區(qū)塊鏈原理及應(yīng)用簡(jiǎn)介v

1、sitte目錄一前言比特幣二三 四五是什么特征及分類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題六應(yīng)用前景展望云資通匯sitte前言比特幣的定義及特點(diǎn)比特幣是一種虛擬貨幣（數(shù)字貨幣）。比特幣是一種由開源的P2P軟件產(chǎn)生的電子幣，數(shù)字幣，是一種網(wǎng)絡(luò)虛擬資產(chǎn)。比特幣也被意譯為“比特金”。比特幣基于一套編碼、通過復(fù)雜算法產(chǎn)生，這一規(guī)則不受任何個(gè)人或組織干擾，去中心化；任何人都可以并運(yùn)行比特幣客戶端而參與制造比特幣；比特幣利用電子簽名的方式來實(shí)現(xiàn)流通，通過P2P分布式網(wǎng)絡(luò)來核查重復(fù)消費(fèi)。每一塊比特幣的產(chǎn)生、消費(fèi)都會(huì)通過P2P分布式網(wǎng)絡(luò)并告知全網(wǎng)，不存在的可能。特點(diǎn)：1.數(shù)字貨幣。2.不依托于任何或組織而利用計(jì)算機(jī)技術(shù)。3. 通過P2

2、P分布式技術(shù)實(shí)現(xiàn)，無中心點(diǎn)。4. 所有人均可自由的參與。5. 總量有限，不可再生。6. 本身機(jī)制開源，可以被山寨。云資通匯sitte前言比特幣與傳統(tǒng)對(duì)比：去中心化創(chuàng)新模式：去中心化賬本（比特幣）傳統(tǒng)模式：中心化賬本（）假設(shè)有這樣的一個(gè)小村莊，大家不是靠，而是是一個(gè)中心化賬本，賬本在的中心用賬本來誰有，每個(gè)人的賬本上都數(shù)據(jù)庫，上面寫著：的A賬號(hào)余額3000元，寫著：的A賬號(hào)余額3000元，的B賬號(hào)余的B賬號(hào)余額2000元。當(dāng)想要通過A賬號(hào)額2000元。當(dāng)想要通過A賬號(hào)轉(zhuǎn)賬1000元給李轉(zhuǎn)賬1000元給的B賬號(hào)時(shí)：四的B賬號(hào)時(shí)：到 通過，向提交轉(zhuǎn)賬要求。大吼一聲：大家注意啦，我用A賬號(hào)給等方式確認(rèn)

3、，并的B賬號(hào)轉(zhuǎn)1000塊錢。 附近的村民聽了確實(shí)檢查的A賬號(hào)是否有足夠余額。是，并且檢查的A賬號(hào)是否有足夠檢查通過后，增加一條轉(zhuǎn)賬：A賬號(hào)余額。向B賬號(hào)轉(zhuǎn)賬1000元，檢查通過后，村民往的賬本上寫：A賬號(hào)向并修改余額：A賬號(hào)余額=3000-1000=2000元，BB賬號(hào)轉(zhuǎn)賬1000元， 并修改余額：A賬號(hào)余額=3000-1000=2000元，B賬號(hào)余額賬號(hào)余額=2000=3000元=3000元。=2000附近的村民把轉(zhuǎn)賬告訴較遠(yuǎn)村民，一傳十十傳百，直到所有人都知道這筆轉(zhuǎn)賬，以此保證所有人賬本的一致性。云資通匯sitte前言比特幣與傳統(tǒng)對(duì)比：全部節(jié)點(diǎn)參與比特幣用戶在電腦上運(yùn)行比特幣客戶端軟件，這

4、樣的電腦稱為一個(gè)節(jié)點(diǎn)（node），大量節(jié)點(diǎn)電腦互相連接，形成一張像蜘蛛網(wǎng)一樣的P2P（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)想要通過A賬號(hào)轉(zhuǎn)賬1比特幣給的B賬號(hào)時(shí)，當(dāng)想要通過A賬號(hào)轉(zhuǎn)賬1比特幣給的B賬號(hào)時(shí)：向周圍節(jié)點(diǎn)廣播轉(zhuǎn)賬要求：A賬號(hào)轉(zhuǎn)賬1比特幣給B賬號(hào)，并用A賬號(hào)的私鑰簽名。（A賬號(hào)的私鑰可簡(jiǎn)單理解為A賬號(hào)的，只要知道A賬號(hào)的私鑰就能使用A賬號(hào)上的比特幣）周圍的節(jié)點(diǎn)通過A賬號(hào)的公鑰檢查簽名的真?zhèn)?，并且檢查的A賬號(hào)是否有足夠余額。檢查通過后，節(jié)點(diǎn)往的賬本上寫：A賬號(hào)向B賬號(hào)轉(zhuǎn)賬1比特幣元， 并修改余額：A賬號(hào)余額=3比特幣-1比特幣=2比特幣，B賬號(hào)余額=2比特幣+1比特幣=3比特幣。節(jié)點(diǎn)把這個(gè) 節(jié)點(diǎn)都收到這筆廣

