2024區(qū)塊鏈入門技術(shù)運(yùn)用

區(qū)塊鏈入門介紹及運(yùn)用20241、你聽(tīng)過(guò)的區(qū)塊鏈2、現(xiàn)實(shí)世界存在的問(wèn)題3、區(qū)塊鏈起源及定義4、區(qū)塊鏈應(yīng)用5、區(qū)塊鏈技術(shù)目錄1、你聽(tīng)過(guò)的區(qū)塊鏈比特幣價(jià)格從誕生時(shí)的一美元兌換1300比特幣，到峰值時(shí)2萬(wàn)多美元兌換1個(gè)比特幣。去中心化數(shù)量一定，上限2100萬(wàn)本身不具備任何價(jià)值你聽(tīng)過(guò)的區(qū)塊鏈-比特幣挖礦是參與維護(hù)比特幣網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，通過(guò)協(xié)助生成新區(qū)塊來(lái)獲取一定量新增的比特幣。當(dāng)用戶發(fā)布交易后，需要有人將交易進(jìn)行確認(rèn)，寫到區(qū)塊鏈中，形成新的區(qū)塊。通過(guò)挖礦，每10分鐘左右生成一個(gè)不超過(guò)1MB大小的區(qū)塊（記錄了這10分鐘內(nèi)發(fā)生的驗(yàn)證過(guò)的交易內(nèi)容），串聯(lián)到最長(zhǎng)的鏈尾部，每個(gè)區(qū)塊的獎(jiǎng)勵(lì)一開(kāi)始是50個(gè)比特幣，每隔21萬(wàn)個(gè)區(qū)塊自動(dòng)減半，現(xiàn)階段是12.5，最終比特幣總量穩(wěn)定在2100萬(wàn)個(gè)。比特幣采用了工作量證明ProofofWork（PoW）的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)共識(shí)你聽(tīng)過(guò)的區(qū)塊鏈-比特幣的挖礦ICO，全稱InitialCoinOffering，意為“首次代幣發(fā)行”，可以說(shuō)是以幣換幣：發(fā)行的是區(qū)塊鏈項(xiàng)目的代幣，投資者通常用幣圈認(rèn)知度最高的比特幣或以太幣去兌換。但I(xiàn)CO本質(zhì)上就是：通過(guò)一個(gè)還沒(méi)有產(chǎn)品落地的項(xiàng)目計(jì)劃，出售項(xiàng)目代幣來(lái)籌集資金的金融行為。其基本流程是：項(xiàng)目方寫幾頁(yè)白皮書，發(fā)行新的代幣，出售其中一部分，以兌換價(jià)值幾千萬(wàn)甚至上億的比特幣或以太幣。你聽(tīng)過(guò)的區(qū)塊鏈-ICO互聯(lián)網(wǎng)（信息去中心化）已顛覆世界,區(qū)塊鏈（信用去中心化）卻要顛覆互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈時(shí)代一旦降臨，就將顛覆我們現(xiàn)在所有的認(rèn)知，我們將跨入一個(gè)全新的時(shí)代，一個(gè)不再有信任危機(jī)的時(shí)代你聽(tīng)過(guò)的區(qū)塊鏈-顛覆傳統(tǒng)2、現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題產(chǎn)品追溯跨境交易企業(yè)信任……基于制度的，基于特征的和基于過(guò)程的現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題-信任問(wèn)題抗風(fēng)險(xiǎn)能力更強(qiáng)平等腐敗與錯(cuò)誤規(guī)則簡(jiǎn)單現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題-中心問(wèn)題傳輸不可靠TCP/IP協(xié)議故意破環(huán)拜占庭將軍問(wèn)題信息泄密和篡改加密證書摘要

