1、區塊鏈要什么技術開發

區塊鏈開發需要掌握以下技術：

數據結構：區塊鏈的核心數據結構是區塊，開發者需要掌握數據結構的設計和實現。

哈希算法：哈希算法是區塊鏈技術中的重要組成部分，用于生成區塊的哈希值，保證區塊數據的不可篡改性。

密碼學算法：密碼學算法用于保證區塊鏈技術的安全性，包括數字簽名、對稱加密和非對稱加密等算法。

P2P網絡：區塊鏈是一種去中心化的分布式系統，需要建立P2P網絡，實現節點之間的通信和數據共享。

共識機制：區塊鏈需要采用一種共識機制來解決分布式系統中的數據一致性問題，包括PoW、PoS、DPoS等機制。

智能合約：智能合約是區塊鏈應用的重要組成部分，需要掌握智能合約的設計和開發。

前端技術：區塊鏈應用需要與用戶進行交互，需要掌握Web前端技術，如HTML、CSS、JavaScript等。

數據庫技術：區塊鏈的數據存儲和管理需要掌握數據庫技術，如MySQL、MongoDB等。

以上技術是區塊鏈開發的核心技術，開發者需要綜合掌握以上技術才能進行區塊鏈應用的開發和實現。

區塊鏈要什么技術開發：
一、區塊鏈理論：區塊鏈開發者要對區塊鏈的理論知識具備熟悉的掌握能力，這是作為一名區塊鏈開發者最基本的要求。在里面的內容包括了區塊鏈網絡架構、去中心化等相關應用技術。拓展技術理論是對以太坊開發的掌握。
二、智能合約：智能合約是需要區塊鏈開發者用區塊鏈編程語言寫出來的一串代碼，根據不同場景構思邏輯后開發出來的信任機制，旨在消除第三方的介入，創造出高效、高信任的區塊鏈網絡。區塊鏈開發者要實現這串代碼自動執行，且是不可逆的操作效果。
三、密碼學：區塊鏈應用場景很多都是具備高加密性的，點對點的加密模式是密碼學的特點。區塊鏈開發者通過研究密碼學，了解到錢包、密鑰、廣泛的加密和解密技術等加密概念
四、分布式架構：區塊鏈開發人者必須懂得分布式架構和網絡的功能。去中心化網絡是區塊鏈架構的基礎，在區塊鏈網絡中信息的傳遞要遵循去中心化的方式，這樣每個人才能享受到同等的網絡權益。

2、區塊鏈技術概念

區塊鏈技術概念

　　區塊鏈技術概念，現如今，區塊鏈已經成為大部分人關注的領域，很多企業也早已深入其中研究該技術情況，但是還有人對于它不是很了解，下面我分享一篇關于區塊鏈技術概念的相關信息。

　　區塊鏈技術概念1

　　 區塊鏈的基本概念和工作原理

　　 1、基本概念

　　區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學算法。

　　區塊鏈Blockchain、是比特幣的一個重要概念，它本質上是一個去中心化的數據庫，同時作為比特幣的底層技術。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次比特幣網絡交易的信息，用于驗證其信息的有效性防偽、和生成下一個區塊。

　　狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構， 并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

　　廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算方式。

　　 2、工作原理

　　區塊鏈系統由數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。 其中，數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本算法；網絡層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等；共識層主要封裝網絡節點的各類共識算法；激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等；合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎；應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中，基于時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基于共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。

　　 區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題，因此它針對這個問題提出了四個技術創新：

　　1、分布式賬本，就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成，而且每一個節點都記錄的是完整的賬目，因此它們都可以參與監督交易合法性，同時也可以共同為其作證。

　　跟傳統的分布式存儲有所不同，區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面：一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據，傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的，依靠共識機制保證存儲的一致性，而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。 [8]

　　沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據，從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由于記賬節點足夠多，理論上講除非所有的節點被破壞，否則賬目就不會丟失，從而保證了賬目數據的安全性。

　　2、非對稱加密和授權技術，存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的，但是賬戶身份信息是高度加密的，只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到，從而保證了數據的安全和個人的隱私。

　　3、共識機制，就是所有記賬節點之間怎么達成共識，去認定一個記錄的有效性，這既是認定的手段，也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制，適用于不同的應用場景，在效率和安全性之間取得平衡。

　　區塊鏈的共識機制具備“少數服從多數”以及“人人平等”的特點，其中“少數服從多數”并不完全指節點個數，也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特征量。“人人平等”是當節點滿足條件時，所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同后并最后有可能成為最終共識結果。以比特幣為例，采用的是工作量證明，只有在控制了全網超過51%的記賬節點的情況下，才有可能偽造出一條不存在的記錄。當加入區塊鏈的節點足夠多的時候，這基本上不可能，從而杜絕了造假的可能.

　　4、智能合約，智能合約是基于這些可信的不可篡改的數據，可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例，如果說每個人的信息包括醫療信息和風險發生的信息、都是真實可信的，那就很容易的在一些標準化的保險產品中，去進行自動化的理賠.

　　 3、其它

　　互聯網交換的是信息，區塊鏈交換的是價值。人類歷史和互聯網歷史可以用八個字理解：分久必合合久必分，到了分久必合的時代，網絡信息全部散在互聯網上面，大家要挖掘信息非常不容易，這時會出現像谷歌和臉 書等的平臺，它做的唯一的事情就是把我們所有的信息重新組合了一下。互聯網時代壟斷巨頭們重組的就是信息，并不是產生自己的信息，產生的信息完全是我們個人。一旦信息重組，就會出現一個新的壟斷巨人，所以就到了分久必合的時代。現在由于區塊鏈技術產生又到了合久必分時代，又是新的多中心化，新的多中心化之后賦能產生新的價值，這些數據會在我們自己的手上，個人數據產生價值是歸自己所有，這是這個時代最最激動人心的時代。

　　區塊鏈的價值有哪些？低成本建立信任的機制，確立數權，解決數據的.產權。

　　目前區塊鏈技術不斷發展，包括現在的單鏈向多鏈發展，而且技術能夠在進一步擴展，我想未來還是可能會出現，特別是在交易等方面出現顛覆性的，特別是對現有產業的很多顛覆性的場景。

　　區塊鏈的本質是在不可信的網絡建立可信的信息交換。

　　一帶一路+一鏈。區塊鏈更大的不是制造信任，而是讓信任產生無損的傳遞，整個降低社會的摩擦成本，從而提高整個效益。

　　現在區塊鏈本身還是初始階段，所以包括區塊鏈的信息傳遞、加密，這個過程中出現量子加密和其他加密，實際上對區塊鏈本身所采用的加密算法攻擊現象也時有發生。包括區塊鏈也是作為一種資產的認定，數字資產的一個認定，但是現在我們很多都是用密碼算法，或者是作為我們來解密的鑰匙，但是如果密碼忘記了，很可能你現在的資產就丟掉了，你不能夠在得到你原來的這些資產，所以在資產管理，包括信息傳遞和一些安全這些方面，應該說都還是存在著一些隱患。當然那么從技術角度，現在我們區塊鏈本身處理的速度，或者說本身的擴展性，因為從工作機理的角度來看，是要把整個賬本要復制給所有的參與人員，所以在區塊鏈本身的運作效率和擴展性方面還是比較受限的。這些我們覺得都還是需要進一步在技術方面有進一步的發展。

