區(qū)塊鏈模塊怎樣裝入pos機(jī)

1、區(qū)塊鏈要什么技術(shù)開發(fā)

區(qū)塊鏈開發(fā)需要掌握以下技術(shù)：

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：區(qū)塊鏈的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是區(qū)塊，開發(fā)者需要掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

哈希算法：哈希算法是區(qū)塊鏈技術(shù)中的重要組成部分，用于生成區(qū)塊的哈希值，保證區(qū)塊數(shù)據(jù)的不可篡改性。

密碼學(xué)算法：密碼學(xué)算法用于保證區(qū)塊鏈技術(shù)的安全性，包括數(shù)字簽名、對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密等算法。

P2P網(wǎng)絡(luò)：區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N去中心化的分布式系統(tǒng)，需要建立P2P網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的通信和數(shù)據(jù)共享。

共識(shí)機(jī)制：區(qū)塊鏈需要采用一種共識(shí)機(jī)制來解決分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性問題，包括PoW、PoS、DPoS等機(jī)制。

智能合約：智能合約是區(qū)塊鏈應(yīng)用的重要組成部分，需要掌握智能合約的設(shè)計(jì)和開發(fā)。

前端技術(shù)：區(qū)塊鏈應(yīng)用需要與用戶進(jìn)行交互，需要掌握Web前端技術(shù)，如HTML、CSS、JavaScript等。

數(shù)據(jù)庫技術(shù)：區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理需要掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)，如MySQL、MongoDB等。

以上技術(shù)是區(qū)塊鏈開發(fā)的核心技術(shù)，開發(fā)者需要綜合掌握以上技術(shù)才能進(jìn)行區(qū)塊鏈應(yīng)用的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)。

區(qū)塊鏈要什么技術(shù)開發(fā)：
一、區(qū)塊鏈理論：區(qū)塊鏈開發(fā)者要對(duì)區(qū)塊鏈的理論知識(shí)具備熟悉的掌握能力，這是作為一名區(qū)塊鏈開發(fā)者最基本的要求。在里面的內(nèi)容包括了區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、去中心化等相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。拓展技術(shù)理論是對(duì)以太坊開發(fā)的掌握。
二、智能合約：智能合約是需要區(qū)塊鏈開發(fā)者用區(qū)塊鏈編程語言寫出來的一串代碼，根據(jù)不同場景構(gòu)思邏輯后開發(fā)出來的信任機(jī)制，旨在消除第三方的介入，創(chuàng)造出高效、高信任的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。區(qū)塊鏈開發(fā)者要實(shí)現(xiàn)這串代碼自動(dòng)執(zhí)行，且是不可逆的操作效果。
三、密碼學(xué)：區(qū)塊鏈應(yīng)用場景很多都是具備高加密性的，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的加密模式是密碼學(xué)的特點(diǎn)。區(qū)塊鏈開發(fā)者通過研究密碼學(xué)，了解到錢包、密鑰、廣泛的加密和解密技術(shù)等加密概念
四、分布式架構(gòu)：區(qū)塊鏈開發(fā)人者必須懂得分布式架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)的功能。去中心化網(wǎng)絡(luò)是區(qū)塊鏈架構(gòu)的基礎(chǔ)，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中信息的傳遞要遵循去中心化的方式，這樣每個(gè)人才能享受到同等的網(wǎng)絡(luò)權(quán)益。

2、區(qū)塊鏈技術(shù)概念

區(qū)塊鏈技術(shù)概念

　　區(qū)塊鏈技術(shù)概念，現(xiàn)如今，區(qū)塊鏈已經(jīng)成為大部分人關(guān)注的領(lǐng)域，很多企業(yè)也早已深入其中研究該技術(shù)情況，但是還有人對(duì)于它不是很了解，下面我分享一篇關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)概念的相關(guān)信息。

　　區(qū)塊鏈技術(shù)概念1

　　 區(qū)塊鏈的基本概念和工作原理

　　 1、基本概念

　　區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。所謂共識(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)不同節(jié)點(diǎn)之間建立信任、獲取權(quán)益的數(shù)學(xué)算法。

　　區(qū)塊鏈Blockchain、是比特幣的一個(gè)重要概念，它本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫，同時(shí)作為比特幣的底層技術(shù)。區(qū)塊鏈?zhǔn)且淮褂妹艽a學(xué)方法相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊中包含了一次比特幣網(wǎng)絡(luò)交易的信息，用于驗(yàn)證其信息的有效性防偽、和生成下一個(gè)區(qū)塊。

　　狹義來講，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

　　廣義來講，區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算方式。

　　 2、工作原理

　　區(qū)塊鏈系統(tǒng)由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層組成。 其中，數(shù)據(jù)層封裝了底層數(shù)據(jù)區(qū)塊以及相關(guān)的數(shù)據(jù)加密和時(shí)間戳等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和基本算法；網(wǎng)絡(luò)層則包括分布式組網(wǎng)機(jī)制、數(shù)據(jù)傳播機(jī)制和數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制等；共識(shí)層主要封裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各類共識(shí)算法；激勵(lì)層將經(jīng)濟(jì)因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中來，主要包括經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制等；合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約，是區(qū)塊鏈可編程特性的基礎(chǔ)；應(yīng)用層則封裝了區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用場景和案例。該模型中，基于時(shí)間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)、分布式節(jié)點(diǎn)的共識(shí)機(jī)制、基于共識(shí)算力的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和靈活可編程的智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)最具代表性的創(chuàng)新點(diǎn)。

　　 區(qū)塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題，因此它針對(duì)這個(gè)問題提出了四個(gè)技術(shù)創(chuàng)新：

　　1、分布式賬本，就是交易記賬由分布在不同地方的多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同完成，而且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都記錄的是完整的賬目，因此它們都可以參與監(jiān)督交易合法性，同時(shí)也可以共同為其作證。

　　跟傳統(tǒng)的分布式存儲(chǔ)有所不同，區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)的獨(dú)特性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是區(qū)塊鏈每個(gè)節(jié)點(diǎn)都按照塊鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存儲(chǔ)完整的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)分布式存儲(chǔ)一般是將數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則分成多份進(jìn)行存儲(chǔ)。二是區(qū)塊鏈每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)都是獨(dú)立的、地位等同的，依靠共識(shí)機(jī)制保證存儲(chǔ)的一致性，而傳統(tǒng)分布式存儲(chǔ)一般是通過中心節(jié)點(diǎn)往其他備份節(jié)點(diǎn)同步數(shù)據(jù)。 [8]

　　沒有任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以單獨(dú)記錄賬本數(shù)據(jù)，從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由于記賬節(jié)點(diǎn)足夠多，理論上講除非所有的節(jié)點(diǎn)被破壞，否則賬目就不會(huì)丟失，從而保證了賬目數(shù)據(jù)的安全性。

　　2、非對(duì)稱加密和授權(quán)技術(shù)，存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的交易信息是公開的，但是賬戶身份信息是高度加密的，只有在數(shù)據(jù)擁有者授權(quán)的情況下才能訪問到，從而保證了數(shù)據(jù)的安全和個(gè)人的隱私。

　　3、共識(shí)機(jī)制，就是所有記賬節(jié)點(diǎn)之間怎么達(dá)成共識(shí)，去認(rèn)定一個(gè)記錄的有效性，這既是認(rèn)定的手段，也是防止篡改的手段。區(qū)塊鏈提出了四種不同的共識(shí)機(jī)制，適用于不同的應(yīng)用場景，在效率和安全性之間取得平衡。

　　區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制具備“少數(shù)服從多數(shù)”以及“人人平等”的特點(diǎn)，其中“少數(shù)服從多數(shù)”并不完全指節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，也可以是計(jì)算能力、股權(quán)數(shù)或者其他的計(jì)算機(jī)可以比較的特征量。“人人平等”是當(dāng)節(jié)點(diǎn)滿足條件時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)都有權(quán)優(yōu)先提出共識(shí)結(jié)果、直接被其他節(jié)點(diǎn)認(rèn)同后并最后有可能成為最終共識(shí)結(jié)果。以比特幣為例，采用的是工作量證明，只有在控制了全網(wǎng)超過51%的記賬節(jié)點(diǎn)的情況下，才有可能偽造出一條不存在的記錄。當(dāng)加入?yún)^(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)足夠多的時(shí)候，這基本上不可能，從而杜絕了造假的可能.

　　4、智能合約，智能合約是基于這些可信的不可篡改的數(shù)據(jù)，可以自動(dòng)化的執(zhí)行一些預(yù)先定義好的規(guī)則和條款。以保險(xiǎn)為例，如果說每個(gè)人的信息包括醫(yī)療信息和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的信息、都是真實(shí)可信的，那就很容易的在一些標(biāo)準(zhǔn)化的保險(xiǎn)產(chǎn)品中，去進(jìn)行自動(dòng)化的理賠.

