今天给大家聊到了区块链分布式计算,以及区块链技术分布式存储相关的内容,在此希望可以让网友有所了解,最后记得收藏本站。
区块链中什么是分布式共识算法?
重庆金窝窝分析分布式共识算法区块链分布式计算:
区块链系统利用分布式共识算法来生成和更新数据区块链分布式计算,从技术层面杜绝了非法篡改数据的可能性区块链分布式计算,从而取代了传统应用中保证信任和交易安全的第三方中介机构,降低了为维护信用而造成的时间成本、人力成本和资源耗用。
区块链是一个环环相扣的什么计算系统
区块链是一个环环相扣的什么计算系统
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区块链是一个环环相扣的什么计算系统
区块链是一个环环相扣的分布式计算系统;从应用视角来看,区块链是一个分布式的共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。
本文操作环境区块链分布式计算:windows7系统、Dell G3电脑。
区块链是一个环环相扣的分布式计算系统。
什么是区块链?
从科技层面来看,区块链涉及数学、密码学、互联网和计算机编程等很多科学技术问题。从应用视角来看,简单来说,区块链是一个分布式的共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特点。这些特点保证区块链分布式计算了区块链的“诚实”与“透明”,为区块链创造信任奠定基础。而区块链丰富的应用场景,基本上都基于区块链能够解决信息不对称问题,实现多个主体之间的协作信任与一致行动。
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain),是比特币的一个重要概念,它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术,是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含区块链分布式计算了一批次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块 。
比特币白皮书英文原版 其实并未出现 blockchain 一词,而是使用的 chain of blocks。最早的比特币白皮书中文翻译版 [9] 中,将 chain of blocks 翻译成了区块链。这是“区块链”这一中文词最早的出现时间。
国家互联网信息办公室2019年1月10日发布《区块链信息服务管理规定》,自2019年2月15日起施行 。
作为核心技术自主创新的重要突破口,区块链的安全风险问题被视为当前制约行业健康发展的一大短板,频频发生的安全事件为业界敲响警钟。拥抱区块链,需要加快探索建立适应区块链技术机制的安全保障体系。
类型
公有区块链
公有区块链(Public Block Chains)是指:世界上任何个体或者团体都可以发送交易,且交易能够获得该区块链的有效确认,任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链,也是应用最广泛的区块链,各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链,世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。
联合(行业)区块链
行业区块链(Consortium Block Chains):由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人,每个块的生成由所有的预选节点共同决定(预选节点参与共识过程),其他接入节点可以参与交易,但不过问记账过程(本质上还是托管记账,只是变成分布式记账,预选节点的多少,如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点),其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询 。
私有区块链
私有区块链(Private Block Chains):仅仅使用区块链的总账技术进行记账,可以是一个公司,也可以是个人,独享该区块链的写入权限,本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。传统金融都是想实验尝试私有区块链,而公链的应用例如bitcoin已经工业化,私链的应用产品还在摸索当中 。
特征
去中心化。区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施,没有中心管制,除了自成一体的区块链本身,通过分布式核算和存储,各个节点实现了信息自区块链分布式计算我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出最本质的特征。