現(xiàn)實(shí)存在的問(wèn)題-安全可靠問(wèn)題3、區(qū)塊鏈的起源與定義貨幣的形態(tài)從實(shí)物貨幣、金屬貨幣、代用貨幣、信用貨幣、電子貨幣到數(shù)字貨幣。貨幣自身的價(jià)值依托也從實(shí)物價(jià)值、發(fā)行方信用價(jià)值。貨幣（信用卡、紙幣等）需要額外系統(tǒng)（如銀行）來(lái)完成生產(chǎn)、分發(fā)、管理等操作，帶來(lái)很大的額外成本和使用風(fēng)險(xiǎn)，如偽造、信用卡詐騙、盜刷、轉(zhuǎn)賬等。實(shí)現(xiàn)一種數(shù)字貨幣，保持既有貨幣的這些特性，消除紙質(zhì)貨幣的缺陷，提升便攜、防偽、辯偽、匿名、交易、資源、發(fā)行等方面的能力。區(qū)塊鏈起源-數(shù)字貨幣中心化控制下的數(shù)字貨幣需要一個(gè)中心管控系統(tǒng)。但很多時(shí)候并不存在一個(gè)安全可靠的第三方記賬機(jī)構(gòu)來(lái)充當(dāng)這個(gè)中心管控的角色。貿(mào)易兩國(guó)可能缺乏足夠的外匯儲(chǔ)備；網(wǎng)絡(luò)上的匿名雙方進(jìn)行直接買賣；交易的兩個(gè)機(jī)構(gòu)彼此互不信任，找不到雙方都認(rèn)可的第三方擔(dān)保；匯率的變化；可能無(wú)法連接到第三方的系統(tǒng)；第三方的系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)故障……貨幣的防偽貨幣交易避免雙重支付區(qū)塊鏈起源-數(shù)字貨幣起源：2008年10月中本聰?shù)娜颂岢隽吮忍貛诺脑O(shè)計(jì)白皮書，2009年公開(kāi)了最初的實(shí)現(xiàn)代碼解決的問(wèn)題：被掌控在發(fā)行機(jī)構(gòu)手中；自身的價(jià)值無(wú)法保證；無(wú)法匿名化交易。區(qū)塊鏈起源-比特幣2014年開(kāi)始，比特幣背后的區(qū)塊鏈（Blockchain）技術(shù)受到大家關(guān)注，并正式引發(fā)了分布式記賬本（DistributedLedger）技術(shù)的革新浪潮。人們開(kāi)始意識(shí)到，記賬本相關(guān)的技術(shù)，對(duì)于資產(chǎn)（包括有形資產(chǎn)和無(wú)形資產(chǎn)）的管理（包括所有權(quán)和流通）十分關(guān)鍵；而去中心化的分布式記賬本技術(shù)，對(duì)于當(dāng)前開(kāi)放多維化的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)意義重大。區(qū)塊鏈，正是實(shí)現(xiàn)去中心化記賬本系統(tǒng)的一種極具潛力的可行技術(shù)。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)脫離開(kāi)比特幣，在包括金融、貿(mào)易、征信、物聯(lián)網(wǎng)、共享經(jīng)濟(jì)等諸多領(lǐng)域嶄露頭角?，F(xiàn)在當(dāng)人們提到“區(qū)塊鏈”時(shí)，往往已經(jīng)與比特幣網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有直接聯(lián)系了，除非特別指出是承載比特幣交易系統(tǒng)的“比特幣區(qū)塊鏈”。區(qū)塊鏈起源-比特幣到區(qū)塊鏈密碼學(xué)博弈論記賬技術(shù)分布式系統(tǒng)控制論區(qū)塊鏈起源-比特幣背后的技術(shù)比特幣是區(qū)塊鏈的首個(gè)應(yīng)用區(qū)塊鏈?zhǔn)侵伪忍貛诺牡讓蛹夹g(shù)狹義廣義本質(zhì)是一種分布式記賬同步更新賬本技術(shù)，以去中心化和去信任化的方式，集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)方案。一種革新和顛覆性的思維理念，去中介化，建立信任社會(huì)，實(shí)現(xiàn)共享區(qū)塊鏈簡(jiǎn)介-定義交易（Transaction）：一次操作，導(dǎo)致賬本狀態(tài)的一次改變，如添加一條記錄；區(qū)塊（Block）：記錄一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的交易和狀態(tài)結(jié)果，是對(duì)當(dāng)前賬本狀態(tài)的一次共識(shí)；鏈（Chain）：由一個(gè)個(gè)區(qū)塊按照發(fā)生順序串聯(lián)而成，是整個(gè)狀態(tài)變化的日志記錄。區(qū)塊鏈簡(jiǎn)介-結(jié)構(gòu)AB中心記賬需要中介做信任擔(dān)保ABCDEFG分布式共享記賬實(shí)現(xiàn)去中介化的信任分布式架構(gòu)賬本結(jié)構(gòu)共識(shí)機(jī)制Peer-to-Peer模式非集中架構(gòu)的信任交易的公開(kāi)透明和數(shù)據(jù)的不可篡改性全網(wǎng)共識(shí)機(jī)制與智能合約區(qū)塊鏈最大的創(chuàng)新:在于去中介化和建立信任度區(qū)塊鏈簡(jiǎn)介-創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有中心化的物理節(jié)點(diǎn)和管理機(jī)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)功能的維護(hù)依賴網(wǎng)絡(luò)中所有具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)完成，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的地位是平等的，一個(gè)節(jié)點(diǎn)甚至幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的損壞不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作，網(wǎng)絡(luò)具備很強(qiáng)的健壯性。