5、播給周圍的節(jié)點(diǎn)，一傳十十傳百，直到所有。云資通匯sitte前言比特幣技術(shù)原理：?jiǎn)伪忍貛烹m然是電子貨幣，但比特幣系統(tǒng)中并沒有特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用來單純代表貨幣。本質(zhì)上，比特幣的存在是通過提現(xiàn)。通俗的來講，現(xiàn)實(shí)生活中我們有實(shí)在的紙張來代表我們的貨幣（比如面值10塊的RMB紙張代表著10塊錢RMB），當(dāng)我們?nèi)ズ藢?duì)財(cái)務(wù)時(shí)也提供對(duì)賬表示我們的貨幣去留。比特幣的提現(xiàn)依托于單，單類似于的對(duì)賬單，其通過貨幣的去留來證明你有多少貨幣，而不是提供給你具體的貨幣單元。單一筆的具體信息，比如付款人（發(fā)起方的公鑰）、收款人（接收方的公鑰）、付款金額（上一筆Hash值）等。信息）、付款人簽名（加密后的云資通匯sitte前言比

6、特幣技術(shù)原理：簽名數(shù)字簽名非對(duì)稱加密算法假設(shè)有三個(gè)單，代表用戶1給用戶2支付錢款“單1”，用戶2給用戶3支付錢款“單2”，用戶3給用戶4支付錢款“單3”。云資通匯sitte前言比特幣技術(shù)原理：區(qū)塊Block(塊、賬簿）：?jiǎn)蔚臄?shù)據(jù)單元叫做Block，一個(gè)Block上會(huì)很多單。Block有很多份，每個(gè)Block只比特幣全網(wǎng)10分鐘內(nèi)的信息，每約10分鐘產(chǎn)生一個(gè)新的Block。每生成一個(gè)Block，生產(chǎn)者獲得50個(gè)比特幣，每4年生產(chǎn)出21萬個(gè)Block后減半。比特幣總數(shù)2100萬生產(chǎn)Block的過程，被形象的稱為“挖礦”，生產(chǎn)工也被稱為“礦工”。截至2016年9月20號(hào)，全球礦工的全網(wǎng)算1616P（

7、 2016年1月800P ，2015年9月400P），個(gè)，從2009開始至2140年后生產(chǎn)完畢。截止2016年9月20號(hào)13:17，全網(wǎng)已有430625個(gè)Block被生產(chǎn)出來，總比特幣已達(dá)1800萬以上，總產(chǎn)量已達(dá)85%。2013年11月當(dāng)算力100P(百億億次，10的18次方)時(shí)，已超全球Top500超級(jí)計(jì)算機(jī)總和的9倍還多，目前已超總和100倍以上。云資通匯sitte前言比特幣技術(shù)原理：Block鏈：所有的Block以雙向鏈表的方式起來，且每個(gè)Block都會(huì)保存其上一個(gè)Block的Hash值（這樣Block之間的順序一旦確定就無法更改）。只有一個(gè)Block無上一節(jié)點(diǎn)，即：創(chuàng)世Block（第

8、一個(gè)Block)。Block鏈全網(wǎng)唯一，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有相同的備份。Block鏈一旦有更新則全網(wǎng)通知。云資通匯sitte前言比特幣歷史及相關(guān)問題1. 較大的政策風(fēng)險(xiǎn)，組織是否會(huì)承認(rèn)？德國(guó)：首個(gè)承認(rèn)比特幣具有合法貨幣地位。俄羅斯：對(duì)比特幣持強(qiáng)硬態(tài)度。韓國(guó)：拒絕承認(rèn)比特幣的貨幣地位。荷蘭：警告08年，一個(gè)名為“”的人在網(wǎng)絡(luò)上了一篇比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)（Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System）比特幣風(fēng)險(xiǎn)。：定義比特幣為資產(chǎn)。：承認(rèn)比特幣的貨幣地位。：首個(gè)比特幣。美國(guó)：表達(dá)了支持的態(tài)度。中國(guó)：不具有貨幣屬性，不是真正意義的貨幣。2009年1月

