本篇文章给大家谈谈区块链的广播与验证机制,以及区块链怎么广播对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
一枚比特币价格从2万多美元狂涨到4万美元。这不由得引起了我的研究兴趣,或者说简单了解了一下比特币到底是什么,它的机理具体是什么样子的,揭开它的神秘面纱。因此,简单搜索了一些资料,也对比特币有些了解,便把手头上的资料整理了一下。
首先,要了解比特币是什么,不得不看的文章便是这篇《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》。这篇文章是名为中本聪(Satoshi Nakamoto)的神秘人在比特币论坛上发表的,他在文章中提出了比特币和区块链的概念,他也被称为“比特币之父”。不过,目前他的身份好像还没有被人发现。
在这篇文章中,他提出比特币作为一种基于点对点的分布式网络的加密货币,具有海量储存和更加安全高效的特点。那么,首先我们可以从比特币的定义出发,了解比特币的具体内容。
一、点对点
对等式网络(peer-to-peer, 简称P2P),又称点对点技术,是无中心服务器、依靠用户群(peers)交换信息的互联网体系,它的作用在于,减低以往网路传输中的节点,以降低资料遗失的风险。与有中心服务器的中央网络系统不同,对等网络的每个用户端既是一个节点,也有服务器的功能,任何一个节点无法直接找到其他节点,必须依靠其客户群进行信息交流。
P2P节点能遍布整个互联网,也给包括开发者在内的任何人、组织、或政府带来监控难题。P2P在网络隐私要求高和文件共享领域中,得到了广泛的应用。
二、分布式网络
分布式网络是与中心式网络相对应的。
中心式网络只有中央服务器能够存储和处理数据,其缺点是工作量大,一旦瘫痪则整个系统瘫痪;数据存储量大;中央管理者权限大。
分布式网络中的所有服务器均能够存储和处理数据,各服务器之间地位平等,可以存储更多的数据和具有更高的安全性。
三、加密货币
比特币的加密原理主要是哈希加密,其原件可以简单如下流程所示:
总的来说,比特币是基于区块链技术形成的虚拟的加密货币。区块链的本质是一个公开的账本,该账本用于记录信息,通过广播验证,将正确的区块连接起来即为区块链。每一个区块上可以记录大概一两千个交易信息,把这些记录了交易信息的区块连接起来就是区块链。
问题是怎么判断这些交易信息是否正确,通过个人私钥验证转账信息,再使用公钥验证该信息,然后将该交易信息广播出去,被所有人所看到。在这个分布式网络上的所有用户可以使用哈希加密技术验证这一信息,最先得到这个信息的人可以得到比特币奖励,这群人也被称之为“矿工”。
比特币大概是每10分钟到15分钟更新一次交易信息,在这个期间如果有人同时得到交易信息,那么根据工作量证明和最长链机制决定谁的才是正确的交易信息。
比特币简单小结
(1)基本概念:
最初由中本聪在2008年11月1日提出,并于2009年1月3日正式诞生。比特币是一种P2P(peerto peer)形式的虚拟的加密数字货币,点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。
(2)特点:
①去中心化。比特币不依靠特定货币机构发行,通过大量的计算产生,比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为;
②安全性。使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性,P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值;
③匿名性。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付,确保了货币所有权与流通交易的匿名性;
④稀缺性。比特币与其他虚拟货币最大的不同,是其总数量非常有限,具有极强的稀缺性。(比特币总量是2100万,大概在2140年达到最大数量)
(3)目的:去中心化,减少风险
中心式网络只有中央服务器能够存储和处理数据,其缺点是工作量大,一旦瘫痪则整个系统瘫痪;数据存储量大;中央管理者权限大。
分布式网络中的所有服务器均能够存储和处理数据,各服务器之间地位平等,可以存储更多的数据和具有更高的安全性。
大致的科普内容就是这样,如果还想多了解一些,可以看看中本聪的论文和下面的官方科普视频。