去中心化網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸是匿名的而且節(jié)點(diǎn)之間不需要互相信任，整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)公開(kāi)透明數(shù)學(xué)算法運(yùn)行。節(jié)點(diǎn)彼此數(shù)據(jù)公開(kāi)，彼此信任，沒(méi)有辦法欺騙其他節(jié)點(diǎn)。去中介信任系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能獲得一份完整“賬本”的拷貝。除非能夠同時(shí)控制整個(gè)系統(tǒng)中超過(guò)51%的節(jié)點(diǎn)，否則單個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)的修改是無(wú)效的，也無(wú)法影響其他節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)內(nèi)容。數(shù)據(jù)可靠區(qū)塊鏈簡(jiǎn)介-主要特性公共區(qū)塊鏈A網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可任意接入，網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)讀寫權(quán)限不受限制，任何人都能參與共識(shí)過(guò)程，比特幣屬于典型的公有鏈。私有區(qū)塊鏈B網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)被一個(gè)組織控制，寫入權(quán)限僅限在一個(gè)組織內(nèi)部，讀取權(quán)限有限對(duì)外開(kāi)放，全球42家銀行組建的區(qū)塊鏈聯(lián)盟R3CEV就是私有鏈。聯(lián)盟區(qū)塊鏈C介于公有鏈和私有鏈之間。公開(kāi)節(jié)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)部分可以任意接入，授權(quán)節(jié)點(diǎn)：則必須通過(guò)授權(quán)才可以接入的區(qū)塊鏈。比如清算。區(qū)塊鏈簡(jiǎn)介-分類貨幣與交易，即應(yīng)用中與現(xiàn)金有關(guān)的加密數(shù)字貨幣,如貨幣、轉(zhuǎn)賬、匯款和數(shù)字支付系統(tǒng)等智能合約，如股票、債券、期貨、貸款、智能資產(chǎn)和智能合約等更廣泛的非貨幣應(yīng)用自治與管理，在政府、健康、科學(xué)、文化和藝術(shù)方面有所應(yīng)用。甚至最終實(shí)現(xiàn)去中心化自治社會(huì)的終極效果區(qū)塊鏈1.0區(qū)塊鏈2.0區(qū)塊鏈3.0可編程貨幣可編程經(jīng)濟(jì)可編程社會(huì)區(qū)塊鏈簡(jiǎn)介-發(fā)展4、區(qū)塊鏈的應(yīng)用技術(shù)特性分布式容錯(cuò)性不可篡改性隱私保護(hù)性業(yè)務(wù)特性可信任性降低成本成本增強(qiáng)安全區(qū)塊鏈應(yīng)用-商業(yè)價(jià)值區(qū)塊鏈技術(shù)可以為金融服務(wù)提供有效可靠的所屬權(quán)證明和相當(dāng)強(qiáng)的中介擔(dān)保機(jī)制：加拿大央行開(kāi)發(fā)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字版加拿大元（名稱為CAD幣），以允許用戶可以使用加元來(lái)兌換該數(shù)字貨幣。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的對(duì)手方將會(huì)處理交易，如果需要，銀行將保留銷毀CAD幣的權(quán)利。英國(guó)銀行已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基于分布式賬本平臺(tái)的數(shù)字化貨幣系統(tǒng)。RSCoin目標(biāo)是提供一個(gè)由中央銀行控制的數(shù)字貨幣，采用了雙層鏈架構(gòu)、改進(jìn)版的2PC提交，以及多鏈條之間的交叉驗(yàn)證機(jī)制。因?yàn)橹饕茄胄泻拖聦巽y行之間使用，通過(guò)提前建立一定的信任基礎(chǔ)，可以提供較好的處理性能。中國(guó)郵儲(chǔ)銀行布攜手IBM推出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的資產(chǎn)托管系統(tǒng)，為中國(guó)銀行業(yè)首次將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)成功用于核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)。區(qū)塊鏈應(yīng)用-銀行金融領(lǐng)域Abra區(qū)塊鏈數(shù)字錢包，無(wú)需銀行賬戶，實(shí)現(xiàn)不同幣種的兌換Bitwage基于比特幣區(qū)塊鏈的跨境工資支付平臺(tái)BitPOS低成本的快捷線上支付Circle由區(qū)塊鏈充當(dāng)支付網(wǎng)絡(luò)，允許用戶快速進(jìn)行跨幣種的快速匯款Ripple實(shí)現(xiàn)跨境的多幣種低成本實(shí)時(shí)交易，引入了網(wǎng)關(guān)概念（類似銀行）區(qū)塊鏈應(yīng)用-支付領(lǐng)域

