3 区块链技术总结 .pdf

3.1.1什么是区块链（6：52）

1.2008年10月31日，中本聪创造发明了比特币，区块链是支持比特币的技术。

账本就是区块，区块连起来就是区块链。账本的可靠性是数字货币的基石。

要解决的问题：没有可信任的第三方，每个人都无法互相信任，转账要发广播，让所有人都

知道网络上的每个人每笔钱的来龙去脉，电子签名验证真实性，将转账记载账本上。

2.问题1谁来给大家记账？--共识机制

记账的人得被大家接受，所有的账本才能统一。

中本聪的共识机制：做题。谁先做出来谁有权利记账—工作量证明（POWproof-of-work）

工作量证明的本质：穷举（用哈希加密）

区块包括：交易数量、交易详情、区块头（区块头是一个区块的标签）

哈希值：每改变一个数的成功概率为2的n次方之一，参与运算的算力越强，概率越低难度

越大。今天比特币网络里的n大概是76，那成功率便为2的76次方之一。

为了有动力做题，第一个完成区块打包的节点会得到奖励（激励机制），目前奖励12.5比特

币。这个过程也被成为“挖矿”。

3.问题2怎么保证账本不被造假—数字签名验证、历史账本的存在

为了防止篡改，每个新加的区块，在区块头里记录上一个区块的哈希值，被称为哈希指针，

指向上一个区块，最终指向第一个创始区块。

通过哈希指针把所有的区块紧紧连接在一起，若改变任何一个区块里的任一字符，都会改变

这个区块的哈希值，让下一个区块的哈希指针失效。

4.问题3两个人同时打包出区块，听谁的？--最长链原则（谁长听谁的）

算力大于51%即为最长链，一般6块以内会分出胜负。

矿工的算力越强需要算的0就越多，保证谁都不能控制记账权。

普通人获得数字货币最简单的方法就是交易所购买，提现到钱包地址。

地址来自私钥-加密成为公钥—加密就是地址。只有私钥才能证明你是你，不可泄露。

3.1.2区块链概述（18:55）

1.区块链的基础

计算机密码学与数字签名（数字签名是密码学在区块链中的最大应用技术，还有哈西算法）

分布式系统与对等网络（区块链不是只有一个服务器的网络，所有的节点都是对等的）

博弈论与激励机制（对现有系统做了比较大的改动）

2.区块链两个重要的里程碑

比特币：区块链的第一个版本

以太坊：区块链的第二个版本，可编程的货币

3.区块链的基本概念：

交易：交易是有顺序的，是对账户系统的修改动作。交易的另一种形式是账户，账户之间的

转账就是交易行为。

链：一系列有顺序的交易或者一系列有顺序的日志

日志：日志是对信息系统的修动作（日志和交易是等价的）、

区块：一组交易构成块，通过链的方式连载一起，构成区块链。区块链是分布式“复制”账

本。

分布式共识：保证所有账本完全一样，解决账本的一致性问题。

智能合约：是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。合约是可执行的，

允许在没有第三方情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。

4.区块链的关键技术

分布式对等网络系统：地位都一样，没有中心结构。传统网络（非对等网络）是客户端/服

务器架构

分布式系统的共识：多人共同决定一个事，联盟链用

非对称密码学：重要应用就是数字签名，数字签名解决不可伪造、不可抵赖的问题

对称密码：加密/解密密钥相同，密钥必须必威体育官网网址

非对称密码：加密/解密密钥不同（双方各执一个）私钥必须必威体育官网网址，公钥可

以公开。

密码学哈希函数：哈希函数构造链，挖矿

博弈论与激励机会

5.典型的区块链系统

比特币：没有信任节点，所有节点对等（公开链）V1.0

以太坊：支持智能合约的执行（公开链）V2.0

超级账本：不是一个公开链，是联盟链。也支持智能合约的执行。V2.0

6.区块链分类

公开链（公有链）：所有人可参与

联盟链：被允许的人可以参与

发展历程：V1.0(比特币)—V2.0（以太坊）--V3.0（正在发展中，关注应用、用户隐私）

3.1.3分布式共识（18：42）

1..分布式共识：一组人或机器间，通过某种方式达成一直意见。

2.分布式共识方法

（1）中心共识：中央节点进行共识，提出共识意见，所有人按照这个意见进行，最为高效

的方法。中央节点若停止工作，整个系统停止工作，所有的工作将停滞。

（2）投票：如果没有中央节点，任何一个节点相对于别的节点来说都是平等的，通过投票

获取统一意见。在联盟链或私有链使用投票的方法，同时要考虑坏人的投票，坏人试图阻止

好人达成一致意见。

有坏人