(xiàn)、廣播交易、廣播區(qū)塊、發(fā)現(xiàn)新節(jié)點(diǎn)等功能。按照節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量的不同，可以分為全節(jié)點(diǎn)和輕量級(jí)節(jié)點(diǎn)：全節(jié)點(diǎn)保存了從創(chuàng)世區(qū)塊到當(dāng)前最新區(qū)塊為止的完整區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，并通過(guò)實(shí)時(shí)參與區(qū)塊數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和記賬來(lái)動(dòng)態(tài)更新主鏈，能夠獨(dú)立自主地校驗(yàn)所有交易，而不需借由任何外部參照；輕量級(jí)節(jié)點(diǎn)僅僅保存一部分區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，其任務(wù)是“支付驗(yàn)證”，不是“交易驗(yàn)證”。比特幣全節(jié)點(diǎn)及輕量級(jí)節(jié)點(diǎn)示意圖錢(qián)包完整區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點(diǎn)礦工錢(qián)包網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點(diǎn)28網(wǎng)絡(luò)層封裝了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的組網(wǎng)形式P2P網(wǎng)絡(luò)、傳播機(jī)制及驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)區(qū)塊鏈傳播與驗(yàn)證機(jī)制使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能參與區(qū)塊數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和記賬過(guò)程網(wǎng)絡(luò)層——傳播機(jī)制區(qū)塊鏈傳播機(jī)制：任一區(qū)塊數(shù)據(jù)生成后，將由生成該數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)廣播到全網(wǎng)其他所有的節(jié)點(diǎn)來(lái)加以驗(yàn)證。現(xiàn)有的區(qū)塊鏈傳播機(jī)制多根據(jù)比特幣傳播機(jī)制進(jìn)行設(shè)計(jì)。比特幣系統(tǒng)的交易數(shù)據(jù)傳播協(xié)議包括如下步驟：Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀網(wǎng)絡(luò)層——驗(yàn)證機(jī)制區(qū)塊鏈驗(yàn)證機(jī)制：P2P網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都隨時(shí)監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)中廣播的數(shù)據(jù)及新區(qū)塊。節(jié)點(diǎn)接收到鄰近節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)后，將首先驗(yàn)證該數(shù)據(jù)的有效性。如果有效，則按照接受順序?yàn)樾聰?shù)據(jù)建立存儲(chǔ)池以暫存尚未計(jì)入?yún)^(qū)塊的有效數(shù)據(jù)，同時(shí)繼續(xù)向鄰近節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)；如果無(wú)效，則立即廢棄該數(shù)據(jù)并終止傳播。鏈條，而將被接受區(qū)塊的隨機(jī)哈希值視為先于新區(qū)塊哈希值。比特幣交易節(jié)點(diǎn)將新生成的交易數(shù)據(jù)向全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播；每個(gè)節(jié)點(diǎn)都將收集到的交易數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到一個(gè)區(qū)塊中；每個(gè)節(jié)點(diǎn)基于自身算力在區(qū)塊中找到一個(gè)具有足夠難度的工作量證明；當(dāng)節(jié)點(diǎn)找到區(qū)塊的工作量證明后，就向全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)廣播此區(qū)塊；僅當(dāng)包含在區(qū)塊中的所有交易都是有效的且之前未存在過(guò)的，其他節(jié)點(diǎn)才認(rèn)同該區(qū)塊的有效性；其他節(jié)點(diǎn)接受該區(qū)塊并在該區(qū)塊末尾制造新的區(qū)塊以延長(zhǎng)該30區(qū)塊鏈驗(yàn)證機(jī)制示意圖節(jié)點(diǎn)一節(jié)點(diǎn)二數(shù)據(jù)傳播如果無(wú)效

廢棄該數(shù)據(jù)且終止傳播建立存儲(chǔ)池以暫存尚未記入?yún)^(qū)塊的有效數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)三如果有效

按照接受順序?yàn)樾聰?shù)據(jù)

數(shù)據(jù)傳播區(qū)塊鏈傳播與驗(yàn)證機(jī)制使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能參與區(qū)塊數(shù)據(jù)的校驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)層29共識(shí)層封裝了共識(shí)機(jī)制，保障各節(jié)點(diǎn)高效的針對(duì)區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性達(dá)成共識(shí)共識(shí)層——拜占庭將軍問(wèn)題拜占庭將軍問(wèn)題是由2013年圖靈獎(jiǎng)獲得者Leslie