　　 3、其它

　　互聯(lián)網(wǎng)交換的是信息，區(qū)塊鏈交換的是價(jià)值。人類歷史和互聯(lián)網(wǎng)歷史可以用八個(gè)字理解：分久必合合久必分，到了分久必合的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)信息全部散在互聯(lián)網(wǎng)上面，大家要挖掘信息非常不容易，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)像谷歌和臉 書等的平臺(tái)，它做的唯一的事情就是把我們所有的信息重新組合了一下。互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代壟斷巨頭們重組的就是信息，并不是產(chǎn)生自己的信息，產(chǎn)生的信息完全是我們個(gè)人。一旦信息重組，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的壟斷巨人，所以就到了分久必合的時(shí)代。現(xiàn)在由于區(qū)塊鏈技術(shù)產(chǎn)生又到了合久必分時(shí)代，又是新的多中心化，新的多中心化之后賦能產(chǎn)生新的價(jià)值，這些數(shù)據(jù)會(huì)在我們自己的手上，個(gè)人數(shù)據(jù)產(chǎn)生價(jià)值是歸自己所有，這是這個(gè)時(shí)代最最激動(dòng)人心的時(shí)代。

　　區(qū)塊鏈的價(jià)值有哪些？低成本建立信任的機(jī)制，確立數(shù)權(quán)，解決數(shù)據(jù)的.產(chǎn)權(quán)。

　　目前區(qū)塊鏈技術(shù)不斷發(fā)展，包括現(xiàn)在的單鏈向多鏈發(fā)展，而且技術(shù)能夠在進(jìn)一步擴(kuò)展，我想未來還是可能會(huì)出現(xiàn)，特別是在交易等方面出現(xiàn)顛覆性的，特別是對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的很多顛覆性的場景。

　　區(qū)塊鏈的本質(zhì)是在不可信的網(wǎng)絡(luò)建立可信的信息交換。

　　一帶一路+一鏈。區(qū)塊鏈更大的不是制造信任，而是讓信任產(chǎn)生無損的傳遞，整個(gè)降低社會(huì)的摩擦成本，從而提高整個(gè)效益。

　　現(xiàn)在區(qū)塊鏈本身還是初始階段，所以包括區(qū)塊鏈的信息傳遞、加密，這個(gè)過程中出現(xiàn)量子加密和其他加密，實(shí)際上對(duì)區(qū)塊鏈本身所采用的加密算法攻擊現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。包括區(qū)塊鏈也是作為一種資產(chǎn)的認(rèn)定，數(shù)字資產(chǎn)的一個(gè)認(rèn)定，但是現(xiàn)在我們很多都是用密碼算法，或者是作為我們來解密的鑰匙，但是如果密碼忘記了，很可能你現(xiàn)在的資產(chǎn)就丟掉了，你不能夠在得到你原來的這些資產(chǎn)，所以在資產(chǎn)管理，包括信息傳遞和一些安全這些方面，應(yīng)該說都還是存在著一些隱患。當(dāng)然那么從技術(shù)角度，現(xiàn)在我們區(qū)塊鏈本身處理的速度，或者說本身的擴(kuò)展性，因?yàn)閺墓ぷ鳈C(jī)理的角度來看，是要把整個(gè)賬本要復(fù)制給所有的參與人員，所以在區(qū)塊鏈本身的運(yùn)作效率和擴(kuò)展性方面還是比較受限的。這些我們覺得都還是需要進(jìn)一步在技術(shù)方面有進(jìn)一步的發(fā)展。

　　區(qū)塊鏈平臺(tái)這些底層技術(shù)，又形成包括區(qū)塊鏈錢包、區(qū)塊鏈瀏覽器、節(jié)點(diǎn)競選、礦機(jī)、礦池、開發(fā)組件、開發(fā)模塊、技術(shù)社區(qū)及項(xiàng)目社群等一系列的生態(tài)系統(tǒng)，這些生態(tài)系統(tǒng)的完善程度直接決定著區(qū)塊鏈底層平臺(tái)的使用效率和效果。

　　 4、蒙代爾的不可能三角

　　去中心化、高效、安全，不可能實(shí)現(xiàn)三者全部同時(shí)達(dá)到極致。

　　區(qū)塊鏈技術(shù)概念2

　　區(qū)塊鏈的本質(zhì)是一種分布式記賬技術(shù)，與之相對(duì)的是中心式記賬技術(shù)，中心式記賬技術(shù)在我們目前的生活中廣泛存在。區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。

　　區(qū)塊鏈Blockchain、，是比特幣的一個(gè)重要概念，它本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫，同時(shí)作為比特幣的底層技術(shù)，是一串使用密碼學(xué)方法相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊中包含了一批次比特幣網(wǎng)絡(luò)交易的信息，用于驗(yàn)證e69da5e887aa7a6431333431343061其信息的有效性防偽、和生成下一個(gè)區(qū)塊。

　　狹義來講，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

　　廣義來講，區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算方式。

　　區(qū)塊鏈技術(shù)通俗的理解就是：把“物”的前、后、左、右區(qū)塊用一種技術(shù)連接成一個(gè)鏈條，但每個(gè)區(qū)塊的原始數(shù)據(jù)不可篡改，是一種物聯(lián)網(wǎng)范疇的、可以讓參與者信任的“各個(gè)模塊鏈動(dòng)”的技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，離不開互聯(lián)道網(wǎng)，也離不開物聯(lián)網(wǎng)，是建立在二者融合互動(dòng)基礎(chǔ)上的、但又讓參與者各自保持獨(dú)回立的去中心化、、并共同擁有這套價(jià)值鏈共建共享、的技術(shù)。

　　區(qū)塊鏈的特征：去中心化、開放性、自治性、信息不可篡改，匿名性。

　　區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)能夠傳遞價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)可以傳遞價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)的需求是推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)產(chǎn)生的重要原因。在對(duì)于保護(hù)帶有所有權(quán)或者其他價(jià)值的信息需求的推動(dòng)下，區(qū)塊鏈出現(xiàn)了。區(qū)塊鏈通過公私鑰密碼學(xué)、分布式存儲(chǔ)等技術(shù)手段，一方面保證了帶有價(jià)值的信息的高效傳遞，另一方面保證了這些信息在傳遞的過程中不會(huì)被輕易的復(fù)制篡改。

　　從區(qū)塊鏈誕生的必然性來理解區(qū)塊鏈的內(nèi)涵，區(qū)塊鏈?zhǔn)墙鉀Q了中心化記賬缺點(diǎn)、解決了分布式一致性問題的分布式記賬技術(shù)，同時(shí)也是連接互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)為保證帶有價(jià)值的信息安全高效傳遞的價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。

　　區(qū)塊鏈技術(shù)概念3

　　區(qū)塊鏈： 區(qū)塊鏈就像是一個(gè)全球唯一的帳簿，或者說是數(shù)據(jù)庫，記錄了網(wǎng)絡(luò)中所有交易歷史。

　　以太坊虛擬機(jī)(EVM)： 它讓你能在以太坊上寫出更強(qiáng)大的程序比特幣上也可以寫腳本程序、。它有時(shí)也用來指以太坊區(qū)塊鏈，負(fù)責(zé)執(zhí)行智能合約以及一切。

　　節(jié)點(diǎn)：你可以運(yùn)行節(jié)點(diǎn)，通過它讀寫以太坊區(qū)塊鏈，也即使用以太坊虛擬機(jī)。完全節(jié)點(diǎn)需要下載整個(gè)區(qū)塊鏈。輕節(jié)點(diǎn)仍在開發(fā)中。

　　礦工：挖礦，也就是處理區(qū)塊鏈上的區(qū)塊的節(jié)點(diǎn)。這個(gè)網(wǎng)頁可以看到當(dāng)前活躍的一部分以太坊礦工：stats.ethdev.com。

　　工作量證明：礦工們總是在競爭解決一些數(shù)學(xué)問題。第一個(gè)解出答案的(算出下一個(gè)區(qū)塊)將獲得以太幣作為獎(jiǎng)勵(lì)。然后所有節(jié)點(diǎn)都更新自己的區(qū)塊鏈。所有想要算出下一個(gè)區(qū)塊的礦工都有與其他節(jié)點(diǎn)保持同步，并且維護(hù)同一個(gè)區(qū)塊鏈的動(dòng)力，因此整個(gè)網(wǎng)絡(luò)總是能達(dá)成共識(shí)。(注意：以太坊正計(jì)劃轉(zhuǎn)向沒有礦工的權(quán)益證明系統(tǒng)(POS)，不過那不在本文討論范圍之內(nèi)。)

　　以太幣：縮寫ETH。一種你可以購買和使用的真正的數(shù)字貨幣。這里是可以交易以太幣的其中一家交易所的走勢(shì)圖。在寫這篇文章的時(shí)候，1個(gè)以太幣價(jià)值65美分。

　　Gas：在以太坊上執(zhí)行程序以及保存數(shù)據(jù)都要消耗一定量的以太幣，Gas是以太幣轉(zhuǎn)換而成。這個(gè)機(jī)制用來保證效率。

　　DApp: 以太坊社區(qū)把基于智能合約的應(yīng)用稱為去中心化的應(yīng)用程序(Decentralized App)。DApp的目標(biāo)是(或者應(yīng)該是)讓你的智能合約有一個(gè)友好的界面，外加一些額外的東西，例如IPFS可以存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)的去中心化網(wǎng)絡(luò)，不是出自以太坊團(tuán)隊(duì)但有類似的精神)。DApp可以跑在一臺(tái)能與以太坊節(jié)點(diǎn)交互的中心化服務(wù)器上，也可以跑在任意一個(gè)以太坊平等節(jié)點(diǎn)上。(花一分鐘思考一下：與一般的網(wǎng)站不同，DApp不能跑在普通的服務(wù)器上。他們需要提交交易到區(qū)塊鏈并且從區(qū)塊鏈而不是中心化數(shù)據(jù)庫讀取重要數(shù)據(jù)。相對(duì)于典型的用戶登錄系統(tǒng)，用戶有可能被表示成一個(gè)錢包地址而其它用戶數(shù)據(jù)保存在本地。許多事情都會(huì)與目前的web應(yīng)用有不同架構(gòu)。)

　　 以太坊客戶端，智能合約語言

　　編寫和部署智能合約并不要求你運(yùn)行一個(gè)以太坊節(jié)點(diǎn)。下面有列出基于瀏覽器的IDE和API。但如果是為了學(xué)習(xí)的話，還是應(yīng)該運(yùn)行一個(gè)以太坊節(jié)點(diǎn)，以便理解其中的基本組件，何況運(yùn)行節(jié)點(diǎn)也不難。

　　 運(yùn)行以太坊節(jié)點(diǎn)可用的客戶端

　　以太坊有許多不同語言的客戶端實(shí)現(xiàn)即多種與以太坊網(wǎng)絡(luò)交互的方法、，包括C++, Go, Python, Java, Haskell等等。為什么需要這么多實(shí)現(xiàn)？不同的實(shí)現(xiàn)能滿足不同的需求例如Haskell實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是可以被數(shù)學(xué)驗(yàn)證、，能使以太坊更加安全，能豐富整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。

