區塊鏈及其典型特徵

縱橫線python與軟考筆記 發佈 2023-05-28T04:47:22.887948+00:00

區塊鏈技術是一項創新且發展迅速的新型技術,為各行業的發展提供了新的動力和可能性。隨著全球數位化的加速推進和經濟全球化的發展,區塊鏈也成為了世界範圍內的研究和應用的熱點。但在了解區塊鏈技術前,我們必須要對其概念有一定的了解。

區塊鏈技術是一項創新且發展迅速的新型技術,為各行業的發展提供了新的動力和可能性。隨著全球數位化的加速推進和經濟全球化的發展,區塊鏈也成為了世界範圍內的研究和應用的熱點。但在了解區塊鏈技術前,我們必須要對其概念有一定的了解。

一、區塊鏈技術的概念

區塊鏈技術是一種分布式存儲資料庫技術,以非對稱加密算法為基礎,以改進的默克爾樹為數據結構,使用共識機制、點對點網絡、智能合約等技術結合而成。區塊鏈分為公有鏈、聯盟鏈、私有鏈和混合鏈四大類。

以上所述的區塊鏈技術包含了諸多的技術特點和優點,其典型特徵包括如下幾個方面:

1.多中心化:區塊鏈運用純數學方法代替中心化組織機構,在多個分布式節點之間構建信任關係,從而建立可信的分布式系統。

2.多方維護:區塊鏈激勵機制可確保分布式系統中的所有節點均可參與數據區塊的驗證過程,並通過共識機制選擇特定節點將新產生的區塊加入到區塊鏈中。

3.時序數據:區塊鏈運用帶有時間戳信息的鏈式結構來存儲數據信息,為數據信息添加時間維度的屬性,從而可實現數據信息的可追溯性。

4.智能合約:區塊鏈技術能夠為用戶提供靈活可變的腳本代碼,以支持其創建新型的智能合約。

5.不可篡改:區塊鏈系統中,相鄰區塊間後序區塊可對前序區塊進行驗證,可保障鏈上數據的不可篡改性。

6.開放共識:在區塊鏈網絡中,每台物理設備均可作為該網絡中的一個節點,任意節點可自由加入且擁有一份完整的資料庫拷貝。

7.安全可信:區塊鏈技術採用基於非對稱加密技術對鏈上數據進行加密來實現,分布式系統中各節點通過區塊鏈共識算法所形成的算力來抵禦攻擊、保證鏈上數據不被篡改和偽造,從而具有較高的保密性、可信性和安全性。

二、分布式帳本的核心思想

分布式帳本即將交易數據進行記帳的過程分布於多個節點之中,每一個節點均可參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證。帳本里的任何改動都會在所有副本中反映,達到了帳目數據的安全性。

三、散列算法和非對稱加密算法

散列算法也叫數據摘要或者哈希算法,其原理是將一段信息轉換成一個固定長度、無法逆向還原的字符串,本質上,散列算法的目的不是為了「加密」而是為了抽取「數據特徵」。

非對稱加密算法由對應的一對唯一性密鑰(即公開密鑰和私有密鑰)組成的加密方法,任何獲悉用戶公鑰的人都可用用戶的公鑰對信息進行加密與用戶實現安全信息交互。

四、共識機制的思想和常用的共識機制

共識機制的思想是在沒有中心點總體協調的情況下,當某個記帳節點提出區塊數據的增添或者減少,並把該提議廣播給所有的參與節點,所有節點要根據一定的規則和機制,對該提議是否能夠達成一致進行計算和處理。常用的共識機制有PoW、PoS、DPoS、Paxos、PBFT等。

五、區塊鏈技術研究的重點

從區塊鏈技術的研究角度看,需要更加注重共識機制的研究,解決公有鏈、私有鏈、聯盟鏈的權限控制、共識效率、約束、容錯率等問題。同時,安全算法方面需要解決算法強度和「後門」問題。

還有對區塊鏈治理領域的研究,尤其是如何將現有信息技術治理體系與區塊鏈治理結合起來。探索區塊鏈的標準化,也是一個需要重要考慮的內容。

總之,區塊鏈作為一項新型技術,在未來有巨大的潛力和發展進程,我們需要在對其概念的理解和技術的研究上,持之以恆,加強研究和應用,以推進這一技術的跨越式發展,以便為各行各業的發展貢獻更多的價值和新動力。

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