Lamport提出的一個(gè)共識(shí)問(wèn)題，也是一個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)傳輸所遇到的問(wèn)題。背景及目的：拜占庭防御非常強(qiáng)大，需要十個(gè)鄰邦的一半以上同時(shí)進(jìn)攻才能攻破。問(wèn)題在于，一些將軍可能是叛徒，會(huì)發(fā)布假的（相反的）進(jìn)攻意向以破壞作戰(zhàn)計(jì)劃。這時(shí)，將軍們需要找到一種共識(shí)機(jī)制，可以遠(yuǎn)程協(xié)商，贏取戰(zhàn)斗。傳統(tǒng)解決方案：口頭協(xié)議（又稱為拜占庭容錯(cuò)算法，即利用通信次數(shù)換取信用，每個(gè)命令的執(zhí)行都需要節(jié)點(diǎn)間兩兩交互去核驗(yàn)信息）和書(shū)面協(xié)議區(qū)塊鏈解決方案：引入一個(gè)至少需要10分鐘求解的工作量計(jì)算，限制網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)時(shí)刻中被提出的進(jìn)攻時(shí)刻數(shù)目；將所有求解出的“工作量證明”都逐一加入，“工作量證明鏈”，記錄著所有參與攻擊時(shí)刻哈希計(jì)算的將軍及其工作量證明，以及工作量總和；基于工作量證明，只要算力足夠強(qiáng)大就可以在一致同意的時(shí)間內(nèi)安全的展開(kāi)攻擊。共識(shí)層共識(shí)層的目的是能夠在決策權(quán)高度分散的去中心化系統(tǒng)中，保障各節(jié)點(diǎn)高效的針對(duì)區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性達(dá)成共識(shí)。最早的共識(shí)機(jī)制是POW，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展，POS、DPOS等共識(shí)機(jī)制相繼涌現(xiàn)。區(qū)塊鏈共識(shí)層，即封裝了這些共識(shí)機(jī)制。Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀30共識(shí)層封裝了共識(shí)機(jī)制，保障各節(jié)點(diǎn)高效的針對(duì)區(qū)塊數(shù)據(jù)的有共識(shí)層共識(shí)機(jī)制需滿足一致性和有效性兩大性質(zhì)，目前已出現(xiàn)POW、POS、RPCA等多種共識(shí)性質(zhì)Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀權(quán)益證明（POS）節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)（N2N）瑞波共識(shí)算法（RPCA）股權(quán)代理人共識(shí)（DPOS）POOl驗(yàn)證池PAXOS簡(jiǎn)化拜占庭容錯(cuò)（SBFT）RAFT實(shí)用拜占庭容錯(cuò)（PBFT）消耗時(shí)間量證明（POET）工作量證明（POW）區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制的目標(biāo)是使所有的誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)保存一致的區(qū)塊鏈視圖，需滿足兩個(gè)性質(zhì)：一致性和有效性，一般從安全性、擴(kuò)展性、性能效率、資源消耗等四個(gè)維度來(lái)評(píng)價(jià)共識(shí)機(jī)制的技術(shù)水平。目前已出現(xiàn)了多種共識(shí)機(jī)制，包括POW（工作量證明法）、POS（權(quán)益證明法）、RPCA

（瑞波共識(shí)算法）、DPOS

（股權(quán)代理人共識(shí)）、PooI驗(yàn)證池等。共識(shí)機(jī)制的類型31共識(shí)機(jī)制需滿足一致性和有效性兩大性質(zhì)，目前已出現(xiàn)POW、Pa“按勞分配”機(jī)制POW傳播速度快但能源消耗大，“按資分配”機(jī)制POS節(jié)能但信用基礎(chǔ)不牢固共識(shí)層——POW背景：POW在1999年

