本篇文章给大家谈谈区块链技术中的支撑模块，以及区块链的四大核心技术对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
金窝窝网络科技分析认为区块链技术包括四个主要模块，可以提高整个业务网络的效率和降低成本。使区块链信任业务的功能包括:
1.协商一致，因为所有各方都必须同意网络验证交易。
2.不变性，因为在分布式账本上写的任何东西都不能改变。
3.来源，因为有记录，每个资产都在哪里。
4.隐私，因为权限和身份确保了事务的适当可见性。
区块链运作的7个核心技术介绍 2018-01-15
1.区块链的链接
顾名思义，区块链即由一个个区块组成的链。每个区块分为区块头和区块体（含交易数据）两个部分。区块头包括用来实现区块链接的前一区块的哈希（PrevHash）值（又称散列值）和用于计算挖矿难度的随机数（nonce）。前一区块的哈希值实际是上一个区块头部的哈希值，而计算随机数规则决定了哪个矿工可以获得记录区块的权力。
2.共识机制
区块链是伴随比特币诞生的，是比特币的基础技术架构。可以将区块链理解为一个基于互联网的去中心化记账系统。类似比特币这样的去中心化数字货币系统，要求在没有中心节点的情况下保证各个诚实节点记账的一致性，就需要区块链来完成。所以区块链技术的核心是在没有中心控制的情况下，在互相没有信任基础的个体之间就交易的合法性等达成共识的共识机制。
区块链的共识机制目前主要有4类：PoW、PoS、DPoS、分布式一致性算法。
3.解锁脚本
脚本是区块链上实现自动验证、自动执行合约的重要技术。每一笔交易的每一项输出严格意义上并不是指向一个地址，而是指向一个脚本。脚本类似一套规则，它约束着接收方怎样才能花掉这个输出上锁定的资产。
交易的合法性验证也依赖于脚本。目前它依赖于两类脚本：锁定脚本与解锁脚本。锁定脚本是在输出交易上加上的条件，通过一段脚本语言来实现，位于交易的输出。解锁脚本与锁定脚本相对应，只有满足锁定脚本要求的条件，才能花掉这个脚本上对应的资产，位于交易的输入。通过脚本语言可以表达很多灵活的条件。解释脚本是通过类似我们编程领域里的“虚拟机”，它分布式运行在区块链网络里的每一个节点。
4.交易规则
区块链交易就是构成区块的基本单位，也是区块链负责记录的实际有效内容。一个区块链交易可以是一次转账，也可以是智能合约的部署等其他事务。
就比特币而言，交易即指一次支付转账。其交易规则如下：
1）交易的输入和输出不能为空。
2）对交易的每个输入，如果其对应的UTXO输出能在当前交易池中找到，则拒绝该交易。因为当前交易池是未被记录在区块链中的交易，而交易的每个输入，应该来自确认的UTXO。如果在当前交易池中找到，那就是双花交易。
3）交易中的每个输入，其对应的输出必须是UTXO。
4）每个输入的解锁脚本（unlocking ）必须和相应输出的锁定脚本（locking ）共同验证交易的合规性。
5.交易优先级
区块链交易的优先级由区块链协议规则决定。对于比特币而言，交易被区块包含的优先次序由交易广播到网络上的时间和交易额的大小决定。随着交易广播到网络上的时间的增长，交易的链龄增加，交易的优先级就被提高，最终会被区块包含。对于以太坊而言，交易的优先级还与交易的发布者愿意支付的交易费用有关，发布者愿意支付的交易费用越高，交易被包含进区块的优先级就越高。
6.Merkle证明
Merkle证明的原始应用是比特币系统（Bitcoin），它是由中本聪（Satoshi Nakamoto）在2009年描述并且创造的。比特币区块链使用了Merkle证明，为的是将交易存储在每一个区块中。使得交易不能被篡改，同时也容易验证交易是否包含在一个特定区块中。
7.RLP
RLP（Recursive Length Prefix，递归长度前缀编码）是Ethereum中对象序列化的一个主要编码方式，其目的是对任意嵌套的二进制数据的序列进行编码。
金窝窝分析区块链技术的架构模型如下几点：
1、数据层
数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术；
2、网络层
网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等；