　　區塊鏈平臺這些底層技術，又形成包括區塊鏈錢包、區塊鏈瀏覽器、節點競選、礦機、礦池、開發組件、開發模塊、技術社區及項目社群等一系列的生態系統，這些生態系統的完善程度直接決定著區塊鏈底層平臺的使用效率和效果。

　　 4、蒙代爾的不可能三角

　　去中心化、高效、安全，不可能實現三者全部同時達到極致。

　　區塊鏈技術概念2

　　區塊鏈的本質是一種分布式記賬技術，與之相對的是中心式記賬技術，中心式記賬技術在我們目前的生活中廣泛存在。區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。

　　區塊鏈Blockchain、，是比特幣的一個重要概念，它本質上是一個去中心化的數據庫，同時作為比特幣的底層技術，是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一批次比特幣網絡交易的信息，用于驗證e69da5e887aa7a6431333431343061其信息的有效性防偽、和生成下一個區塊。

　　狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構， 并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

　　廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算方式。

　　區塊鏈技術通俗的理解就是：把“物”的前、后、左、右區塊用一種技術連接成一個鏈條，但每個區塊的原始數據不可篡改，是一種物聯網范疇的、可以讓參與者信任的“各個模塊鏈動”的技術。區塊鏈技術的應用，離不開互聯道網，也離不開物聯網，是建立在二者融合互動基礎上的、但又讓參與者各自保持獨回立的去中心化、、并共同擁有這套價值鏈共建共享、的技術。

　　區塊鏈的特征：去中心化、開放性、自治性、信息不可篡改，匿名性。

　　區塊鏈是一個能夠傳遞價值的網絡，對可以傳遞價值的網絡的需求是推動區塊鏈技術產生的重要原因。在對于保護帶有所有權或者其他價值的信息需求的推動下，區塊鏈出現了。區塊鏈通過公私鑰密碼學、分布式存儲等技術手段，一方面保證了帶有價值的信息的高效傳遞，另一方面保證了這些信息在傳遞的過程中不會被輕易的復制篡改。

　　從區塊鏈誕生的必然性來理解區塊鏈的內涵，區塊鏈是解決了中心化記賬缺點、解決了分布式一致性問題的分布式記賬技術，同時也是連接互聯網升級為保證帶有價值的信息安全高效傳遞的價值網絡。

　　區塊鏈技術概念3

　　區塊鏈： 區塊鏈就像是一個全球唯一的帳簿，或者說是數據庫，記錄了網絡中所有交易歷史。

　　以太坊虛擬機(EVM)： 它讓你能在以太坊上寫出更強大的程序比特幣上也可以寫腳本程序、。它有時也用來指以太坊區塊鏈，負責執行智能合約以及一切。

　　節點：你可以運行節點，通過它讀寫以太坊區塊鏈，也即使用以太坊虛擬機。完全節點需要下載整個區塊鏈。輕節點仍在開發中。

　　礦工：挖礦，也就是處理區塊鏈上的區塊的節點。這個網頁可以看到當前活躍的一部分以太坊礦工：stats.ethdev.com。

　　工作量證明：礦工們總是在競爭解決一些數學問題。第一個解出答案的(算出下一個區塊)將獲得以太幣作為獎勵。然后所有節點都更新自己的區塊鏈。所有想要算出下一個區塊的礦工都有與其他節點保持同步，并且維護同一個區塊鏈的動力，因此整個網絡總是能達成共識。(注意：以太坊正計劃轉向沒有礦工的權益證明系統(POS)，不過那不在本文討論范圍之內。)

　　以太幣：縮寫ETH。一種你可以購買和使用的真正的數字貨幣。這里是可以交易以太幣的其中一家交易所的走勢圖。在寫這篇文章的時候，1個以太幣價值65美分。

　　Gas：在以太坊上執行程序以及保存數據都要消耗一定量的以太幣，Gas是以太幣轉換而成。這個機制用來保證效率。

　　DApp: 以太坊社區把基于智能合約的應用稱為去中心化的應用程序(Decentralized App)。DApp的目標是(或者應該是)讓你的智能合約有一個友好的界面，外加一些額外的東西，例如IPFS可以存儲和讀取數據的去中心化網絡，不是出自以太坊團隊但有類似的精神)。DApp可以跑在一臺能與以太坊節點交互的中心化服務器上，也可以跑在任意一個以太坊平等節點上。(花一分鐘思考一下：與一般的網站不同，DApp不能跑在普通的服務器上。他們需要提交交易到區塊鏈并且從區塊鏈而不是中心化數據庫讀取重要數據。相對于典型的用戶登錄系統，用戶有可能被表示成一個錢包地址而其它用戶數據保存在本地。許多事情都會與目前的web應用有不同架構。)

　　 以太坊客戶端，智能合約語言

　　編寫和部署智能合約并不要求你運行一個以太坊節點。下面有列出基于瀏覽器的IDE和API。但如果是為了學習的話，還是應該運行一個以太坊節點，以便理解其中的基本組件，何況運行節點也不難。

　　 運行以太坊節點可用的客戶端

　　以太坊有許多不同語言的客戶端實現即多種與以太坊網絡交互的方法、，包括C++, Go, Python, Java, Haskell等等。為什么需要這么多實現？不同的實現能滿足不同的需求例如Haskell實現的目標是可以被數學驗證、，能使以太坊更加安全，能豐富整個生態系統。

　　在寫作本文時，我使用的是Go語言實現的客戶端geth (go-ethereum)，其他時候還會使用一個叫testrpc的工具, 它使用了Python客戶端pyethereum。后面的例子會用到這些工具。

　　關于挖礦：挖礦很有趣，有點像精心照料你的室內盆栽，同時又是一種了解整個系統的方法。雖然以太幣現在的價格可能連電費都補不齊，但以后誰知道呢。人們正在創造許多酷酷的DApp, 可能會讓以太坊越來越流行。

　　交互式控制臺:客戶端運行起來后，你就可以同步區塊鏈，建立錢包，收發以太幣了。使用geth的一種方式是通過Javascript控制臺。此外還可以使用類似cURL的命令通過JSON RPC來與客戶端交互。本文的目標是帶大家過一邊DApp開發的流程，因此這塊就不多說了。但是我們應該記住這些命令行工具是調試，配置節點，以及使用錢包的利器。

