2019年区块链原理及未来前景

2 区块链的原理及应用场景
➢比特币系统的区块链工作原理 ➢区块链的应用场景
区块链 工作原理
比特币的交易机制
比特币的交易机制是十分钟产生一个区块，意思就是每隔十分 钟计算机就打包全网交易进入一个区块。而矿工就是在打包游 戏中争夺区块链记账权的人，谁能最快准狠解开SHA256这个数 学命题的值，谁就赢得了这个十分钟区块的打包记账权。而这 十分钟里的每一笔交易，都会被盖上一个 timestamp —时戳， 当然了，矿工的工作不是白辛苦的，一旦谁赢得了打包权，谁 就将获得25个比特币作为奖励。
➢其次，无法作弊，因为除非你能控制系统内大多数人的电 脑都进行修改，否则系统会参照多数人的意见来决定什么才 是真实结果，结果会发现修改自己的账本完全没有意义。
➢最后，由于不存在中心化的中介机构，所有的东西都通过 预先设定的程序自动运行，不仅能降低成本，也能提高效率。 每个人都有相同的账本，能确保账本记录过程公开透明。
区块链技术 介绍
区块链和比特币是什么关系？ 区块链技术是比特币的底层技术，把比特币技术抽象提取出来，称之为区块 链技术，或者分布式账本技术。所以从某个角度来看，比特币可以看成是区 块链的一个应用，而区块链更类似于TCP/IP这样的底层技术，以后会扩展到 越来越多的行业中。
（怎么用）区块链技术主要可以用在哪些行业？ 区块链主要的优势是无需中介参与、过程高效透明且成本很低、数据高度安 全。所以如果在这三个方面有任意一个需求的行业都有机会使用区块链技术。 如金融行业由于防止单点故障和系统性风险，需要层层审计来控制金融风险， 但造成高昂的内部成本。区块链技术能够通过防篡改和高透明的方式让整个 金融系统极大的降低成本。
拜占庭将军故事的最后，数学家们设计了一套算法， 让将军们在接到上一位将军的信息之后，加上自己 的签名再转给除自己之外的其他将军，这样的信息 模块就形成了区块链。
区块链 引言
➢拜占庭将军问题延伸到互联网生活，即：在互联网大背景 下，当需要与不熟悉的对手进行价值交换活动时，人们如何 才能防止不会被其中的恶意破坏欺骗、迷惑从而错误决策。 ➢ 再把该问题抽象化，理解为：在缺少可信任中央节点和可 信任通道情况下，分布在网络中的各节点应如何达成共识。 ➢这一对于拜占庭将军问题的解决方案，可以推广到任何核 心问题是在分布式网络上缺乏信任的领域
区块链的机制 目前在主要分为两类：pos（proof of stake）权益证明机制和 pow(proof of work ) 工作量证明机制
区块链原理及未来前景
2020/6/24
区块链 起源
➢区块链技术起源于2008 年中本聪《比特币: 一种点对点电子现金系统》， 区块链诞生自中本聪的比特币。
➢拜占庭将军问题，该问题场景描述如下： 拜占庭帝国派10支军队进攻一敌人，这个敌人可抵御5支军队同时袭击，这 10支军队不能集合单点突破，须分开同时攻击。问题是多个将军互相并不 信任(存在叛徒)时，这种状态下要保证进攻一致，需要某种分布式协议来进 行远程协调。如果每个将军向其他九个将军派出一名信使，总计90 次传输， 每个将军会收到9 条信息，可能每一封都附着不同的进攻时间。此外，部分 叛徒会故意答应超过一个的攻击时间，所以他们将重新广播超过一条的信 息链。这个系统变成不可靠信息和攻击时间矛盾的混合体。
• 是密码学技术，把任意长度的输入通过哈希算法，变换成固定长度 的由字母和数字组成的输出
区块和区块链组成
区块链技术 介绍
（为什么）这样全民记账的区块链有什么好处？ 有极大的安全性：
➢首先没有一本中央大账本了，所以无法摧毁。每个节点都 仅仅是系统的一部分，每个节点权利相等，都有着一样的账 本。摧毁部分节点对系统一点都没有影响。
安全可信
• 用非对称密码 学原理对数据 加密, 借助各节 点的工作量证 明等算法形成 的强大算力来 抵御外部攻击、 保证区块链数 据不可篡改、 伪造
区块链系统的安全性是通过挖矿形成的强大算力保证的。由于每笔交易都是通 过盖时间戳的方式顺序链接的，当一个人想要伪造一笔交易时，他不仅需要伪 造该笔交易对应的区块，还需要伪造该区块之后所链接的所有区块。如果伪造 者计算机的算力不能支持它伪造区块的速度超过区块链增长的速度，那么伪造 的区块就马上会被发现并被弃用。
区块链技术 介绍
区块链解决了什么问题？
区块链最重要的是解决了中介信用问题。在过去，两个互不认 识和信任的人要达成协作是很难的，必须要依靠第三方。通过 区块链技术，比特币是人类第一次实现在没有任何中介机构参 与下，完成双方可以互信的转账行为。这是区块链的重大突破。
区块链和普通人有什么关系？
基本上没什么关系，除非是准备从事这方面的创业和研究。就 和TCP/IP协议和普通人之间的关系，普通人完全不需要知道什么 是互联网底层的TCP/IP协议，只要享受互联网提供的服务就行。
区块
• 是区块链中的一条记录，包含并确认待处理的交易。
相关专业词汇释义
挖矿 哈希散列
• 指通过计算形成新的区块，是交易的支持者利用自身的计算机硬件 为网络做数学计算进行交易确认和提高安全性的过程。以比特币为 例：交易支持者（矿工）在电脑上运行比特币软件不断计算软件提 供的密码学问题来保证交易的进行。作为对服务的奖励，矿工可以 得到他们所确认的交易中包含的手续费，以及新创建的比特币。
区块链技术 介绍
去中心化
• 整个网络无中 心化硬件或机 构， 用纯数学 方法而非中心 机构来建立分 布式系统结构 与节点间信任 关系
区块链有哪些特点？
时序数据
• 采用带有时 间戳的链式 区块结构存 储数据, 从 而为数据增 加了时间维 度, 具有可 验证性和可 追溯性;
集体维护
• 分布式系统中 所有节点均可 参与数据区块 的验证过程 (如 比特币“挖矿” ), 每个节点分享 权利和义务
区块链的目的：用于验证其信息的有效性（防伪）
1 区块链技术简介
区块链是什么？为什么？怎么用？
区块来自百度文库技术 介绍
（是什么）什么是区块链？
区块链是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技 术方案。过去主要应用在比特币（P2P形式的数字货币）上。
区块链技术是全民参与记账的方式。(区块链-数据库/账本)