【一期二团Day3—胡林华】第二篇 区块链基础读书笔记

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【一期二团Day3—胡林华】第二篇 区块链基础读书笔记

一、区块链的基本概念

比特币使用公钥地址发送和接收比特币，并进行交易记录，从而实现个人身份的匿名。

交易确认的过程则需要用户贡献算力，共同对交易进行共识确认，从而将交易记录到全网公开帐本中。

比特币的区块链技术不等于区块链技术。

区块链是一个去中心化的分布式数据库，该数据由一串使用密码学方法产生的数据区块有序链接而成，区块中包含有一定时间内产生的无法被篡改的数据记录信息。

区块链能真实记录并存储来自外部的信息，防止被篡改。也能实现金融交易中自动记录和存储交易数据，也可以设置条件允许参与者在网络上自动完成交易。这就是说区块链实际上可能是一个近似于自动化或者完全自动化的网络。

（一）区块链的分类

1. 公共区块链：全世界任何人都可读取、可发送交易进行有效性确认，任何人都能参与共识过程的区块链。

2. 共同体区块链：又称联盟链，是指参与区块链的节点是事先选择好，节点间通常有良好的网络连接合作关系，区块链上的数据可以是公开的也可以是内部的，为部分意义上的分布式，可视为“部分去中心化”。

3. 私有区块链：参与的节点只有有限的范围，比如特定机构的自身用户等，数据访问及使用有严格的权限管理。

公共区块链很难实现完美，共同体区块链、私有链需要找到实际迫切需求的应用和场景。

（二）区块链的特征

1. 去中心化

2. 透明性：数据的记录和更新全网透明

3. 开放性：私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开

4. 自治性：基于协商一致的规范和协议，把个人或机构的信任改成对体系的信任

5. 信息不可篡改：除非控制系统中51%的节点

6. 匿名性：数据交换基于地址而非个人身份

二、区块链的工作原理

（一）拜占庭将军问题

拜占庭将军问题的实质：

所有忠诚的将军都能够让别的将军接收到自己的真实意图，并最终一致行动；而形式化的要求就是，“一致性”与“正确性”。

参考：http://www.8btc.com/baizhantingjiangjun

区块链技术完美地提供了拜占庭将军问题的解决方案。它为发送信息加入了成本（工作量证明，区块链矿工必须完成一个随机哈希算法的计算工作量才能向各城邦传播消息），并加入了一个随机数以保证在一段时间内只有一个矿工可以进行传播。

（二）区块链的工作流程

节点始终都将最长的区块链视为正确的链，并持续以此为基础验证和延长它。

新的数据记录广播实际上不需要抵达全部节点，数据记录信息能够抵达足够多的节点，就可以被整合进一个区块中。

区块按时间的先后顺序排列使帐簿的页与页的记录也具有了连续性。

区块链保证数据安全、不可篡改以及透明性的关键技术包括两个方面：一是数据加密签名机制；二是共识算法。

现有的共识算法包括工作量证明（P Ow）、权益证明（pos）、瑞波共识协议（RCP）、工作量证明与权益证明混合（pow+pos）、股份授权证明等。

三、区块链共识机制

（一）工作量证明

工作步骤：①节点监听全网数据记录，通过基本合法性验证的数据记录将进行暂存；

②节点消耗自身算力尝试不同的随机数，进行指定的哈希计算；

③找到合理的随机数后，生成区块信息；

④接单对外部广播出新产生的区块，其它节点验证通过后，连接至区块链中，主链高度加一。

（二）权益证明+工作量证明

权益核心所要符合的随机散列目标是以在核心中消耗币天的目标值（币′天）。

核心消耗的币天越多，就越容易目标协议。

获得最高消耗币天的区块将被选中为主链。

（三）权益证明

简单来说，PoS就是一个根据持有货币的量和时间，进行利息发放和区块产生的机制。

（四）股份授权证明

DPoS的核心思想是：每个持币节点可以将其投票权授予一名代表。获得票数最多的前100位代表按既定时间表轮流产生区块。所有代表将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的1%报酬。如果一个平均水平的区块含有100股作为交易费，一名代表将获得1股作为报酬，即可大提高共识率。

（五）瑞波共识协议

如果帐本中的每笔交易都获得至少超过一定阈值的信任节点列表认可，则共识达成，交易验证线束，否则继续上述过程。

四、区块链面临的问题

（一）区块链体积过大问题

随着区块链的发展，节点储存的区块链数据体积越来越大，存储和计算负担将越来越重。

（二）区块链数据确认时间问题

以比特币区块链为例，比特币交易的一次确认时间大约需要10分钟。

（三）处理交易频率问题

比特币区块链最高每秒处理6.67笔交易。相比之下，Paypal在2013年第三季度的总体交易笔数为7.29亿笔。

（四）区块链发展受到现行制度的制约

去中心化、自治化的理念，淡化了国家监管的概念，对现行体制产生了冲击。

（五）区块链与现行制度的整合成本较大

问题：

1.在工作量证明里，币天销毁是在怎样的条件下进行的？

2.“目标值”怎样一回事？或者说目标值是根据什么条件设置的？