9、3日比特幣誕生，2010年5月22日之前前價(jià)格為0，2010年8月17日價(jià)格為0.0769美分2. 安全性如何得到保證，11年MyBitcoin遭遇了給你找回？，7.8W比特幣至今下落不明。2013年12月4日達(dá)到了1147的歷史高位，在中國(guó)的比特幣平臺(tái)創(chuàng)下了3. 總量有限決定了比特幣極具投機(jī)色彩，價(jià)格猶如失控的過山車。的天價(jià)。800010年比特幣僅為數(shù)美分一個(gè)，13年3月/個(gè)，4513年11月/個(gè)。8002013年12月5日，五部委共同發(fā)布關(guān)于防范比特幣風(fēng)險(xiǎn)的通4. 山寨幣是否對(duì)比特幣的造成威脅？知，比特幣價(jià)格應(yīng)聲而落，12月18日跌至522 ，2015年1月14日，比特幣價(jià)格迎來本次 的歷

10、史低點(diǎn)，114目前經(jīng)過在底部盤整和上升的階段，現(xiàn)在穩(wěn)定在四千多山寨幣層出不窮，目前發(fā)展的比較好的山寨幣有LTC（幣）。5. 比特幣本身機(jī)制是否存在未發(fā)現(xiàn)的致命漏洞？比特幣機(jī)制從目前來看似乎是“精妙絕倫、無懈可擊、堪稱神作”，但它畢竟僅存在了不到8年（09-16）。云資通匯sitte目錄一前言比特幣二三 四五是什么特征及分類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題六應(yīng)用前景展望云資通匯sitte簡(jiǎn)介的定義背景互聯(lián)網(wǎng)上的，幾乎都需要借助可資信賴的第信用機(jī)構(gòu)來處理電子支付信息。這類系統(tǒng)仍然內(nèi)生的受制于“基于信用的模式”是一個(gè)分布式賬本，一種通過去中心化和去信任的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案。它基于學(xué)原理而不基于信用，使

11、得任何達(dá)成一致的雙方直接支付，從而不需要第中介的參與云資通匯sitte簡(jiǎn)介的普適原理 當(dāng)前一切的加密幣，一切BlockChain，只是共識(shí)約定和存儲(chǔ)內(nèi)容不同 比特幣是特定共識(shí)約定與區(qū)塊內(nèi)容的實(shí)例體現(xiàn)（內(nèi)容：信息，共識(shí)約定：區(qū)塊時(shí)間內(nèi)加隨機(jī)數(shù)作salt后hash值最大，超50%群體驗(yàn)證） 應(yīng)用技術(shù)的過程本質(zhì)上是組織區(qū)塊內(nèi)容與論證共識(shí)約定合理性的過程云資通匯sitte簡(jiǎn)介創(chuàng)新計(jì)算范式云資通匯sitte簡(jiǎn)介全球關(guān)注和重視國(guó)際權(quán)威雜志術(shù)將影響世界。學(xué)人、哈佛商業(yè)、雜志等相繼技2015年9月創(chuàng)業(yè)公司R3全球頂級(jí)成立，包括、巴克萊大通、美國(guó)、德意志、匯豐、花旗、富國(guó)、三菱UFJ金融、等。目前已達(dá)47家成員

12、。2016年4月由中證機(jī)構(gòu)間報(bào)價(jià)系統(tǒng)等11家機(jī)構(gòu)共同發(fā)起的中國(guó)分布式總賬基礎(chǔ)協(xié)議（China Ledger）宣告成立2016年5月中國(guó)平安保險(xiǎn)()宣布與國(guó)際頂尖金，成為第一家中國(guó)區(qū)R3新公司R3建立了合成員。作伙伴關(guān)系，正式加入R3分布式分類賬2016年6月友邦人壽保險(xiǎn)公司加入R3，成為第二家中國(guó)區(qū)成員；2016年9月繼中國(guó)平安和的第三家中國(guó)金融機(jī)構(gòu)。友邦加入R3之后，中國(guó)招商成為加入R3云資通匯sitte目錄一前言比特幣二三 四五是什么特征及分類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題六應(yīng)用前景展望云資通匯sitte特征及分類特征開放，共識(shí)任何人都可以參與到透明，雙方的運(yùn)行規(guī)則是公開透明的，所有的數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)，每一臺(tái)設(shè)

