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区块链与以太坊技术基础教程
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2016-12-13
10:27:46
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区块链与以太坊技术基础教程 主要介绍了区块链的通用的概念知识、行业背景、如何编写一份智能合约
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区块链与以太坊技术基础教程
2008年基于区块链(Blockchain)的第个应特币(BitCoin)诞以来,这项
基于络协议的底层技术被越来越多型融机构所关注并利,国际货币基组织
(IMF)在其份数字货币报告中明确指出“它具有改变融的潜”,英国政府在其发
的《分布式账本技术:超越区块链中》明确指出了将先应于传统融业并且英国央
已经在考虑发数字货币,欧洲证券及市场管理局(ESMA)提出了“区块链对整个融
业产巨深刻的变化”的论调,纳斯达克借助区块链建私股权交易平台Linq,花
旗、汇丰、富国等银纷纷加R3区块链联盟并设置的研究实验室,德勤借助基于区
块链的Rubix平台提供咨询和审计,特币的发明者中本聪(Dorian S.Nakamoto)甚被提
名为2016年诺贝尔经济学奖等等。
区块链技术简介
()不得不先谈谈特币
在传统的付模型下,我们必须要通过个中化的机构(如银)来完成交易 。
通过特币,我们可以完成点对点的付,不需要任何中间。在特币络中每个节
点都是个中,所有节点都参与记账,每个节点都保留个完整交易账本。所以我们称
区块链为“多中化”或“去单中化”。
!
图:传统付模型与特币付模型
节点账本的数据结构如下图所。每分钟成个区块,区块记录了这分钟全部
的交易信息。区块与区块通过hash值相互连接,这些区块按时间排成个线性序列,因此
形象的被称为“区块链”。个区块包含区块头和区块体,区块头中记录了区块的信息,区
块体中记录了交易信息。那么谁来记账呢?答案是“矿”(Miner)。这些“矿”就是特币
络中收集、传播、确认和执交易的节点。矿们将交易分组,打包成区块,上传
络。
!
特币络需要解决个重要的问题:对系统状态的共识。这个问题由共识算法解决:
矿们会互相竞争,以使他们打包的下个区块可以添加到区块链上。矿们每成功添加
个区块就会得到特币奖励,经济上的激励促使们为特币络做出贡献。矿们打
包区块的过程实际上是解决复杂数学问题的过程,这被称为作量证明(Pow)。矿打
包区块的能取决于计算能,也称为算(Hash Rate)。当矿对历史交易产分歧的
时候,区块链会出现分叉。每个矿会选择在认为是正确的分叉上继续记账,旦有
个分叉得到更多的持(即更的算),那么它的增长速度会指数级的超越其他分叉,
最终其他分叉会被遗忘。
!
!
图:区块链分叉
因此如果络中出现攻击者,意图把不合法的交易写区块链,那么除攻击者的计
算能超过全其他节点计算能的总和(称为51%攻击),攻击者才能让对他有利的那
条链变成最长的链。然这是个悖论:如果个户的算达到51%以上,他/她会选择
去保护这个区块链,进保护他/她的资产。
()区块链——去单中化和去信任的分布式账本
现在,请暂时忘掉特币吧,让我们思维发散些,假设区块上记录的交易信息不是
关于特币的,是关于法币的,那么可以将其于法币交易;假设区块上记录的不是交
易信息,是数字资产信息,如积分,那么可以将其于积分交换。
!
!