　　在寫作本文時(shí)，我使用的是Go語言實(shí)現(xiàn)的客戶端geth (go-ethereum)，其他時(shí)候還會(huì)使用一個(gè)叫testrpc的工具, 它使用了Python客戶端pyethereum。后面的例子會(huì)用到這些工具。

　　關(guān)于挖礦：挖礦很有趣，有點(diǎn)像精心照料你的室內(nèi)盆栽，同時(shí)又是一種了解整個(gè)系統(tǒng)的方法。雖然以太幣現(xiàn)在的價(jià)格可能連電費(fèi)都補(bǔ)不齊，但以后誰知道呢。人們正在創(chuàng)造許多酷酷的DApp, 可能會(huì)讓以太坊越來越流行。

　　交互式控制臺(tái):客戶端運(yùn)行起來后，你就可以同步區(qū)塊鏈，建立錢包，收發(fā)以太幣了。使用geth的一種方式是通過Javascript控制臺(tái)。此外還可以使用類似cURL的命令通過JSON RPC來與客戶端交互。本文的目標(biāo)是帶大家過一邊DApp開發(fā)的流程，因此這塊就不多說了。但是我們應(yīng)該記住這些命令行工具是調(diào)試，配置節(jié)點(diǎn)，以及使用錢包的利器。

　　在測試網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行節(jié)點(diǎn): 如果你在正式網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行g(shù)eth客戶端，下載整個(gè)區(qū)塊鏈與網(wǎng)絡(luò)同步會(huì)需要相當(dāng)時(shí)間。你可以通過比較節(jié)點(diǎn)日志中打印的最后一個(gè)塊號(hào)和stats.ethdev.com上列出的最新塊來確定是否已經(jīng)同步。) 另一個(gè)問題是在正式網(wǎng)絡(luò)上跑智能合約需要實(shí)實(shí)在在的以太幣。在測試網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行節(jié)點(diǎn)的話就沒有這個(gè)問題。此時(shí)也不需要同步整個(gè)區(qū)塊鏈，創(chuàng)建一個(gè)自己的私有鏈就勾了，對(duì)于開發(fā)來說更省時(shí)間。

　　Testrpc:用geth可以創(chuàng)建一個(gè)測試網(wǎng)絡(luò)，另一種更快的創(chuàng)建測試網(wǎng)絡(luò)的方法是使用testrpc. Testrpc可以在啟動(dòng)時(shí)幫你創(chuàng)建一堆存有資金的測試賬戶。它的運(yùn)行速度也更快因此更適合開發(fā)和測試。你可以從testrpc起步，然后隨著合約慢慢成型，轉(zhuǎn)移到geth創(chuàng)建的測試網(wǎng)絡(luò)上 - 啟動(dòng)方法很簡單，只需要指定一個(gè)networkid：geth --networkid "12345"。這里是testrpc的代碼倉庫，下文我們還會(huì)再講到它。

　　接下來我們來談?wù)効捎玫木幊陶Z言，之后就可以開始真正的編程了。寫智能合約用的編程語言用Solidity就好。

　　要寫智能合約有好幾種語言可選：有點(diǎn)類似Javascript的Solidity, 文件擴(kuò)展名是.sol. 和Python接近的Serpent, 文件名以.se結(jié)尾。還有類似Lisp的LLL。Serpent曾經(jīng)流行過一段時(shí)間，但現(xiàn)在最流行而且最穩(wěn)定的要算是Solidity了，因此用Solidity就好。聽說你喜歡Python? 用Solidity。

　　solc編譯器: 用Solidity寫好智能合約之后，需要用solc來編譯。它是一個(gè)來自C++客戶端實(shí)現(xiàn)的組件又一次，不同的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生互補(bǔ)、，這里是安裝方法。如果你不想安裝solc也可以直接使用基于瀏覽器的編譯器，例如Solidity real-time compiler或者Cosmo。后文有關(guān)編程的部分會(huì)假設(shè)你安裝了solc。

　　web3.js API. 當(dāng)Solidity合約編譯好并且發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上之后，你可以使用以太坊的web3.js JavaScript API來調(diào)用它，構(gòu)建能與之交互的web應(yīng)用。

3、區(qū)塊鏈 --- 共識(shí)算法

PoW算法是一種防止分布式服務(wù)資源被濫用、拒絕服務(wù)攻擊的機(jī)制。它要求節(jié)點(diǎn)進(jìn)行適量消耗時(shí)間和資源的復(fù)雜運(yùn)算，并且其運(yùn)算結(jié)果能被其他節(jié)點(diǎn)快速驗(yàn)算，以耗用時(shí)間、能源做擔(dān)保，以確保服務(wù)與資源被真正的需求所使用。

PoW算法中最基本的技術(shù)原理是使用哈希算法。假設(shè)求哈希值Hash(r)，若原始數(shù)據(jù)為r（raw），則運(yùn)算結(jié)果為R（Result）。

R = Hash(r)

哈希函數(shù)Hash()的特性是，對(duì)于任意輸入值r，得出結(jié)果R，并且無法從R反推回r。當(dāng)輸入的原始數(shù)據(jù)r變動(dòng)1比特時(shí)，其結(jié)果R值完全改變。在比特幣的PoW算法中，引入算法難度d和隨機(jī)值n，得到以下公式：

Rd = Hash(r+n)

該公式要求在填入隨機(jī)值n的情況下，計(jì)算結(jié)果Rd的前d字節(jié)必須為0。由于哈希函數(shù)結(jié)果的未知性，每個(gè)礦工都要做大量運(yùn)算之后，才能得出正確結(jié)果，而算出結(jié)果廣播給全網(wǎng)之后，其他節(jié)點(diǎn)只需要進(jìn)行一次哈希運(yùn)算即可校驗(yàn)。PoW算法就是采用這種方式讓計(jì)算消耗資源，而校驗(yàn)僅需一次。

 

PoS算法要求節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證者必須質(zhì)押一定的資金才有挖礦打包資格，并且區(qū)域鏈系統(tǒng)在選定打包節(jié)點(diǎn)時(shí)使用隨機(jī)的方式，當(dāng)節(jié)點(diǎn)質(zhì)押的資金越多時(shí)，其被選定打包區(qū)塊的概率越大。

POS模式下，每個(gè)幣每天產(chǎn)生1幣齡，比如你持有100個(gè)幣，總共持有了30天，那么，此時(shí)你的幣齡就為3000。這個(gè)時(shí)候，如果你驗(yàn)證了一個(gè)POS區(qū)塊，你的幣齡就會(huì)被清空為0，同時(shí)從區(qū)塊中獲得相對(duì)應(yīng)的數(shù)字貨幣利息。

節(jié)點(diǎn)通過PoS算法出塊的過程如下：普通的節(jié)點(diǎn)要成為出塊節(jié)點(diǎn)，首先要進(jìn)行資產(chǎn)的質(zhì)押，當(dāng)輪到自己出塊時(shí)，打包區(qū)塊，然后向全網(wǎng)廣播，其他驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)將會(huì)校驗(yàn)區(qū)塊的合法性。

 

DPoS算法和PoS算法相似，也采用股份和權(quán)益質(zhì)押。

但不同的是，DPoS算法采用委托質(zhì)押的方式，類似于用全民選舉代表的方式選出N個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)記賬出塊。

選民把自己的選票投給某個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)選記賬節(jié)點(diǎn)，那么該記賬節(jié)點(diǎn)往往在獲取出塊獎(jiǎng)勵(lì)后，可以采用任意方式來回報(bào)自己的選民。

這N個(gè)記賬節(jié)點(diǎn)將輪流出塊，并且節(jié)點(diǎn)之間相互監(jiān)督，如果其作惡，那么會(huì)被扣除質(zhì)押金。

通過信任少量的誠信節(jié)點(diǎn)，可以去除區(qū)塊簽名過程中不必要的步驟，提高了交易的速度。
 

拜占庭問題：

拜占庭是古代東羅馬帝國的首都，為了防御在每塊封地都駐扎一支由單個(gè)將軍帶領(lǐng)的軍隊(duì)，將軍之間只能靠信差傳遞消息。在戰(zhàn)爭時(shí)，所有將軍必須達(dá)成共識(shí)，決定是否共同開戰(zhàn)。

但是，在軍隊(duì)內(nèi)可能有叛徒，這些人將影響將軍們達(dá)成共識(shí)。拜占庭將軍問題是指在已知有將軍是叛徒的情況下，剩余的將軍如何達(dá)成一致決策的問題。

BFT：

BFT即拜占庭容錯(cuò)，拜占庭容錯(cuò)技術(shù)是一類分布式計(jì)算領(lǐng)域的容錯(cuò)技術(shù)。拜占庭假設(shè)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模型化，由于硬件錯(cuò)誤、網(wǎng)絡(luò)擁塞或中斷以及遭到惡意攻擊等原因，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)可能出現(xiàn)不可預(yù)料的行為。拜占庭容錯(cuò)技術(shù)被設(shè)計(jì)用來處理這些異常行為，并滿足所要解決的問題的規(guī)范要求。

拜占庭容錯(cuò)系統(tǒng) ：

發(fā)生故障的節(jié)點(diǎn)被稱為 拜占庭節(jié)點(diǎn) ，而正常的節(jié)點(diǎn)即為 非拜占庭節(jié)點(diǎn) 。

假設(shè)分布式系統(tǒng)擁有n臺(tái)節(jié)點(diǎn)，并假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)拜占庭節(jié)點(diǎn)不超過m臺(tái)（n ≥ 3m + 1），拜占庭容錯(cuò)系統(tǒng)需要滿足如下兩個(gè)條件：

另外，拜占庭容錯(cuò)系統(tǒng)需要達(dá)成如下兩個(gè)指標(biāo)：

PBFT即實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法，解決了原始拜占庭容錯(cuò)算法效率不高的問題，算法的時(shí)間復(fù)雜度是O(n^2)，使得在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用中可以解決拜占庭容錯(cuò)問題
 

PBFT是一種狀態(tài)機(jī)副本復(fù)制算法，所有的副本在一個(gè)視圖（view）輪換的過程中操作，主節(jié)點(diǎn)通過視圖編號(hào)以及節(jié)點(diǎn)數(shù)集合來確定，即：主節(jié)點(diǎn) p = v mod |R|。v：視圖編號(hào)，|R|節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，p：主節(jié)點(diǎn)編號(hào)。

