区块链系统架构设计与实现指南

区块链的概念是什么？

概念：区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算技术应用的新模式。

区块链的本质是分布式公共账本。
任何人都可以查看这个账本，但没有用户可以控制它。
区块链系统中的参与者共同维护一个寄存器：它只能根据严格的规则并通过共识进行修改。

区块链的发展经历了三个阶段：

1.孵化期：2009-2012年，经济形态以比特币及其产业生态为主导。

2.萌芽期：2012年至2015年。
区块链随着比特币上市，新的钱包支付和汇款公司出现，区块链经济扩展到金融领域。
区块链底层技术不断创新。
区块链技术与比特币系统是分开的。

3.发展期：2016年，行业应用开始探索，涌现出一大批区块链初创公司。
2017年ICO的火爆，让区块链受到前所未有的关注。

详细信息：

三种区块链的三个特点：

1.区块链的中心思想是去中心化：在区块链系统中，所有节点之间的权利和义务都是平等的，所有的节点有算力投票的能力，保证认可的结果是半数以上节点认可的结果。
即使遭受严重的黑客攻击，只要黑客控制的节点数量不超过整体节点总数的一半，系统仍然能够正常运行，数据不会被篡改。

2.区块链最大的颠覆在于建立信用：理论上，区块链技术可能导致微信支付和支付宝失去价值。
《经济学人》为区块链创造了一个引人注目的比喻：简单来说，它是一个“信任创造机器”。
区块链允许人们在无需相互信任且无需中立的中央机构的情况下进行协作。
未来将不再需要打击假币和金融欺诈。

3.区块链集体维护可以降低成本：在中心化的网络系统中，系统的维护和运行依赖于数据中心等平台的运行、维护和运营，成本不能省略。
任何人都可以参与区块链节点。
每个节点在参与注册的同时，还证其他节点注册结果的正确性，提高了维护效率，降低了成本。

一句话，区块链涉及的是金钱、信任和权力，这是人类赖以生存的根本基础。

参考来源：百度百科-区块链（数据结构）

区块链是分布式数据存储、点对点传输、机制计算共识、加密和计算机技术应用的其他新模式。
区块链是比特币中的一个重要概念。
它本质上是一个去中心化的数据库。
作为比特币的底层技术，它是一系列使用加密方法生成的数据块。
每个数据块都包含一批有关比特币网络交易的信息，以验证其有效性。
信息（防伪）并生成以下块。

区块链来自比特币。
2008年11月1日，一位自称中本聪的人发表了文章《比特币：一种点对点的电子支付系统》，解释了基于P2P的架构概念。
网络技术、加密技术、时间戳技术、区块链技术等电子货币系统标志着比特币的诞生。
两个月后，理论付诸实践，2009年1月3日，第一个序列号为0的创世块诞生了。
几天后，1号区块于2009年1月9日出现，并与创世区0相连形成一条链，标志着区块链的诞生。

2019年10月25日，新闻广播发出了一个非常重要的信号：国家要大力发展区块链。
此后，区块链成为网红，“区块链”的身影飘荡在大街小巷。
事实上，不少科技公司已经布局区块链技术。

虽然区块链很受欢迎，但很多人对其了解不多。

什么是比区块链？

我们先看看度娘是怎么解释的。
百度百科显示：区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

区块链为什么叫区块链？

区块链是由一一链接的区块组成，区块是一一存储单元，记录着各个区块节点的通信信息。
块每次看起来都很像数据库中的记录。
创建一个块。
随着信息交换的扩大，一个区块与另一个区块相延续，其结果被称为区块链。

区块链有什么特点？

区块链主要具有以下特点：

1.去中心化：在区块链系统中，每个节点都有平等的权利和义务，这里没有中心控制。
去中心化在他们之间建立了良好的信任关系。
虽然没有中央管理机构，但人们可以相互协作、相互信任。
这主要适用于区块链分布式账本技术。

