區(qū)塊鏈技術(shù)邏輯和原理

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1、區(qū)塊鏈技術(shù)邏輯和原理區(qū)塊鏈技術(shù)邏輯和原理區(qū)塊鏈技術(shù)邏輯和原理　　　　區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(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?！　^(qū)塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個(gè)重要概念，貨幣聯(lián)合清華大學(xué)五道口金融學(xué)院互聯(lián)網(wǎng)金融實(shí)驗(yàn)室、新浪科技發(fā)布的《2014—2016全球比特幣發(fā)展研究報(bào)告》提到區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺牡讓蛹夹g(shù)和基礎(chǔ)架構(gòu)。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

2、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。區(qū)塊鏈技術(shù)邏輯　　區(qū)塊鏈可以簡單的分為三個(gè)層次，協(xié)議層、擴(kuò)展層和應(yīng)用層。其中，協(xié)議層又可以分為存儲層和網(wǎng)絡(luò)層，它們相互獨(dú)立但又不可分割。如圖：　　協(xié)議層　　所謂的協(xié)議層，就是指代最底層的技術(shù)。這個(gè)層次通常是一個(gè)完整的區(qū)塊鏈產(chǎn)品，類似于我們電腦的操作系統(tǒng)，它維護(hù)著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，僅提供Api供調(diào)用。通常官方會提供簡單的客戶端（通稱為錢包），這個(gè)客戶端錢包功能也很簡單，只能建立地址、驗(yàn)證簽名、轉(zhuǎn)賬支付、查看余額等。這個(gè)層次是一切的基礎(chǔ)，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、搭建了交易通道、制定了節(jié)點(diǎn)獎勵規(guī)則，至于你要交易什么，想干什么，

3、它一概不過問，也過問不了。典型的例子，自然是比特幣，還有各種二代幣，比如萊特幣等，本書介紹的億書幣也是。這個(gè)層次，是現(xiàn)階段開發(fā)者聚集的地方，這說明加密貨幣仍在起步當(dāng)中?！　挠玫降募夹g(shù)來說，協(xié)議層主要包括網(wǎng)絡(luò)編程、分布式算法、加密簽名、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)等4個(gè)方面，其中網(wǎng)絡(luò)編程能力是大家選擇編程語言的主要考慮因素，因?yàn)榉植际剿惴ɑ旧蠈儆跇I(yè)務(wù)邏輯上的實(shí)現(xiàn)，什么語言都可以做到，加密簽名技術(shù)是直接簡單的使用（請看書中相關(guān)的加密解密文章，不建議自由發(fā)揮，沒有過多的編碼邏輯），數(shù)據(jù)庫技術(shù)也主要在使用層面，只有點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)和并發(fā)處理才是開發(fā)的難點(diǎn)，所以對于那些網(wǎng)絡(luò)編程能力

4、強(qiáng)，對并發(fā)處理簡單的語言，人們就特別偏愛。也因此，Nodejs開發(fā)區(qū)塊鏈應(yīng)用，逐漸變得更加流行，Go語言也在逐漸興起。　　　　我把這個(gè)層面進(jìn)一步分成了存儲層和網(wǎng)絡(luò)層。數(shù)據(jù)存儲可以相對獨(dú)立，選擇自由度大一些，可以單獨(dú)來討論。選擇的原則無非是性能和易用性。我們知道，系統(tǒng)的整體性能，主要取決于網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)存儲的I/O性能，網(wǎng)絡(luò)I/O優(yōu)化空間不大，但是本地?cái)?shù)據(jù)存儲的I/O是可以優(yōu)化的。比如，比特幣選擇的是谷歌的LevelDB，據(jù)說這個(gè)數(shù)據(jù)庫讀寫性能很好，但是很多功能需要開發(fā)者自己實(shí)現(xiàn)。目前，困擾業(yè)界的一個(gè)重大問題是，加密貨幣交易處理量遠(yuǎn)不如現(xiàn)在中心化的支付系統(tǒng)（銀行等）

5、，除了I/O，需要全方位的突破?！　》植际剿惴?、加密簽名等都要在實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的過程中加以使用，所以自然是網(wǎng)絡(luò)層的事情，也是編碼的重點(diǎn)和難點(diǎn)，《Nodejs開發(fā)加密貨幣》全書分享的基本上就是這部分的內(nèi)容。當(dāng)然，也有把點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)單獨(dú)分開的，把節(jié)點(diǎn)查找、數(shù)據(jù)傳輸和驗(yàn)證等邏輯獨(dú)立出來，而把共識算法、加密簽名、數(shù)據(jù)存儲等操作放在一起組成核心層。無論怎么組合，這兩個(gè)部分都是最核心、最底層的部分，都是協(xié)議層的內(nèi)容。擴(kuò)展層　　這個(gè)層面類似于電腦的驅(qū)動程序，是為了讓區(qū)塊鏈產(chǎn)品更加實(shí)用。目前有兩類，一是各類交易市場，是法幣兌換加密貨幣的重要渠道，實(shí)現(xiàn)簡單，來錢快，成本低，

6、但風(fēng)險(xiǎn)也大。二是針對某個(gè)方向的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)，比如基于億書側(cè)鏈，可為第三方出版機(jī)構(gòu)、論壇網(wǎng)站等內(nèi)容生產(chǎn)商提供定制服務(wù)等。特別值得一提的就是大家聽得最多的“智能合約”的概念，這是典型的擴(kuò)展層面的應(yīng)用開發(fā)。所謂“智能合約”就是“可編程合約”，或者叫做“合約智能化”，其中的“智能”是執(zhí)行上的智能，也就是說達(dá)到某個(gè)條件，合約自動執(zhí)行，比如自動轉(zhuǎn)移證券、自動付款等，目前還沒有比較成型的產(chǎn)品，但不可否認(rèn)，這將是區(qū)塊鏈技術(shù)重要的發(fā)展方向?！　　　U(kuò)展層使用的技術(shù)就沒有什么限制了，可以包括很多，上面提到的分布式存儲、機(jī)器學(xué)習(xí)、VR、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等等，都可以使用。編程語言的選擇上，

7、可以更加自由，因?yàn)榭梢耘c協(xié)議層完全分離，編程語言也可以與協(xié)議層使用的開發(fā)語言不相同。在開發(fā)上，除了在交易時(shí)與協(xié)議層進(jìn)行交互之外，其他時(shí)候盡量不要與協(xié)議層的開發(fā)混在一起。這個(gè)層面與應(yīng)用層更加接近，也可以理解為B/S架構(gòu)的產(chǎn)品中的服務(wù)端（Server）。這樣不僅在架構(gòu)設(shè)計(jì)上更加科學(xué)，讓區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)更小，網(wǎng)絡(luò)更獨(dú)立，同時(shí)也可以保證擴(kuò)展層開發(fā)不受約束?！　倪@個(gè)層面來看，區(qū)塊鏈可以架構(gòu)開發(fā)任何類型的產(chǎn)品，不僅僅是用在金融行業(yè)。在未來，隨著底層協(xié)議的更加完善，任何需要第三方支付的產(chǎn)品都可以方便的使用區(qū)塊鏈技術(shù)；任何需要確權(quán)、征信和追溯的信息，都可以借助區(qū)塊鏈來實(shí)現(xiàn)。我個(gè)人

8、覺得，這個(gè)目標(biāo)應(yīng)該很快就能實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用層