PBFT算法的共識(shí)過程如下：客戶端（Client）發(fā)起消息請(qǐng)求（request），并廣播轉(zhuǎn)發(fā)至每一個(gè)副本節(jié)點(diǎn)（Replica），由其中一個(gè)主節(jié)點(diǎn)（Leader）發(fā)起提案消息pre-prepare，并廣播。其他節(jié)點(diǎn)獲取原始消息，在校驗(yàn)完成后發(fā)送prepare消息。每個(gè)節(jié)點(diǎn)收到2f+1個(gè)prepare消息，即認(rèn)為已經(jīng)準(zhǔn)備完畢，并發(fā)送commit消息。當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到2f+1個(gè)commit消息，客戶端收到f+1個(gè)相同的reply消息時(shí)，說明客戶端發(fā)起的請(qǐng)求已經(jīng)達(dá)成全網(wǎng)共識(shí)。

具體流程如下 ：

客戶端c向主節(jié)點(diǎn)p發(fā)送<REQUEST, o, t, c>請(qǐng)求。o: 請(qǐng)求的具體操作，t: 請(qǐng)求時(shí)客戶端追加的時(shí)間戳，c：客戶端標(biāo)識(shí)。REQUEST: 包含消息內(nèi)容m，以及消息摘要d(m)。客戶端對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行簽名。

主節(jié)點(diǎn)收到客戶端的請(qǐng)求，需要進(jìn)行以下交驗(yàn)：

a. 客戶端請(qǐng)求消息簽名是否正確。

非法請(qǐng)求丟棄。正確請(qǐng)求，分配一個(gè)編號(hào)n，編號(hào)n主要用于對(duì)客戶端的請(qǐng)求進(jìn)行排序。然后廣播一條<<PRE-PREPARE, v, n, d>, m>消息給其他副本節(jié)點(diǎn)。v：視圖編號(hào)，d客戶端消息摘要，m消息內(nèi)容。<PRE-PREPARE, v, n, d>進(jìn)行主節(jié)點(diǎn)簽名。n是要在某一個(gè)范圍區(qū)間內(nèi)的[h, H]，具體原因參見 垃圾回收 章節(jié)。

副本節(jié)點(diǎn)i收到主節(jié)點(diǎn)的PRE-PREPARE消息，需要進(jìn)行以下交驗(yàn)：

a. 主節(jié)點(diǎn)PRE-PREPARE消息簽名是否正確。

b. 當(dāng)前副本節(jié)點(diǎn)是否已經(jīng)收到了一條在同一v下并且編號(hào)也是n，但是簽名不同的PRE-PREPARE信息。

c. d與m的摘要是否一致。

d. n是否在區(qū)間[h, H]內(nèi)。

非法請(qǐng)求丟棄。正確請(qǐng)求，副本節(jié)點(diǎn)i向其他節(jié)點(diǎn)包括主節(jié)點(diǎn)發(fā)送一條<PREPARE, v, n, d, i>消息, v, n, d, m與上述PRE-PREPARE消息內(nèi)容相同，i是當(dāng)前副本節(jié)點(diǎn)編號(hào)。<PREPARE, v, n, d, i>進(jìn)行副本節(jié)點(diǎn)i的簽名。記錄PRE-PREPARE和PREPARE消息到log中，用于View Change過程中恢復(fù)未完成的請(qǐng)求操作。

主節(jié)點(diǎn)和副本節(jié)點(diǎn)收到PREPARE消息，需要進(jìn)行以下交驗(yàn)：

a. 副本節(jié)點(diǎn)PREPARE消息簽名是否正確。

b. 當(dāng)前副本節(jié)點(diǎn)是否已經(jīng)收到了同一視圖v下的n。

c. n是否在區(qū)間[h, H]內(nèi)。

d. d是否和當(dāng)前已收到PRE-PPREPARE中的d相同

非法請(qǐng)求丟棄。如果副本節(jié)點(diǎn)i收到了2f+1個(gè)驗(yàn)證通過的PREPARE消息，則向其他節(jié)點(diǎn)包括主節(jié)點(diǎn)發(fā)送一條<COMMIT, v, n, d, i>消息，v, n, d, i與上述PREPARE消息內(nèi)容相同。<COMMIT, v, n, d, i>進(jìn)行副本節(jié)點(diǎn)i的簽名。記錄COMMIT消息到日志中，用于View Change過程中恢復(fù)未完成的請(qǐng)求操作。記錄其他副本節(jié)點(diǎn)發(fā)送的PREPARE消息到log中。

主節(jié)點(diǎn)和副本節(jié)點(diǎn)收到COMMIT消息，需要進(jìn)行以下交驗(yàn)：

a. 副本節(jié)點(diǎn)COMMIT消息簽名是否正確。

b. 當(dāng)前副本節(jié)點(diǎn)是否已經(jīng)收到了同一視圖v下的n。

c. d與m的摘要是否一致。

d. n是否在區(qū)間[h, H]內(nèi)。

非法請(qǐng)求丟棄。如果副本節(jié)點(diǎn)i收到了2f+1個(gè)驗(yàn)證通過的COMMIT消息，說明當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的大部分節(jié)點(diǎn)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，運(yùn)行客戶端的請(qǐng)求操作o，并返回<REPLY, v, t, c, i, r>給客戶端，r：是請(qǐng)求操作結(jié)果，客戶端如果收到f+1個(gè)相同的REPLY消息，說明客戶端發(fā)起的請(qǐng)求已經(jīng)達(dá)成全網(wǎng)共識(shí)，否則客戶端需要判斷是否重新發(fā)送請(qǐng)求給主節(jié)點(diǎn)。記錄其他副本節(jié)點(diǎn)發(fā)送的COMMIT消息到log中。
 

如果主節(jié)點(diǎn)作惡，它可能會(huì)給不同的請(qǐng)求編上相同的序號(hào)，或者不去分配序號(hào)，或者讓相鄰的序號(hào)不連續(xù)。備份節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)有職責(zé)來主動(dòng)檢查這些序號(hào)的合法性。

如果主節(jié)點(diǎn)掉線或者作惡不廣播客戶端的請(qǐng)求，客戶端設(shè)置超時(shí)機(jī)制，超時(shí)的話，向所有副本節(jié)點(diǎn)廣播請(qǐng)求消息。副本節(jié)點(diǎn)檢測出主節(jié)點(diǎn)作惡或者下線，發(fā)起View Change協(xié)議。

View Change協(xié)議 ：

副本節(jié)點(diǎn)向其他節(jié)點(diǎn)廣播<VIEW-CHANGE, v+1, n, C , P , i>消息。n是最新的stable checkpoint的編號(hào)， C 是 2f+1驗(yàn)證過的CheckPoint消息集合， P 是當(dāng)前副本節(jié)點(diǎn)未完成的請(qǐng)求的PRE-PREPARE和PREPARE消息集合。

當(dāng)主節(jié)點(diǎn)p = v + 1 mod |R|收到 2f 個(gè)有效的VIEW-CHANGE消息后，向其他節(jié)點(diǎn)廣播<NEW-VIEW, v+1, V , O >消息。 V 是有效的VIEW-CHANGE消息集合。 O 是主節(jié)點(diǎn)重新發(fā)起的未經(jīng)完成的PRE-PREPARE消息集合。PRE-PREPARE消息集合的選取規(guī)則：

副本節(jié)點(diǎn)收到主節(jié)點(diǎn)的NEW-VIEW消息，驗(yàn)證有效性，有效的話，進(jìn)入v+1狀態(tài)，并且開始 O 中的PRE-PREPARE消息處理流程。
 

在上述算法流程中，為了確保在View Change的過程中，能夠恢復(fù)先前的請(qǐng)求，每一個(gè)副本節(jié)點(diǎn)都記錄一些消息到本地的log中，當(dāng)執(zhí)行請(qǐng)求后副本節(jié)點(diǎn)需要把之前該請(qǐng)求的記錄消息清除掉。

最簡單的做法是在Reply消息后，再執(zhí)行一次當(dāng)前狀態(tài)的共識(shí)同步，這樣做的成本比較高，因此可以在執(zhí)行完多條請(qǐng)求K（例如：100條）后執(zhí)行一次狀態(tài)同步。這個(gè)狀態(tài)同步消息就是CheckPoint消息。

副本節(jié)點(diǎn)i發(fā)送<CheckPoint, n, d, i>給其他節(jié)點(diǎn)，n是當(dāng)前節(jié)點(diǎn)所保留的最后一個(gè)視圖請(qǐng)求編號(hào)，d是對(duì)當(dāng)前狀態(tài)的一個(gè)摘要，該CheckPoint消息記錄到log中。如果副本節(jié)點(diǎn)i收到了2f+1個(gè)驗(yàn)證過的CheckPoint消息，則清除先前日志中的消息，并以n作為當(dāng)前一個(gè)stable checkpoint。

這是理想情況，實(shí)際上當(dāng)副本節(jié)點(diǎn)i向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)出CheckPoint消息后，其他節(jié)點(diǎn)還沒有完成K條請(qǐng)求，所以不會(huì)立即對(duì)i的請(qǐng)求作出響應(yīng)，它還會(huì)按照自己的節(jié)奏，向前行進(jìn)，但此時(shí)發(fā)出的CheckPoint并未形成stable。

為了防止i的處理請(qǐng)求過快，設(shè)置一個(gè)上文提到的 高低水位區(qū)間[h, H] 來解決這個(gè)問題。低水位h等于上一個(gè)stable checkpoint的編號(hào)，高水位H = h + L，其中L是我們指定的數(shù)值，等于checkpoint周期處理請(qǐng)求數(shù)K的整數(shù)倍，可以設(shè)置為L = 2K。當(dāng)副本節(jié)點(diǎn)i處理請(qǐng)求超過高水位H時(shí)，此時(shí)就會(huì)停止腳步，等待stable checkpoint發(fā)生變化，再繼續(xù)前進(jìn)。
 