　　在測試網絡運行節點: 如果你在正式網絡運行geth客戶端，下載整個區塊鏈與網絡同步會需要相當時間。你可以通過比較節點日志中打印的最后一個塊號和stats.ethdev.com上列出的最新塊來確定是否已經同步。) 另一個問題是在正式網絡上跑智能合約需要實實在在的以太幣。在測試網絡上運行節點的話就沒有這個問題。此時也不需要同步整個區塊鏈，創建一個自己的私有鏈就勾了，對于開發來說更省時間。

　　Testrpc:用geth可以創建一個測試網絡，另一種更快的創建測試網絡的方法是使用testrpc. Testrpc可以在啟動時幫你創建一堆存有資金的測試賬戶。它的運行速度也更快因此更適合開發和測試。你可以從testrpc起步，然后隨著合約慢慢成型，轉移到geth創建的測試網絡上 - 啟動方法很簡單，只需要指定一個networkid：geth --networkid "12345"。這里是testrpc的代碼倉庫，下文我們還會再講到它。

　　接下來我們來談談可用的編程語言，之后就可以開始真正的編程了。寫智能合約用的編程語言用Solidity就好。

　　要寫智能合約有好幾種語言可選：有點類似Javascript的Solidity, 文件擴展名是.sol. 和Python接近的Serpent, 文件名以.se結尾。還有類似Lisp的LLL。Serpent曾經流行過一段時間，但現在最流行而且最穩定的要算是Solidity了，因此用Solidity就好。聽說你喜歡Python? 用Solidity。

　　solc編譯器: 用Solidity寫好智能合約之后，需要用solc來編譯。它是一個來自C++客戶端實現的組件又一次，不同的實現產生互補、，這里是安裝方法。如果你不想安裝solc也可以直接使用基于瀏覽器的編譯器，例如Solidity real-time compiler或者Cosmo。后文有關編程的部分會假設你安裝了solc。

　　web3.js API. 當Solidity合約編譯好并且發送到網絡上之后，你可以使用以太坊的web3.js JavaScript API來調用它，構建能與之交互的web應用。

3、區塊鏈 --- 共識算法

PoW算法是一種防止分布式服務資源被濫用、拒絕服務攻擊的機制。它要求節點進行適量消耗時間和資源的復雜運算，并且其運算結果能被其他節點快速驗算，以耗用時間、能源做擔保，以確保服務與資源被真正的需求所使用。

PoW算法中最基本的技術原理是使用哈希算法。假設求哈希值Hash(r)，若原始數據為r（raw），則運算結果為R（Result）。

R = Hash(r)

哈希函數Hash()的特性是，對于任意輸入值r，得出結果R，并且無法從R反推回r。當輸入的原始數據r變動1比特時，其結果R值完全改變。在比特幣的PoW算法中，引入算法難度d和隨機值n，得到以下公式：

Rd = Hash(r+n)

該公式要求在填入隨機值n的情況下，計算結果Rd的前d字節必須為0。由于哈希函數結果的未知性，每個礦工都要做大量運算之后，才能得出正確結果，而算出結果廣播給全網之后，其他節點只需要進行一次哈希運算即可校驗。PoW算法就是采用這種方式讓計算消耗資源，而校驗僅需一次。

 

PoS算法要求節點驗證者必須質押一定的資金才有挖礦打包資格，并且區域鏈系統在選定打包節點時使用隨機的方式，當節點質押的資金越多時，其被選定打包區塊的概率越大。

POS模式下，每個幣每天產生1幣齡，比如你持有100個幣，總共持有了30天，那么，此時你的幣齡就為3000。這個時候，如果你驗證了一個POS區塊，你的幣齡就會被清空為0，同時從區塊中獲得相對應的數字貨幣利息。

節點通過PoS算法出塊的過程如下：普通的節點要成為出塊節點，首先要進行資產的質押，當輪到自己出塊時，打包區塊，然后向全網廣播，其他驗證節點將會校驗區塊的合法性。

 

DPoS算法和PoS算法相似，也采用股份和權益質押。

但不同的是，DPoS算法采用委托質押的方式，類似于用全民選舉代表的方式選出N個超級節點記賬出塊。

選民把自己的選票投給某個節點，如果某個節點當選記賬節點，那么該記賬節點往往在獲取出塊獎勵后，可以采用任意方式來回報自己的選民。

這N個記賬節點將輪流出塊，并且節點之間相互監督，如果其作惡，那么會被扣除質押金。

通過信任少量的誠信節點，可以去除區塊簽名過程中不必要的步驟，提高了交易的速度。
 

拜占庭問題：

拜占庭是古代東羅馬帝國的首都，為了防御在每塊封地都駐扎一支由單個將軍帶領的軍隊，將軍之間只能靠信差傳遞消息。在戰爭時，所有將軍必須達成共識，決定是否共同開戰。

但是，在軍隊內可能有叛徒，這些人將影響將軍們達成共識。拜占庭將軍問題是指在已知有將軍是叛徒的情況下，剩余的將軍如何達成一致決策的問題。

BFT：

BFT即拜占庭容錯，拜占庭容錯技術是一類分布式計算領域的容錯技術。拜占庭假設是對現實世界的模型化，由于硬件錯誤、網絡擁塞或中斷以及遭到惡意攻擊等原因，計算機和網絡可能出現不可預料的行為。拜占庭容錯技術被設計用來處理這些異常行為，并滿足所要解決的問題的規范要求。

拜占庭容錯系統 ：

發生故障的節點被稱為 拜占庭節點 ，而正常的節點即為 非拜占庭節點 。

假設分布式系統擁有n臺節點，并假設整個系統拜占庭節點不超過m臺（n ≥ 3m + 1），拜占庭容錯系統需要滿足如下兩個條件：

另外，拜占庭容錯系統需要達成如下兩個指標：

PBFT即實用拜占庭容錯算法，解決了原始拜占庭容錯算法效率不高的問題，算法的時間復雜度是O(n^2)，使得在實際系統應用中可以解決拜占庭容錯問題
 

PBFT是一種狀態機副本復制算法，所有的副本在一個視圖（view）輪換的過程中操作，主節點通過視圖編號以及節點數集合來確定，即：主節點 p = v mod |R|。v：視圖編號，|R|節點個數，p：主節點編號。

PBFT算法的共識過程如下：客戶端（Client）發起消息請求（request），并廣播轉發至每一個副本節點（Replica），由其中一個主節點（Leader）發起提案消息pre-prepare，并廣播。其他節點獲取原始消息，在校驗完成后發送prepare消息。每個節點收到2f+1個prepare消息，即認為已經準備完畢，并發送commit消息。當節點收到2f+1個commit消息，客戶端收到f+1個相同的reply消息時，說明客戶端發起的請求已經達成全網共識。