Markus

Jakobsson

和Ari

Juels的文章中被真正提出，實(shí)際上就是為信息的傳遞加入了成本，從而降低信息傳遞效率，并加入一個(gè)隨機(jī)元素保證一段時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以有權(quán)進(jìn)行信息廣播。工作原理：簡(jiǎn)單理解為“按勞分配”，即付出多少勞動(dòng)獲得多少報(bào)酬，區(qū)塊鏈中的勞動(dòng)指你為網(wǎng)絡(luò)提供的計(jì)算服務(wù)，即算力×?xí)r長(zhǎng)。優(yōu)點(diǎn)：理想狀態(tài)下可以吸引很多用戶參與其中，會(huì)促使區(qū)塊鏈產(chǎn)品初始階段快速發(fā)展，節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)迅速擴(kuò)大。缺點(diǎn)：算力是由計(jì)算機(jī)硬件CPU、GPU等提供的，能源消耗大，且用戶也從個(gè)人挖礦發(fā)展到大的礦池、礦場(chǎng)，算力越來(lái)越集中，去中心化程度減弱。除此之外，其獎(jiǎng)勵(lì)會(huì)按照一定的周期減半，用戶積極性會(huì)降低。Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀共識(shí)層——POS背景：POS最初引入是作為一種手段來(lái)對(duì)抗已知的比特幣網(wǎng)絡(luò)攻擊的，特別是51%攻擊。在創(chuàng)始區(qū)塊中會(huì)明確寫(xiě)明股權(quán)分配比例，之后通過(guò)轉(zhuǎn)讓、交易等方式逐漸分散股權(quán)，并通過(guò)“利息”的方式新增貨幣進(jìn)行激勵(lì)。工作機(jī)制：簡(jiǎn)單理解為“按資分配”，即根據(jù)用戶持有貨幣的數(shù)量和時(shí)間，發(fā)放利息。優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)節(jié)能，不需要耗費(fèi)大量電力和能源，同時(shí)，相對(duì)于POW機(jī)制更去中心化，但也有可能因?yàn)橛脩魜G失等原因，導(dǎo)致通貨緊縮。缺點(diǎn)：如果完全使用POS機(jī)制，只能通過(guò)IPO的方式發(fā)行，這會(huì)導(dǎo)致“少數(shù)人”低成本獲得大量貨幣，可能會(huì)大量拋售，信用基礎(chǔ)不牢固。因此，大部分區(qū)塊鏈產(chǎn)品會(huì)采用POW+POS機(jī)制，或者采用DPOS機(jī)制。32“按勞分配”機(jī)制POW傳播速度快但能源消耗大，“按資分共識(shí)層DPOS共識(shí)能耗低效率高但用戶積極性不高，RAFT共識(shí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易理解變現(xiàn)但易造成隱患共識(shí)層——DPOS背景：DPOS是在POW和POS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其解決POW能耗高，避免POS權(quán)益分配下可能的“信任天平”偏頗。比特股最先引入這一機(jī)制，目的是用于發(fā)布去中心化自治公司，發(fā)行股份，產(chǎn)生利潤(rùn)并分配給股東。工作原理：由社區(qū)中選舉出來(lái)的可信賬戶即得票數(shù)排行前101位來(lái)創(chuàng)建區(qū)塊，這101個(gè)賬戶之前權(quán)力相等并可通過(guò)投票的方式更換。類似在股份制公司中，普通股民無(wú)法進(jìn)入董事會(huì)，需要選舉代表人來(lái)代替他們決策。優(yōu)點(diǎn)：能耗更低，更加去中心化，確認(rèn)速度快，出塊時(shí)間短，效率非常高。缺點(diǎn)：用戶投票的積極性不高，在處理壞節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中存在諸多困難，可能會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成安全隱患。Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀共識(shí)層——RAFT背景：RAFT也是一種基于領(lǐng)導(dǎo)者的共識(shí)，由PAXOS衍生而來(lái)，是在復(fù)制狀態(tài)機(jī)的背景下提出來(lái)的。在這個(gè)方法中，在一組服務(wù)器的狀態(tài)機(jī)會(huì)產(chǎn)生同樣狀態(tài)的副本，因此，即使有一些服務(wù)器崩潰了，這組服務(wù)器也還能繼續(xù)執(zhí)行。工作原理：RAFT算法包含三種角色：跟隨者（follower）、候選人（candidate）和領(lǐng)導(dǎo)者（leader），這三種角色可以隨著時(shí)間和條件的變化相互轉(zhuǎn)換。一般有兩個(gè)過(guò)程，首先進(jìn)行領(lǐng)導(dǎo)者選舉，其次是日志復(fù)制，即記錄日志和提交數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單，容易被軟件工程師所理解，更容易編碼實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)：RAFT算法從節(jié)點(diǎn)不會(huì)拒絕主節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求，容易出現(xiàn)隱患，且只能容錯(cuò)故障節(jié)點(diǎn)。