NasdaqLinq美國(guó)納斯達(dá)克證券交易所推出區(qū)塊鏈平臺(tái)，面向一級(jí)市場(chǎng)的股票交易流程。通過(guò)該平臺(tái)進(jìn)行股票發(fā)行的的發(fā)行者將享有“數(shù)字化”的所有權(quán)。BitShare推出基于區(qū)塊鏈的證券發(fā)行平臺(tái)，號(hào)稱每秒達(dá)到10萬(wàn)筆交易。DAH為金融市場(chǎng)交易提供基于區(qū)塊鏈的交易系統(tǒng)。獲得澳洲證交所項(xiàng)目。Symbiont

幫助金融企業(yè)創(chuàng)建存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈的智能債券，當(dāng)條件符合時(shí)，清算立即執(zhí)行。O推出基于區(qū)塊鏈的私有和公開(kāi)股權(quán)交易“T0”平臺(tái)，提出“交易即結(jié)算”

的理念，主要目標(biāo)是建立證券交易實(shí)時(shí)清算結(jié)算的全新系統(tǒng)?！癝ETLcoin”高盛為這種新虛擬貨幣申請(qǐng)專利，用于為股票和債券等資產(chǎn)交易提供“近乎立即執(zhí)行和結(jié)算”的服務(wù)。區(qū)塊鏈應(yīng)用-證券領(lǐng)域企業(yè)A數(shù)據(jù)企業(yè)B數(shù)據(jù)企業(yè)C數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈應(yīng)用-征信交易AB房產(chǎn)中介房管局1，物品的所有權(quán)是寫在數(shù)字鏈上的，誰(shuí)都無(wú)法修改2，智能合約，確保合同準(zhǔn)確執(zhí)行區(qū)塊鏈應(yīng)用-權(quán)屬管理區(qū)塊鏈應(yīng)用-物聯(lián)網(wǎng)BitMessage基于區(qū)塊鏈的安全可靠的通信系統(tǒng)。GemHealth醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全管理，已與醫(yī)療行業(yè)多家公司簽訂了合作協(xié)議。Storj基于比特幣區(qū)塊鏈的安全的數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)服務(wù)。Tierion確保數(shù)據(jù)安全記錄。Twister去中心化的“微博”系統(tǒng)。區(qū)塊鏈應(yīng)用-其他5、區(qū)塊鏈技術(shù)密碼學(xué)技術(shù)分布式共識(shí)處理性能擴(kuò)展性系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)庫(kù)和存儲(chǔ)系統(tǒng)可集成性區(qū)塊鏈技術(shù)-關(guān)鍵技術(shù)及挑戰(zhàn)區(qū)塊鏈分布式系統(tǒng)密碼學(xué)與安全區(qū)塊鏈技術(shù)-核心技術(shù)分解存在如下的問(wèn)題：1，節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)通訊是不可靠的，包括任意延遲和內(nèi)容故障；2，節(jié)點(diǎn)的處理可能是錯(cuò)誤的，甚至節(jié)點(diǎn)自身隨時(shí)可能宕機(jī)；3，同步調(diào)用會(huì)讓系統(tǒng)變得不具備可擴(kuò)展性理想的分布式系統(tǒng)一致性應(yīng)該滿足：1，可終止性（Termination）：一致的結(jié)果在有限時(shí)間內(nèi)能完成；2，共識(shí)性（Consensus）：不同節(jié)點(diǎn)最終完成決策的結(jié)果應(yīng)該相同；3，合法性（Validity）：決策的結(jié)果必須是其它進(jìn)程提出的提案。區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：一致性非拜占庭錯(cuò)誤PaxosRaft及變種拜占庭錯(cuò)誤PBFT系列PoW系列區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：共識(shí)算法Paxos是第一個(gè)被證明的共識(shí)算法，其原理基于

