区块链的权威信任机制 区块链高阶信任机制特征

快讯指南 比特币行情 2023-01-27 191 0

今天给各位分享区块链的权威信任机制的知识,其中也会对区块链高阶信任机制特征进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

区块链常见的三大共识机制

区块链是建立在P2P网络,由节点参与区块链的权威信任机制的分布式账本系统,最大的特点是“去中心化”。也就是说在区块链系统中,用户与用户之间、用户与机构之间、机构与机构之间,无需建立彼此之间的信任,只需依靠区块链协议系统就能实现交易。

可是,要如何保证账本的准确性,权威性,以及可靠性?区块链网络上的节点为什么要参与记账?节点如果造假怎么办?如何防止账本被篡改?如何保证节点间的数据一致性?……这些都是区块链在建立“去中心化”交易时需要解决的问题,由此产生了共识机制。

所谓“共识机制”,就是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;当出现意见不一致时,在没有中心控制的情况下,若干个节点参与决策达成共识,即在互相没有信任基础的个体之间如何建立信任关系。

区块链技术正是运用一套基于共识的数学算法,在机器之间建立“信任”网络,从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行全新的信用创造。

不同的区块链种类需要不同的共识算法来确保区块链上最后的区块能够在任何时候都反应出全网的状态。

目前为止,区块链共识机制主要有以下几种:POW工作量证明、POS股权证明、DPOS授权股权证明、Paxos、PBFT(实用拜占庭容错算法)、dBFT、DAG(有向无环图)

接下来我们主要说说常见的POW、POS、DPOS共识机制的原理及应用场景

概念:

工作量证明机制(Proof of work ),最早是一个经济学名词,指系统为达到某一目标而设置的度量方法。简单理解就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作,通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量。

工作量证明机制具有完全去中心化的优点,在以工作量证明机制为共识的区块链中,节点可以自由进出,并通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权,求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。

应用:

POW最著名的应用当属比特币。在比特币网络中,在Block的生成过程中,矿工需要解决复杂的密码数学难题,寻找到一个符合要求的Block Hash由N个前导零构成,零的个数取决于网络的难度值。这期间需要经过大量尝试计算(工作量),计算时间取决于机器的哈希运算速度。

而寻找合理hash是一个概率事件,当节点拥有占全网n%的算力时,该节点即有n/100的概率找到Block Hash。在节点成功找到满足的Hash值之后,会马上对全网进行广播打包区块,网络的节点收到广播打包区块,会立刻对其进行验证。

如果验证通过,则表明已经有节点成功解迷,自己就不再竞争当前区块,而是选择接受这个区块,记录到自己的账本中,然后进行下一个区块的竞争猜谜。网络中只有最快解谜的区块,才会添加的账本中,其区块链的权威信任机制他的节点进行复制,以此保证了整个账本的唯一性。

假如节点有任何的作弊行为,都会导致网络的节点验证不通过,直接丢弃其打包的区块,这个区块就无法记录到总账本中,作弊的节点耗费的成本就白费了,因此在巨大的挖矿成本下,也使得矿工自觉自愿的遵守比特币系统的共识协议,也就确保了整个系统的安全。

优缺点

优点:结果能被快速验证,系统承担的节点量大,作恶成本高进而保证矿工的自觉遵守性。

缺点:需要消耗大量的算法,达成共识的周期较长

概念:

权益证明机制(Proof of Stake),要求证明人提供一定数量加密货币的所有权。

权益证明机制的运作方式是,当创造一个新区块时,矿工需要创建一个“币权”交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,从而加快了寻找随机数的速度。

应用:

2012年,化名Sunny King的网友推出了Peercoin(点点币),是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。PPC最大创新是其采矿方式混合了POW及POS两种方式,采用工作量证明机制发行新币,采用权益证明机制维护网络安全。

为了实现POS,Sunny King借鉴于中本聪的Coinbase,专门设计了一种特殊类型交易,叫Coinstake。

上图为Coinstake工作原理,其中币龄指的是货币的持有时间段,假如你拥有10个币,并且持有10天,那你就收集到了100天的币龄。如果你使用了这10个币,币龄被消耗(销毁)了。

优缺点:

优点:缩短达成共识所需的时间,比工作量证明更加节约能源。

缺点:本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算,转账真实性较难保证

概念:

授权股权证明机制(Delegated Proof of Stake),与董事会投票类似,该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统,就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会,所有股东都在这里投票决定公司决策。

授权股权证明在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时,还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表,而非全体用户。在这样的区块链中,全体节点投票选举出一定数量的节点代表,由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。

同时,区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要,全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格,重新选举新的代表,实现实时的民主。

应用:

比特股(Bitshare)是一类采用DPOS机制的密码货币。通过引入了见证人这个概念,见证人可以生成区块,每一个持有比特股的人都可以投票选举见证人。得到总同意票数中的前N个(N通常定义为101)候选者可以当选为见证人,当选见证人的个数(N)需满足:至少一半的参与投票者相信N已经充分地去中心化。

见证人的候选名单每个维护周期(1天)更新一次。见证人然后随机排列,每个见证人按序有2秒的权限时间生成区块,若见证人在给定的时间片不能生成区块,区块生成权限交给下一个时间片对应的见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速,也更加节能。

DPOS充分利用了持股人的投票,以公平民主的方式达成共识,他们投票选出的N个见证人,可以视为N个矿池,而这N个矿池彼此的权利是完全相等的。持股人可以随时通过投票更换这些见证人(矿池),只要他们提供的算力不稳定,计算机宕机,或者试图利用手中的权力作恶。

优缺点:

优点:缩小参与验证和记账节点的数量,从而达到秒级的共识验证

缺点:中心程度较弱,安全性相比POW较弱,同时节点代理是人为选出的,公平性相比POS较低,同时整个共识机制还是依赖于代币的增发来维持代理节点的稳定性。

金窝窝是如何打造区块链技术的信任机制的?

重庆金窝窝分析:在互联网风靡的时代,区块链的出现可谓是科技领域颠覆性进程,互联网、大数据已被各界行业巨头垄断,人们在互联网上创造了诸多数据,理论上这些是人们私有的数据,然而人们却不能完全拥有它,只能被部分公司所用,这必会导致一些滥用垄断地位的公司,对客户的数据进行非法倒卖。

区块链技术打破行业大数据垄断,运用代码构建了一个最低成本、最有效的信任方式 —— 机器信任,区块链高效收集用户的行为数据,通过其特有的加密技术,对用户的数据提供安全保障,重树数据流通规则。

区块链有多重要?

区块链以其精巧的设计理念和思维,能够推进经济 社会 相关领域规则体系重构,改变人与人、人与组织、组织与组织之间的协作关系和利益分配机制;同时区块链技术能够有效解决“双花问题”,即避免同一笔数字资产因不当操作被重复使用的情况。

这为解决数字资产确权和交易流通提供了解决方案,可以突破制约数字发展的数字资产确权和双花等问题,构建形成适应数字经济发展的新型生产关系,这成为区块链技术最重要的价值所在。

01 减少交易中间环节,促进降本增效

经济 社会 生活各个领域存在大量寻租性中介组织,其中一些组织并不创造真实价值,而是仅仅通过对业务信息或数据的垄断谋取利益,人为增加了不必要的交易环节和成本。

通过区块链的创新应用,可以构建基于技术的经济行为自组织机制来代替部分中介机构的业务作用,可以大幅提升数据获取、共识形成、记账对账、价值传递的效率,进一步打通上下游产业链,大幅减少不必要的中介组织和中间环节,提升各行业供需有效对接效率,为 社会 公众和商事主体减负松绑,促进实体经济降本增效。

02 助力数字资产确权,激发创新活力

在数字经济时代,数据资源正变得越来越重要。2019年,我国已经正式将数据作为同劳动、资本、土地、知识、技术、管理同等重要的七大生产要素之一,推进建立数据要素市场制度。

但由于数据确权难、追溯难、利益分成难,数据还无法实现市场化高效配置和有序流通,严重制约数字经济的发展。

基于区块链的分布式、不可篡改、可追溯、透明性、多方维护、交叉验证等特性,数据权属可以被有效界定,数据流通能够被追踪监管、数据收益能够被合理分享,为数据生产要素及其他数字资产的高效市场化配置扫除障碍,有望扭转当下数据拥有、使用和利益分配日趋集中化的趋势,推动整个 社会 和数字经济向着更加可信、共享、均衡的方向发展,进一步释放数字经济创新活力。

03 缩短了信任的距离,拓展协作空间

人类近代生活方式的改变与进步,无不与科学技术的发展有着直接的关系。 科技 革命总是辩证地在扩展人类活动疆域的同时缩短彼此的距离。每一次重大的 科技 变革总是伴随着某种意义上“距离”坍塌,从而为人们带来了便利。

例如,交通工具的发明拓展了人类的活动半径缩短了人们地理上的距离;通信工具的发明拓展了人类的“对话”半径缩短了物理上的距离;互联网的发明拓展了人类获取信息的半径缩短了信息的距离;人工智能的发明拓展了认知的半径缩短了认知世界的距离。

区块链缩短信任的距离

如今,区块链为我们带来了一次新的半径拓展。区块链可以不依托权威中心和市场环境形成基于密码算法的信任机制,使得远隔万里、从未谋面乃至永不会谋面的陌生人能够建立信任关系,拓展了人类信任的半径,从而使得陌生人合作成为可能。