33DPOS共識(shí)能耗低效率高但用戶積極性不高，RAFT共識(shí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)各種共識(shí)算法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，區(qū)塊鏈平臺(tái)選擇共識(shí)算法時(shí)需綜合考慮各因素，有所舍棄Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀35各種共識(shí)算法在拜占庭容錯(cuò)、確認(rèn)速度、可擴(kuò)展性、吞吐量（TPS）等方面都各有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，沒(méi)有一種共識(shí)算法在各方面是完美的。各平臺(tái)在選擇共識(shí)算法的時(shí)候也需要綜合考慮各因素，有所舍棄。各共識(shí)算法對(duì)比分析POWPOSDPOSPBFTRAFT拜占庭容錯(cuò)50%50%50%33%無(wú)確認(rèn)速度60min＜100s＜100s＜10s＜10s可擴(kuò)展性強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)弱弱吞吐量（TPS）＜100＜1000＜1000＜2000＞10k使用平臺(tái)用戶比特幣、以太坊點(diǎn)點(diǎn)幣、未來(lái)幣比特股Hyperiedgerfabric0.6etcd來(lái)源：新時(shí)代區(qū)塊鏈研究院各種共識(shí)算法具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，區(qū)塊鏈平臺(tái)選擇共識(shí)算法時(shí)Par34激勵(lì)層將經(jīng)濟(jì)因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中，包括發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制激勵(lì)層——發(fā)行機(jī)制發(fā)行機(jī)制主要針對(duì)的是公有鏈，主要對(duì)該鏈中數(shù)字貨幣發(fā)行的規(guī)定，包括發(fā)行數(shù)量、手續(xù)費(fèi)等。以比特幣為例，貨幣乘以每個(gè)區(qū)塊比特幣數(shù)量的總數(shù)是現(xiàn)有貨幣的總比特?cái)?shù)。每個(gè)區(qū)塊產(chǎn)生比特幣的數(shù)量是隨著區(qū)塊的數(shù)量遞減的。最初，每個(gè)區(qū)塊可以產(chǎn)生50個(gè)比特幣，當(dāng)區(qū)塊數(shù)量達(dá)到21萬(wàn)后，每個(gè)區(qū)塊產(chǎn)生的比特幣數(shù)量將降到25個(gè)，之后再降到12.5個(gè)。以此類推，到2140年，每個(gè)區(qū)塊產(chǎn)生的比特幣數(shù)量將降為10個(gè)，屆時(shí)，比特幣的數(shù)量將穩(wěn)定在2100萬(wàn)個(gè)。36激勵(lì)層激勵(lì)層將經(jīng)濟(jì)因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中，主要包括經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的發(fā)行制度和分配制度，其功能是提供一定的激勵(lì)措施，鼓勵(lì)節(jié)點(diǎn)參與區(qū)塊鏈中安全驗(yàn)證工作，并將經(jīng)濟(jì)因素納入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)體系中，激勵(lì)遵守規(guī)則參與記賬的節(jié)點(diǎn)，并懲罰不遵守規(guī)則的節(jié)點(diǎn)。Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀比特幣供給需求曲線P2100萬(wàn) QD(q)??2(??)??1(??)如右圖所示，比特幣的生產(chǎn)成本隨著比特幣的數(shù)量增加而增加，供給曲線斜率增加，推高價(jià)格。在比特幣數(shù)量穩(wěn)定在2100萬(wàn)上限之后，其供給曲線將變成一條垂直的直線。隨著需求曲線向外移動(dòng)，需求增加，比特幣價(jià)格也將繼續(xù)上行。激勵(lì)層將經(jīng)濟(jì)因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中，包括發(fā)行機(jī)制和激勵(lì)層35不同的區(qū)塊鏈系統(tǒng)分配機(jī)制不同，比特幣系統(tǒng)已有13種分配機(jī)制，PPS和DGM最流行37Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀分配機(jī)制是指，區(qū)塊鏈系統(tǒng)中收入等經(jīng)濟(jì)資源的配置。正如中國(guó)“以按勞分配為主，多種分配方式并存的分配制度”，在每個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，也有自己的一套分配機(jī)制。在比特幣系統(tǒng)中，大量的小算力節(jié)點(diǎn)會(huì)選擇加入“礦池”，通過(guò)集聚力量提高挖到新區(qū)塊的概率，共享該區(qū)塊的比特幣和手續(xù)費(fèi)獎(jiǎng)勵(lì)。據(jù)B統(tǒng)計(jì)，目前存在13種不同的分配機(jī)制，最流行的是PPS和DGM。比特幣系統(tǒng)分配機(jī)制簡(jiǎn)述PPS根據(jù)股份比例為各節(jié)點(diǎn)估算和支付一個(gè)固定的理論收益PPLNS最后N個(gè)股份內(nèi)貢獻(xiàn)的實(shí)際股份比例來(lái)分配區(qū)塊中的比特幣DGM收取部分挖出的貨幣,然后在之後以正規(guī)化過(guò)的值返還給礦工PROT根據(jù)節(jié)點(diǎn)貢獻(xiàn)的股份按比例的分