2.开放性：区块链数据对所有人开放，除了一些加密信息不公开外，任何人都可以在这里查看数据。

3.独立性：整个区块链系统不依赖于其他第三方。
所有节点都可以自动、安全地验证和交换系统内的数据，无需任何人为干预。

4.安全性：区块链提供了一定的安全性并且无法篡改。
由于区块链系统中的每个人都拥有相同的账本，如果有人想要伪造它，只有控制超过51％的记账节点才有可能伪造一条不存在的记录。
当然，这基本上是不可能的。
这主要得益于区块链的核心技术：共识机制。
共识机制有“少数服从多数”、“人人平等”的特点。

5.匿名：很多人认为，如果区块链如此公开透明，我们会失去隐私吗？其实不是，虽然区块链中的交易信息是公开透明的，但账户身份信息是加密的，只有经过授权才能访问。

现在我给大家讲一个故事，帮助大家更好地理解区块链。

家里有三个人，妈妈、爸爸、哥哥、弟弟。
去年，父亲负责家里的账本。
他全权负责家庭的所有收入和开支。

然而，双十一这一天，一向节俭的妈妈却想在某家商店买一件不错的衣服。
当她查看账本时，发现有些不对劲。
伪造的。
按理说，除了存入银行、理财的部分钱以外，家里日常消费的钱的存放地点都可以在这个账本上查到，但很少怎么看都是错的。
某些消费显然没有被记录。

后来，父亲主动承认，他买了一包烟就停不下来。

后来妈妈改变策略，全家举行账户。
每个人都将每月的消费支出记录在自己的账本上。
每当家里有交易或者消费的时候，妈妈就会喊一声“Bookit”，每个人都会把交易记录在自己的账本上。
这就是去中心化的记账模式，每个人都是中心，每个人都有一个账本。

爸爸以前的记账模式是集中记账。
如果爸爸想一个人做点什么，就很难有人看到他。
分散记账模式很好地解决了集中记账的问题。
这些账目的缺点是爸爸很难伪造它们。

比如，爸爸想从账本上取钱偷偷买烟，钱的数量是有限的，如果他想拿钱，就必须改变账本，只不过是伪造了他的账本。
自己的账本没有，他不得不篡改包括他自己在内的三个人的账本。
而且这恐怕比登天还难。

所以，父亲经常有抽烟的想法，但迫于现状，他不得不放弃这个想法。

区块链和比特币是同一个东西吗？

事实上，区块链和比特币不是一回事。
这简直就是比特币的底层技术。
比特币是第一个应用区块链的数字货币。

2008年，中本聪首次提出区块链的概念。
在接下来的几年里，它成为电子货币比特币的核心组成部分，充当所有交易的公共分类账。
区块链首先应用于比特币。

区块链的起源是为了解决信任问题，而区块链最成功的应用之一就是数字货币。
比特币可以说是迄今为止最成功的区块链应用。

区块链有哪些应用？

区块链的应用其实非常广泛。
除了数字货币之外，比特币未来的应用还是非常广泛的。
区块链技术已广泛应用于不同行业。
如产品溯源、版权保护与交易、支付结算、物联网、数字营销、医疗保健等，鼓励不同行业快速进入“区块链+”时代。

1.支付清算：区块链可以放弃中转银行的角色，实现点对点支付，降低中转费用，加速资金使用。

2.产品可追溯：例如，如果我们从某家商店购买一件衣服，我们可以看到这件衣服的前世今生。

3.证券交易：传统证券交易需要四大机构的协调，效率低且成本高。
区块链技术可以独立补充一站式服务。

4.供应链：将区块链技术引入供应链系统，系统内信息同步可以控制各个环节，更好的全面分工协作，方便后期问责。

5.知识产权：拥有连锁版权，我们的摄影作品、音乐作品、文学作品等。
将成为我们的信息，并且该信息的所有权将被确认并成为我们的财产。

区块链是信息技术领域的术语。
本质上，它是一个共享数据库，其中存储的数据或信息具有“哑防篡改”、“全程留迹”、“可追溯”、“公开透明”、“集体维护”等特点。

它首次出现于1991年，被一组研究人员用来为数字文档添加时间戳。
为了使这些文件无法被伪造，区块链技术就像一个公证人。

区块链是一种对所有人完全开放的分布式账本。
它有一个非常有趣的属性：一旦数据被记录在区块链中，它就会被损坏并且难以修改。
那么它到底是如何运作的呢？接下来我们先看一下单个块的组成。

