区块链的核心技术包括哪些_区块链的核心技术包括哪些分布式技术？_百科

Bitget下载

注册下载Bitget下载，邀请好友，即有机会赢取 3,000 USDT

APP下载官网注册

很多朋友会问区块链的核心技术，包括分布式技术，可见有人不'；Idon’我对这个问题了解不多，是吗？那么区块链的核心技术是什么，包括分布式技术？？让'；让我们仔细看看边肖的作品！

简单来说，区块链是一个分布式数据库，提供拜占庭容错，保证最终的一致性；从数据结构上看，是基于时间序列的链式数据块结构；从节点拓扑的角度来看，其所有节点都是冗余备份；在操作上，它提供了一个基于加密技术的公钥和私钥管理系统来管理帐户。

也许以上概念太抽象了。我给你举个例子，这样你就能理解了。

你可以想象有100台电脑分布在世界各地。这100台计算机之间的网络是广域网，这100台计算机的所有者不'；不要互相信任。

所以我们可以采用什么样的算法(共识机制)为其提供可信环境，使

节点之间的数据交换过程不被篡改，生成的历史记录不被篡改；

每个节点的数据都会同步到最新的数据。，并将验证最新数据的有效性；

基于少数服从多数的原则，全节点维护的数据可以客观地反映交换历史。

区块链是解决上述问题的技术方案。

二、区块链的核心技术构成

无论是公链还是联盟链，至少需要四个模块：P2P网络协议、分布式一致性算法(共识机制)、加密签名算法、账号和存储模型。

1。P2P网络协议

P2P网络协议是所有区块链的最底层模块，负责交易数据的网络传输和广播，节点发现和维护。

通常我们使用的是比特币P2P网络协议模块，遵循一定的交互原理。。比如第一次连接到其他节点时，会要求你按照握手协议确认状态，握手结束后，开始请求对等节点的地址数据和块数据。

这个P2P交互协议也有自己的指令集。指令包含在消息头的命令字段中。这些命令为上层提供诸如节点发现、节点获取、块头获取、块获取等功能。这些功能都是很低级很基础的功能。。如果想了解更多，可以参考《比特币开发者'；s指南。

2。分布式一致性算法

在经典的分布式计算领域，我们有以Raft和Paxos算法族为代表的非拜占庭容错算法，也有具有拜占庭容错特性的PBFT共识算法。从技术进化的角度来看，我们可以画一张图，其中区块链技术经济地扩展了原有的分布式算法。

从图中可以看出，计算机应用一开始多为单点应用，为了高可用性和方便性而采用了冷灾备份，后来发展到了异地多活动。这些远程活动可以采用负载平衡和路由技术。随着分布式系统技术的发展，我们已经过渡到以Paxos和Raft为主导的分布式系统。在区块链领域，主要使用功率工作负荷证明算法、PoS权限证明算法和DPoS代理权限证明算法。以上三种是业界主流的共识算法。这些算法不同于经典的分布式一致性算法，因为它们结合了经济博弈的概念。下面我分别简单介绍这三种共识算法。

PoW:通常指在给定的约束条件下，解决一个特定难度的数学问题，谁解决得快，谁就获得记账权(块)。这个求解过程往往转化为一个计算问题。所以在比拼速度的情况下，就变成了谁的计算方法更好，谁的装备性能更好。

PoS:这是一种股权证明机制。它的基本概念是，生成一个区块的难度应该和你在网络中所占的股权(所有权比例)成正比。其实现的核心思想是：利用你锁定的令牌的铸币和一个小工作量证书计算出一个目标值。当达到目标值时，你可能会正确记账。

DPoS:简单理解，就是将PoS共识算法中的记账人转化为由指定数量的节点组成的小圈子，并不是每个人都可以参与记账。这个圆可以是21个节点或101个节点，这取决于设计。只有这个圈子里的节点才能把记账做对。这将大大提高系统的吞吐量，因为节点越少意味着网络和节点是可控的。