3、共识层
共识层主要封装网络节点的各类共识算法；
4、激励层
激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；
5、合约层
合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础；
6、应用层
应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。
随着互联网的都不发展，消费者对区块链技术和数字虚拟货币的认知程度也在不断的提高。
今天，我们就一起来了解一下区块链技术的基础运算方法都有哪些结构构成的。
下面java课程就一起来了解一下具体情况吧。
构成计算技术的基本元素是存储、处理和通信。
大型主机、PC、移动设备和云服务都以各自的方式展现这些元素。
各个元素之内还有专门的构件块来分配资源。
本文聚焦于区块链的大框架：介绍区块链中各个计算元素的模块以及各个模块的一些实现案例，偏向概论而非详解。
区块链的组成模块以下是去中心化技术中各个计算元素的构件块：存储：代币存储、数据库、文件系统/blob处理：有状态的业务逻辑、无状态的业务逻辑、高性能计算通信：数据、价值和状态的连接网络存储作为基本计算元素，存储部分包含了以下构件块。
代币存储。
代币是价值的存储媒介(例如资产、证券等)，价值可以是比特币、航空里程或是数字作品的版权。
代币存储系统的主要作用是发放和传输代币(有多种变体)，同时防止多重支付之类的事件发生。
比特币和Zcash是两大“纯净”的、只关注代币本身的系统。
以太坊则开始将代币用于各种服务，以实现其充当全球计算中心的理想。
这些例子中代币被用作运营整个网络架构的内部激励。
还有些代币不是网络用来推动自身运行的内部工具，而是用做更高级别网络的激励，但它们的代币实际上是存储在底层架构中的。
一个例子是像Golem这样的ERC20代币，运行在以太坊网络层上。
另一个例子是Envoke的IP授权代币，运行在IPDB网络层上。
数据库。
数据库专门用来存储结构化的元数据，例如数据表(关系型数据库)、文档存储(例如JSON)、键值存储、时间序列或图数据库。
数据库可以使用SQL这样的查询快速检索数据。
传统的分布式(但中心化)数据库如MongoDB和Cassandra通常会存储数百TB甚至PB级的数据，性能可达到每秒百万次写入。
SQL这样的查询语言是很强大的，因为它将实现与规范区分开来，这样就不会绑定在某个具体的应用上。
SQL已经作为标准应用了数十年，所以同一个数据库系统可以用在很多不同的行业中。
换言之，要在比特币之外讨论一般性，不一定要拿图灵完备性说事。
你只需要一个数据库就够了，这样既简洁又方便扩展。
有些时候图灵完备也是很有用的，我们将在“去中心化处理”一节具体讨论。
BigchainDB是去中心化的数据库软件，是专门的文档存储系统。
它基于MongoDB(或RethinkDB)，继承了后者的查询和扩展逻辑。
但它也具备了区块链的特征，诸如去中心化控制、防篡改和代币支持。
IPDB是BigchainDB的一个受监管的公开实例。
在区块链领域，也可以说IOTA是一个时间序列数据库。
文件系统/blob数据存储。
这些系统以目录和文件的层级结构来存储大文件(电影、音乐、大数据集)。
IPFS和Tahoe-LAFS是去中心化的文件系统，包含去中心化或中心化的blob存储。
FileCoin、Storj、Sia和Tieron是去中心化的blob存储系统，古老而出色的BitTorrent也是如此，虽然后者使用的是p2p体系而非代币。
以太坊Swarm、Dat、Swarm-JS基本上都支持上述两种方式。
数据市场。
这种系统将数据所有者(比如企业)与数据使用者(比如AI创业公司)连接在一起。
它们位于数据库与文件系统的上层，但依旧是核心架构，因为数不清的需要数据的应用(例如AI)都依赖这类服务。
Ocean就是协议和网络的一个例子，可以基于它创建数据市场。
还有一些特定应用的数据市场：EnigmaCatalyst用于加密市场，Datum用于私人数据，DataBrokerDAO则用于物联网数据流。