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相关信息

一般来说，区块链系统由数据层、网络层。
，以及共识层、激励层、合约层和执行层。
其中，数据层封装了底层数据块以及相关的核心数据和数据加密、时间戳等核心算法；网络层包括分布式网络机制、数据传播机制、数据验证机制。

...虽然我是一名前端开发人员，但这并不妨碍我聊各种热门话题。
下面是对所学到的一些概念性知识的简要总结。

1.区块链技术是随着比特币诞生的，所以先了解一下比特币的概念

2什么是比特币

（1）基于分布式的数字货币。
互联网

3.比特系统工作原理

（1）、所有节点都会保存完整的寄存器

（2）、寄存器保持一致性

4、区块链记账原理

哈希函数在区块链技术中应用广泛

(1)哈希函数的哈希：任何信息都会被哈希，得到一个简短的摘要

(2)。
哈希特性：简化信息、识别信息、隐藏信息、验证信息

（3）区块链记账将节省时间。
每个点的计费信息的哈希构成一个块

(4)。
比特币系统每10分钟记录一次账目，即每个区块之间的时间间隔约为10分钟

(5)记录下一个发票时，前一个区块的哈希值以及下一个区块的信息当前发票将被哈希在一起作为原始信息

（6）每个区块都包含前面区块的信息，这些区块组合起来形成区块链

5。
比特币产权非对称加密应用

比特币系统采用椭圆曲线签名算法，即私钥。
该算法由32字节的随机数组成。
公钥可以通过私钥计算出来。
公钥经过一系列哈希算法和编码算法以获得比特币地址。
的公钥。

(1)。
转账涉及将比特币从一个地址转移到另一个地址。

(2)。
地址的私钥是非对称关系，私钥经过一系列修改。
运营。
（包含两个哈希值），可以获取地址，但无法从该地址获取私钥

(3)。
一旦传输成功，则广播给其他节点，其他节点验证成功后转发给相邻节点。
节点，广播信息包含原始信息和签名信息

（4）验证，其他节点检查签名信息是否是付款人使用私钥对原始交易信息进行签名生成的，并且只有如果有则保存（重新检查是否有足够的余额）

6.如何挖矿比特币

（1）完成记账的节点可以获得一定数量的比特币奖励。
（这个奖励过程也是发行比特币的过程，所以大家都称之为记账挖矿）

（2）一定时间内只有一个人能够成功完成记账，所以需要收集原始未收款交易。
信息，检查是否有余额和正确签名

（3）为了增加记账难度，单人十分钟左右就能记账，结果哈希需要多个0.标头并在散列时引入随机数变量

(4)。
随着越来越多的矿工加入，游戏变得越来越困难，计算难度增加，电力损耗增加，家庭用电成本较低。
，中国算力占全网一半以上

(5)。
只有网络中最快解密的区块才会被添加到账本中，其他节点将复制它以确保唯一性。
大书。
如果一个节点作弊并导致整个网络失败，它将被拒绝并且永远不会记录在账本中。
因此，所有节点都将遵循比特币系统的通用协议。

【思考区块链将拓展的领域】：

从以上概念可以得出，区块链技术提供了这样的安全性、唯一性和这样的改变。

原则上可以防止某些信息的泄露，让确认方在不暴露您真实用户信息的情况下确认您的身份。

目前区块链技术主要应用在比特币上。
我认为未来在需要数据隐私和安全的领域应该更加重要。

【对当前区块链发展的瓶颈和局限性的思考】：

由于每个节点都参与账本的整个注册活动，这必然会导致资源的浪费和损失。
除了增加每个节点的计算难度之外，进一步的发展和普及还需要对每个节点的硬件进行改进。