具體流程如下 ：

客戶端c向主節點p發送<REQUEST, o, t, c>請求。o: 請求的具體操作，t: 請求時客戶端追加的時間戳，c：客戶端標識。REQUEST: 包含消息內容m，以及消息摘要d(m)。客戶端對請求進行簽名。

主節點收到客戶端的請求，需要進行以下交驗：

a. 客戶端請求消息簽名是否正確。

非法請求丟棄。正確請求，分配一個編號n，編號n主要用于對客戶端的請求進行排序。然后廣播一條<<PRE-PREPARE, v, n, d>, m>消息給其他副本節點。v：視圖編號，d客戶端消息摘要，m消息內容。<PRE-PREPARE, v, n, d>進行主節點簽名。n是要在某一個范圍區間內的[h, H]，具體原因參見 垃圾回收 章節。

副本節點i收到主節點的PRE-PREPARE消息，需要進行以下交驗：

a. 主節點PRE-PREPARE消息簽名是否正確。

b. 當前副本節點是否已經收到了一條在同一v下并且編號也是n，但是簽名不同的PRE-PREPARE信息。

c. d與m的摘要是否一致。

d. n是否在區間[h, H]內。

非法請求丟棄。正確請求，副本節點i向其他節點包括主節點發送一條<PREPARE, v, n, d, i>消息, v, n, d, m與上述PRE-PREPARE消息內容相同，i是當前副本節點編號。<PREPARE, v, n, d, i>進行副本節點i的簽名。記錄PRE-PREPARE和PREPARE消息到log中，用于View Change過程中恢復未完成的請求操作。

主節點和副本節點收到PREPARE消息，需要進行以下交驗：

a. 副本節點PREPARE消息簽名是否正確。

b. 當前副本節點是否已經收到了同一視圖v下的n。

c. n是否在區間[h, H]內。

d. d是否和當前已收到PRE-PPREPARE中的d相同

非法請求丟棄。如果副本節點i收到了2f+1個驗證通過的PREPARE消息，則向其他節點包括主節點發送一條<COMMIT, v, n, d, i>消息，v, n, d, i與上述PREPARE消息內容相同。<COMMIT, v, n, d, i>進行副本節點i的簽名。記錄COMMIT消息到日志中，用于View Change過程中恢復未完成的請求操作。記錄其他副本節點發送的PREPARE消息到log中。

主節點和副本節點收到COMMIT消息，需要進行以下交驗：

a. 副本節點COMMIT消息簽名是否正確。

b. 當前副本節點是否已經收到了同一視圖v下的n。

c. d與m的摘要是否一致。

d. n是否在區間[h, H]內。

非法請求丟棄。如果副本節點i收到了2f+1個驗證通過的COMMIT消息，說明當前網絡中的大部分節點已經達成共識，運行客戶端的請求操作o，并返回<REPLY, v, t, c, i, r>給客戶端，r：是請求操作結果，客戶端如果收到f+1個相同的REPLY消息，說明客戶端發起的請求已經達成全網共識，否則客戶端需要判斷是否重新發送請求給主節點。記錄其他副本節點發送的COMMIT消息到log中。
 

如果主節點作惡，它可能會給不同的請求編上相同的序號，或者不去分配序號，或者讓相鄰的序號不連續。備份節點應當有職責來主動檢查這些序號的合法性。

如果主節點掉線或者作惡不廣播客戶端的請求，客戶端設置超時機制，超時的話，向所有副本節點廣播請求消息。副本節點檢測出主節點作惡或者下線，發起View Change協議。

View Change協議 ：

副本節點向其他節點廣播<VIEW-CHANGE, v+1, n, C , P , i>消息。n是最新的stable checkpoint的編號， C 是 2f+1驗證過的CheckPoint消息集合， P 是當前副本節點未完成的請求的PRE-PREPARE和PREPARE消息集合。

當主節點p = v + 1 mod |R|收到 2f 個有效的VIEW-CHANGE消息后，向其他節點廣播<NEW-VIEW, v+1, V , O >消息。 V 是有效的VIEW-CHANGE消息集合。 O 是主節點重新發起的未經完成的PRE-PREPARE消息集合。PRE-PREPARE消息集合的選取規則：

副本節點收到主節點的NEW-VIEW消息，驗證有效性，有效的話，進入v+1狀態，并且開始 O 中的PRE-PREPARE消息處理流程。
 

在上述算法流程中，為了確保在View Change的過程中，能夠恢復先前的請求，每一個副本節點都記錄一些消息到本地的log中，當執行請求后副本節點需要把之前該請求的記錄消息清除掉。

最簡單的做法是在Reply消息后，再執行一次當前狀態的共識同步，這樣做的成本比較高，因此可以在執行完多條請求K（例如：100條）后執行一次狀態同步。這個狀態同步消息就是CheckPoint消息。

副本節點i發送<CheckPoint, n, d, i>給其他節點，n是當前節點所保留的最后一個視圖請求編號，d是對當前狀態的一個摘要，該CheckPoint消息記錄到log中。如果副本節點i收到了2f+1個驗證過的CheckPoint消息，則清除先前日志中的消息，并以n作為當前一個stable checkpoint。

這是理想情況，實際上當副本節點i向其他節點發出CheckPoint消息后，其他節點還沒有完成K條請求，所以不會立即對i的請求作出響應，它還會按照自己的節奏，向前行進，但此時發出的CheckPoint并未形成stable。

為了防止i的處理請求過快，設置一個上文提到的 高低水位區間[h, H] 來解決這個問題。低水位h等于上一個stable checkpoint的編號，高水位H = h + L，其中L是我們指定的數值，等于checkpoint周期處理請求數K的整數倍，可以設置為L = 2K。當副本節點i處理請求超過高水位H時，此時就會停止腳步，等待stable checkpoint發生變化，再繼續前進。
 

在區塊鏈場景中，一般適合于對強一致性有要求的私有鏈和聯盟鏈場景。例如，在IBM主導的區塊鏈超級賬本項目中，PBFT是一個可選的共識協議。在Hyperledger的Fabric項目中，共識模塊被設計成可插拔的模塊，支持像PBFT、Raft等共識算法。
 

 

Raft基于領導者驅動的共識模型，其中將選舉一位杰出的領導者(Leader)，而該Leader將完全負責管理集群，Leader負責管理Raft集群的所有節點之間的復制日志。
 

下圖中，將在啟動過程中選擇集群的Leader（S1），并為來自客戶端的所有命令/請求提供服務。 Raft集群中的所有節點都維護一個分布式日志（復制日志）以存儲和提交由客戶端發出的命令（日志條目）。 Leader接受來自客戶端的日志條目，并在Raft集群中的所有關注者（S2，S3，S4，S5）之間復制它們。

在Raft集群中，需要滿足最少數量的節點才能提供預期的級別共識保證， 這也稱為法定人數。 在Raft集群中執行操作所需的最少投票數為 (N / 2 +1) ，其中N是組中成員總數，即 投票至少超過一半 ，這也就是為什么集群節點通常為奇數的原因。 因此，在上面的示例中，我們至少需要3個節點才能具有共識保證。