在區(qū)塊鏈場景中，一般適合于對(duì)強(qiáng)一致性有要求的私有鏈和聯(lián)盟鏈場景。例如，在IBM主導(dǎo)的區(qū)塊鏈超級(jí)賬本項(xiàng)目中，PBFT是一個(gè)可選的共識(shí)協(xié)議。在Hyperledger的Fabric項(xiàng)目中，共識(shí)模塊被設(shè)計(jì)成可插拔的模塊，支持像PBFT、Raft等共識(shí)算法。
 

 

Raft基于領(lǐng)導(dǎo)者驅(qū)動(dòng)的共識(shí)模型，其中將選舉一位杰出的領(lǐng)導(dǎo)者(Leader)，而該Leader將完全負(fù)責(zé)管理集群，Leader負(fù)責(zé)管理Raft集群的所有節(jié)點(diǎn)之間的復(fù)制日志。
 

下圖中，將在啟動(dòng)過程中選擇集群的Leader（S1），并為來自客戶端的所有命令/請(qǐng)求提供服務(wù)。 Raft集群中的所有節(jié)點(diǎn)都維護(hù)一個(gè)分布式日志（復(fù)制日志）以存儲(chǔ)和提交由客戶端發(fā)出的命令（日志條目）。 Leader接受來自客戶端的日志條目，并在Raft集群中的所有關(guān)注者（S2，S3，S4，S5）之間復(fù)制它們。

在Raft集群中，需要滿足最少數(shù)量的節(jié)點(diǎn)才能提供預(yù)期的級(jí)別共識(shí)保證， 這也稱為法定人數(shù)。 在Raft集群中執(zhí)行操作所需的最少投票數(shù)為 (N / 2 +1) ，其中N是組中成員總數(shù)，即 投票至少超過一半 ，這也就是為什么集群節(jié)點(diǎn)通常為奇數(shù)的原因。 因此，在上面的示例中，我們至少需要3個(gè)節(jié)點(diǎn)才能具有共識(shí)保證。

如果法定仲裁節(jié)點(diǎn)由于任何原因不可用，也就是投票沒有超過半數(shù)，則此次協(xié)商沒有達(dá)成一致，并且無法提交新日志。

 

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：Tidb/TiKV

日志：阿里巴巴的 DLedger

服務(wù)發(fā)現(xiàn)：Consul& etcd

集群調(diào)度：HashiCorp Nomad
 

只能容納故障節(jié)點(diǎn)(CFT)，不容納作惡節(jié)點(diǎn)

順序投票，只能串行apply，因此高并發(fā)場景下性能差
 

Raft通過解決圍繞Leader選舉的三個(gè)主要子問題，管理分布式日志和算法的安全性功能來解決分布式共識(shí)問題。

當(dāng)我們啟動(dòng)一個(gè)新的Raft集群或某個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者不可用時(shí)，將通過集群中所有成員節(jié)點(diǎn)之間協(xié)商來選舉一個(gè)新的領(lǐng)導(dǎo)者。 因此，在給定的實(shí)例中，Raft集群的節(jié)點(diǎn)可以處于以下任何狀態(tài): 追隨者(Follower)，候選人(Candidate)或領(lǐng)導(dǎo)者(Leader)。

系統(tǒng)剛開始啟動(dòng)的時(shí)候，所有節(jié)點(diǎn)都是follower，在一段時(shí)間內(nèi)如果它們沒有收到Leader的心跳信號(hào)，follower就會(huì)轉(zhuǎn)化為Candidate；

如果某個(gè)Candidate節(jié)點(diǎn)收到大多數(shù)節(jié)點(diǎn)的票，則這個(gè)Candidate就可以轉(zhuǎn)化為Leader，其余的Candidate節(jié)點(diǎn)都會(huì)回到Follower狀態(tài)；

一旦一個(gè)Leader發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在一個(gè)Leader節(jié)點(diǎn)比自己擁有更高的任期(Term)，它就會(huì)轉(zhuǎn)換為Follower。

Raft使用基于心跳的RPC機(jī)制來檢測何時(shí)開始新的選舉。 在正常期間， Leader 會(huì)定期向所有可用的 Follower 發(fā)送心跳消息（實(shí)際中可能把日志和心跳一起發(fā)過去）。 因此，其他節(jié)點(diǎn)以 Follower 狀態(tài)啟動(dòng)，只要它從當(dāng)前 Leader 那里收到周期性的心跳，就一直保持在 Follower 狀態(tài)。

當(dāng) Follower 達(dá)到其超時(shí)時(shí)間時(shí)，它將通過以下方式啟動(dòng)選舉程序：

根據(jù) Candidate 從集群中其他節(jié)點(diǎn)收到的響應(yīng)，可以得出選舉的三個(gè)結(jié)果。

共識(shí)算法的實(shí)現(xiàn)一般是基于復(fù)制狀態(tài)機(jī)（Replicated state machines），何為 復(fù)制狀態(tài)機(jī) ：

簡單來說： 相同的初識(shí)狀態(tài) + 相同的輸入 = 相同的結(jié)束狀態(tài) 。不同節(jié)點(diǎn)要以相同且確定性的函數(shù)來處理輸入，而不要引入一下不確定的值，比如本地時(shí)間等。使用replicated log是一個(gè)很不錯(cuò)的注意，log具有持久化、保序的特點(diǎn)，是大多數(shù)分布式系統(tǒng)的基石。

有了Leader之后，客戶端所有并發(fā)的請(qǐng)求可以在Leader這邊形成一個(gè)有序的日志（狀態(tài)）序列，以此來表示這些請(qǐng)求的先后處理順序。Leader然后將自己的日志序列發(fā)送Follower，保持整個(gè)系統(tǒng)的全局一致性。注意并不是強(qiáng)一致性，而是 最終一致性 。

日志由有序編號(hào)（log index）的日志條目組成。每個(gè)日志條目包含它被創(chuàng)建時(shí)的任期號(hào)（term），和日志中包含的數(shù)據(jù)組成，日志包含的數(shù)據(jù)可以為任何類型，從簡單類型到區(qū)塊鏈的區(qū)塊。每個(gè)日志條目可以用[ term, index, data]序列對(duì)表示，其中term表示任期， index表示索引號(hào)，data表示日志數(shù)據(jù)。

Leader 嘗試在集群中的大多數(shù)節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行復(fù)制命令。 如果復(fù)制成功，則將命令提交給集群，并將響應(yīng)發(fā)送回客戶端。類似兩階段提交(2PC)，不過與2PC的區(qū)別在于，leader只需要超過一半節(jié)點(diǎn)同意（處于工作狀態(tài)）即可。

leader 、 follower 都可能crash，那么 follower 維護(hù)的日志與 leader 相比可能出現(xiàn)以下情況

當(dāng)出現(xiàn)了leader與follower不一致的情況，leader強(qiáng)制follower復(fù)制自己的log， Leader會(huì)從后往前試 ，每次AppendEntries失敗后嘗試前一個(gè)日志條目（遞減nextIndex值）， 直到成功找到每個(gè)Follower的日志一致位置點(diǎn)（基于上述的兩條保證），然后向后逐條覆蓋Followers在該位置之后的條目 。所以丟失的或者多出來的條目可能會(huì)持續(xù)多個(gè)任期。
 

要求候選人的日志至少與其他節(jié)點(diǎn)一樣最新。如果不是，則跟隨者節(jié)點(diǎn)將不投票給候選者。

意味著每個(gè)提交的條目都必須存在于這些服務(wù)器中的至少一個(gè)中。如果候選人的日志至少與該多數(shù)日志中的其他日志一樣最新，則它將保存所有已提交的條目，避免了日志回滾事件的發(fā)生。

即任一任期內(nèi)最多一個(gè)leader被選出。這一點(diǎn)非常重要，在一個(gè)復(fù)制集中任何時(shí)刻只能有一個(gè)leader。系統(tǒng)中同時(shí)有多余一個(gè)leader，被稱之為腦裂（brain split），這是非常嚴(yán)重的問題，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的覆蓋丟失。在raft中，兩點(diǎn)保證了這個(gè)屬性：

因此， 某一任期內(nèi)一定只有一個(gè)leader 。
 

當(dāng)集群中節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)發(fā)生變化（集群配置發(fā)生變化）時(shí)，系統(tǒng)容易受到系統(tǒng)故障。 因此，為防止這種情況，Raft使用了一種稱為兩階段的方法來更改集群成員身份。 因此，在這種方法中，集群在實(shí)現(xiàn)新的成員身份配置之前首先更改為中間狀態(tài)（稱為聯(lián)合共識(shí)）。 聯(lián)合共識(shí)使系統(tǒng)即使在配置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)也可用于響應(yīng)客戶端請(qǐng)求，它的主要目的是提升分布式系統(tǒng)的可用性。

4、如何利用區(qū)塊鏈發(fā)行我的數(shù)字資產(chǎn)?