兩階段提交

并進(jìn)行擴(kuò)展。proposer：提出一個(gè)提案，等待大家批準(zhǔn)為結(jié)案。往往是客戶端擔(dān)任該角色；acceptor：負(fù)責(zé)對(duì)提案進(jìn)行投票。往往是服務(wù)端擔(dān)任該角色；learner：被告知結(jié)案結(jié)果，并與之統(tǒng)一，不參與投票過(guò)程?？赡転榭蛻舳嘶蚍?wù)端。區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：PaxosRaft

算法是Paxos算法的一種簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)。

Leader（領(lǐng)導(dǎo)者）：負(fù)責(zé)日志的同步管理，處理來(lái)自客戶端的請(qǐng)求，與Follower保持這heartBeat的聯(lián)系；

Follower（追隨者）：剛啟動(dòng)時(shí)所有節(jié)點(diǎn)為Follower狀態(tài)，響應(yīng)Leader的日志同步請(qǐng)求，響應(yīng)Candidate的請(qǐng)求，把請(qǐng)求到Follower的事務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)給Leader；

Candidate（候選者）：負(fù)責(zé)選舉投票，Raft剛啟動(dòng)時(shí)由一個(gè)節(jié)點(diǎn)從Follower轉(zhuǎn)為Candidate發(fā)起選舉，選舉出Leader后從Candidate轉(zhuǎn)為L(zhǎng)eader狀態(tài)；區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：Raft

對(duì)于拜占庭問(wèn)題來(lái)說(shuō)，假如節(jié)點(diǎn)總數(shù)為N，叛變將軍數(shù)為F，則當(dāng)

時(shí)，問(wèn)題才有解，即ByzantineFaultTolerant(BFT)算法。1999年提出的PracticalByzantineFaultTolerant（PBFT）是第一個(gè)得到廣泛應(yīng)用的BFT算法。只要系統(tǒng)中有2/3的節(jié)點(diǎn)是正常工作的，則可以保證一致性。PBFT算法包括三個(gè)階段來(lái)達(dá)成共識(shí)：Pre-Prepare、Prepare和Commit。PoW（ProofofWork）算法是限制一段時(shí)間內(nèi)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)提案的個(gè)數(shù)（增加提案成本），另外是放寬對(duì)最終一致性確認(rèn)的需求，約定好大家都確認(rèn)并沿著已知最長(zhǎng)的鏈進(jìn)行拓寬。系統(tǒng)的最終確認(rèn)是概率意義上的存在。這樣，即便有人試圖惡意破壞，也會(huì)付出很大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)（付出超過(guò)系統(tǒng)一半的算力）。區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：拜占庭錯(cuò)誤FLP不可能原理：在網(wǎng)絡(luò)可靠，存在節(jié)點(diǎn)失效（即便只有一個(gè)）的最小化異步模型系統(tǒng)中，不存在一個(gè)可以解決一致性問(wèn)題的確定性算法。Fischer,Lynch和Patterson三位作者于1985年發(fā)表論文，不要浪費(fèi)時(shí)間去為異步分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)在任意場(chǎng)景下都能實(shí)現(xiàn)共識(shí)的算法。科學(xué)告訴你什么是不可能的；工程則告訴你，付出一些代價(jià)，我可以把它變成可能。一致（Agreement）每個(gè)正確的執(zhí)行過(guò)程應(yīng)該在相同的值上達(dá)成一致；完整（Integrity）

每個(gè)正確的執(zhí)行過(guò)程最多只能決定一個(gè)值。如果它決定了某個(gè)值的話，這個(gè)值一定是被某個(gè)執(zhí)行過(guò)程提出的；