如果法定仲裁節點由于任何原因不可用，也就是投票沒有超過半數，則此次協商沒有達成一致，并且無法提交新日志。

 

數據存儲：Tidb/TiKV

日志：阿里巴巴的 DLedger

服務發現：Consul& etcd

集群調度：HashiCorp Nomad
 

只能容納故障節點(CFT)，不容納作惡節點

順序投票，只能串行apply，因此高并發場景下性能差
 

Raft通過解決圍繞Leader選舉的三個主要子問題，管理分布式日志和算法的安全性功能來解決分布式共識問題。

當我們啟動一個新的Raft集群或某個領導者不可用時，將通過集群中所有成員節點之間協商來選舉一個新的領導者。 因此，在給定的實例中，Raft集群的節點可以處于以下任何狀態: 追隨者(Follower)，候選人(Candidate)或領導者(Leader)。

系統剛開始啟動的時候，所有節點都是follower，在一段時間內如果它們沒有收到Leader的心跳信號，follower就會轉化為Candidate；

如果某個Candidate節點收到大多數節點的票，則這個Candidate就可以轉化為Leader，其余的Candidate節點都會回到Follower狀態；

一旦一個Leader發現系統中存在一個Leader節點比自己擁有更高的任期(Term)，它就會轉換為Follower。

Raft使用基于心跳的RPC機制來檢測何時開始新的選舉。 在正常期間， Leader 會定期向所有可用的 Follower 發送心跳消息（實際中可能把日志和心跳一起發過去）。 因此，其他節點以 Follower 狀態啟動，只要它從當前 Leader 那里收到周期性的心跳，就一直保持在 Follower 狀態。

當 Follower 達到其超時時間時，它將通過以下方式啟動選舉程序：

根據 Candidate 從集群中其他節點收到的響應，可以得出選舉的三個結果。

共識算法的實現一般是基于復制狀態機（Replicated state machines），何為 復制狀態機 ：

簡單來說： 相同的初識狀態 + 相同的輸入 = 相同的結束狀態 。不同節點要以相同且確定性的函數來處理輸入，而不要引入一下不確定的值，比如本地時間等。使用replicated log是一個很不錯的注意，log具有持久化、保序的特點，是大多數分布式系統的基石。

有了Leader之后，客戶端所有并發的請求可以在Leader這邊形成一個有序的日志（狀態）序列，以此來表示這些請求的先后處理順序。Leader然后將自己的日志序列發送Follower，保持整個系統的全局一致性。注意并不是強一致性，而是 最終一致性 。

日志由有序編號（log index）的日志條目組成。每個日志條目包含它被創建時的任期號（term），和日志中包含的數據組成，日志包含的數據可以為任何類型，從簡單類型到區塊鏈的區塊。每個日志條目可以用[ term, index, data]序列對表示，其中term表示任期， index表示索引號，data表示日志數據。

Leader 嘗試在集群中的大多數節點上執行復制命令。 如果復制成功，則將命令提交給集群，并將響應發送回客戶端。類似兩階段提交(2PC)，不過與2PC的區別在于，leader只需要超過一半節點同意（處于工作狀態）即可。

leader 、 follower 都可能crash，那么 follower 維護的日志與 leader 相比可能出現以下情況

當出現了leader與follower不一致的情況，leader強制follower復制自己的log， Leader會從后往前試 ，每次AppendEntries失敗后嘗試前一個日志條目（遞減nextIndex值）， 直到成功找到每個Follower的日志一致位置點（基于上述的兩條保證），然后向后逐條覆蓋Followers在該位置之后的條目 。所以丟失的或者多出來的條目可能會持續多個任期。
 

要求候選人的日志至少與其他節點一樣最新。如果不是，則跟隨者節點將不投票給候選者。

意味著每個提交的條目都必須存在于這些服務器中的至少一個中。如果候選人的日志至少與該多數日志中的其他日志一樣最新，則它將保存所有已提交的條目，避免了日志回滾事件的發生。

即任一任期內最多一個leader被選出。這一點非常重要，在一個復制集中任何時刻只能有一個leader。系統中同時有多余一個leader，被稱之為腦裂（brain split），這是非常嚴重的問題，會導致數據的覆蓋丟失。在raft中，兩點保證了這個屬性：

因此， 某一任期內一定只有一個leader 。
 

當集群中節點的狀態發生變化（集群配置發生變化）時，系統容易受到系統故障。 因此，為防止這種情況，Raft使用了一種稱為兩階段的方法來更改集群成員身份。 因此，在這種方法中，集群在實現新的成員身份配置之前首先更改為中間狀態（稱為聯合共識）。 聯合共識使系統即使在配置之間進行轉換時也可用于響應客戶端請求，它的主要目的是提升分布式系統的可用性。

4、如何利用區塊鏈發行我的數字資產?

假如我有個資產，該怎樣在小蟻上注冊、發行呢？

首先要明確一點，我們這個數字資產，必須要和現實資產是有對應關系的，能夠對接到現實的金融世界。

傳統的銀行記錄了每個人的賬戶余額，在銀行里面存的一百塊錢，可以看到你賬戶上面一百元的余額，它到底是什么東西？這實際上并不是人民幣，這實際上是銀行發行的一種數字資產。

真正的人民幣是什么？真正的人民幣上面印有“中國人民銀行”的字，是真正的人民幣。你存進去的時候，已經交給商業銀行了，然后商業銀行上面記錄了，你增加了100元的余額，這個和你真正的人民幣是不是一樣呢？我只能說你可以去兌換，這個兌換實際上是銀行信用做保障的，一旦這家銀行倒閉，或者是銀行出問題了，這個是得不到保障的。

實際上你在銀行里面的存款不是人民幣本身，而是由銀行信用背書，能夠一比一兌換的數字資產，這個資產是由銀行發行的，記錄在銀行的數據庫里面。

那可不可以記錄在區塊鏈上？只要在區塊鏈上公開地聲明，說你區塊鏈上的某種資產，和我現實是可以兌換的。具體到底該怎么操作呢？首先，要有一個數字身份。

為什么？數字資產背后就是由某一個實體的身份，或者是他的信用做擔保，如果在鏈上不知道他實體的身份是誰的話，就沒有辦法做擔保。怎么做呢？很簡單，因為區塊鏈是一個密碼學系統，可以跟我們現有的PKI體系，數字證書體系結合起來。

現在我們可以在CA機構去申請ECC的證書，這個算法其實是一樣的，你區塊鏈上的地址對應一個公鑰，這個公鑰對應數字證書，這個數字證書是國家認可的，在區塊鏈上只要公開這個數字證書就可以認證了。再在區塊鏈上進行登記是什么資產，有一個類別，和名稱、總量，并且可以指定資產的管理員賬戶。

然后是發行，發行的話是說我這個資產雖然注冊區塊鏈上了，它只不過是注冊一個類，但還沒有具體的發出來，就像我沒有啟動印鈔機印出來一樣，發行就是啟動印鈔機印出來了。

在小蟻上，可以通過智能合約支持任意發行邏輯，可以一次性完成，也可以在任意時間內分批完成，比如典型發行模型pow、pos，甚至可以人工分配，這是最簡單粗暴的。

5、如何用最簡單的方式解讀區塊鏈?