各合作節(jié)點(diǎn)根據(jù)其在配比特幣ESMPPS均等支付SMPSS按資金最大值雙幾何制，在短期內(nèi)

對(duì)每個(gè)貢獻(xiàn)節(jié)點(diǎn)支付RSMPPS優(yōu)先支付最近的礦工CPPSRB最高每股薪酬獎(jiǎng)勵(lì)BPM比特幣聯(lián)合開(kāi)采POT目標(biāo)薪酬制ELIGIUS提交工作證明賺取股份SCORE按比例分配獎(jiǎng)勵(lì)Triplemining將獲得獎(jiǎng)勵(lì)的1%按照各個(gè)礦池計(jì)算力的比例分發(fā)不同的區(qū)塊鏈系統(tǒng)分配機(jī)制不同，比特幣系統(tǒng)已有13種分配機(jī)3736合約層封裝區(qū)塊鏈系統(tǒng)的各類腳本代碼、算法以及智能合約等，可分為圖靈完備和非圖靈完備合約層發(fā)展：區(qū)塊鏈1.0時(shí)代，合約層基本是缺失的，所以數(shù)字貨幣只能進(jìn)行交易，而無(wú)法應(yīng)用于其他領(lǐng)域或者進(jìn)一步的邏輯推理。區(qū)塊鏈2.0時(shí)代被稱為智能合約時(shí)代，合約層正式出現(xiàn)，其他領(lǐng)域應(yīng)用區(qū)塊鏈成為可能。起源：合約層最早應(yīng)用是以太坊提出的，以太坊合約層包括以太坊虛擬機(jī)和智能合約兩部分。以太坊虛擬機(jī)封裝了可以執(zhí)行圖靈完備的腳本語(yǔ)言，可以通過(guò)編寫(xiě)腳本語(yǔ)言作為智能合約部署到以太坊區(qū)塊鏈中，實(shí)現(xiàn)對(duì)各行業(yè)的賦能。分類：智能合約根據(jù)圖靈完備（指一系列操作數(shù)據(jù)的規(guī)則，如指令集、編程語(yǔ)言、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)等，可以用來(lái)模擬單帶圖靈機(jī)的可計(jì)算系統(tǒng)）與否可以分為兩類：圖靈完備和非圖靈完備。圖靈完備的智能合約具有強(qiáng)適應(yīng)性，可以對(duì)邏輯復(fù)雜的業(yè)務(wù)進(jìn)行編程，但也有可能陷入死循環(huán)。非圖靈完備智能合約不能進(jìn)行邏輯復(fù)雜的業(yè)務(wù)操作，但設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、效率高、系統(tǒng)安全。38合約層合約層封裝區(qū)塊鏈系統(tǒng)的各類腳本代碼、算法以及由此生成的更為復(fù)雜的智能合約，是建立在區(qū)塊鏈虛擬機(jī)之上的商業(yè)邏輯和算法，是實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈系統(tǒng)靈活編程和操作數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。Part

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技術(shù)篇區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀合約層封裝區(qū)塊鏈系統(tǒng)的各類腳本代碼、算法以及智能合約等，合約37附錄：專業(yè)名詞附錄38附錄：專業(yè)名詞附錄3838專業(yè)名詞解釋區(qū)塊鏈：分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。自由主義經(jīng)濟(jì)學(xué)：指當(dāng)代西方經(jīng)濟(jì)理論中強(qiáng)調(diào)自由放任理論與政策的經(jīng)濟(jì)學(xué)體系和流派，產(chǎn)生于20世紀(jì)20—30年代，70年代末以來(lái)，繼承了資產(chǎn)階級(jí)古典自由主義經(jīng)濟(jì)理論，并走向極端，大力宣揚(yáng)自由化、私有化、市場(chǎng)化和全球化。分布式賬本：不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的數(shù)字化所有權(quán)記錄（因不需要中央管理員或中央數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）；這種賬本能在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)之間相互復(fù)制，且各項(xiàng)交易均由私鑰簽署。無(wú)政府主義：又譯作安那其主義，是一系列政治哲學(xué)思想，其目的在于提升個(gè)人自由及廢除政府當(dāng)局與所有的政府管理機(jī)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)：保存賬本副本的共識(shí)網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器的成員或系統(tǒng)，并可擔(dān)任不同角色，如發(fā)出、驗(yàn)證、接收和通知等。概括而言，節(jié)點(diǎn)可被視作虛擬機(jī)實(shí)例。加密：通過(guò)Quorum結(jié)構(gòu)及保密碼，實(shí)施交易完整性驗(yàn)證及密碼驗(yàn)證的過(guò)程，無(wú)需信任或依靠中央權(quán)力。散列函數(shù)：一個(gè)應(yīng)用編程界面通過(guò)名為散列的流程為每個(gè)文件創(chuàng)建唯一的鑰匙或數(shù)字指紋。公鑰：其他錢(qián)包將交易金額發(fā)送至這一公共地址。私鑰：唯一與所有者連接且只有交易參與方知道的加密鑰匙；秘密地鎖在數(shù)字錢(qián)包中?？蓴U(kuò)展性：在受到大量運(yùn)營(yíng)請(qǐng)求測(cè)試時(shí)，能夠應(yīng)對(duì)、完成逐漸增加的吞吐量并保持甚至提高性能水平或效率的能力。延遲性指交易處理延遲。吞吐量：衡量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可以處理多少宗交易的標(biāo)準(zhǔn)。附錄39專業(yè)名詞解釋區(qū)塊鏈：分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加39專業(yè)名詞解釋SHA-1：一種密碼散列函數(shù)，美國(guó)國(guó)家安全局設(shè)計(jì)，并由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST）發(fā)布為聯(lián)邦數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)（FIPS）。SHA-1可以生成一個(gè)被稱為消息摘要的160位（20字節(jié)）散列值，散列值通常的呈現(xiàn)形式為40個(gè)十六進(jìn)制數(shù)。RSA算法：一種非對(duì)稱加密算法，1977年由羅納德·李維斯特（Ron