終止（Termination）所有的執(zhí)行過(guò)程最終會(huì)做出一個(gè)決定；

正確（Validity）如果所有正確的執(zhí)行過(guò)程提出了相同的值V，那么所有正確的執(zhí)行過(guò)程都會(huì)決定值V。

區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：FLP不可能原理分布式領(lǐng)域CAP理論Consistency(一致性),數(shù)據(jù)一致更新，所有數(shù)據(jù)變動(dòng)都是同步的Availability(可用性),好的響應(yīng)性能Partitiontolerance(分區(qū)容錯(cuò)性)可靠性定理：任何分布式系統(tǒng)只可同時(shí)滿足二點(diǎn)，沒(méi)法三者兼顧。忠告：架構(gòu)師不要將精力浪費(fèi)在如何設(shè)計(jì)能滿足三者的完美分布式系統(tǒng)，而是應(yīng)該進(jìn)行取舍。區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：CAP原理ACID:Atomicity(原子性)Consistency(一致性)Isolation(隔離性)Durability(持久性)BASE模型反ACID模型，完全不同ACID模型，犧牲高一致性，獲得可用性或可靠性：BasicallyAvailable基本可用。支持分區(qū)失敗(e.g.sharding碎片劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù))Softstate軟狀態(tài)狀態(tài)可以有一段時(shí)間不同步，異步。Eventuallyconsistent最終一致，最終數(shù)據(jù)是一致的就可以了，而不是時(shí)時(shí)高一致。BASE思想的主要實(shí)現(xiàn)有：1.按功能劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)；2.sharding碎片區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：ACID和BASE如何提升可靠性，有兩方案：一是讓系統(tǒng)中的單點(diǎn)變得更可靠；二是消滅單點(diǎn)。區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：可靠性指標(biāo)Hash（哈?；蛏⒘校┧惴苋我忾L(zhǎng)度的二進(jìn)制值（明文）映射為較短的固定長(zhǎng)度的二進(jìn)制值（Hash值），并且不同的明文很難映射為相同的Hash值。正向快速給定明文和hash算法，在有限時(shí)間和有限資源內(nèi)能計(jì)算出hash值逆向困難給定（若干）hash值，在有限時(shí)間內(nèi)很難（基本不可能）逆推出明文輸入敏感原始輸入信息修改一點(diǎn)信息，產(chǎn)生的hash值看起來(lái)應(yīng)該都有很大不同沖突避免很難找到兩段內(nèi)容不同的明文，使得它們的hash值一致（發(fā)生沖突）目前流行的Hash算法包括MD5、SHA-1和SHA-2。數(shù)字摘要是Hash算法最重要的一個(gè)用途，解決確保內(nèi)容沒(méi)被篡改過(guò)的問(wèn)題（利用Hash函數(shù)的抗碰撞性特點(diǎn)）區(qū)塊鏈技術(shù)-密碼學(xué)與安全：HASH及摘要DES經(jīng)典的分組加密算法，1977年由美國(guó)聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)（FIPS）所采用FIPS-46-3，將64位明文加密為64位的密文，其密鑰長(zhǎng)度為56位+8位校驗(yàn)。現(xiàn)在已經(jīng)很容易被暴力破解。3DES三重DES操作：加密-->解密-->加密，處理過(guò)程和加密強(qiáng)度優(yōu)于DES，但現(xiàn)在也被認(rèn)為不夠安全。AES美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究所（NIST）采用取代DES成為對(duì)稱加密實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)為FIPS-197。AES也是分組算法，分組長(zhǎng)度為128、192、256位三種。AES的優(yōu)勢(shì)在于處理速度快，整個(gè)過(guò)程可以數(shù)學(xué)化描述，目前尚未有有效的破解手段。