大家最近天天都能聽到區塊鏈這個詞，那什么是區塊鏈呢？“分布式、難以篡改、一致存儲”等解釋太技術化且較為干澀。我這里來通俗的科普下：區塊鏈主要為了解決互不信任的個體之間的信任問題。

舉個通俗的例子：話說老李和老王一個村，老李最近手頭有點緊，想向老王借點錢。老王呢，擔心借了老李后他賴賬怎么辦，于是找來“德高望重”的村長，不過想想，村長也不可信，以前村長還偷過別人家的地瓜啊！怎么辦？

區塊鏈的方法是：老王借了1000塊錢給老李后，然后用大喇叭在村里大喊“我老王今天借了老李1000元錢，大家都趕緊記錄下”，于是村里的所有人都記錄在了自己家里的賬本上，謹慎的保管了起來。這下可好，老李再也賴不過了，村里即便有不守信的人，那還是好人多呀，老李也不可能找村里全部的人偷偷抹掉自己的借錢記錄的。就這樣，區塊鏈解決了互不信任的老王和老李之間的借錢的信任問題。

在沒有出現區塊鏈之前，我們是如何解決互不信任個體間的信任問題呢？簡單啊，找兩者都信任的“德高望重”的“見證人”就好了，例如故事里的村長，例如買賣雙方之間的支付寶，例如公證處等等。不過可能這類“見證人”也不一定一直誠信下去，所以區塊鏈干脆就讓大家都作為見證人。

老王放心了，但老李頭疼啊！老李要等村里人都記錄好了才能拿到借給他的錢，誰家還沒個大爺大媽手腳慢一些的。所以目前區塊鏈距離應用還有一定的距離，效率問題需要得到大幅提升才可以。

回想一下，你平時是怎么和別人交易的：一件漂亮的衣服，你可以在實體店挑好，確認好了對方衣服質量不錯，對方確認你的錢是真錢，那么我們面對面一手交錢一手拿貨。

要是我們隔著十萬八千里，彼此既不認識也不信任還是想交易呢？那就要有我們都信任的第三方了，也就是達成所謂的共識機制。比如：你可以在淘寶通過第三方見證擔保完成交易，錢先給支付寶——支付寶收款讓賣家發貨——賣家發貨——你確認收貨——支付寶再把錢給賣家。

但是，倘若這個中心化的機構作惡了，馬爸爸撕了賬本，不承認你給了錢，或者和賣家聯合起來騙你錢，那可怎么辦？

又或者政府借了你一100萬，最后用超發貨幣的方式還給你錢，100萬縮水到1萬，由你來承受通貨膨脹的損失，你又怎么辦？

有沒有不被任何政府、組織機構控制，能公開透明的完成仲裁，記錄了就不被篡改，沒有跑路風險的第三方呢？

別著急，我們的主角區塊鏈技術解決就是這樣的問題——你們之間的交易可以被所有在這個區塊鏈系統的人見證，大家的小賬本里頭都會記錄你們的交易。B如果否認收了A的錢，或者A說自己借了300塊錢，都會被路人甲乙丙丁質疑。具體是如何做到的呢？

1）系統給每個人都發了個小賬本，讓每個人都有記賬的權利，咱們稱之為分布式記賬。

2）為了鼓勵大家幫別人記賬，系統代碼設定將比特幣這樣的代幣獎勵給記賬者，為了防止一堆人記賬堵死，還將代幣設為有限個，甲乙丙丁需要通過系統規定的機制進行計算，算的最快最好的才能獲得記賬的權利，記錄之后通過系統廣播給大家，所有人復制一份相同的賬本，這個通過計算獲得獎勵的過程就叫挖礦，記賬的路人甲乙丙丁就是礦工。

3）有一天，最初記錄這筆交易的甲Game Over了，這個賬本卻還是存在在其他人的賬本里，A和B誰想否認都不行。我們把通過代碼寫好了如何仲裁和分配，無需銀行、政府、企業等中心化組織機構作為第三方見證（去中心化），直接點對點（P2P）交易的方式，稱為去中心化。

4）系統把多個交易打包成區塊，按時間順序鏈接起來成為最后人手一本的賬本，這就是區塊鏈技術

其實把區塊鏈簡單理解為賬本不過是最淺顯的解讀了，把它的每個特點拆分開來，所能應用的領域很多很多。

現在傳統金融行業、券商、投資機構正在跑步入場，物聯網， 游戲 ，儲存，版權，防偽，征信，支付，預測市場（賭博之類）、社區等眾多領域已經開始了區塊鏈的 探索 應用。

互聯網讓萬物皆可連，區塊鏈能否讓所連皆可信呢？

我用天地自然運化的奇石解讀一下區塊鏈：

所有科學、哲學、道義⋯⋯天地都包涵著。任何一個事物、任何一種文化都與天地道化有關。

區塊鏈自然逃不脫天地運化法：即順然、隨然、無窮、無常。

它就是這塊奇石，其表面整體上的數據運化，一是，整體向著無形無象。二是線點守著一個規律：即無常之道。就是說它們每條線，每個點，追求的都不是一個閉合的目標和一個局限的目的。這樣說大家我好理解了：一個畫家要畫一只雞，是有目的的，有終結相的，而奇石，大自然造化時，是沒有終結相的。所以相不閉合，線、點數據也不終結。區塊連接之技術，就是這個天運之道。無常運化無形無象，永無終結。(無中心化，就是無形無相，形式不封閉，結構不封閉，思想不封閉⋯⋯如“石”辦事就行)。

山東曲阜孔子靈石館

大家好，我是皮皮，我在這里用幾個生活小例子給大家解讀一下什么叫區塊鏈？

去中心化，不可篡改級，分布式存貯的，以加密信息做鏈接地址的數據區塊鏈接系統，叫區塊鏈

這玩意本來就是許多高 科技 的復合品，沒法簡單，再簡單也是一大段話，而且未必能說清楚

區塊鏈（Blockchain）嚴格的定義是指通過基于密碼學技術設計的共識機制方式，在對等網絡中多個節點共同維護一個持續增長，由時間戳和有序記錄數據塊所構建的鏈式列表賬本的分布式數據庫技術。該技術方案讓參與系統中的任意多個節點，把一段時間系統內全部信息交流的數據，通過密碼學算法計算和記錄到一個數據塊（block），并且生成該數據塊的指紋用于鏈接（chain）下個數據塊和校驗，系統所有參與節點來共同認定記錄是否為真。