Rivest）、阿迪·薩莫爾（AdiShamir）和倫納德·阿德曼（Leonard

Adleman）一起提出，通常是先生成一對(duì)RSA

密鑰，其中之一是保密密鑰，由用戶保存；另一個(gè)為公開(kāi)密鑰，可對(duì)外公開(kāi)，甚至可在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中注冊(cè)。DSA算法：Schnorr和ElGamal簽名算法的變種，被美國(guó)NIST作為DSS(DigitalSignature

Standard)，是基于整數(shù)有限域離散對(duì)數(shù)難題的，其安全性與RSA相比差不多。Elgamal算法：一種較為常見(jiàn)的加密算法，它是基于1985年提出的公鑰密碼體制和橢圓曲線加密體系，既能用于數(shù)據(jù)加密也能用于數(shù)字簽名，其安全性依賴于計(jì)算有限域上離散對(duì)數(shù)這一難題。D-H算法：安全性基于在有限域中計(jì)算離散對(duì)數(shù)的難度的一種加密算法。可用于密鑰分發(fā)，但不能用于加/解密報(bào)文，核心思想是求有限域上離散對(duì)數(shù)。ECC算法：橢圓加密算法，一種建立公開(kāi)密鑰加密的演算法，基于橢圓曲線數(shù)學(xué)。橢圓曲線在密碼學(xué)中的使用是在1985年由NealKoblitz和Victor

Miller分別獨(dú)立提出的。區(qū)塊：一個(gè)區(qū)塊是一個(gè)數(shù)據(jù)包，其中包含零個(gè)或多個(gè)交易，前塊（“父塊”）的散列值，以及可選的其他數(shù)據(jù)。除了初始的“創(chuàng)世區(qū)塊”以外，每個(gè)區(qū)塊都包含它父塊的散列值，區(qū)塊的全部集合稱為區(qū)塊鏈，其包含了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里的全部交易歷史。附錄40專業(yè)名詞解釋SHA-1：一種密碼散列函數(shù)，美國(guó)國(guó)家安全局設(shè)計(jì)40專業(yè)名詞解釋共識(shí)機(jī)制：區(qū)塊鏈或分布式賬本技術(shù)應(yīng)用的一種無(wú)需依賴中央機(jī)構(gòu)來(lái)鑒定和驗(yàn)證某一數(shù)值或交易的機(jī)制。共識(shí)機(jī)制是所有區(qū)塊鏈和分布式賬本應(yīng)用的基礎(chǔ)。RPCA：瑞波共識(shí)算法，使一組節(jié)點(diǎn)能夠基于特殊節(jié)點(diǎn)列表形成共識(shí)。初始特殊節(jié)點(diǎn)列表就像一個(gè)俱樂(lè)部，要接納一個(gè)新成員，必須由該俱樂(lè)部51%的會(huì)員投票通過(guò)。PAXOS：一種傳統(tǒng)的分布式一致性算法，是一種基于選舉領(lǐng)導(dǎo)者的共識(shí)機(jī)制。領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)擁有絕對(duì)權(quán)限，并允許強(qiáng)監(jiān)督節(jié)點(diǎn)參與，其性能高，資源消耗低。所有節(jié)點(diǎn)一般有線下準(zhǔn)入機(jī)制，但選舉過(guò)程中不允許有作惡節(jié)點(diǎn)，不具備容錯(cuò)性。PBFT：實(shí)用拜占庭容錯(cuò)，這是分布式計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)特征，容忍一定程度的錯(cuò)誤，而且支持該系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行并達(dá)成協(xié)議。今天，傳統(tǒng)的拜占庭共識(shí)協(xié)議在概念驗(yàn)證設(shè)置中扮演著一定角色。在此類設(shè)置中，所有節(jié)點(diǎn)均相互認(rèn)識(shí)（已許可系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中的已驗(yàn)證及受信任的驗(yàn)證人隨機(jī)選取，但總是需要大多數(shù)通過(guò)，對(duì)拜占庭偽裝者及Sybil攻擊有很好的防護(hù)性能）。SBFT：簡(jiǎn)化拜占庭容錯(cuò)，這個(gè)算法中，區(qū)塊驗(yàn)證者是一個(gè)知名的機(jī)構(gòu)。一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)一定要接受這個(gè)區(qū)塊，當(dāng)然這取決于錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。在這樣的系統(tǒng)中，最少要有

