区块链基本概念

区块链基本概念

2.2区块链技术模型

区块链技术模型包括9大部分，其中包含七层基础技术层以及2个贯穿整个7层的共用技术：
区块链技术标准
-----------------------------------------------------（上共用技术）

  1. 数据存储层
    数据储存层主要包括数据区块的逻辑组织方式以及如何有效地实现分布式账本的储存

  2. 网络通信层
    区块链的区块数据和交易数据需要通过P2P网络需要在不同的节点之间进行同步、验证，这就需要网络通信层实现数据同步、校验等消息传播机制和验证机制

  3. 数据安全与隐私保护
    该层主要技术包括：
    时间戳 哈希函数 数据加密 数字签名 零知识证明
    区块链安全体系 隐私保护机制 审计追溯 身份认证
    抗量子安全算法 授权鉴权

  4. 共识层
    去中心化应用（DAPP）在网络各个节点同时运行，其结果需要通过共识机制来形成共识，使得DAPP状态在区块链网络中得到确认
    工作量证明 权益证明 Paxos 拜占庭容错 其他
    Pow Pos/DPos

  5. 智能合约引擎
    目的：为了让各种基于区块链的交易能够通过机器自动化完成各种交易和交易验证
    a) 虚拟机：一个能提供图灵完备计算能力的虚拟机
    b) 高级语言编译器：能将高级编程语言编译成虚拟机上执行的字节码的编译器
    c) 需要设置防止被恶意攻击或程序设计错误进入死循环的机制（以太坊GAS）
    d) 合约形式化证明：确保智能合约部署之后逻辑没问题，没有安全漏洞

  6. 应用组件层
    资产发行机制
    分配机制
    激励机制
    区块链存证机制
    API接口

  7. 区块链应用层
    区块链1.0 ： 主要集中于以货币支付为代表的比特币以及网络其他虚拟货币
    区块链2.0 ： 凭借技术的特性，可以应用更多方面，例如社会保险、物联网、社会信用体系。这种以参与者之间的智能合约为代表的技术
    区块链3.0 ： 面向以人类社会发展为基础的应用，例如人类健康，社交活动，组织无人化管理，选举投票
    ------------------------------------------------------（下共用技术）
    区块链与现代技术融合
    大数据、云计算、物联网、高速通信网、人工智能等先进技术深度结合

2.3 什么是MerKle树，其工作原理

  • 1.MerKle树是一种典型的二叉树或多叉树，包含根节点、中间节点、叶子节点。
    2.根节点将存储在区块头中，因此要判断区块体交易数据是否被修改，只需要验证根节点即可
    3.根节点、中间节点、叶子节点是一组哈希值

2.4 简述区块链数字签名原理

目标：用来确认信息的发送者认可自己曾经的行为
核心：采用非对称加密算法的私钥加密、公钥解密机制
工作原理：发送者将消息或者区块数据进行哈希计算得到相应的数字摘要，然后使用发送者的私钥进行加密（签名），接收者拿到发送者数字签名使用发送者公钥进行解密，如果能够解密成功证明该数字签名的确为该发送者所签署。同时接收者可以对接收的消息或区块数据再进行一次同样的哈希计算得到数字摘要，如果发送者数字摘要和接受者数字摘要相同说明数据信息没有被篡改过

2.5 区块链的主要共识机制有哪些？

  1. 工作量证明POW

    	通过竞争完成一个有难度的任务来决定区块记账权

  2. 权益证明POS

    	1.为克服POW机制带来的巨大算力浪费，后发明POS共识机制
	2.POS是点点币（PPC）最早采用的一种共识机制，主要根据参与者手中持有代币的多少和时间长短（币天）来获得出快递记账权的权利
	3.安全性能差，先天公平性缺失

  3. 股份授权证明DPOS

    	1.DPOS是由被社区选举的可信账户（受托人）来创建区块。成为了正式受托人（如何成为正式受托人？），用户要去社区拉票，获得足够多的其他用户的信任。用户根据自己持有的加密货币数量占总量的百分比来投票
	2.提升了传播速度，节省算力
	3.选举结果的可靠性和安全性直接制约DPOS的有效性

  4. 拜占庭容错机制PBFT
    具体介绍见拜占庭容错文档
    https://blog.csdn.net/Ake_Turits/article/details/78359155
    https://blog.csdn.net/chdhust/article/details/78166200

  5. 5.其他

    注：具体关于区块链共识机制可参考《区块链核心技术演进之路——共识机制》

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