开放性。区块链技术基础是开源的,除了交易各方的'私有信息被加密外,区块链的数据对所有人开放,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。
独立性。基于协商一致的规范和协议(类似比特币采用的哈希算法等各种数学算法),整个区块链系统不依赖其他第三方,所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据,不需要任何人为的干预。
安全性。只要不能掌控全部数据节点的51%,就无法肆意操控修改网络数据,这使区块链本身变得相对安全,避免了主观人为的数据变更。
匿名性。除非有法律规范要求,单从技术上来讲,各区块节点的身份信息不需要公开或验证,信息传递可以匿名进行 。
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区块链作用
1. 区块链中的数据存储:块链式数据结构
在数据存储方面,区块链技术利用的是“块链式数据结构”来验证与存储数据的。块链式结构是什么意思呢?我们可以把它想象成铁链子,每一环我们可以看作是一个区块,很多环扣在一起就形成了区块链。
和普通存储数据的不同之处在于,在区块链上,后一个区块里的数据是包含前一个区块里的数据的。
2. 区块链中的数据更新:分布式节点共识算法
在数据更新方面,区块链技术是利用“分布式节点共识算法”来生成和更新数据。
每生成新的区块(也就是更新数据的时候),都需要通过一种算法获得全网 51% 以上节点的认可才能构成新的区块,说白了就是投票,超过半数人同意就可以生成,这就使得区块链上的数据不容篡改。
这一点我们可以把区块链理解成一个人人可以记账的账本,那么共识算法就是大家讨论、投票产生的、一致赞同的记账办法。
3. 区块链中的数据维护:密码学
区块链利用密码学的方式来保证数据传输和访问的安全,其所应用的密码学原理主要有哈希算法、Merkle 哈希树、椭圆曲线算法、Base58 等。这些原理,其实呢,都是通过一系列复杂的运算以及换算,来保证区块链上数据安全。
4. 区块链中的数据操作:智能合约
智能合约,是由计算机程序定义并自动执行的承诺协议,说白了,就是用代码执行的一套交易准则。
好比你在自动零售机买可乐,点击购买按键,付款后会自动掉出一瓶可乐给你。智能合约的突出优势就是,很大程度上避免了由信任产生的一系列问题。
二、区块链的作用
从区块链的定义中,不难看出它的一大特征就是可信任,最重要的是它还具有的去中心化、不可篡改、可追溯、匿名性等特点。
这些特点决定了它能够应用到许多行业,解决这些行业的痛点,赋能实体经济,这才是区块链逐渐被认可的原因。
据中国经济网报道,国务院发展研究中心信息中心研究员李广乾表示,“中国区块链的应用已从金融领域延伸到实体领域,电子信息存证、版权管理和交易、产品溯源、数字资产交易、物联网、智能制造、供应链管理等领域。”区块链技术已开始与实体经济产业深度融合,形成一批“产业区块链”项目,迎来产业区块链“百花齐放”的大时代。
接下来我们举几个区块链应用的领域,帮助大家理解区块链在我们生活中的作用。
1、 商品溯源
在我国,电商巨头京东,以及阿里旗下的蚂蚁金服,在区块链商品溯源方面都有一定的落地。电商企业通过开放区块链服务平台,帮助企业部署商品防伪追溯,已广泛应用于奶粉、保健品、大米等产品。2018 年“双 11”,通过区块链实现了来自上百个国家和地区的超过 1.5 亿件商品的溯源。
2 、 电子政务
基于区块链技术,能够解决传统电子政务面临的痛点,将政府、金融、监管等机构加入到区块链生态系统中,实现数据的共享。基于区块链的可追溯性,能够保证数据安全不被篡改;同时,由于在区块链系统中,维护数据安全的是各个节点,这样一来,政府事务便更加公开透明,便于监督。
根据链塔智库的报告,目前我国共有 17 项区块链电子政务应用,分别涉及七大细分场景:政府审计、数字身份、数据共享、涉公监管、电子票据、电子存证、出口监督等:
3、 电子发票
区块链电子票据已经成为区块链技术应用案例最多的应用场景。
去年 8 月 10 号,“全球第一张区块链电子发票”在深圳落地,腾讯金融科技为底层技术提供方。一年以来,深圳开出的区块链电子发票已有 800 万张,5300 多家企业或机构开通了区块链发票。
这些企业或机构涵盖的范围非常广泛,包括银行、地铁、出租车、金融保险、零售、地产、旅游、酒店餐饮等领域。人们只需要携带手机、依据手机上的支付记录,就可以实现随时开具区块链发票。
4. 供应链金融
金融的核心是“信用”,无论是贷款也好,还是融资也好,都离不开“信用”。区块链提供的“去中心化”思想正是解决信任问题的最合适的技术。分布式存储模式,能够推动商业银行、供应链核心企业等方面的信用信息共享,为企业和银行提供高效便捷的信息传递渠道。
三、区块链新浪潮开启,人才缺口大
我们可以发现,区块链正在渗透到我们的日常生活之中。近几年,我们看到全球很多高校也已经开设了区块链相关的课程,区块链学习和教育已经是大势所趋,这也正反映了当前市场对区块链人才的需求。
区块链技术中的分布式算法的特点是什么?