假如我有個(gè)資產(chǎn)，該怎樣在小蟻上注冊(cè)、發(fā)行呢？

首先要明確一點(diǎn)，我們這個(gè)數(shù)字資產(chǎn)，必須要和現(xiàn)實(shí)資產(chǎn)是有對(duì)應(yīng)關(guān)系的，能夠?qū)拥浆F(xiàn)實(shí)的金融世界。

傳統(tǒng)的銀行記錄了每個(gè)人的賬戶余額，在銀行里面存的一百塊錢，可以看到你賬戶上面一百元的余額，它到底是什么東西？這實(shí)際上并不是人民幣，這實(shí)際上是銀行發(fā)行的一種數(shù)字資產(chǎn)。

真正的人民幣是什么？真正的人民幣上面印有“中國人民銀行”的字，是真正的人民幣。你存進(jìn)去的時(shí)候，已經(jīng)交給商業(yè)銀行了，然后商業(yè)銀行上面記錄了，你增加了100元的余額，這個(gè)和你真正的人民幣是不是一樣呢？我只能說你可以去兌換，這個(gè)兌換實(shí)際上是銀行信用做保障的，一旦這家銀行倒閉，或者是銀行出問題了，這個(gè)是得不到保障的。

實(shí)際上你在銀行里面的存款不是人民幣本身，而是由銀行信用背書，能夠一比一兌換的數(shù)字資產(chǎn)，這個(gè)資產(chǎn)是由銀行發(fā)行的，記錄在銀行的數(shù)據(jù)庫里面。

那可不可以記錄在區(qū)塊鏈上？只要在區(qū)塊鏈上公開地聲明，說你區(qū)塊鏈上的某種資產(chǎn)，和我現(xiàn)實(shí)是可以兌換的。具體到底該怎么操作呢？首先，要有一個(gè)數(shù)字身份。

為什么？數(shù)字資產(chǎn)背后就是由某一個(gè)實(shí)體的身份，或者是他的信用做擔(dān)保，如果在鏈上不知道他實(shí)體的身份是誰的話，就沒有辦法做擔(dān)保。怎么做呢？很簡單，因?yàn)閰^(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)密碼學(xué)系統(tǒng)，可以跟我們現(xiàn)有的PKI體系，數(shù)字證書體系結(jié)合起來。

現(xiàn)在我們可以在CA機(jī)構(gòu)去申請(qǐng)ECC的證書，這個(gè)算法其實(shí)是一樣的，你區(qū)塊鏈上的地址對(duì)應(yīng)一個(gè)公鑰，這個(gè)公鑰對(duì)應(yīng)數(shù)字證書，這個(gè)數(shù)字證書是國家認(rèn)可的，在區(qū)塊鏈上只要公開這個(gè)數(shù)字證書就可以認(rèn)證了。再在區(qū)塊鏈上進(jìn)行登記是什么資產(chǎn)，有一個(gè)類別，和名稱、總量，并且可以指定資產(chǎn)的管理員賬戶。

然后是發(fā)行，發(fā)行的話是說我這個(gè)資產(chǎn)雖然注冊(cè)區(qū)塊鏈上了，它只不過是注冊(cè)一個(gè)類，但還沒有具體的發(fā)出來，就像我沒有啟動(dòng)印鈔機(jī)印出來一樣，發(fā)行就是啟動(dòng)印鈔機(jī)印出來了。

在小蟻上，可以通過智能合約支持任意發(fā)行邏輯，可以一次性完成，也可以在任意時(shí)間內(nèi)分批完成，比如典型發(fā)行模型pow、pos，甚至可以人工分配，這是最簡單粗暴的。

5、如何用最簡單的方式解讀區(qū)塊鏈?

大家最近天天都能聽到區(qū)塊鏈這個(gè)詞，那什么是區(qū)塊鏈呢？“分布式、難以篡改、一致存儲(chǔ)”等解釋太技術(shù)化且較為干澀。我這里來通俗的科普下：區(qū)塊鏈主要為了解決互不信任的個(gè)體之間的信任問題。

舉個(gè)通俗的例子：話說老李和老王一個(gè)村，老李最近手頭有點(diǎn)緊，想向老王借點(diǎn)錢。老王呢，擔(dān)心借了老李后他賴賬怎么辦，于是找來“德高望重”的村長，不過想想，村長也不可信，以前村長還偷過別人家的地瓜啊！怎么辦？

區(qū)塊鏈的方法是：老王借了1000塊錢給老李后，然后用大喇叭在村里大喊“我老王今天借了老李1000元錢，大家都趕緊記錄下”，于是村里的所有人都記錄在了自己家里的賬本上，謹(jǐn)慎的保管了起來。這下可好，老李再也賴不過了，村里即便有不守信的人，那還是好人多呀，老李也不可能找村里全部的人偷偷抹掉自己的借錢記錄的。就這樣，區(qū)塊鏈解決了互不信任的老王和老李之間的借錢的信任問題。

在沒有出現(xiàn)區(qū)塊鏈之前，我們是如何解決互不信任個(gè)體間的信任問題呢？簡單啊，找兩者都信任的“德高望重”的“見證人”就好了，例如故事里的村長，例如買賣雙方之間的支付寶，例如公證處等等。不過可能這類“見證人”也不一定一直誠信下去，所以區(qū)塊鏈干脆就讓大家都作為見證人。

老王放心了，但老李頭疼啊！老李要等村里人都記錄好了才能拿到借給他的錢，誰家還沒個(gè)大爺大媽手腳慢一些的。所以目前區(qū)塊鏈距離應(yīng)用還有一定的距離，效率問題需要得到大幅提升才可以。

回想一下，你平時(shí)是怎么和別人交易的：一件漂亮的衣服，你可以在實(shí)體店挑好，確認(rèn)好了對(duì)方衣服質(zhì)量不錯(cuò)，對(duì)方確認(rèn)你的錢是真錢，那么我們面對(duì)面一手交錢一手拿貨。

要是我們隔著十萬八千里，彼此既不認(rèn)識(shí)也不信任還是想交易呢？那就要有我們都信任的第三方了，也就是達(dá)成所謂的共識(shí)機(jī)制。比如：你可以在淘寶通過第三方見證擔(dān)保完成交易，錢先給支付寶——支付寶收款讓賣家發(fā)貨——賣家發(fā)貨——你確認(rèn)收貨——支付寶再把錢給賣家。

但是，倘若這個(gè)中心化的機(jī)構(gòu)作惡了，馬爸爸撕了賬本，不承認(rèn)你給了錢，或者和賣家聯(lián)合起來騙你錢，那可怎么辦？

又或者政府借了你一100萬，最后用超發(fā)貨幣的方式還給你錢，100萬縮水到1萬，由你來承受通貨膨脹的損失，你又怎么辦？

有沒有不被任何政府、組織機(jī)構(gòu)控制，能公開透明的完成仲裁，記錄了就不被篡改，沒有跑路風(fēng)險(xiǎn)的第三方呢？

別著急，我們的主角區(qū)塊鏈技術(shù)解決就是這樣的問題——你們之間的交易可以被所有在這個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的人見證，大家的小賬本里頭都會(huì)記錄你們的交易。B如果否認(rèn)收了A的錢，或者A說自己借了300塊錢，都會(huì)被路人甲乙丙丁質(zhì)疑。具體是如何做到的呢？

1）系統(tǒng)給每個(gè)人都發(fā)了個(gè)小賬本，讓每個(gè)人都有記賬的權(quán)利，咱們稱之為分布式記賬。

2）為了鼓勵(lì)大家?guī)蛣e人記賬，系統(tǒng)代碼設(shè)定將比特幣這樣的代幣獎(jiǎng)勵(lì)給記賬者，為了防止一堆人記賬堵死，還將代幣設(shè)為有限個(gè)，甲乙丙丁需要通過系統(tǒng)規(guī)定的機(jī)制進(jìn)行計(jì)算，算的最快最好的才能獲得記賬的權(quán)利，記錄之后通過系統(tǒng)廣播給大家，所有人復(fù)制一份相同的賬本，這個(gè)通過計(jì)算獲得獎(jiǎng)勵(lì)的過程就叫挖礦，記賬的路人甲乙丙丁就是礦工。

3）有一天，最初記錄這筆交易的甲Game Over了，這個(gè)賬本卻還是存在在其他人的賬本里，A和B誰想否認(rèn)都不行。我們把通過代碼寫好了如何仲裁和分配，無需銀行、政府、企業(yè)等中心化組織機(jī)構(gòu)作為第三方見證（去中心化），直接點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（P2P）交易的方式，稱為去中心化。

4）系統(tǒng)把多個(gè)交易打包成區(qū)塊，按時(shí)間順序鏈接起來成為最后人手一本的賬本，這就是區(qū)塊鏈技術(shù)

其實(shí)把區(qū)塊鏈簡單理解為賬本不過是最淺顯的解讀了，把它的每個(gè)特點(diǎn)拆分開來，所能應(yīng)用的領(lǐng)域很多很多。

現(xiàn)在傳統(tǒng)金融行業(yè)、券商、投資機(jī)構(gòu)正在跑步入場，物聯(lián)網(wǎng)， 游戲 ，儲(chǔ)存，版權(quán)，防偽，征信，支付，預(yù)測市場（賭博之類）、社區(qū)等眾多領(lǐng)域已經(jīng)開始了區(qū)塊鏈的 探索 應(yīng)用。

互聯(lián)網(wǎng)讓萬物皆可連，區(qū)塊鏈能否讓所連皆可信呢？

我用天地自然運(yùn)化的奇石解讀一下區(qū)塊鏈：

所有科學(xué)、哲學(xué)、道義⋯⋯天地都包涵著。任何一個(gè)事物、任何一種文化都與天地道化有關(guān)。

區(qū)塊鏈自然逃不脫天地運(yùn)化法：即順然、隨然、無窮、無常。

它就是這塊奇石，其表面整體上的數(shù)據(jù)運(yùn)化，一是，整體向著無形無象。二是線點(diǎn)守著一個(gè)規(guī)律：即無常之道。就是說它們每條線，每個(gè)點(diǎn)，追求的都不是一個(gè)閉合的目標(biāo)和一個(gè)局限的目的。這樣說大家我好理解了：一個(gè)畫家要畫一只雞，是有目的的，有終結(jié)相的，而奇石，大自然造化時(shí)，是沒有終結(jié)相的。所以相不閉合，線、點(diǎn)數(shù)據(jù)也不終結(jié)。區(qū)塊連接之技術(shù)，就是這個(gè)天運(yùn)之道。無常運(yùn)化無形無象，永無終結(jié)。(無中心化，就是無形無相，形式不封閉，結(jié)構(gòu)不封閉，思想不封閉⋯⋯如“石”辦事就行)。

山東曲阜孔子靈石館

大家好，我是皮皮，我在這里用幾個(gè)生活小例子給大家解讀一下什么叫區(qū)塊鏈？

去中心化，不可篡改級(jí)，分布式存貯的，以加密信息做鏈接地址的數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈接系統(tǒng)，叫區(qū)塊鏈