图:更加般的区块链应
区块链的定义:从技术的度来说, 区块链是个去单中化和去信任的分布式账本。
该技术让参与系统中的任意多个节点,把段时间内全部信息交流的数据,通过密码学算
法计算和记录到个数据块(区块),并且成该数据块的hash于链接(链)下个数
据块和校验,系统所有参与节点来共同认定记录是否为真。
去单中化:在过去的系统设计或者应开发中,都是考虑中服务器实现所有的信
息交换和数据存储。但在区块链中,通过构建分布式的结构体系和开源协议,让所有的参
与者都参与数据的记录和验证,再通过分布式传播发送给各个节点,即使部分节点受到攻
击或者损坏,也不会影响整个区块链的完整性和信息更新,相当于每个参与的节点都是“
中”。
去信任:在传统的互联模式中,是通过可信任的中央节点(如住房登记系统)或
者第三通道(如付宝)进信息的匹配验证和信任积累,所以其法实现价值传递
的去中化,能够去中化的定是需信背书的。从信任的度来看,区块链实质上
是通过数学法解决信任问题,所有的规则事先都以算法程序的形式表述出来,参与不
需要知道交易的对是“君”或者“”,更不需要借助第三机构来进交易背书或者
担保验证,只需要信任共同的算法就可以建互信,通过算法为参与者创造信、产
信任和达成共识。
区块链包括公有链、联盟链和私有链三种类型。公有链官发机构,由参与者
发组成,任何节点都可以随时加,随时退出。联盟链的节点加需要申请和份验证,
并签订协议,采基于协议的共识机制,由预设的某些节点进记账,建区块,实现分
布式账本,全所有节点都可以参与交易,并查看所有账本。私有链建在某个机构内部,
具体规则由机构来设定。
(三)区块链的共识算法
前泛使的共识机制有Pow、Pos、DPos、Pool等。
●
Pow(Proof of work作量证明)最典型的例就是特币中的挖矿,通过与或运算,
计算出个满规则的随机数,即获得本次记账权,发出本轮需要记录的数据,全
其它节点验证后起存储。Pow的缺点是挖矿造成量的资源浪费,以及共识达成的
周期较长。
●
Pos(Proof of stack权益证明)是Pow的种升级共识机制。根据每个节点所占代币的
例和时间,等例的降低挖矿难度,从加快找随机数的速度。Pos能够在定程度
上缩短了共识达成的时间。
●
DPos(Delegate Proof of stack股份授权证明)类似于董事会投票,持币者投出定数
量的节点,代理他们进验证和记账。DPos的优点是幅缩参与验证和记账节点的
数量,可以达到秒级的共识验证。缺点是整个共识机制还是依赖于代币。
●
Pool(验证池)是基于传统的分布式致性技术,整合了数据验证机制。其优点是不
需要代币也可以作,在成熟的分布式致性算法(PAXOS、RAFT)基础上,实现
秒级共识验证。缺点是去中化程度不如Pos,更适合多参与的多中商业模式。
这些共识机制并不是完全独的,他们彼此间会有重叠。除了以上四种外,还有些
其他的共识机制,如 Eris的Tendermint,和Corda的N2N。
(四)区块链——业应案例
彼此爱(Bitslove)是全球个为全球慈善组织建基于数字货币快速募资平台的营
利机构。通过这个募资平台,能够让慈善团体,营利组织充分利数字货币的安全、快
速,便捷和公开透明的特性,快速在全球进募资,这对于全球的慈善事业,也尚属
次。
!
图:BITSLOVE(彼此爱)
R3联盟(R3CEV)是家总部位于纽约的区块链创业公司,由其发起的R3区块链联
盟,今已吸引了数家巨头银的参与,其中包括富国银、美国银、纽约梅隆银、
花旗银、德国商业银、德意志银、汇丰银、三菱UFJ融集团、摩根丹利等。
近期,R3联盟连续发布新成果,如联合融技术公司Symbiont完成银团贷款交易区块链
测试等。
!
图:R3CEV区块链联盟
特股(Bitshares)是个基于区块链技术的融服务平台和开发平台。任何个和
机构,不必授权,就可以由的进转账、借贷、交易、发资产和智能货币、期货等,
也可以基于这个平台快速搭建出去中化、低成本、性能的虚拟币/股票/贵属交易
所、杠杆期货交易所、承兑关、资产管理平台(众筹)等。价格稳定的锚定货币、商
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资源评论
- weiwei228442018-02-27介绍的比较详细,就是不太深入!
- 守琴使者2017-11-07非常不错,实用性很高
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