13、備都能作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都獲得一份也是公開的，因此每一筆都對(duì)所有節(jié)點(diǎn)可見。完整的數(shù)據(jù)庫拷貝。節(jié)點(diǎn)間基于一套共識(shí)機(jī)制，由于節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間是去信任的，因此節(jié)點(diǎn)之間無通過競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算共同維護(hù)整個(gè)失效，其余節(jié)點(diǎn)仍能正常工作。任一節(jié)點(diǎn)需公開，每個(gè)參與的節(jié)點(diǎn)都是的。去中心，去信任由眾多節(jié)點(diǎn)共同組成一個(gè)端到端的網(wǎng)絡(luò)， 不存在中心化的設(shè)備和管理機(jī)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)之間數(shù) 據(jù)交換通過數(shù)字簽名技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，無需相互 信任，只要按照系統(tǒng)既定的規(guī)則進(jìn)行，節(jié)點(diǎn)之不可篡改，可追溯單個(gè)甚至多個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的修改無法影響其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫，除非能網(wǎng)絡(luò)中超過51%的節(jié)點(diǎn)同時(shí)修改，這幾乎不可能發(fā)生。中的每一筆都通過學(xué)方法與相鄰兩個(gè)區(qū)塊串聯(lián)，

14、因間不能也無法其他節(jié)點(diǎn)。此可以追溯到任何一筆的前世今生。云資通匯sitte特征及分類分類鏈由若干機(jī)構(gòu)發(fā)起，介于公有鏈和私有鏈之間，兼具部分去中心化的特征。公有鏈組織及管理機(jī)構(gòu)，無無中心服務(wù)器，參與的節(jié)點(diǎn)按照系統(tǒng)規(guī)則自由接入網(wǎng)絡(luò)、不受，節(jié)點(diǎn)間基于共識(shí)機(jī)制開展工作。私有鏈建立在某個(gè)企業(yè)內(nèi)部，系統(tǒng)的企業(yè)要求進(jìn)行設(shè)定，修改甚至是限于少數(shù)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)仍保留著性和部分去中心化的特征。規(guī)則根據(jù)權(quán)限僅的真實(shí)云資通匯sitte目錄一前言比特幣二三 四五是什么特征及分類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題六應(yīng)用前景展望云資通匯sitte網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字簽名數(shù)字簽名涉及到一個(gè)函數(shù)、者的公鑰、者的私鑰方簽名。數(shù)字簽名有兩個(gè)作用，一是能確

15、定消息確實(shí)是由 并發(fā)出來的。二是數(shù)字簽名能確定消息的完整性。SHA256一種散列函數(shù)，可以將任何一串?dāng)?shù)據(jù)輸入后得到一個(gè)256位的Hash值（散列值）。相同的數(shù)據(jù)輸入將得到相同的結(jié)果。輸 入數(shù)據(jù)只要稍有變化則將得到一個(gè)千差萬別的結(jié)果，且結(jié)果無法事先預(yù)知。正向計(jì)算十分容易，逆向計(jì)算極其科技條件下被視作不可能。，在當(dāng)前Merkle Tree一種二叉樹，使用它可以快速校驗(yàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的完整性。在比特幣網(wǎng)絡(luò)中，Merkle樹被用來歸納一個(gè)區(qū)塊中的所有信息，最終生成這個(gè)區(qū)塊所有信息的一個(gè)統(tǒng)一的值，區(qū)塊中任何一筆信息的改變都會(huì)使得Merkle樹改變。云資通匯sitte網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)任何都可以運(yùn)行一個(gè)完整的

