区块链：解析其原理、挑战与未来应用前景

让我们简单讨论一下区块链的一些主要应用。
哪些应用存在陷阱？

我们可以用区块链做什么？区块链是比特币诞生的伟大技术，现在被用于金融领域，以显着降低交易成本并提高效率。
华尔街很兴奋。
然而，这只是冰山一角；它的潜在应用是巨大的，并将颠覆我们未来生活的方方面面。

互联网是一个0和1流动的信息网络，与互联网传输数据不同，区块链的作用是传输价值。

说到价值转移，有一个非常简单的场景，比如支付。
您手上有100元，想通过微信红包或者微信转发转给群。
这个交易过程需要第三方的参与，而区块链的传输方式是点对点的传输，不需要任何中间节点。
这是区块链与现有架构之间的主要区别。

当许多人想到点对点支付时，他们就会想到比特币。
因为大多数人都是从比特币开始了解区块链的。
区块链和比特币有什么区别？

区块链是比特币背后的技术，它通过特定的数据结构和共识算法以及底层技术架构来设计自治系统。

某种特定的数据结构本身其实就是一条块名链，即将其数据逐一放入数据块中，然后将这些数据块连接成一条链来实现。
“共识算法”是区块链中非常重要的概念，没有同步算法，区块链就没有意义。

Bubi区块链简介

Bubi区块链自成立以来一直专注于区块链技术和产品的研发和创新。
许多核心技术和重大创新正在发生。
取得了多项核心技术成果，包括数学可证明的分布式共识技术、高速大规模账本接入技术、支持业务扩展的多链总账技术、不同区域区块链之间的互联技术等。
，ETC。
4月25日，“格格积分”将区块链概念引入其积分系统，联合多方共同开放，发行和兑换积分，推动积分分配。
各合作机构可共同参与交易验证、账本存储、实时结算，企业积分发行方的第三方支付平台将使积分的进出更加灵活。
Bubi开发了自己的区块链基础服务平台，已在股票、供应链、积分、信用等领域得到应用。
Bubi致力于打造一条以去中心化信任为核心的开放价值链，让数字资产自由流动。

说到这里，我们来分析一下区块链和比特币之间的区别？

1.对于世界来说，比特币是一种基于密码学的数字货币，但正如我前面所说，两者之间存在本质区别，因为区块链是一种价值传输协议。
。

2.算法。
比特币的共识算法是工作量证明（POW）它基于一种称为的实用算法。
区块链可以使用比特币POW算法、POS算法或DPS算法。

3.交易速度。
比特币每秒最多可进行7笔交易。
请注意，这里所说的是最大值，而不是平均值。
这也是区块链的一大区别，因为这是一个非常严格的定义，每秒的交易数量实际上可以达到数万甚至更多。
还有比特币。
很多人会感到困惑，并说区块链交易速度是每秒7笔交易，但这是比特币的限制，并且基于不同的共识算法和交易如何链接在一起。
速度。

4.链接形式。
比特币是一种基于互联网的区块链。
换句话说，区块链可以采取公有链、私有链或联盟链的形式。
5.局限性。
建议您避免接触一些与区块链相关的数字货币。
原因是什么？虽然它对于比特币这样的数字货币来说有着非常好的、不同的特性，但它并不符合金融监管。
也就是说，这2100万枚比特币是未经国家批准发行的，发行方式如下：区块链只是一种协议和技术，但它是一项仍处于起步阶段的新技术。

综上所述，区块链是一个相对底层的协议和技术基础设施，其之上驻留着各种共识算法。
如果区块链是1，那么共识算法可能是10-20个，但基于它的应用可能是1000个、2000个，甚至更多。
换句话说，比特币只是众多区块链应用之一。
因此，比特币和区块链不能划等号。
比特币只是区块链的一个非常基本的实现。

区块链能做什么？在发票市场，基于区块链技术的数字发票有潜力成为一种更安全、更智能、更便捷的发票格式。
借助区块链实现的点对点交易可以打破纸币中介机构的现有能力，无需中央服务器即可创建数字纸币系统和数据存储。
中央应用程序和访问降低系统开发成本，降低传统模式下系统维护和优化的成本。
降低了系统中心化带来的风险，并且基于区块链上信息的不可篡改，发票交易一旦完成就不会出现违约，诸如“一票多销”的行为被避免。
有效防止支付授权同步。
证券市场也是区块链技术潜力巨大的领域。
目前传统的证券交易模式存在交易流程长、交易效率低、综合成本高等缺点。
此外，还有强大的中介机构和监管机构，金融消费者的权利往往得不到保护。
通过应用区块链技术，买家和卖家可以通过智能合约直接匹配，通过去中心化的数字注册系统可以大大提高支付和交付的自动化程度。
由于输入到区块中的数据是不可撤销的，并且可以在短时间内复制到每个数据块中，因此输入到区块链中的信息具有真正的广告效果，并且不会发生交易或确认所有权。
冲突。