尤其是在一些市场机制不健全、信用体系缺失的地区和领域,区块链技术的价值更显珍贵。区块链技术使得陌生主体之间能够建立基于技术约束的生产关系,使得在陌生环境下开展商业合作成为可能,有望激发出一系列新的业务模式。

04 驱动互联网革命,加快价值传递

21世纪的头20年,人类 社会 经历了互联网的全面洗礼和再造,“互联网+”使得相关行业领域产生了天翻地覆的变化,人们的生活因互联网而更加便捷,经济活动因互联网而更加活跃, 社会 因互联网而更加公平开放。

然而,互联网主要解决的是信息的传播问题,信息内容的真假还难以判断,数字资产的转移还存在很多制约障碍。互联网在带来巨大便利的同时,也充斥着越来越多的虚假信息,甚至成为各种新型欺诈行为的温床,人们在越来越依赖互联网的同时,也越来越戒备互联网。

基于区块链技术可以构建基于技术约束的下一代可信任互联网,解决传统互联网的陌生人信任问题,将会让数字资产在互联网上高效地流通。基于区块链技术可以有效保护互联网上的数字资产和知识产权,人与人之间进行资产交易会如同发邮件一样便捷,人们会因为区块链技术的创新而对高度依赖的互联网放下戒备之心,互联网将诞生更多有价值的应用。

05 强化诚信体系约束,净化市场环境

区块链是构建信任的机器。通过推动区块链和实体经济深度融合,可打造便捷高效、公平竞争、稳定透明的市场环境。区块链技术不可篡改、可追索的技术特征可在市场机制不完善和诚信体系不健全的地区和领域发挥十分重要的信任机制创新作用。

在传统模式下,市场监管的工作量大、执行难度高,由于行政执法资源及监管手段的不足,被 社会 大众广为痛恨的老赖现象、假货现象、欺诈行为屡禁不止、难以杜绝。

区块链技术可形成无须中介机构和法律法规为前提条件的自组织和自监管机制,其分布式账本的不可篡改、不可抵赖、不可操控性事实上起到了对各类经济行为进行技术监管的作用。

这有利于解决中小企业贷款融资难、银行风控难等问题;通过全程记录商品生产和交易流通过程,大幅降低假冒伪劣、以次充好等各类市场欺诈行为,解决市场监管难等问题。

【本文来源于人民出版社出版的《信息化领域前沿热点技术通俗读本》】

区块链系统中不同节点之间是如何建立信任的?

区块链是从零开始有序的链接在一起的,每个区块都指向前一个区块,称为前一个区块的子区块,前一区块称为父区块。

 

每个区块都有一个区块头,里边包含着父区块头通过算法生成的哈希值,通过这个哈希值可以找到父区块。当父区块有任何改动时,父区块的哈希值也发生变化。这将迫使子区块哈希值字段发生改变,以此类推,后边的子子区块,子子子区块都会受影响。一旦一个区块有很多后代以后,除非重新计算此区块所有后代的区块,但是这样重新计算需要耗费巨大的计算量,所以区块链越长区块历史越无法改变。

2.区块链信任和传统模式信任的区别是什么?

区块链信任和传统模式信任区块链的权威信任机制的区别如下。

1、区块链中区块链的权威信任机制的信任区块链的权威信任机制,最为不同的就是区块链的权威信任机制,它通过数学、计算机技术和加密使信息的记录不可更改,并通过智能合约将合作的约定写在区块链上,最后在条件满足后自动执行合约。区块链消除了信任的第三方,通过区块链,人们不必需要100%信任对方或信任第三方机构,它并不是消除了信任问题,也并不是完全不需要考虑信任问题,在合作过程中,人们仍然是需要去信任的,只不过将信任的对象从人和组织,转变为共识机制构成的区块链网络。

2、传统的信任体系主要来自于两方面区块链的权威信任机制:国家和文化。国家运用自己的公信力和公权力,来为合作双方的信任背书;而文化,则指的是一些隐性规则,比如各种地域习俗的信任体系,以及可能出现的民间第三方机构。国家执行的成本太高,不可能都去依靠国家。而文化的信任培养需要的时间过长,也不能满足所有人的需要。社会很复杂,不可能事事靠签订契约,也不可能事事都适合国家出面。

既然区块链技术有信任机制,那么哪些地方能应用得到呢?

金窝窝分析区块链技术的应用可以从以下几个方面着手:

①弱信任关系、无信任关系、多信任关系的地方;

②需要的大规模共识的地方,也就是多方协作,这需要分布式账本建立规模共识;

③中低频交易的地方,因为当前技术阶段不支持大规模高频并发;

④能形成多赢机制的领域,因为这样大家才有动力使用;

⑤有网络效应的市场,规模越大(用的人越多),效益越高,包括社交、滴滴出行。

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