16、比特幣節(jié)點(diǎn)，一個(gè)完整的比特幣節(jié)點(diǎn)包括：1.錢包，用戶在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行2.完整，了所有歷史，通過特殊的結(jié)構(gòu)保證歷史的安全性，并且用來驗(yàn)證新的3.礦工，通過及數(shù)學(xué)題來生區(qū)塊，如果可以賺取4.路由功能，必須功能，把其它節(jié)點(diǎn)傳遞過來的數(shù)據(jù)等信息再傳送給的節(jié)點(diǎn)云資通匯sitte網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：過程第1步：所有者A利用他的私鑰對(duì)前一次（比特幣來源）和下一位所有者B（ B以公鑰作為接受方地址）簽署一個(gè)數(shù)據(jù)簽名，并將這個(gè)簽名附加在這枚貨幣的末尾，制作成單第2步：A將都將收到的使用）單廣播至全網(wǎng)，比特幣就給了B，每個(gè)節(jié)點(diǎn)信息納入一個(gè)區(qū)塊中（得到6個(gè)區(qū)塊確認(rèn)后第3步：每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過解一道數(shù)學(xué)難題，從而去獲得創(chuàng)建新區(qū)塊權(quán)利，并

17、爭(zhēng)取得到比特幣的（新比特幣會(huì)在此過程中產(chǎn)生）第4步：當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)找到，它就向全網(wǎng)廣播該區(qū)塊的所有蓋時(shí)間戳對(duì)（取5個(gè)節(jié)點(diǎn)的中間值），并由全網(wǎng)其他節(jié)點(diǎn)核第5步：全網(wǎng)其他節(jié)點(diǎn)核對(duì)該區(qū)塊記賬的正確性，沒有錯(cuò)誤后他們將在該合法區(qū)塊之后競(jìng)爭(zhēng)下一個(gè)區(qū)塊，這樣就形成了一個(gè)合法記賬的（約10分鐘產(chǎn)生一個(gè)，基于最近2016個(gè)區(qū)塊的生成時(shí)間自動(dòng)調(diào)整難度值）。云資通匯sitte網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)云資通匯sitte網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：區(qū)塊頭版本號(hào)，標(biāo)示軟件及協(xié)議的相關(guān)版本信息1.2.父區(qū)塊值，的中父區(qū)塊頭的值，并且通過這個(gè)值每個(gè)區(qū)塊才首位相連組成了這個(gè)值對(duì)的安全性起到了的作用Merkle根，這個(gè)值是有區(qū)塊主體中所有的值3.再逐級(jí)兩

18、兩計(jì)算出來的一個(gè)數(shù)值，主要用于檢驗(yàn)一筆是否在這個(gè)區(qū)塊中存在時(shí)間戳，該區(qū)塊產(chǎn)生的時(shí)間，精確到秒4.5.6.難度值，該區(qū)塊相關(guān)數(shù)學(xué)題的難度目標(biāo)隨機(jī)數(shù)（Nonce），案的值該區(qū)塊相關(guān)數(shù)學(xué)題的答云資通匯sitte目錄一前言比特幣二三 四五是什么特征及分類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題六應(yīng)用前景展望云資通匯sitte問題工作量證明區(qū)塊頭包含一個(gè)隨機(jī)數(shù)，通過在散列函數(shù)中加入這個(gè)隨機(jī)數(shù)使得區(qū)塊的散列值出現(xiàn)了所需的0個(gè)數(shù)。節(jié)點(diǎn)通過反復(fù)嘗試來找到這個(gè)隨機(jī)數(shù)，這樣就構(gòu)建了一個(gè)工作量證明機(jī)制PoW。PoW機(jī)制的本質(zhì)是cpu一票，“大多數(shù)”的決定表達(dá)為最長(zhǎng)的鏈，因?yàn)樽铋L(zhǎng)的鏈包含了最大的工作量。如果大多數(shù)的cpu為誠(chéng)實(shí)的節(jié)點(diǎn)，那么誠(chéng)實(shí)的鏈條將以最快的速度延長(zhǎng)，并其他的競(jìng)爭(zhēng)鏈條。如果想要修改已出現(xiàn)的區(qū)塊，者必須重新完成該區(qū)塊的工作量外加該區(qū)塊之后所有區(qū)塊的工作量，并最終趕上和量。誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)的工作云資通匯sitte問題分叉同一時(shí)間段內(nèi)全網(wǎng)不止一個(gè)節(jié)點(diǎn)能計(jì)算出隨機(jī)數(shù)，即會(huì)有多個(gè)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中廣播它們各自打包好的臨時(shí)區(qū)塊（都是合法的）。某一節(jié)點(diǎn)若收到多個(gè)同一前續(xù)區(qū)塊的后繼臨時(shí)區(qū)塊，則該節(jié)點(diǎn)會(huì)在本地上建立分支，多個(gè)臨時(shí)區(qū)塊對(duì)應(yīng)多個(gè)分支。該僵局的打破要