2f+1

的節(jié)點(diǎn)必須要接受商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的新區(qū)塊，f

就是錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。POOI驗(yàn)證池：基于傳統(tǒng)的分布式一致性技術(shù)以及數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制，Pool（聯(lián)營(yíng)）驗(yàn)證池是目前行業(yè)內(nèi)大范圍使用的共識(shí)機(jī)制。POET：消耗時(shí)間量證明，超級(jí)賬本鋸齒湖項(xiàng)目中使用的共識(shí)。每個(gè)參與者都需要有個(gè)等待時(shí)間，來(lái)確保安全的程序集。獲得最短等待時(shí)間的參與者會(huì)被選為挖出區(qū)塊，經(jīng)過(guò)等待時(shí)間，挖出區(qū)塊。N2N：節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)，只有交易涉及的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)參與的機(jī)制，回避了傳統(tǒng)的共識(shí)機(jī)制。附錄120專業(yè)名詞解釋共識(shí)機(jī)制：區(qū)塊鏈或分布式賬本技術(shù)應(yīng)用的一種無(wú)需依41附錄：參考文獻(xiàn)附錄42附錄：參考文獻(xiàn)附錄4242參考文獻(xiàn)《區(qū)塊鏈革命：比特幣底層技術(shù)如何改變貨幣、商業(yè)和世界》，【加】唐塔普斯科特《區(qū)塊鏈技術(shù)驅(qū)動(dòng)金融：數(shù)字貨幣與智能合約技術(shù)》，【美】阿爾文德·納拉亞南、【美】約什·貝努《區(qū)塊鏈：從數(shù)字貨幣到信用社會(huì)》，【中】長(zhǎng)鋏、【中】韓鋒《區(qū)塊鏈啟示錄：中本聰文集》，【美】菲爾·尚帕涅《商業(yè)區(qū)塊鏈：開(kāi)啟加密經(jīng)濟(jì)新時(shí)代》，【美】威廉·穆賈雅《區(qū)塊鏈項(xiàng)目開(kāi)發(fā)指南》，【印】納拉揚(yáng)·普魯斯蒂《區(qū)塊鏈：賦能萬(wàn)物的事實(shí)機(jī)器》，【美】保羅·維格納、【美】邁克爾·凱西《區(qū)塊鏈：定義未來(lái)金融與經(jīng)濟(jì)新格局》，【中】張健《解密比特幣》，【中】劉寧、【中】沈大?！吨厮茔y行業(yè)：論突破性技術(shù)如何在下一個(gè)十年帶來(lái)行業(yè)聚變》，德勤《區(qū)塊鏈共識(shí)：價(jià)值互聯(lián)的不變協(xié)議》，畢馬威《杭州市區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，杭州市人民政府金融工作辦公室《2018區(qū)塊鏈招聘分析報(bào)告》，鏈塔智庫(kù)《_國(guó)內(nèi)區(qū)塊鏈研究熱點(diǎn)的文獻(xiàn)計(jì)量分析》，王發(fā)明、朱美娟《區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望》，袁勇、王飛躍附錄43參考文獻(xiàn)《區(qū)塊鏈革命：比特幣底層技術(shù)如何改變貨幣、商業(yè)和世界43感謝聆聽(tīng)！感謝聆聽(tīng)！44區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)講解此PPT下載后可自行編輯修改你無(wú)法阻止像區(qū)塊鏈這樣的東西。它將無(wú)處不在，并迫使這個(gè)世界重新調(diào)整。區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)講解此PPT下載后可自行編輯修改你無(wú)法阻止像區(qū)45開(kāi)始啦！有電話可以隨時(shí)接聽(tīng)，如有疑問(wèn)可以隨時(shí)打斷我！開(kāi)始啦！有電話可以隨時(shí)接聽(tīng)，如有疑問(wèn)可以隨時(shí)打斷我！46前言47“三體人之間的交流是鏡面映射，所有信息都是公開(kāi)透明的，他們可以互相讀取對(duì)方的思維，所以無(wú)法隱瞞任何事情?！边@是科幻作家劉慈欣在《三體》中的描繪。