區塊鏈是一種類似于NoSQL（非關系型數據庫）這樣的技術解決方案統稱，并不是某種特定技術，能夠通過很多編程語言和架構來實現區塊鏈技術。并且實現區塊鏈的方式種類也有很多，目前常見的包括POW（Proof of Work，工作量證明），POS（Proof of Stake，權益證明），DPOS（Delegate Proof of Stake，股份授權證明機制）等。

區塊鏈的概念首次在論文《比特幣：一種點對點的電子現金系統（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）》中提出，作者為自稱中本聰（Satoshi Nakamoto）的個人（或團體）。因此可以把比特幣看成區塊鏈的首個在金融支付領域中的應用。

【通俗解釋】

無論多大的系統或者多小的網站，一般在它背后都有數據庫。那么這個數據庫由誰來維護？在一般情況下，誰負責運營這個網絡或者系統，那么就由誰來進行維護。如果是微信數據庫肯定是騰訊團隊維護，淘寶的數據庫就是阿里的團隊在維護。大家一定認為這種方式是天經地義的，但是區塊鏈技術卻不是這樣。

如果我們把數據庫想象成是一個賬本：比如支付寶就是很典型的賬本，任何數據的改變就是記賬型的。數據庫的維護我們可以認為是很簡單的記賬方式。在區塊鏈的世界也是這樣，區塊鏈系統中的每一個人都有機會參與記賬。系統會在一段時間內，可能選擇十秒鐘內，也可能十分鐘，選出這段時間記賬最快最好的人，由這個人來記賬，他會把這段時間數據庫的變化和賬本的變化記在一個區塊（block）中，我們可以把這個區塊想象成一頁紙上，系統在確認記錄正確后，會把過去賬本的數據指紋鏈接（chain）這張紙上，然后把這張紙發給整個系統里面其他的所有人。然后周而復始，系統會尋找下一個記賬又快又好的人，而系統中的其他所有人都會獲得整個賬本的副本。這也就意味著這個系統每一個人都有一模一樣的賬本，這種技術，我們就稱之為區塊鏈技術（Blockchain），也稱為分布式賬本技術。

由于每個人（計算機）都有一模一樣的賬本，并且每個人（計算機）都有著完全相等的權利，因此不會由于單個人（計算機）失去聯系或宕機，而導致整個系統崩潰。既然有一模一樣的賬本，就意味著所有的數據都是公開透明的，每一個人可以看到每一個賬戶上到底有什么數字變化。它非常有趣的特性就是，其中的數據無法篡改。因為系統會自動比較，會認為相同數量最多的賬本是真的賬本，少部分和別人數量不一樣的賬本是虛假的賬本。在這種情況下，任何人篡改自己的賬本是沒有任何意義的，因為除非你能夠篡改整個系統里面大部分節點。如果整個系統節點只有五個、十個節點也許還容易做到，但是如果有上萬個甚至上十萬個，并且還分布在互聯網上的任何角落，除非某個人能控制世界上大多數的電腦，否則不太可能篡改這樣大型的區塊鏈。

【要素】

結合區塊鏈的定義，我們認為必須具有如下四點要素才能被稱為公開區塊鏈技術，如果只具有前3點要素，我們將認為其為私有區塊鏈技術（私有鏈）。

1、點對點的對等網絡（權力對等、物理點對點連接）

2、可驗證的數據結構（可驗證的PKC體系，不可篡改數據庫）

3、分布式的共識機制（解決拜占庭將軍問題，解決雙重支付）

4、納什均衡的博弈設計（合作是演化穩定的策略）

【特性】

結合定義區塊鏈的定義，區塊鏈會現實出四個主要的特性：去中心化（Decentralized）、去信任（Trustless）、集體維護（Collectively maintain）、可靠數據庫（Reliable Database）。并且由四個特性會引申出另外2個特性：開源（Open Source）、隱私保護（Anonymity）。如果一個系統不具備這些特征，將不能視其為基于區塊鏈技術的應用。

去中心化（Decentralized）：整個網絡沒有中心化的硬件或者管理機構，任意節點之間的權利和義務都是均等的，且任一節點的損壞或者失去都會不影響整個系統的運作。因此也可以認為區塊鏈系統具有極好的健壯性。

去信任（Trustless）：參與整個系統中的每個節點之間進行數據交換是無需互相信任的，整個系統的運作規則是公開透明的，所有的數據內容也是公開的，因此在系統指定的規則范圍和時間范圍內，節點之間是不能也無法欺騙其它節點。

集體維護（Collectively maintain）：系統中的數據塊由整個系統中所有具有維護功能的節點來共同維護的，而這些具有維護功能的節點是任何人都可以參與的。

可靠數據庫（Reliable Database）：整個系統將通過分數據庫的形式，讓每個參與節點都能獲得一份完整數據庫的拷貝。除非能夠同時控制整個系統中超過51%的節點，否則單個節點上對數據庫的修改是無效的，也無法影響其他節點上的數據內容。因此參與系統中的節點越多和計算能力越強，該系統中的數據安全性越高。

開源（Open Source）：由于整個系統的運作規則必須是公開透明的，所以對于程序而言，整個系統必定會是開源的。

隱私保護（Anonymity）：由于節點和節點之間是無需互相信任的，因此節點和節點之間無需公開身份，在系統中的每個參與的節點的隱私都是受到保護的。

【區塊鏈意義之一 ：解決拜占庭將軍問題】

區塊鏈解決的核心問題不是“數字貨幣”，而是在信息不對稱、不確定的環境下，如何建立滿足經濟活動賴以發生、發展的“信任”生態體系。而這個問題稱之為“拜占庭將軍問題”，也可稱為“拜占庭容錯”或者“兩軍問題”，這是一個分布式系統中進行信息機交互時面臨的難題，即在整個網絡中的任意節點都無法信任與之通信的對方時，如何能創建出共識基礎來進行安全的信息交互而無需擔心數據被篡改。區塊鏈使用算法證明機制來保證整個網絡的安全，借助它，整個系統中的所有節點能夠在去信任的環境下自動安全的交換數據。更多介紹請參見《比特幣與拜占庭將軍問題》。

【區塊鏈意義之二：實現跨國價值轉移】

互聯網誕生最初，最早核心解決的問題是信息制造和傳輸，我們可以通過互聯網將信息快速生成并且復制到全世界每一個有著網絡的角落，但是它尚始終不能解決價值轉移和信用轉移。這里所謂的價值轉移是指，在網絡中每個人都能夠認可和確認的方式，將某一部分價值精確的從某一個地址轉移到另一個地址，而且必須確保當價值轉移后，原來的地址減少了被轉移的部分，而新的地址增加了所轉移的價值。這里說的價值可以是貨幣資產，也可以是某種實體資產或者虛擬資產（包括有價證券、金融衍生品等）。而這操作的結果必須獲得所有參與方的認可，且其結果不能受到任何某一方的操縱。