处理接下来讨论处理这个基本计算元素。
“智能合约”系统，通常指的是以去中心化形式处理数据的系统[3]。
它其实有两个属性完全不同的子集：无状态(组合式)业务逻辑和有状态(顺序式)业务逻辑。
无状态和有状态在复杂性、可验证性等方面差异巨大。
三种去中心化的处理模块是高性能计算(HPC)。
无状态(组合式)业务逻辑。
这是一种任意逻辑，不在内部保留状态。
用电子工程术语来说，它可以理解为组合式数字逻辑电路。
这一逻辑可以表现为真值表、逻辑示意图、或者带条件语句的代码(if/then、and、or、not等判断的组合)。
因为它们没有状态，很容易验证大型无状态智能合约，从而创建大型可验证的安全系统。
N个输入和一个输出需要O(2^N)个计算来验证。
跨账本协议(ILP)包含crypto-conditions(CC)协议，以便清楚地标出组合电路。
CC很好理解，因为它通过IETF成为了互联网标准，而ILP则在各种中心和去中心化的支付网络(例如超过75家银行使用的瑞波)中广泛应用。
CC有很多独立实现的版本，包括JavaScript、Python、Java等。
BigchainDB、瑞波等系统也用CC，用以支持组合式业务逻辑/智能合约。
1、什么是区块链？一句话概括。
答：区块链是加密的数据库链条，即在多个时间戳/事件内交易数据加密后关联在一起，数据不可篡改可共享。
2、表现及逻辑：
a、外部操作表现形式：银行存取款汇款、记进出账、购物、发币、资金交易等。
b、内部逻辑处理（软件程序）：人为操作后数据会先加密后存储到数据库，经过程序对数据进行划分区域，比如根据事件、时间戳内发生的数据进行归类放在一起为一个区域的数据。多个事件、时间戳内发生的数据相关联就是区块链。这样加密的数据可共享，但不可篡改。
c、共享表现形式：查询个人信息、查账等。查询权限/共享权限：权限不同查询的数据不同，如银行可以查所有人信息，个人只能查个人。
3、举的例子大多不同，但逻辑处理的思路是一致的，只不过实现方法和操作不一而已。
4、区块链：具有加密数据、不可篡改数据、共享数据特点。
5、区块链技术：即用编辑的程序对数据进行加密、分区、共享等运用的技术。
有建议希望指导。
应用领域：金融、IT、商品销售、网购等等。
简单来说，区块链是一个提供了拜占庭容错、并保证了最终一致性的分布式数据库；从数据结构上看，它是基于时间序列的链式数据块结构；从节点拓扑上看，它所有的节点互为冗余备份；从操作上看，它提供了基于密码学的公私钥管理体系来管理账户。
或许以上概念过于抽象，我来举个例子，你就好理解了。
你可以想象有 100 台计算机分布在世界各地，这 100 台机器之间的网络是广域网，并且，这 100 台机器的拥有者互相不信任。
那么，我们采用什么样的算法（共识机制）才能够为它提供一个可信任的环境，并且使得：
节点之间的数据交换过程不可篡改，并且已生成的历史记录不可被篡改；
每个节点的数据会同步到最新数据，并且会验证最新数据的有效性；
基于少数服从多数的原则，整体节点维护的数据可以客观反映交换历史。
区块链就是为了解决上述问题而产生的技术方案。
二、区块链的核心技术组成
无论是公链还是联盟链，至少需要四个模块组成：P2P 网络协议、分布式一致性算法（共识机制）、加密签名算法、账户与存储模型。
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。
通常我们所用的都是比特币 P2P 网络协议模块，它遵循一定的交互原则。比如：初次连接到其他节点会被要求按照握手协议来确认状态，在握手之后开始请求 Peer 节点的地址数据以及区块数据。
这套 P2P 交互协议也具有自己的指令集合，指令体现在在消息头（Message Header) 的 命令（command）域中，这些命令为上层提供了节点发现、节点获取、区块头获取、区块获取等功能，这些功能都是非常底层、非常基础的功能。如果你想要深入了解，可以参考比特币开发者指南中的 Peer Discovery 的章节。
2、分布式一致性算法
在经典分布式计算领域，我们有 Raft 和 Paxos 算法家族代表的非拜占庭容错算法，以及具有拜占庭容错特性的 PBFT 共识算法。