RSA算法利用了對(duì)大數(shù)進(jìn)行質(zhì)因子分解困難的特性，但目前還沒(méi)有數(shù)學(xué)證明兩者難度等價(jià)，或許存在未知算法在不進(jìn)行大數(shù)分解的前提下解密。Diffie-Hellman密鑰交換基于離散對(duì)數(shù)無(wú)法快速求解，可以在不安全的通道上，雙方協(xié)商一個(gè)公共密鑰。ElGamal由TaherElGamal設(shè)計(jì)，利用了模運(yùn)算下求離散對(duì)數(shù)困難的特性。被應(yīng)用在PGP等安全工具中。橢圓曲線算法（ECC）基于對(duì)橢圓曲線上特定點(diǎn)進(jìn)行特殊乘法逆運(yùn)算難以計(jì)算的特性。ECC系列算法一般被認(rèn)為具備較高的安全性，但加解密計(jì)算過(guò)程往往比較費(fèi)時(shí)區(qū)塊鏈技術(shù)-密碼學(xué)與安全：加解密算法數(shù)字簽名用于證實(shí)某數(shù)字內(nèi)容的完整性（integrity）和來(lái)源A先對(duì)文件進(jìn)行摘要，然后用自己的私鑰進(jìn)行加密，將文件和加密串都發(fā)給B。B收到后文件和加密串，用A的公鑰來(lái)解密加密串，得到原始的數(shù)字摘要，跟對(duì)文件進(jìn)行摘要后的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。HMAC盲簽名多重簽名群簽名環(huán)簽名區(qū)塊鏈技術(shù)-密碼學(xué)與安全：數(shù)字簽名PKI是建立在公私鑰基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)安全可靠傳遞消息和身份確認(rèn)的一個(gè)通用框架CA（CertificationAuthority）：負(fù)責(zé)證書的頒發(fā)和作廢，接收來(lái)自RA的請(qǐng)求，是最核心的部分；RA（RegistrationAuthority）：對(duì)用戶身份進(jìn)行驗(yàn)證，校驗(yàn)數(shù)據(jù)合法性，負(fù)責(zé)登記，審核過(guò)了就發(fā)給CA；證書數(shù)據(jù)庫(kù)：存放證書，一般采用LDAP目錄服務(wù)，標(biāo)準(zhǔn)格式采用X.500系列。數(shù)字證書用來(lái)證明某個(gè)公鑰是誰(shuí)的，并且內(nèi)容是正確的，數(shù)字證書就是像一個(gè)證書一樣，證明信息和合法性。由證書認(rèn)證機(jī)構(gòu)（CA）來(lái)簽發(fā)，數(shù)字證書內(nèi)容可能包括版本、序列號(hào)、簽名算法類型、簽發(fā)者信息、有效期、被簽發(fā)人、簽發(fā)的公開(kāi)密鑰、CA數(shù)字簽名、其它信息等等區(qū)塊鏈技術(shù)-密碼學(xué)與安全：PKI以太坊（英語(yǔ)：Ethereum）是一個(gè)開(kāi)源的有智能合約功能的公共區(qū)塊鏈平臺(tái)。通過(guò)其專用加密貨幣以太幣（Ether，又稱“以太幣”）提供去中心化的虛擬機(jī)（稱為“以太虛擬機(jī)”EthereumVirtualMachine）來(lái)處理點(diǎn)對(duì)點(diǎn)合約。以太坊（Ethereum）目標(biāo)是打造成一個(gè)運(yùn)行智能合約的去中心化平臺(tái)（PlatformforSmartContract），平臺(tái)上的應(yīng)用按程序設(shè)定運(yùn)行，不存在停機(jī)、審查、欺詐、第三方人為干預(yù)的可能。以太坊區(qū)塊鏈的特點(diǎn)主要包括：?jiǎn)为?dú)為智能合約指定編程語(yǔ)言Solidity；使用了內(nèi)存需求較高的哈希函數(shù)：避免出現(xiàn)算力礦機(jī)；uncle塊激勵(lì)機(jī)制：降低礦池的優(yōu)勢(shì)，減少區(qū)塊產(chǎn)生間隔為15秒；難度調(diào)整算法：一定的自動(dòng)反饋機(jī)制；gas限制調(diào)整算法：限制代碼執(zhí)行指令數(shù)，避免循環(huán)攻擊；記錄當(dāng)前狀態(tài)的哈希樹(shù)的根哈希值到區(qū)塊：某些情形下實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)客戶端；為執(zhí)行智能合約而設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化的虛擬機(jī)EVM。區(qū)塊鏈技術(shù)-以太坊Hyperledger（超級(jí)賬本）