3。加密签名算法

在区块链领域，哈希算法是应用最广泛的。。哈希算法具有防碰撞、原始图像不可逆、难度友好等特点。

其中，谜题友好是很多PoW币存在的基础。在比特币中，使用SHA256算法作为工作量证明的计算方法。，也就是我们所说的挖掘算法。

在Litecoin上，我们还会看到Scrypt算法，与SHA256不同，需要大内存支持。而在其他一些货币中，我们还可以看到基于SHA3算法的挖掘算法。以太坊使用了Dagger-Hashimoto算法的改进版本，并将其命名为Ethash，这是一种IO耐火算法。

当然，除了挖掘算法，还会用到RIPEMD160算法，主要用来生成地址。在众多的比特币衍生代码中，大部分都采用了比特币地址设计。

除了地址，我们还会用到核心。它也是区块链令牌系统的基石：公钥和私钥加密算法。

比特币类别的代码中，基本使用ECDSA。ECDSA是ECC和DSA的结合，整个签名过程类似于DSA。不同的是签名中采用的算法是ECC(椭圆曲线函数)。

技术上，我们从生成私钥开始，然后从私钥生成公钥，最后从公钥生成地址。以上每一步都是一个不可逆的过程，也就是说不能从地址推导出公钥。从公钥派生到私钥。

4。账户和交易模型

从最初的定义中，我们知道，仅从技术角度来看，区块链可以被视为一个分布式数据库。那么，在大多数区块链使用什么类型的数据库呢？

我在设计元区块链的时候参考了各种数据库，包括NoSQL的BerkelyDB和LevelDB，还有一些货币使用的是基于SQL的SQLite。作为底层存储设备，它们大多是轻量级的嵌入式数据库。由于不涉及区块链的账本特征，这些存储技术与其他场合使用的存储技术没有区别。

区块链的账簿特征通常分为UTXO结构和基于科目余额结构的账簿结构。我们也称之为分类账模型。UTXO是"未用交易输入/输出"，翻译过来就是"未用交易输入/输出"。

本区块链中代币转账的一种记账方式，每次转账都以输入输出的形式出现；在平衡结构中，没有这样的模型。

从技术的角度和架构的角度，我用通俗的语言告诉你一些事情。，我对区块链的理解。

到底什么是区块链？区块链，一句话，区块链是一个储存系统，而且储存系统更详细。区块链是一个没有管理员的分布式存储系统，每个节点都有所有的数据。

常见的存储系统是什么样的？

如上图所示，最下面是数据，上面可以写数据。空间存储数据，软件管理数据，提供写数据的接口。这是存储系统。。例如，MySQL是最常见的存储系统。

普通存储系统有哪些问题？至少有两个常见问题

。第一种可用性不高，数据放在一个地方很危险。用专业术语来说，数据不可用。。

第二个问题是它的书写点单一，而且只有一个书写点。用专业术语来说，就是单点控制。

普通存储系统通常如何解决这两个问题？

Let'；让我们首先看看如何确保高可用性。普通的存储系统通常解决高可用性问题。多余的"方式。如上图所示，如果可以将数据复制成若干份，冗余到多个地方，就可以保证高可用性。一个地方的数据死了，其他地方还有数据。比如MySQL的主从集群就是这个原理，磁盘的RAID也是。

这里需要强调两点：数据冗余往往会导致一致性问题

。

1。比如MySQL的主从集群，实际上存在读写延迟，实际上是短时间读写不一致。这是数据冗余的副作用。

2。第二点，数据冗余往往会降低写的效率。因为数据同步也会消耗资源。看单点写。如果增加两个从库，实际上会影响写的效率。常见的存储系统是利用冗余来保证数据的高可用性。

