區(qū)塊鏈原理介紹.pdf

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1、?則小故事（1/4）丟失了結(jié)婚證的王爺爺夫婦，還能領(lǐng)到?婚夫妻可以免費(fèi)領(lǐng)取的繡花被嗎？？1?則小故事（2/4）中?化的證明?式由權(quán)威機(jī)構(gòu)（民政局）統(tǒng)?頒發(fā)結(jié)婚證明?件（結(jié)婚證），同時(shí)留底存檔備查。民政局2?則小故事（3/4）去中?化的證明?式通過舉辦婚禮的形式，由新?的親朋好友們進(jìn)?見證。王家村3?則小故事（4/4）兩種截然不同的證明?式??們信任權(quán)威機(jī)構(gòu)??多數(shù)?是誠(chéng)實(shí)的?承擔(dān)機(jī)構(gòu)運(yùn)作費(fèi)用vs.中?化去中?化4什么是比特幣？（1/2）比特幣是?種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的、不借助任何第三?機(jī)構(gòu)的電?現(xiàn)?系統(tǒng)。5什么是比特幣？（2/2）唯?發(fā)?貨幣的機(jī)構(gòu)每個(gè)?都有權(quán)利發(fā)?新的貨幣某（?

2、）個(gè)記賬機(jī)構(gòu)每個(gè)?都有權(quán)利記賬點(diǎn)對(duì)點(diǎn)6問題：如何令買賣雙?守信用？信用可計(jì)算觀點(diǎn)：?潛在收益信用?為的概率×>潛在損失不守信?為的概率×?如果我們可以設(shè)計(jì)出?套好的規(guī)則，來(lái)使得經(jīng)濟(jì)活動(dòng)參與者在遵守規(guī)則時(shí)獲益更?，那么參與者就會(huì)自覺遵守規(guī)則?不需要監(jiān)管?。?比特幣系統(tǒng)利用區(qū)塊鏈技術(shù)做到了這?點(diǎn)。7什么是區(qū)塊鏈？記錄了所有交易信息的賬本：?不可篡改??絡(luò)中每個(gè)參與者都保存有?份這個(gè)賬本，且?家記的賬目總是相同8提綱?數(shù)據(jù)組織?式——不可篡改性?共識(shí)機(jī)制——不同節(jié)點(diǎn)賬本?致性場(chǎng)景：買面包比特幣系統(tǒng)中，UTXO表示我們?cè)谶M(jìn)?比特幣交易的時(shí)候可以用來(lái)支付的最小單位。支付給南開大

3、學(xué)7·11便利店5.8元不能再分割10交易記錄（1/4）錢怎么花出去？——UTXO?不能再分割（除了付款時(shí)）?被所有者鎖住，只有收款?能夠解鎖在比特幣?絡(luò)中，花錢就是在付款的瞬間將UTXO分割成新的UTXO。11交易記錄（2/4）?筆交易記錄交易IDUTXOUTXO發(fā)送?地址接收?地址輸?（發(fā)送?）輸出（接收?）12交易記錄（3/4）多筆交易記錄13交易記錄(4/4)?以上是對(duì)交易結(jié)構(gòu)的介紹，我們可以看到所有的交易是可以形成?條鏈的，向上追溯我們可以知道每?筆UTXO在什么時(shí)候產(chǎn)?。交易形成了鏈條，?環(huán)套?環(huán)。?在區(qū)塊鏈中，交易被打包成區(qū)塊進(jìn)?存儲(chǔ)。14區(qū)塊結(jié)構(gòu)（1/

4、4）BlockHash區(qū)塊頭由交易進(jìn)?編碼得到的樹交易15區(qū)塊結(jié)構(gòu)（2/4）通過PrevHash區(qū)塊串聯(lián)成鏈BlockHashBlockHash16區(qū)塊結(jié)構(gòu)（3/4）BlockHash區(qū)塊頭由交易進(jìn)?編碼得到的樹交易17區(qū)塊結(jié)構(gòu)（4/4）這樣設(shè)計(jì)使得塊中的交易不可篡改?想要修改?個(gè)區(qū)塊的哈希值必須進(jìn)?在?次挖礦中獲勝，概率是1/N?連續(xù)兩次獲勝的概率是1/N2BlockHashBlockHash18提綱?數(shù)據(jù)組織?式——不可篡改性?共識(shí)機(jī)制——不同節(jié)點(diǎn)賬本?致性共識(shí)機(jī)制-PoW（1/4）?在區(qū)塊鏈中，要保證不同節(jié)點(diǎn)所維護(hù)的賬本內(nèi)容?致。因此，具體做法就是使每個(gè)節(jié)點(diǎn)每次