項(xiàng)目是首個(gè)面向企業(yè)的開(kāi)放區(qū)塊鏈技術(shù)的重要探索。在Linux基金會(huì)的支持下，吸引了包括IBM、Intel、摩根等在內(nèi)的眾多科技和金融巨頭的參與，fabric是其核心項(xiàng)目。Fabric是為企業(yè)構(gòu)建的領(lǐng)先的開(kāi)源、通用區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)Peer節(jié)點(diǎn)Orderer節(jié)點(diǎn)CA節(jié)點(diǎn)client端區(qū)塊鏈技術(shù)-Fabric介紹區(qū)塊鏈技術(shù)-Fabric應(yīng)用謝謝！分布式領(lǐng)域CAP理論Consistency(一致性),數(shù)據(jù)一致更新，所有數(shù)據(jù)變動(dòng)都是同步的Availability(可用性),好的響應(yīng)性能Partitiontolerance(分區(qū)容錯(cuò)性)可靠性定理：任何分布式系統(tǒng)只可同時(shí)滿足二點(diǎn)，沒(méi)法三者兼顧。忠告：架構(gòu)師不要將精力浪費(fèi)在如何設(shè)計(jì)能滿足三者的完美分布式系統(tǒng)，而是應(yīng)該進(jìn)行取舍。區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：CAP原理ACID:Atomicity(原子性)Consistency(一致性)Isolation(隔離性)Durability(持久性)BASE模型反ACID模型，完全不同ACID模型，犧牲高一致性，獲得可用性或可靠性：BasicallyAvailable基本可用。支持分區(qū)失敗(e.g.sharding碎片劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù))Softstate軟狀態(tài)狀態(tài)可以有一段時(shí)間不同步，異步。Eventuallyconsistent最終一致，最終數(shù)據(jù)是一致的就可以了，而不是時(shí)時(shí)高一致。BASE思想的主要實(shí)現(xiàn)有：1.按功能劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)；2.sharding碎片區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：ACID和BASE如何提升可靠性，有兩方案：一是讓系統(tǒng)中的單點(diǎn)變得更可靠；二是消滅單點(diǎn)。區(qū)塊鏈技術(shù)-分布式系統(tǒng)：可靠性指標(biāo)Hash（哈?；蛏⒘校┧惴苋我忾L(zhǎng)度的二進(jìn)制值（明文）映射為較短的固定長(zhǎng)度的二進(jìn)制值（Hash值），并且不同的明文很難映射為相同的Hash值。正向快速給定明文和hash算法，在有限時(shí)間和有限資源內(nèi)能計(jì)算出hash值逆向困難給定（若干）hash值，在有限時(shí)間內(nèi)很難（基本不可能）逆推出明文輸入敏感原始輸入信息修改一點(diǎn)信息，產(chǎn)生的hash值看起來(lái)應(yīng)該都有很大不同沖突避免很難找到兩段內(nèi)容不同的明文，使得它們的hash值一致（發(fā)生沖突）目前流行的Hash算法包括MD5、SHA-1和SHA-2。數(shù)字摘要是Hash算法最重要的一個(gè)用途，解決確保內(nèi)容沒(méi)被篡改過(guò)的問(wèn)題（利用Hash函數(shù)的抗碰撞性特點(diǎn)）區(qū)塊鏈技術(shù)-密碼學(xué)與安全：HASH及摘要DES經(jīng)典的分組加密算法，1977年由美國(guó)聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)（FIPS）所采用FIPS-46-3，將64位明文加密為64位的密文，其密鑰長(zhǎng)度為56位+8位校驗(yàn)?，F(xiàn)在已經(jīng)很容易被暴力破解。3DES三重DES操作：加密-->解密-->加密，處理過(guò)程和加密強(qiáng)度優(yōu)于DES，但現(xiàn)在也被認(rèn)為不夠安全。AES美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究所（NIST）采用取代DES成為對(duì)稱加密實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)為FIPS-197。AES也是分組算法，分組長(zhǎng)度為128、192、256位三種。AES的優(yōu)勢(shì)在于處理速度快，整個(gè)過(guò)程可以數(shù)學(xué)化描述，目前尚未有有效的破解手段。RSA算法利用了對(duì)大數(shù)進(jìn)行質(zhì)因子分解困難的特性，但目前還沒(méi)有數(shù)學(xué)證明兩者難度等價(jià)，或許存在未知算法在不進(jìn)行大數(shù)分解的前提下解密。Diffie-Hellman密鑰交換基于離散對(duì)數(shù)無(wú)法快速求解，可以在不安全的通道上，雙方協(xié)商一個(gè)公共密鑰。ElGamal由TaherElGamal設(shè)計(jì)，利用了模運(yùn)算下求離散對(duì)數(shù)困難的特性。被應(yīng)用在PGP等安全工具中。橢圓曲線算法（ECC）基于對(duì)橢圓曲線上特定點(diǎn)進(jìn)行特殊乘法逆運(yùn)算難以計(jì)算的特性。ECC系列算法一般被認(rèn)為具備較高的安全性，但加解密計(jì)算過(guò)程往往比較費(fèi)時(shí)區(qū)塊鏈技術(shù)-密碼學(xué)與安全：加解密算法數(shù)字簽名用于證實(shí)某數(shù)字內(nèi)容的完整性（integrity）和來(lái)源A先對(duì)文件進(jìn)行摘要，然后用自己的私鑰進(jìn)行加密，將文件和加密