然后第二个问题，普通存储系统。，能多写点吗？

答案是肯定的。比如以这个图为例：

其实MySQL可以做一个双主从同步，双主从同步，两个节点，同时写。如果您想要建立一个多房间、多活动的数据中心其实数据同步也是多机房多活动进行的。这里要强调的是，多点书写往往会导致书写的一致性问题和书写冲突。以MySQl为例，假设一个表的属性是自增ID，那么现在数据库中的数据是1234，那么其中一个节点写。，插入一条数据，可能会变成5，然后这五条数据同步到另一个主节点。在同步完成之前，如果另一个写节点也插入了一条数据，则也生成一条具有这个自增加id5的数据。所以，一代人之后，，同步到另一个节点，然后同步的数据到了就会和这两个本地5冲突，同步失败，导致写和写的一致性冲突。这种多点书写会出现这个问题。

多点书写，如何保证一致性？

改革"天鹅大咖班"给你更多的技术工作

重庆金窝窝分析区块链的核心技术如下：

1-块、链

2-分布式结构——开源和分散协议。

3-非对称加密算法

4-脚本

区块链最核心的内容是合约层

1。分权

这是区块链的颠覆性特征。没有中央机构和中央服务器，所有交易都在安装在每台个人电脑或手机上的客户端应用程序中进行。

实现点对点直接交互，不仅节约资源。使交易自主化、简单化，消除被集中代理人控制的风险。

2。开放性

区块链可以理解为公开记账的技术方案。系统完全公开透明，

账本对所有人开放，实现数据共享。任何人都可以审计账目。

区块链是一个透明共享的账本。这个账本在全网公开。当你得到它的公钥时，你就会知道里面到底有多少钱，所以任何值的转换都可以被全世界感兴趣的人看到。转换是矿工确认的，所以是互联网共识机制。

3。不可撤销、篡改和加密安全

区块链采用单向哈希算法，每个新生成的区块严格按照时间顺序推进。时间的不可逆性和不可逆性使得任何入侵和篡改区块链中数据信息的企图都容易被追溯，导致被其他节点拒绝，造假成本极高，从而限制了相关违法行为。

扩展数据：

一、概念定义

什么是区块链？从科学和技术的角度来看，区块链涉及许多科学和技术问题，如数学、密码学、互联网和计算机编程。从应用的角度来说，简而言之，区块链是一个分布式的共享账本和数据库。它具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可追溯、集体维护、公开透明等特点。这些特征确保了"诚实"和"透明度"并为区块链建立信任打下基础。区块链具有丰富的应用场景。基本上是基于区块链能够解决信息不对称问题，实现多个主体之间的合作、信任和一致行动[7]。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。。区块链是比特币的重要概念，本质上是一个去中心化的数据库。

二、特性

去中心化。区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中央控制。除了自成一体的区块链本身，通过分布式的计费和存储，各节点实现信息自校验、传输和管理。权力下放是区块链最突出和最基本的特征。

开放性。区块链技术是基于开源的。除了交易各方的私密信息被加密，区块链的数据对所有人开放，任何人都可以通过开放的接口查询区块链数据，开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。

独立性。基于约定的规范和协议(类似于比特币采用的哈希算法等各种数学算法)，整个区块链系统不依赖于其他第三方，所有节点都可以在系统中自动安全地验证和交换数据，无需任何人为干预。

安全性。只要你能'；t控制所有数据节点的51%，你可以'；不会随意操纵和修改网络数据，这使得区块链本身相对安全，避免了主观和人为的数据更改。

匿名。除非有法律要求，从技术上讲，每个区块链节点的身份信息不需要公开，也不需要验证，信息可以匿名传递

只要你认真看了上面的内容，你就已经知道区块链的核心技术包括什么的相关知识了。如果你对屏幕前的区块链核心技术有什么好的建议和想法，请在下方评论区评论，我们会及时回复。

区块链的核心技术包括哪些_区块链的核心技术包括哪些分布式技术？

Bitget下载

猜你喜欢