5、添加的新塊都是統(tǒng)?的。?共識(shí)機(jī)制來(lái)保證賬本?致性。?比特幣區(qū)塊鏈?zhǔn)褂玫墓沧R(shí)機(jī)制是proof-of-work（PoW）。20共識(shí)機(jī)制-PoW（2/4）?每10分鐘，隨機(jī)產(chǎn)??個(gè)節(jié)點(diǎn)，其有權(quán)?成新區(qū)塊并將新區(qū)塊進(jìn)?全??播。?過程如下：區(qū)塊21共識(shí)機(jī)制-PoW（3/4）BlockHash如何產(chǎn)?記賬節(jié)點(diǎn)？求解?道非常難以計(jì)算出結(jié)果的題目。求解的過程具有隨機(jī)性（“運(yùn)?”）。22共識(shí)機(jī)制-PoW（4/4）節(jié)點(diǎn)為什么要加?這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)？??次記賬可以獲得豐厚的酬勞。?投?算?競(jìng)爭(zhēng)記賬權(quán)從?獲得酬勞的過程，很像現(xiàn)實(shí)世界的挖?礦的過程?！巴诘V”的名字由此?來(lái)。23?次挖礦過程（1/4）

6、?收集交易節(jié)點(diǎn)在接收?筆交易前先進(jìn)???成創(chuàng)幣交易校驗(yàn)，校驗(yàn)合格后將交易加??打包區(qū)塊交易池中。?挖礦一筆交易節(jié)點(diǎn)交易池24?次挖礦過程（2/4）?收集交易創(chuàng)幣交易由挖礦節(jié)點(diǎn)發(fā)起，產(chǎn)??成創(chuàng)幣交易?新的比特幣支付給節(jié)點(diǎn)自身，?打包區(qū)塊作為挖礦酬勞。?挖礦25?次挖礦過程（3/4）?收集交易??成創(chuàng)幣交易?打包區(qū)塊頭?挖礦打包區(qū)塊頭就是把相應(yīng)字段填寫好，這之后我們得到?個(gè)候選區(qū)塊。26?次挖礦過程（4/4）?收集交易??成創(chuàng)幣交易?打包區(qū)塊頭?挖礦打包好候選區(qū)塊之后，節(jié)點(diǎn)會(huì)開始挖礦，也就是計(jì)算nonce值，?旦求解成功節(jié)點(diǎn)會(huì)立即填好nonce值并將新區(qū)塊進(jìn)?全??播。但

7、還有?種情況是在計(jì)算過程中已經(jīng)有其他節(jié)點(diǎn)先?步求解成功并進(jìn)?了全??播，那么?旦收到其他節(jié)點(diǎn)?播的新區(qū)塊，這個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)立即進(jìn)?下?輪計(jì)算的?作。在節(jié)點(diǎn)進(jìn)?計(jì)算的過程中它還會(huì)做另?件事，就是收集放進(jìn)下?個(gè)區(qū)塊的交易，這樣下?輪競(jìng)爭(zhēng)開始時(shí)才能盡快進(jìn)?計(jì)算這?步。27PoW的精妙之處系統(tǒng)的穩(wěn)定及賬本的?致如果求解過程?分容易，很可能同?時(shí)間，不同節(jié)點(diǎn)都求解成功，那么導(dǎo)致?絡(luò)中常常出現(xiàn)?半節(jié)點(diǎn)接受塊A?半節(jié)點(diǎn)接受塊B的情形——賬本不?致。PoW能防?不?致的發(fā)?。28比特幣區(qū)塊鏈的不?算?浪費(fèi)分叉29分叉問題（1/4）30分叉問題（2/4）31分叉問題（3/4