重庆金窝窝分析区块链分布式计算:大数据区块链分布式计算的分析挖掘是数据密集型计算,需要巨大的分布式计算能力。节点管理、任务调度、容错和高可靠性是关键技术。
区块链技术的六大核心算法
区块链技术的六大核心算法
区块链核心算法一:拜占庭协定
拜占庭的故事大概是这么说的:拜占庭帝国拥有巨大的财富,周围10个邻邦垂诞已久,但拜占庭高墙耸立,固若金汤,没有一个单独的邻邦能够成功入侵。任何单个邻邦入侵的都会失败,同时也有可能自身被其他9个邻邦入侵。拜占庭帝国防御能力如此之强,至少要有十个邻邦中的一半以上同时进攻,才有可能攻破。然而,如果其中的一个或者几个邻邦本身答应好一起进攻,但实际过程出现背叛,那么入侵者可能都会被歼灭。于是每一方都小心行事,不敢轻易相信邻国。这就是拜占庭将军问题。
在这个分布式网络里:每个将军都有一份实时与其他将军同步的消息账本。账本里有每个将军的签名都是可以验证身份的。如果有哪些消息不一致,可以知道消息不一致的是哪些将军。尽管有消息不一致的,只要超过半数同意进攻,少数服从多数,共识达成。
由此,在一个分布式的系统中,尽管有坏人,坏人可以做任意事情(不受protocol限制),比如不响应、发送错误信息、对不同节点发送不同决定、不同错误节点联合起来干坏事等等。但是,只要大多数人是好人,就完全有可能去中心化地实现共识
区块链核心算法二:非对称加密技术
在上述拜占庭协定中,如果10个将军中的几个同时发起消息,势必会造成系统的混乱,造成各说各的攻击时间方案,行动难以一致。谁都可以发起进攻的信息,但由谁来发出呢?其实这只要加入一个成本就可以了,即:一段时间内只有一个节点可以传播信息。当某个节点发出统一进攻的消息后,各个节点收到发起者的消息必须签名盖章,确认各自的身份。
在如今看来,非对称加密技术完全可以解决这个签名问题。非对称加密算法的加密和解密使用不同的两个密钥.这两个密钥就是我们经常听到的”公钥”和”私钥”。公钥和私钥一般成对出现, 如果消息使用公钥加密,那么需要该公钥对应的私钥才能解密; 同样,如果消息使用私钥加密,那么需要该私钥对应的公钥才能解密。
区块链核心算法三:容错问题
我们假设在此网络中,消息可能会丢失、损坏、延迟、重复发送,并且接受的顺序与发送的顺序不一致。此外,节点的行为可以是任意的:可以随时加入、退出网络,可以丢弃消息、伪造消息、停止工作等,还可能发生各种人为或非人为的故障。我们的算法对由共识节点组成的共识系统,提供的容错能力,这种容错能力同时包含安全性和可用性,并适用于任何网络环境。
区块链核心算法四:Paxos 算法(一致性算法)
Paxos算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值(决议)达成一致。一个典型的场景是,在一个分布式数据库系统中,如果各节点的初始状态一致,每个节点都执行相同的操作序列,那么他们最后能得到一个一致的状态。为保证每个节点执行相同的命令序列,需要在每一条指令上执行一个“一致性算法”以保证每个节点看到的指令一致。一个通用的一致性算法可以应用在许多场景中,是分布式计算中的重要问题。节点通信存在两种模型:共享内存和消息传递。Paxos算法就是一种基于消息传递模型的一致性算法。
区块链核心算法五:共识机制
区块链共识算法主要是工作量证明和权益证明。拿比特币来说,其实从技术角度来看可以把PoW看做重复使用的Hashcash,生成工作量证明在概率上来说是一个随机的过程。开采新的机密货币,生成区块时,必须得到所有参与者的同意,那矿工必须得到区块中所有数据的PoW工作证明。与此同时矿工还要时时观察调整这项工作的难度,因为对网络要求是平均每10分钟生成一个区块。
区块链核心算法六:分布式存储
分布式存储是一种数据存储技术,通过网络使用每台机器上的磁盘空间,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,数据分散的存储在网络中的各个角落。所以,分布式存储技术并不是每台电脑都存放完整的数据,而是把数据切割后存放在不同的电脑里。就像存放100个鸡蛋,不是放在同一个篮子里,而是分开放在不同的地方,加起来的总和是100个。
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