是一种数据结构(栈和队列也是一种数据结构),既然他是一种数据结构,那区块链的作用自然也就不言而喻了:组织并存储数据。剩下的一些定语如「去中心化」、「分布式」这些无非就是对这种数据结构的修饰罢了。比特币就是应用这种技术制作的数字货币。相信很多人都会想到什么去中心化、分布式、不可篡改之类的名词。说实话我刚开始由于姿势水平不够看到这些名词的时候也是一头雾水,《区块链技术发展现状与展望》一文给出如下定义:狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以链条的方式组合成特定数据结构, 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的去中心化共享总账(Decentralized shared ledger),能够安全存储简单的、有先后关系的、能在系统内验证的数据。广义的区块链技术则是利用加密链式区块结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用自动化脚本代码(智能合约)来编程和操作数据的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式。想要形成一个链,那总得有头吧,链头的区块学名叫做创世区块(Genesis Block)。前一个区块称为后一个区块的父区块,反之则称为子区块。所以,其实区块链就长上面那样,没什么神秘的。区块链的技术原理并不复杂,但是他的『社会意义』却是巨大的。区块链本质上是一种解决信任问题、降低信任成本的技术方案,其目的就是为了去中心化。
好了,这里又出现了一个新的概念,去中心化?这个名词只要一提到区块链就一定会被提到,所以你一定想知道去中心化到底是什么。不急,在谈去中心化之前,我们先谈一下另一个词——信任。1. 挖矿
什么是挖矿?每增加一笔交易,即形成一个区块的过程,就是所谓的挖矿。2. 广播如果我们想要新增一笔交易(也就是在区块链中新增一个区块),我们需要广播到整个区块链网络中,让所有的节点都承认这条记录 。区块链的广播机制
下图画出了区块链广播机制的一个流程:节点A收到一个区块,对其进行验证并将其广播给其附近的区块;节点B收到inv消息后,如果他之前没有接收过这个区块,则向节点A发送一个getdata消息;
节点A收到getdata消息后,就会把区块和交际记录的具体信息发送给节点B。此时节点B也就收到了一个区块,重复1、2、3操作给其附近的区块的。3. 记录
一旦A节点新增一条记录并广播到网络中,网络中的其他节点如B、C、D等都会在自己的小本本上新增这条记录。一旦记录,之后就不可撤销,且不能随意销毁。
区块链是一种分布式共享记账的技术,它要做的事情就是让参与的各方能够在技术层面建立信任关系。
区块链可以大致分成两个层面,一是做区块链底层技术;二是做区块链上层应用,即基于区块链的改造、优化或者创新应用。
区块链的核心意义到底是什么,我们的理解是,区块链最核心的意义是参与方之间建立数据信用,通过单方面的对抗,在明确规定下打造单方面的生态共同保障完整机会,这是一个体系,这种建立可以结束没有区块链之前的问题,没有区块链之前,在数据共享的时候是无法做到有新的共享,即使做定向也只是给你一个接口,区块链有了以后,让参与方是实现信用的共享,欢迎关注兄弟连区块链学院。
POA全称是proof of activity。他不是一种独立的共识算法,而是POW和POS混合的算法,目前有唯链,欧链等采用了POA共识机制。
POA的算法大致流程是这样的,每个活跃节点不断的进行哈希计算,寻找哈希值小于特定值的区块头,区块头中包括前区块哈希值,本地节点的地址,区块序号以及nonce值。当节点找到满足条件的区块头后,就会向全网广播这个区块头,所有的活跃节点收到广播进行验证。若验证通过,则以广播中的区块头作为数据源,导出N个随机的股权所有者,所有的活跃节点判断自己是否是哪个幸运的股权人。如果自己是前面N-1个幸运股权人中的一个,也一度用私钥对上述的区块头进行签名。并且将这个签名在全网广播。如果自己是第N个幸运股权持有者,则用这个区块头来构建一个新的区块,区块中包含了自己选出的尽可能多的交易,前N-1个幸运股权人的签名还有自己对完整区块链的哈希值的签名。然后将这个签名后的完整节点在全网广播。所有的活跃节点在收到完整节点之后进行验证。验证通过则认为该节点是一个合法的新区块。将其加入区块链当中去。
倘若这个区块属于最长链,则以他为前区块,转回到最初的步骤,否则就做丢弃处理。不难发现,POA算法要求N个幸运者全部在线,任意一个幸运股权人不在线都将导致该区块丢弃。
这也是活跃证明的由来,POA算法会周期性的统计被丢弃的区块数量。并且按照这个来调整N的数值。如果丢弃的区块数量比较多,那么就减少N,否则就增大N.
POA算法的区块丢失是一种算力损失。POA算法中。区块中的交易费由区块的发布者与n个幸运股权人共享。
POA算法最重要的是它可以防止非厉害攻击者。所谓的非厉害攻击是指具有强大的算法,但是仅仅持有少量的股权的攻击者。POA算法中POS部分使得非厉害者得到构建区块机会是非常少的。应该我们无法有效的进行攻击。
POA算法中,幸运股权人依靠资本获利,这个想当持有股篇而获得股息,这种机制会估计持股人长期持续这个股权有利于数字资产的保值以及减少波动。
POAstay大众的pow部分,通过哈希算法难度控制了新区块头生成的速度。起到稳定网络,避免分叉的作用。
然而上述优点的获得也是有代价的,pow部分带来的电力的损耗。而pos部分导致新区块头以及比较大的概率丢失,形成了算力的浪费。
写到这里,本文关于区块链的广播与验证机制和区块链怎么广播的介绍到此为止了,如果能碰巧解决你现在面临的问题,如果你还想更加了解这方面的信息,记得收藏关注本站。
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