如果从技术演化的角度来看，我们可以得出一个图，其中，区块链技术把原来的分布式算法进行了经济学上的拓展。
在图中我们可以看到，计算机应用在最开始多为单点应用，高可用方便采用的是冷灾备，后来发展到异地多活，这些异地多活可能采用的是负载均衡和路由技术，随着分布式系统技术的发展，我们过渡到了 Paxos 和 Raft 为主的分布式系统。
而在区块链领域，多采用 PoW 工作量证明算法、PoS 权益证明算法，以及 DPoS 代理权益证明算法，以上三种是业界主流的共识算法，这些算法与经典分布式一致性算法不同的是，它们融入了经济学博弈的概念，下面我分别简单介绍这三种共识算法。
PoW： 通常是指在给定的约束下，求解一个特定难度的数学问题，谁解的速度快，谁就能获得记账权（出块）权利。这个求解过程往往会转换成计算问题，所以在比拼速度的情况下，也就变成了谁的计算方法更优，以及谁的设备性能更好。
PoS： 这是一种股权证明机制，它的基本概念是你产生区块的难度应该与你在网络里所占的股权（所有权占比）成比例，它实现的核心思路是：使用你所锁定代币的币龄（CoinAge）以及一个小的工作量证明，去计算一个目标值，当满足目标值时，你将可能获取记账权。
DPoS： 简单来理解就是将 PoS 共识算法中的记账者转换为指定节点数组成的小圈子，而不是所有人都可以参与记账。这个圈子可能是 21 个节点，也有可能是 101 个节点，这一点取决于设计，只有这个圈子中的节点才能获得记账权。这将会极大地提高系统的吞吐量，因为更少的节点也就意味着网络和节点的可控。
3、加密签名算法
在区块链领域，应用得最多的是哈希算法。哈希算法具有抗碰撞性、原像不可逆、难题友好性等特征。
其中，难题友好性正是众多 PoW 币种赖以存在的基础，在比特币中，SHA256 算法被用作工作量证明的计算方法，也就是我们所说的挖矿算法。
而在莱特币身上，我们也会看到 Scrypt 算法，该算法与 SHA256 不同的是，需要大内存支持。而在其他一些币种身上，我们也能看到基于 SHA3 算法的挖矿算法。以太坊使用了 Dagger-Hashimoto 算法的改良版本，并命名为 Ethash，这是一个 IO 难解性的算法。
当然，除了挖矿算法，我们还会使用到 RIPEMD160 算法，主要用于生成地址，众多的比特币衍生代码中，绝大部分都采用了比特币的地址设计。
除了地址，我们还会使用到最核心的，也是区块链 Token 系统的基石：公私钥密码算法。
在比特币大类的代码中，基本上使用的都是 ECDSA。ECDSA 是 ECC 与 DSA 的结合，整个签名过程与 DSA 类似，所不一样的是签名中采取的算法为 ECC（椭圆曲线函数）。
从技术上看，我们先从生成私钥开始，其次从私钥生成公钥，最后从公钥生成地址，以上每一步都是不可逆过程，也就是说无法从地址推导出公钥，从公钥推导到私钥。
4、账户与交易模型
从一开始的定义我们知道，仅从技术角度可以认为区块链是一种分布式数据库，那么，多数区块链到底使用了什么类型的数据库呢？
我在设计元界区块链时，参考了多种数据库，有 NoSQL 的 BerkelyDB、LevelDB，也有一些币种采用基于 SQL 的 SQLite。这些作为底层的存储设施，多以轻量级嵌入式数据库为主，由于并不涉及区块链的账本特性，这些存储技术与其他场合下的使用并没有什么不同。
区块链的账本特性，通常分为 UTXO 结构以及基于 Accout-Balance 结构的账本结构，我们也称为账本模型。UTXO 是“unspent transaction input/output”的缩写，翻译过来就是指“未花费的交易输入输出”。
这个区块链中 Token 转移的一种记账模式，每次转移均以输入输出的形式出现；而在 Balance 结构中，是没有这个模式的。
区块链技术中的支撑模块的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于区块链的四大核心技术、区块链技术中的支撑模块的信息别忘了在本站进行查找喔。
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