区块链的核心技术都有啥?

作者:小链  时间:2019-11-19  分类:区块链知识教程  
分布式结构——开源的、去中心化的协议

  我们有了区块 链的数据之后,接下来就要考虑记录和存储的问题了。我们应该让谁来参与数据的记录,又应该把这些盖了时间戳的数据存储在哪里呢?在现如今中心化的体系中,数据都是集中记录并存储于中央电脑上。但是区块链结构设计精妙的地方就在这里,它并不赞同把数据记录并存储在中心化的一台或几台电脑上,而是让每一个参与数据交易的节点都记录并存储下所有的数据。

  1.关于如何让所有节点都能参与记录的问题。区块链的办法是:构建一整套协议机制,让全网每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性。只有当全网大部分节点(或甚至所有节点)都同时认为这个记录正确时,或者所有参与记录的节点都比对结果一致通过后,记录的真实性才能得到全网认可,记录数据才允许被写入区块中。

  

  2.关于如何存储下“区块链”这套严谨数据库的问题。区块链的办法是:构建一个分布式结构的网络系统,让数据库中的所有数据都实时更新并存放于所有参与记录的网络节点中。这样即使部分节点损坏或被黑客攻击,也不会影响整个数据库的数据记录与信息更新。

  区块链根据系统确定的开源的、去中心化的协议,构建了一个分布式的结构体系,让价值交换的信息通过分布式传播发送给全网,通过分布式记账确定信息数据内容,盖上时间戳后生成区块数据,再通过分布式传播发送给各个节点,实现分布式存储。

分布式记账——会计责任的分散化(Distributedaccountability-)

  从硬件的角度讲,区块链的背后是大量的信息记录储存器(如电脑等)组成的网络,这一网络如何记录发生在网络中的所有价值交换活动呢?区块链设计者没有为专业的会计记录者预留一个特定的位置,而是希望通过自愿原则来建立一套人人都可以参与记录信息的分布式记账体系,从而将会计责任分散化,由整个网络的所有参与者来共同记录。

  区块链中每一笔新交易的传播都采用分布式的结构,根据P2P网络层协议,消息由单个节点被直接发送给全网其他所有的节点。

  区块链技术让数据库中的所有数据均存储于系统所有的电脑节点中,并实时更新。完全去中心化的结构设置使数据能实时记录,并在每一个参与数据存储的网络节点中更新,这就极大的提高了数据库的安全性。

  

  通过分布式记账、分布式传播、分布式存储这三大“分布”我们可以发现,没有人、没有组织、甚至没有哪个国家能够控制这个系统,系统内的数据存储、交易验证、信息传输过程全部都是去中心化的。在没有中心的情况下,大规模的参与者达成共识,共同构建了区块链数据库。可以说,这是人类历史上第一次构建了一个真正意义上的去中心化体系。甚至可以说,区块链技术构建了一套永生不灭的系统——只要不是网络中的所有参与节点在同一时间集体崩溃,数据库系统就可以一直运转下去。

  我们现在已经有了一套严谨的数据库,也有了记录并存储这套数据库的可用协议,那么当我们将这套数据库运用于实际社会时,我们要解决最核心的一个问题(问题三)是:如何使这个严谨且完整存储下来的数据库变得可信赖,使得我们可以在互联网无实名背景下成功防止诈骗?

技术3:非对称加密算法

  什么是非对称加密?简单来说,它让我们在“加密”和“解密”的过程中分别使用两个密码,两个密码具有非对称的特点:(1)加密时的密码(在区块链中被称为“公钥”)是公开全网可见的,所有人都可以用自己的公钥来加密一段信息(信息的真实性);(2)解密时的密码(在区块链中被称为“私钥”)是只有信息拥有者才知道的,被加密过的信息只有拥有相应私钥的人才能够解密(信息的安全性)。

  

  简单的总结:区块链系统内,所有权验证机制的基础是非对称加密算法。常见的非对称加密算法包括RSA、Elgamal、D-H、ECC(椭圆曲线加密算法)等。在非对称加密算法中,如果一个“密钥对”中的两个密钥满足以下两个条件:1、对信息用其中一个密钥加密后,只有用另一个密钥才能解开;2、其中一个密钥公开后,根据公开的密钥别人也无法算出另一个,那么我们就称这个密钥对为非对称密钥对,公开的密钥称为公钥,不公开的密钥称为私钥。在区块链系统的交易中,非对称密钥的基本使用场景有两种:1、公钥对交易信息加密,私钥对交易信息解密。私钥持有人解密后,可以使用收到的价值。2、私钥对信息签名,公钥验证签名。通过公钥签名验证的信息确认为私钥持有人发出。

  

  我们可以看出,从信任的角度来看,区块链实际上是数学方法解决信任问题的产物。过去,人们解决信任问题可能依靠熟人社会的“老乡”,政党社会的“同志”,传统互联网中的交易平台“支付宝”。而区块链技术中,所有的规则事先都以算法程序的形式表述出来,人们完全不需要知道交易的对手方是“君子”还是“小人”,更不需要求助中心化的第三方机构来进行交易背书,而只需要信任数学算法就可以建立互信。区块链技术的背后,实质上是算法在为人们创造信用,达成共识背书。

版权信息
作者:小链
来源:公共账本IooChain

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