在目前的互聯網中也有各種各樣的金融體系，也有許多政府銀行提供或者第三方提供的支付系統，但是它還是依靠中心化的方案來解決。所謂中心化的方案，就是通過某個公司或者政府信用作為背書，將所有的價值轉移計算放在一個中心服務器（集群）中，盡管所有的計算也是由程序自動完成，但是卻必須信任這個中心化的人或者機構。事實上通過中心化的信用背書來解決，也只能將信用局限在一定的機構、地區或者國家的范圍之內。由此可以看出，必須要解決的這個根本問題，那就是信用。所以價值轉移的核心問題是跨國信用共識。

在如此紛繁復雜的全球體系中，要憑空建立一個全球性的信用共識體系是很難的，由于每個國家的政治、經濟和文化情況不同，對于兩個國家的企業和政府完全互信是幾乎做不到的，這也就意味著無論是以個人抑或企業政府的信用進行背書，對于跨國之間的價值交換即使可以完成，也有著巨大的時間和經濟成本。但是在漫長的人類 歷史 中，無論每個國家的宗教、政治和文化是如何的不同，唯一能取得共識的是數學（基礎科學）。因此，可以毫不夸張的說，數學（算法）是全球文明的最大公約數，也是全球人類獲得最多共識的基礎。如果我們以數學算法（程序）作為背書，所有的規則都建立一個公開透明的數學算法（程序）之上，能夠讓所有不同政治文化背景的人群獲得共識。

【未來的發展】

互聯網將使得全球之間的互動越來越緊密，伴隨而來的就是巨大的信任鴻溝。目前現有的主流數據庫技術架構都是私密且中心化的，在這個架構上是永遠無法解決價值轉移和互信問題。所以區塊鏈技術有可能將成為下一代數據庫架構。通過去中心化技術，將能夠在大數據的基礎上完成數學（算法）背書、全球互信這個巨大的進步。

區塊鏈技術作為一種特定分布式存取數據技術，它通過網絡中多個參與計算的節點開共同參與數據的計算和記錄，并且互相驗證其信息的有效性（防偽）。從這一點來，區塊鏈技術也是一種特定的數據庫技術。互聯網剛剛進入大數據時代，但是從目前來看，大數據還處于非常基礎的階段。但是當進入到區塊鏈數據庫階段，將進入到真正的強信任背書的大數據時代。這里面的所有數據都獲得堅不可摧的質量，任何人都沒有能力也沒有必要去質疑。

也許我們現在正處在一個重大的轉折點之上——和工業革命所帶來的深刻變革幾乎相同的重大轉折的早期階段。不僅僅是新技術指數級、數字化和組合式的進步與變革，更多的驚喜也許還會在我們前面。在未來的24個月里，這個星球所增長的計算機算力和記錄的數據將會超過所有 歷史 階段的總和。在過去的24個月里，這個增值可能已經超過了1000倍。這些數字化的數據信息還在以比摩爾定律更快的速度增長。區塊鏈技術將不僅僅應用在金融支付領域，而是將會擴展到目前所有應用范圍，諸如去中心化的微博、微信、搜索、租房，甚至是打車軟件都有可能會出現。因為區塊鏈將可以讓人類無地域限制的、去信任的方式來進行大規模協作。

區塊鏈是一種技術，基于這項技術產生很多應用，包括與數據和信息相關的一切行業業務，比特幣就是其中最為人熟知的一種應用。對于區塊鏈的通俗解釋就是，假如在網上買一只口紅，首先找到心儀的產品和賣家下單，先把錢給中間平臺，等到賣家發貨買家確認收貨以后，中間平臺再把錢轉給賣家，因為信任問題買賣家之間都依賴于中間平臺，而區塊鏈作為去中心化的分布式賬本數據庫，則著力于去掉這個中間平臺但同時又解決信任問題。在區塊鏈中每個人擁有自己的記賬本，用來記錄發生的每一件事，假如在交易中出現賣家拿錢不發貨的行為，這一條記錄將永久存在不可修改，不需要互相交換信息，區塊鏈的世界會選擇在同一個時間節點記錄最快質量最好的那個人的記賬本進行復制發送并串聯，最后越疊越厚形成區塊。

大家在談論虛擬貨幣時，往往離不開區塊鏈這個概念，那么區塊鏈到底是個神馬玩意呢？

區塊鏈是一種底層技術，本質上是一個去中心化的分布式賬本數據庫。聽起來好像十分高端，遙不可及，其實是很容易理解的。

舉個例子，假如要在淘寶上購買商品，那么一般首先要做的就是打開淘寶，找到想要的商品并下單將錢支付給作為交易中介的淘寶。等收到商品并確認收貨后淘寶便會將貨款打給賣家。這本來只是我和賣家的交易，但卻多了個“中心”，即淘寶。

在交易進行的過程中，這個“中心”擁有無限大的權力，甚至隨意修改賬單。因此，“中心”往往需要強大的后臺為其背書。

于是，有一個名叫中本聰的男人想要干掉這個權力無窮大的中心，他想創造一個去中心化的系統，在這個系統里，每個人都是中心，都有記賬的權力。于是，他創造了比特幣。

在比特幣的系統中，每個人都有一個小賬本用以記錄發生的每一筆交易。一筆交易只有經過大部分人確認后才有效。如果賣家不發貨，那么每個人的小賬本都會將這件事記錄下來，讓他無處可逃。

這時候大家可能會有疑問，既然只是一個公開的賬本，那么為什么又要叫區塊鏈呢？這就涉及到了共識問題，區塊鏈系統是一個由眾多“中心”組成的系統，整個區塊鏈是屬于所有參與記賬的個體的。這時候就產生了新的問題，一個系統必須要有秩序才能長遠的存在。假如記賬者可以不計成本地胡作非為，那就可能出現本來只是購買一臺手機，但收到的卻是一臺特斯拉的情況。

于是，中本聰發明了一種名為PoW的共識方式。這種方式提高了記賬者記賬的成本，讓其不能輕易作惡。PoW通過密碼學的方式要求記賬者需要通過競爭計算能力來獲取記賬權，第一個計算出結果的記賬者即可獲得一個由若干筆交易打包而來的區塊的記賬權，同時獲得一定的代幣作為獎勵。這就是我們俗稱的“挖礦”。

既然記賬者已經將一個包含了若干筆交易的區塊記錄了下來，那么系統就需要進行整理排序，不可能讓無數的區塊雜亂無章地分布在系統中。于是就需要把所有區塊按照時間順序首尾相連鏈接鏈接起來，這時，區塊鏈便誕生了。區塊鏈的核心是技術。

轉載請帶上網址：http://yadikedp.com/posjithree/208364.html