這種公開(kāi)透明的思維方式跟區(qū)塊鏈的去中心化思想是非常相似的。自比特幣白皮書(shū)誕生以來(lái)，區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展已有10年的歷史。資本已經(jīng)把區(qū)塊鏈作為風(fēng)口大力投入，創(chuàng)業(yè)公司如雨后春筍般涌現(xiàn)，巨頭企業(yè)搶灘布局開(kāi)發(fā)前沿技術(shù)。然而，除了“千帆競(jìng)技、百家爭(zhēng)鳴”這樣美好的場(chǎng)景，也存在一些暴富、神話、炒幣、割韭菜、騙局等不和諧之聲。在“區(qū)塊鏈+”、“+區(qū)塊鏈”的時(shí)代趨勢(shì)下，有人懷疑泡沫即將破裂，有人堅(jiān)信這場(chǎng)變革會(huì)帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)，有人拋出威脅論……然而大多數(shù)人對(duì)區(qū)塊鏈的理解還處于概念階段，可能只知道一些技術(shù)術(shù)語(yǔ)，但并不真正知道它究竟是什么？目前，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了許多區(qū)塊鏈相關(guān)報(bào)告與書(shū)籍，大致分為三類：一類是以“數(shù)字經(jīng)濟(jì)之父”唐塔普斯科特的《區(qū)塊鏈革命》為代表的描述區(qū)塊鏈對(duì)社會(huì)闡述革命性影響的偏宏觀書(shū)籍，一類是以安德魯·安東普洛斯的《精通比特幣》為代表的專注比特幣研究的書(shū)籍，最后一類是以納拉揚(yáng)·普魯斯蒂的《區(qū)塊鏈項(xiàng)目開(kāi)發(fā)指南》為代表的偏技術(shù)性書(shū)籍。這些書(shū)籍滿足了目前市場(chǎng)上想對(duì)區(qū)塊鏈有宏觀認(rèn)知的人士、對(duì)比特幣技術(shù)有興趣的人士，以及想了解區(qū)塊鏈開(kāi)發(fā)的技術(shù)人士的需求。但是，還有許多需求未被滿足，如對(duì)區(qū)塊鏈的架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)的論述，對(duì)區(qū)塊鏈不同應(yīng)用場(chǎng)景的詳細(xì)介紹。可能大家會(huì)比較奇怪，我們?yōu)槭裁匆趨^(qū)塊鏈浪潮逐漸退卻的時(shí)候選擇發(fā)布這樣一份報(bào)告。許多人認(rèn)為這是區(qū)塊鏈的再一次破滅，而我們認(rèn)為這是區(qū)塊鏈美好時(shí)代的開(kāi)始。當(dāng)資本回歸理性，區(qū)塊鏈走下神壇，那些真正關(guān)注技術(shù)和應(yīng)用的公司才會(huì)走入大眾視野。前言3“三體人之間的交流是鏡面映射，所有信息都是公開(kāi)透明的，47技術(shù)篇——激蕩十年，技術(shù)革新5第一節(jié)區(qū)塊鏈誕生背景第二節(jié)區(qū)塊鏈的內(nèi)涵與特點(diǎn)第三節(jié)區(qū)塊鏈分類第四節(jié)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)及技術(shù)解讀技術(shù)篇——激蕩十年，技術(shù)革新5第一節(jié)區(qū)塊鏈誕生背景第二節(jié)區(qū)塊48區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)解讀——激蕩十年，技術(shù)革新本章要點(diǎn)按照區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)分布情況，區(qū)塊鏈可分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈三類區(qū)塊鏈系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層組成區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式“第二代互聯(lián)網(wǎng)”區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)從信息互聯(lián)網(wǎng)到價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈的發(fā)展