這玩意本來就是許多高 科技 的復(fù)合品，沒法簡單，再簡單也是一大段話，而且未必能說清楚

區(qū)塊鏈（Blockchain）嚴(yán)格的定義是指通過基于密碼學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)的共識(shí)機(jī)制方式，在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)一個(gè)持續(xù)增長，由時(shí)間戳和有序記錄數(shù)據(jù)塊所構(gòu)建的鏈?zhǔn)搅斜碣~本的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)。該技術(shù)方案讓參與系統(tǒng)中的任意多個(gè)節(jié)點(diǎn)，把一段時(shí)間系統(tǒng)內(nèi)全部信息交流的數(shù)據(jù)，通過密碼學(xué)算法計(jì)算和記錄到一個(gè)數(shù)據(jù)塊（block），并且生成該數(shù)據(jù)塊的指紋用于鏈接（chain）下個(gè)數(shù)據(jù)塊和校驗(yàn)，系統(tǒng)所有參與節(jié)點(diǎn)來共同認(rèn)定記錄是否為真。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N類似于NoSQL（非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫）這樣的技術(shù)解決方案統(tǒng)稱，并不是某種特定技術(shù)，能夠通過很多編程語言和架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)。并且實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈的方式種類也有很多，目前常見的包括POW（Proof of Work，工作量證明），POS（Proof of Stake，權(quán)益證明），DPOS（Delegate Proof of Stake，股份授權(quán)證明機(jī)制）等。

區(qū)塊鏈的概念首次在論文《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）》中提出，作者為自稱中本聰（Satoshi Nakamoto）的個(gè)人（或團(tuán)體）。因此可以把比特幣看成區(qū)塊鏈的首個(gè)在金融支付領(lǐng)域中的應(yīng)用。

【通俗解釋】

無論多大的系統(tǒng)或者多小的網(wǎng)站，一般在它背后都有數(shù)據(jù)庫。那么這個(gè)數(shù)據(jù)庫由誰來維護(hù)？在一般情況下，誰負(fù)責(zé)運(yùn)營這個(gè)網(wǎng)絡(luò)或者系統(tǒng)，那么就由誰來進(jìn)行維護(hù)。如果是微信數(shù)據(jù)庫肯定是騰訊團(tuán)隊(duì)維護(hù)，淘寶的數(shù)據(jù)庫就是阿里的團(tuán)隊(duì)在維護(hù)。大家一定認(rèn)為這種方式是天經(jīng)地義的，但是區(qū)塊鏈技術(shù)卻不是這樣。

如果我們把數(shù)據(jù)庫想象成是一個(gè)賬本：比如支付寶就是很典型的賬本，任何數(shù)據(jù)的改變就是記賬型的。數(shù)據(jù)庫的維護(hù)我們可以認(rèn)為是很簡單的記賬方式。在區(qū)塊鏈的世界也是這樣，區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的每一個(gè)人都有機(jī)會(huì)參與記賬。系統(tǒng)會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)，可能選擇十秒鐘內(nèi)，也可能十分鐘，選出這段時(shí)間記賬最快最好的人，由這個(gè)人來記賬，他會(huì)把這段時(shí)間數(shù)據(jù)庫的變化和賬本的變化記在一個(gè)區(qū)塊（block）中，我們可以把這個(gè)區(qū)塊想象成一頁紙上，系統(tǒng)在確認(rèn)記錄正確后，會(huì)把過去賬本的數(shù)據(jù)指紋鏈接（chain）這張紙上，然后把這張紙發(fā)給整個(gè)系統(tǒng)里面其他的所有人。然后周而復(fù)始，系統(tǒng)會(huì)尋找下一個(gè)記賬又快又好的人，而系統(tǒng)中的其他所有人都會(huì)獲得整個(gè)賬本的副本。這也就意味著這個(gè)系統(tǒng)每一個(gè)人都有一模一樣的賬本，這種技術(shù)，我們就稱之為區(qū)塊鏈技術(shù)（Blockchain），也稱為分布式賬本技術(shù)。

由于每個(gè)人（計(jì)算機(jī)）都有一模一樣的賬本，并且每個(gè)人（計(jì)算機(jī)）都有著完全相等的權(quán)利，因此不會(huì)由于單個(gè)人（計(jì)算機(jī)）失去聯(lián)系或宕機(jī)，而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰。既然有一模一樣的賬本，就意味著所有的數(shù)據(jù)都是公開透明的，每一個(gè)人可以看到每一個(gè)賬戶上到底有什么數(shù)字變化。它非常有趣的特性就是，其中的數(shù)據(jù)無法篡改。因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)自動(dòng)比較，會(huì)認(rèn)為相同數(shù)量最多的賬本是真的賬本，少部分和別人數(shù)量不一樣的賬本是虛假的賬本。在這種情況下，任何人篡改自己的賬本是沒有任何意義的，因?yàn)槌悄隳軌虼鄹恼麄€(gè)系統(tǒng)里面大部分節(jié)點(diǎn)。如果整個(gè)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)只有五個(gè)、十個(gè)節(jié)點(diǎn)也許還容易做到，但是如果有上萬個(gè)甚至上十萬個(gè)，并且還分布在互聯(lián)網(wǎng)上的任何角落，除非某個(gè)人能控制世界上大多數(shù)的電腦，否則不太可能篡改這樣大型的區(qū)塊鏈。

【要素】

結(jié)合區(qū)塊鏈的定義，我們認(rèn)為必須具有如下四點(diǎn)要素才能被稱為公開區(qū)塊鏈技術(shù)，如果只具有前3點(diǎn)要素，我們將認(rèn)為其為私有區(qū)塊鏈技術(shù)（私有鏈）。

1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)（權(quán)力對(duì)等、物理點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接）

2、可驗(yàn)證的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（可驗(yàn)證的PKC體系，不可篡改數(shù)據(jù)庫）

3、分布式的共識(shí)機(jī)制（解決拜占庭將軍問題，解決雙重支付）

4、納什均衡的博弈設(shè)計(jì)（合作是演化穩(wěn)定的策略）

【特性】

結(jié)合定義區(qū)塊鏈的定義，區(qū)塊鏈會(huì)現(xiàn)實(shí)出四個(gè)主要的特性：去中心化（Decentralized）、去信任（Trustless）、集體維護(hù)（Collectively maintain）、可靠數(shù)據(jù)庫（Reliable Database）。并且由四個(gè)特性會(huì)引申出另外2個(gè)特性：開源（Open Source）、隱私保護(hù)（Anonymity）。如果一個(gè)系統(tǒng)不具備這些特征，將不能視其為基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用。

去中心化（Decentralized）：整個(gè)網(wǎng)絡(luò)沒有中心化的硬件或者管理機(jī)構(gòu)，任意節(jié)點(diǎn)之間的權(quán)利和義務(wù)都是均等的，且任一節(jié)點(diǎn)的損壞或者失去都會(huì)不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作。因此也可以認(rèn)為區(qū)塊鏈系統(tǒng)具有極好的健壯性。

去信任（Trustless）：參與整個(gè)系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換是無需互相信任的，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)則是公開透明的，所有的數(shù)據(jù)內(nèi)容也是公開的，因此在系統(tǒng)指定的規(guī)則范圍和時(shí)間范圍內(nèi)，節(jié)點(diǎn)之間是不能也無法欺騙其它節(jié)點(diǎn)。

集體維護(hù)（Collectively maintain）：系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個(gè)系統(tǒng)中所有具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)來共同維護(hù)的，而這些具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)是任何人都可以參與的。

可靠數(shù)據(jù)庫（Reliable Database）：整個(gè)系統(tǒng)將通過分?jǐn)?shù)據(jù)庫的形式，讓每個(gè)參與節(jié)點(diǎn)都能獲得一份完整數(shù)據(jù)庫的拷貝。除非能夠同時(shí)控制整個(gè)系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點(diǎn)，否則單個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)庫的修改是無效的，也無法影響其他節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)內(nèi)容。因此參與系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)越多和計(jì)算能力越強(qiáng)，該系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全性越高。

開源（Open Source）：由于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)則必須是公開透明的，所以對(duì)于程序而言，整個(gè)系統(tǒng)必定會(huì)是開源的。

隱私保護(hù)（Anonymity）：由于節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間是無需互相信任的，因此節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間無需公開身份，在系統(tǒng)中的每個(gè)參與的節(jié)點(diǎn)的隱私都是受到保護(hù)的。

【區(qū)塊鏈意義之一 ：解決拜占庭將軍問題】

區(qū)塊鏈解決的核心問題不是“數(shù)字貨幣”，而是在信息不對(duì)稱、不確定的環(huán)境下，如何建立滿足經(jīng)濟(jì)活動(dòng)賴以發(fā)生、發(fā)展的“信任”生態(tài)體系。而這個(gè)問題稱之為“拜占庭將軍問題”，也可稱為“拜占庭容錯(cuò)”或者“兩軍問題”，這是一個(gè)分布式系統(tǒng)中進(jìn)行信息機(jī)交互時(shí)面臨的難題，即在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點(diǎn)都無法信任與之通信的對(duì)方時(shí)，如何能創(chuàng)建出共識(shí)基礎(chǔ)來進(jìn)行安全的信息交互而無需擔(dān)心數(shù)據(jù)被篡改。區(qū)塊鏈?zhǔn)褂盟惴ㄗC明機(jī)制來保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全，借助它，整個(gè)系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)能夠在去信任的環(huán)境下自動(dòng)安全的交換數(shù)據(jù)。更多介紹請(qǐng)參見《比特幣與拜占庭將軍問題》。

【區(qū)塊鏈意義之二：實(shí)現(xiàn)跨國價(jià)值轉(zhuǎn)移】

互聯(lián)網(wǎng)誕生最初，最早核心解決的問題是信息制造和傳輸，我們可以通過互聯(lián)網(wǎng)將信息快速生成并且復(fù)制到全世界每一個(gè)有著網(wǎng)絡(luò)的角落，但是它尚始終不能解決價(jià)值轉(zhuǎn)移和信用轉(zhuǎn)移。這里所謂的價(jià)值轉(zhuǎn)移是指，在網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)人都能夠認(rèn)可和確認(rèn)的方式，將某一部分價(jià)值精確的從某一個(gè)地址轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地址，而且必須確保當(dāng)價(jià)值轉(zhuǎn)移后，原來的地址減少了被轉(zhuǎn)移的部分，而新的地址增加了所轉(zhuǎn)移的價(jià)值。這里說的價(jià)值可以是貨幣資產(chǎn)，也可以是某種實(shí)體資產(chǎn)或者虛擬資產(chǎn)（包括有價(jià)證券、金融衍生品等）。而這操作的結(jié)果必須獲得所有參與方的認(rèn)可，且其結(jié)果不能受到任何某一方的操縱。

