目录
一、区块链?
1.1 区块链是什么?
1.2 区块链的分类
1.2.1 公共区块链
1.2.2 联盟区块链
1.2.3 完全私有链
1.3 区块链工作原理
二、区块链相关技术
2.1 基础技术
2.2 区块链技术主流应用领域
2.3 主流区块链对比
一、区块链?
区块链概念最早是从比特币衍生出来的。
比特币(Bitcoin)诞生于2008年,是由一个名叫中本聪(Satoshi Nakamoto)的人首次提出,这个人非常神秘,至今没有他的任何准确信息。在提出后不久,比特币就诞生了。
比特币以及其他数字货币的核心技术称为区块链技术。区块链(Blockchain)在信息技术里是一种数据结构或数据存储方式。它创新性地组合了密码技术、点对点(P2P)网络、分布式部署等技术,可以称其为一个划时代的理念。
1.1 区块链是什么?
区块链就是把加密数据(区块)按照时间顺序进行叠加(链)生成的永久、不可逆向修改的记录。某种意义上说,区块链技术是互联网时代一种新的“信息传递”技术。
上图简单的给出了区块链的示例图。这里的指针并不是普通的指针,而是hash指针。hash指针不仅包含指向前一个区块的地址还包含上一个区块头的哈希(对区块头取hash)。
(这些交易事务是通过一个Merkle tree来保证其无法被篡改的,后面会详细介绍这个数据结构。)
1.2 区块链的分类
区块链主要可分为三大类:公有链、联盟链、私有链。
1.2.1 公共区块链
简称公链,是指任何人都能够读取、编写信息的,任何人都能参与记账和交易的区块链。(无需中心化机构授权即可参与)比如,比特币、以太坊。
公链是中心化的替代物,通常被认为是“完全去中心化的”。公链的主要参与节点是普通人。
公链的特点:
1.保护用户免受开发者的影响。在公链中,程序开发者没有权利干涉用户。
2.访问门槛低。只要有一台能联网的计算机,就能进行访问。
3.所以数据默认公开(除交易者真实身份)。每个参与者都能看到所有交易账户余额和交易活动。
价值:为以后开发去中心化应用提供底层技术平台。(类似互联网中通过安卓或苹果操作系统开发中心化应用)
1.2.2 联盟区块链
简称联盟链,指参与节点是特定某个群体的成员和有限的第三方。记账人由联盟内部指定的节点担任,其他节点可以参与交易,部分第三方可以进行限定访问。(即多个机构间建立的区块链,节点不同,权限也有可能不同)比如,Fabric。
联盟链的主要参与节点是银行、保险、证券、商业协会以及各类企业。
联盟链的特点:
1.可控性强。联盟链中只要大部分节点达成共识,即可更改区块数据。
2.部分去中心化。某种程度上联盟链只属于联盟成员所有,节点数量有限,容易达成共识。
3.交易速度快。因节点数量有限,容易达成共识。
4.数据不默认公开。联盟链的数据只能向面向联盟里的机构及用户。
价值:
1.不同节点(机构)通过联盟链建立的信任和合作关系,更好地实现不同机构间的数据交流。
2.适合机构间清算结算,用于节省对账和清算成本。
1.2.3 完全私有链
简称私链,指访问和编写权限由某个机构掌握,私链的公开程度由这个机构决定。
私链类似于传统的中心化数据库,一般供机构内部使用(参与节点主要为机构内部人员,不同节点权限不同)。
私链的特点:
1.交易速度更快;
2.交易成本更低;
3.隐私保护更好;
4.操作更简单。
价值:提高机构内部的工作效率,改善传统金融模式的部分诟病,如金融诈骗问题。
目前的公链是牺牲了部分性能,以换取更好的去中心化,而目前的私链是牺牲了去中心化,以换取更好的性能。而联盟链介于公链和私链之间,在去中心化和性能之间做了平衡。
公链更适用于对可信度和安全性有很高的要求但对交易速度要求不高的场景。
私链和联盟链更适用于对隐私保护、交易速度和监管要求等很高的场景。
总之,无论是公链、私链还是联盟链,都是根据不同受体的不同需求发明的,都有其存在的合理性。
1.3 区块链工作原理
数据流通的角度来秒速区块链工作流程
区块链网络示意图
区块链路线图
二、区块链相关技术
2.1 基础技术
共识(pow/pos/pbft/raft)
1)PoW工作量证明
2)PoS权益证明
3)DPoS授权权益证明
4)PBFT(实用拜占庭容错算法)
5)Raft
6)Kafka
7)Notary(公证人)
8)RPCA(Ripple共识算法)
密码学及安全技术(hash/椭圆曲线/Merkle tree)
•Hash(SHA256/MD5/RIPEMD160)
•非对称加密(RSA)
•椭圆曲线算法(secp256k1)
•Merkle tree
•编码算法(Base58/RLP)
•签名验签
•证书
•PKI体系
智能合约
网络服务(p2p)
分布式账本
2.2 区块链技术主流应用领域
1.加密货币
2.金融应用
1)保险业务
2)资产证券化
3)数字票据
4)跨境贸易/支付
5)征信管理
6)供应链金融
7)清结算
8)私募股权
9)众筹
3.区块链+行业应用
1)医疗健康
2)IP版权
3)教育
4)文化娱乐
5)通信
6)慈善公益
7)社会管理
8)共享经济
9)物联网
10)能源管理
11)供应链管理
12)精准扶贫
13)商品防伪
14)食品安全
2.3 主流区块链对比
文章如有不正确的地方感谢提出并指正,与大家一起学习。