第一章:区块链和比特币初体验
1,区块链分类及介绍
(1)公共链:是真正意义上的完全去中心化的区块链,通过密码学保证交易不可篡改,同时也利用密码学验证以及经济上的激励,在互为陌生的网络环境中建立共识,从而形成去中心化的信用机制。在公共链中的共识机制一般是工作量证明(PoW)和权益证明(PoS),用户对共识形成的影响力直接取决于他们在网络中拥有的资源占比。公共链通常也称为非许可链。公共链一般适用于虚拟货币、面向大众的电子商务、互联网金融等B2C、C2C或C2B等应用场景。
(2)联盟链:仅限于联盟成员参与,区块链上的读写权限、参与记账权限按联盟规则来制定。联盟链是一种需要注册许可的区块链,这种区块链也称为许可链。联盟链的共识过程由预先选好的节点控制。一般来说,它适合于机构间的交易、结算、清算等B2B场景。联盟链网络由成员机构共同维护,网络接入一般通过成员管理、认证、授权、监控、审计等安全管理功能。
(3)私有链:仅在私有组织使用,区块链上的读写权限、参与记账权限按私有组织规则来制定。私有链也是一种许可链。私有链的应用场景一般是企业内部的应用,如数据库管理、审计等。私有链的价值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自动执行的运算平台,可以同时防范来自内部和外部对数据的安全攻击,而传统的系统是很难做到的。
(4)侧链:目前大部分的代币系统是通过用比特币平台做基础,重构一条区块链,然后在上面使用新规则发新的虚拟货币,用与比特币挂钩的侧链来提供区块链创新。比特币是大家公认的公共链,是很多代币的基础。通过侧链来提升效率,扩展比特币功能是个非常有效的做法。
(5)互联链:针对特定领域的应用可能会形成各自垂直领域的区块链,这样区块链会有互联互通的需求,通过互联互通协议连接起来就构成互联链,形成区块链全球网络。
2,区块链的价值和应用
(1)价值:
简化流程,提升效率
降低交易对手的信用风险
减少结算或清算时间
增加资金流动性,提升资产利用率
提升透明度和监管效率,避免欺诈行为
(2)应用:
金融领域的结算和清算
数字货币
跨境支付
财产保险
其它:物联网、边缘计算、存在性证明等许多领域
3,区块链体验
获取比特币的3种途径:挖矿、线上交易所或者线下撮合获取比特币、比特币作为支付手段用来收支比特币
第二章:区块链基础
1,一个完整的区块链系统包含了很多技术,具体有以下几种:
(1)数据区块
(2)挖矿和分叉问题
(3)时间戳和不可篡改性
(4)分布式数据库
(5)UTXO交易模式
(6)哈希函数
(7)Merkle树
(8)双重支付
(9)P2P网络
(10)加密算法
(11)数字签名
(12)比特币的隐私模型
2,框架与特点
(1)框架:
在网络层之上,区块链是建立在IP通信协议和对等网络基础上的一个分布式系统,不靠单个中心化节点转发消息,而是每个节点参与消息的转发。
在数据层上,区块链就是一个只可追加、不可更改的分布式数据库系统,是一个分布式账本。
在应用层面,我们可以用区块链代替传统的登记、清算系统,以及提供编程环境让用户编写只能合约。
(2)特点:
去中心化
可靠数据库
开源可编程
集体维护
安全可信
交易准匿名性
3,区块链运作的核心技术
(1)区块链的链接
(2)共识机制的定义、优缺点:PoW、PoS、DPos、分布式一致性算法
(3)解锁脚本
(4)交易规则
(5)交易优先级
(6)Merkle证明
(7)RLP
4,详细介绍以太坊
5,简单介绍了一些基于区块链的电子货币。
比如:彩币、万事达币、代币。
第三章:区块链架构剖析
1,区块链基本定义
(1)用渐进逼近的方式定义区块链,以求完整准确:
(2)一个分布式的链接账本,每个账本就是一个“区块链”
(3)基于分布式的共识算法来决定记账者
(4)账本内交易由秘密学签名和哈希算法保证不可篡改
(5)账本按产生时间顺序链接,当前账本含有上一个账本的哈西站,账本间的链接保证不可篡改
(6)所有交易在账本中可追溯
在区块链中,分布式有3种模式包括:完全去中心、部分去中心、部分中心,分别对应区块链的3种部署模式:共有了、联盟链、私有链。分布式意味着区块链网络中不存在一个中心节点,该节点负责生产、修改、保管所有账本。
2,区块链1.0架构:比特币区块链
(1)比特币前端:
钱包
HTTP/JSON RPC API
命令行工具bitcoin-cil
比特币浏览器bx
图形开发工具(Qt)
(2)比特币节点后端
区块链管理:下载区块链、接受区块链、区块链验证、重组区块链、
区块验证
内存池管理
邻节点管理
共识管理
规则管理
密码模块
签名模块
脚本引擎
挖矿
HTTP/JSON RPC服务端
Berkeley DB和LevelDB数据库
P2P网络管理
ZMQ队列管理
4,区块链2.0架构:以太坊区块链
区块链2.0的核心理念是把区块链作为一个可编程的分布式信用基础设施,支撑只能合约应用,以与过去比特币区块链作为一个虚拟货币支撑平台区别开来。以太坊的设计和比特币相比有几个主要方面不同:
(1)账户设计
(2)区块链设计
(3)PoW机制
(4)计算和图灵完备
(5)EVM高级语言
(6)以太坊P2P网络:PLPx协议、Whisper协议
(7)事件
5,区块链3.0架构:超越货币、金融范围的区块链应用
目前业界还没有一个成熟的区块链3.0平台。区块链3.0的应用场景很多,比如:自动化采购、智能化物联网应用、供应链自动化管理、虚拟资产兑换和转移、产权登记等等。
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