在目前的互聯(lián)網(wǎng)中也有各種各樣的金融體系，也有許多政府銀行提供或者第三方提供的支付系統(tǒng)，但是它還是依靠中心化的方案來解決。所謂中心化的方案，就是通過某個(gè)公司或者政府信用作為背書，將所有的價(jià)值轉(zhuǎn)移計(jì)算放在一個(gè)中心服務(wù)器（集群）中，盡管所有的計(jì)算也是由程序自動(dòng)完成，但是卻必須信任這個(gè)中心化的人或者機(jī)構(gòu)。事實(shí)上通過中心化的信用背書來解決，也只能將信用局限在一定的機(jī)構(gòu)、地區(qū)或者國家的范圍之內(nèi)。由此可以看出，必須要解決的這個(gè)根本問題，那就是信用。所以價(jià)值轉(zhuǎn)移的核心問題是跨國信用共識(shí)。

在如此紛繁復(fù)雜的全球體系中，要憑空建立一個(gè)全球性的信用共識(shí)體系是很難的，由于每個(gè)國家的政治、經(jīng)濟(jì)和文化情況不同，對(duì)于兩個(gè)國家的企業(yè)和政府完全互信是幾乎做不到的，這也就意味著無論是以個(gè)人抑或企業(yè)政府的信用進(jìn)行背書，對(duì)于跨國之間的價(jià)值交換即使可以完成，也有著巨大的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。但是在漫長的人類 歷史 中，無論每個(gè)國家的宗教、政治和文化是如何的不同，唯一能取得共識(shí)的是數(shù)學(xué)（基礎(chǔ)科學(xué)）。因此，可以毫不夸張的說，數(shù)學(xué)（算法）是全球文明的最大公約數(shù)，也是全球人類獲得最多共識(shí)的基礎(chǔ)。如果我們以數(shù)學(xué)算法（程序）作為背書，所有的規(guī)則都建立一個(gè)公開透明的數(shù)學(xué)算法（程序）之上，能夠讓所有不同政治文化背景的人群獲得共識(shí)。

【未來的發(fā)展】

互聯(lián)網(wǎng)將使得全球之間的互動(dòng)越來越緊密，伴隨而來的就是巨大的信任鴻溝。目前現(xiàn)有的主流數(shù)據(jù)庫技術(shù)架構(gòu)都是私密且中心化的，在這個(gè)架構(gòu)上是永遠(yuǎn)無法解決價(jià)值轉(zhuǎn)移和互信問題。所以區(qū)塊鏈技術(shù)有可能將成為下一代數(shù)據(jù)庫架構(gòu)。通過去中心化技術(shù)，將能夠在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上完成數(shù)學(xué)（算法）背書、全球互信這個(gè)巨大的進(jìn)步。

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種特定分布式存取數(shù)據(jù)技術(shù)，它通過網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)參與計(jì)算的節(jié)點(diǎn)開共同參與數(shù)據(jù)的計(jì)算和記錄，并且互相驗(yàn)證其信息的有效性（防偽）。從這一點(diǎn)來，區(qū)塊鏈技術(shù)也是一種特定的數(shù)據(jù)庫技術(shù)。互聯(lián)網(wǎng)剛剛進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，但是從目前來看，大數(shù)據(jù)還處于非常基礎(chǔ)的階段。但是當(dāng)進(jìn)入到區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫階段，將進(jìn)入到真正的強(qiáng)信任背書的大數(shù)據(jù)時(shí)代。這里面的所有數(shù)據(jù)都獲得堅(jiān)不可摧的質(zhì)量，任何人都沒有能力也沒有必要去質(zhì)疑。

也許我們現(xiàn)在正處在一個(gè)重大的轉(zhuǎn)折點(diǎn)之上——和工業(yè)革命所帶來的深刻變革幾乎相同的重大轉(zhuǎn)折的早期階段。不僅僅是新技術(shù)指數(shù)級(jí)、數(shù)字化和組合式的進(jìn)步與變革，更多的驚喜也許還會(huì)在我們前面。在未來的24個(gè)月里，這個(gè)星球所增長的計(jì)算機(jī)算力和記錄的數(shù)據(jù)將會(huì)超過所有 歷史 階段的總和。在過去的24個(gè)月里，這個(gè)增值可能已經(jīng)超過了1000倍。這些數(shù)字化的數(shù)據(jù)信息還在以比摩爾定律更快的速度增長。區(qū)塊鏈技術(shù)將不僅僅應(yīng)用在金融支付領(lǐng)域，而是將會(huì)擴(kuò)展到目前所有應(yīng)用范圍，諸如去中心化的微博、微信、搜索、租房，甚至是打車軟件都有可能會(huì)出現(xiàn)。因?yàn)閰^(qū)塊鏈將可以讓人類無地域限制的、去信任的方式來進(jìn)行大規(guī)模協(xié)作。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N技術(shù)，基于這項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生很多應(yīng)用，包括與數(shù)據(jù)和信息相關(guān)的一切行業(yè)業(yè)務(wù)，比特幣就是其中最為人熟知的一種應(yīng)用。對(duì)于區(qū)塊鏈的通俗解釋就是，假如在網(wǎng)上買一只口紅，首先找到心儀的產(chǎn)品和賣家下單，先把錢給中間平臺(tái)，等到賣家發(fā)貨買家確認(rèn)收貨以后，中間平臺(tái)再把錢轉(zhuǎn)給賣家，因?yàn)樾湃螁栴}買賣家之間都依賴于中間平臺(tái)，而區(qū)塊鏈作為去中心化的分布式賬本數(shù)據(jù)庫，則著力于去掉這個(gè)中間平臺(tái)但同時(shí)又解決信任問題。在區(qū)塊鏈中每個(gè)人擁有自己的記賬本，用來記錄發(fā)生的每一件事，假如在交易中出現(xiàn)賣家拿錢不發(fā)貨的行為，這一條記錄將永久存在不可修改，不需要互相交換信息，區(qū)塊鏈的世界會(huì)選擇在同一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)記錄最快質(zhì)量最好的那個(gè)人的記賬本進(jìn)行復(fù)制發(fā)送并串聯(lián)，最后越疊越厚形成區(qū)塊。

大家在談?wù)撎摂M貨幣時(shí)，往往離不開區(qū)塊鏈這個(gè)概念，那么區(qū)塊鏈到底是個(gè)神馬玩意呢？

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N底層技術(shù)，本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的分布式賬本數(shù)據(jù)庫。聽起來好像十分高端，遙不可及，其實(shí)是很容易理解的。

舉個(gè)例子，假如要在淘寶上購買商品，那么一般首先要做的就是打開淘寶，找到想要的商品并下單將錢支付給作為交易中介的淘寶。等收到商品并確認(rèn)收貨后淘寶便會(huì)將貨款打給賣家。這本來只是我和賣家的交易，但卻多了個(gè)“中心”，即淘寶。

在交易進(jìn)行的過程中，這個(gè)“中心”擁有無限大的權(quán)力，甚至隨意修改賬單。因此，“中心”往往需要強(qiáng)大的后臺(tái)為其背書。

于是，有一個(gè)名叫中本聰?shù)哪腥讼胍傻暨@個(gè)權(quán)力無窮大的中心，他想創(chuàng)造一個(gè)去中心化的系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)里，每個(gè)人都是中心，都有記賬的權(quán)力。于是，他創(chuàng)造了比特幣。

在比特幣的系統(tǒng)中，每個(gè)人都有一個(gè)小賬本用以記錄發(fā)生的每一筆交易。一筆交易只有經(jīng)過大部分人確認(rèn)后才有效。如果賣家不發(fā)貨，那么每個(gè)人的小賬本都會(huì)將這件事記錄下來，讓他無處可逃。

這時(shí)候大家可能會(huì)有疑問，既然只是一個(gè)公開的賬本，那么為什么又要叫區(qū)塊鏈呢？這就涉及到了共識(shí)問題，區(qū)塊鏈系統(tǒng)是一個(gè)由眾多“中心”組成的系統(tǒng)，整個(gè)區(qū)塊鏈?zhǔn)菍儆谒袇⑴c記賬的個(gè)體的。這時(shí)候就產(chǎn)生了新的問題，一個(gè)系統(tǒng)必須要有秩序才能長遠(yuǎn)的存在。假如記賬者可以不計(jì)成本地胡作非為，那就可能出現(xiàn)本來只是購買一臺(tái)手機(jī)，但收到的卻是一臺(tái)特斯拉的情況。

于是，中本聰發(fā)明了一種名為PoW的共識(shí)方式。這種方式提高了記賬者記賬的成本，讓其不能輕易作惡。PoW通過密碼學(xué)的方式要求記賬者需要通過競爭計(jì)算能力來獲取記賬權(quán)，第一個(gè)計(jì)算出結(jié)果的記賬者即可獲得一個(gè)由若干筆交易打包而來的區(qū)塊的記賬權(quán)，同時(shí)獲得一定的代幣作為獎(jiǎng)勵(lì)。這就是我們俗稱的“挖礦”。

既然記賬者已經(jīng)將一個(gè)包含了若干筆交易的區(qū)塊記錄了下來，那么系統(tǒng)就需要進(jìn)行整理排序，不可能讓無數(shù)的區(qū)塊雜亂無章地分布在系統(tǒng)中。于是就需要把所有區(qū)塊按照時(shí)間順序首尾相連鏈接鏈接起來，這時(shí)，區(qū)塊鏈便誕生了。區(qū)塊鏈的核心是技術(shù)。

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