区块链能做什么？目前，底层区块链技术平台还没有成熟的解决方案，但容量扩展、隐私保护、无法在线支付、事后无追索权等技术问题也需要解决，大规模应用。
还需要区块链技术。
IT架构需要重新设计，业务流程需要重新设计，但这些只是技术问题。
区块链技术在金融领域落地生根、成长的真正考验是监管机构和金融机构的本体。
区块链固有的“放松管制”和“去中心化”特征是否会抑制市场参与者推动创新？然而，由于区块链是一种基于数学算法的技术，交易双方之间建立信任不需要借助任何中介机构或权威中心，建立信任的成本几乎为零（对于区块链金融系统）。
基础设施和配套基础设施建立（前提下），区块链代码开源开放、无地域限制，网络格局分布式、互联互通、共享，为普惠金融奠定了技术基础。
。
未来将为全球金融一体化和统一创造重要条件。
仅从这个角度来看，区块链技术必将在未来金融发展中确立核心地位，二者将相互依存、相辅相成，共赢未来。

区块链最重要的是解决中介信任问题。
在我们不认识、不信任彼此之前人们很难实现协作，必须依赖第三方。
例如，在支付行为中，传统上各种汇款都需要银行或支付宝等机构的存在。
然而，利用区块链技术，比特币在人类历史上第一次实现了无需中介机构干预、双方都可以信任的汇款操作。
这对于区块链来说是一个巨大的进步。
（在“币汇交易所”交易区块链资产）

如果非要用一个词来解释的话，那就是“去中心化”。

区块链是计算机技术的一种新的应用模式，包括分布式数据存储、点对点传输、共识机制、密码算法等。

所谓共识机制，就是区块链系统中不同节点之间建立信任并获取权益的数学算法。

狭义上讲，它是区块链按时间顺序依次组合而成的链式数据结构，是一种通过密码学保证不可篡改的假分布式账本。

从广义上讲，区块链技术是利用区块链数据结构来验证和存储数据，利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，并利用密码学来保证数据传输和访问的新型分布式基础设施。
一种使用由自动脚本代码组成的智能合约来安全地编程和操作数据的计算方法。

优点：

1）算法简单，易于实现。

2）节点无需交换额外信息即可达成共识。

3）破坏一个系统需要花费大量金钱。

缺点：

1）浪费能源。

2）区块确认时间难以缩短。

3）新区域。
区块链需要寻找另一种哈希算法。
否则，你将面临比特币的算力攻击。

4）生成分叉很简单，需要等待多次确认。
没有什么是永远最终的。
需要检查点机制来补偿最终性。

首先，不存在完善的共识机制。
一些共识机制是为了解决特定问题而创建的。

1.pow（ProofofWork）工作量证明

一句话介绍：你工作得越多，你得到的报酬就越多。

它比其他共识机制更耗费资源，因为它依赖机器进行数学运算来获取记账权，同时每次达成共识时都需要全网监控。
由于它参与计算，因此其性能效率和容错能力都比较低，整个网络中50%的节点可能会出现故障。

优点：

1）算法简单，易于实现。

2）节点无需交换额外信息即可达成共识。

3)销毁系统需要巨大的投资；

缺点：

1）浪费能源；

2）难以缩短区块确认时间。

3）新的区块链需要寻找不同的哈希算法。
否则，你将面临比特币的算力攻击。

4）生成分叉很简单，需要等待多次确认。
永远不会有最终性，需要检查点机制来补偿最终性。

2.POSProofofStake，资本证明

一句话介绍：持有越多，赚得越多。
。

主要思想是节点获得记账权的难度与节点持有的资本成反比，这在一定程度上相对于PoW减少了数学运算的资源消耗。
性能会相应提高，但仍然是一种基于哈希运算竞争来赢得记账权的方法，监管较弱。
该共识机制的容错能力与PoW相同。
这就是Pow升级后的共识机制。
根据每个节点持有代币的百分比和时间，挖矿难度将降低相同的百分比，提高查找随机数的速度。

优点：这在一定程度上减少了达成共识的时间，无需消耗大量能源进行挖矿。

缺点：仍然需要挖矿，但从根本上没有解决商业应用的问题。
所有确认都是概率表示，而不是确定的，理论上可能会受到其他攻击的影响。
例如，以太坊的DAO攻击导致了以太坊的硬分叉，但该事件导致的ETC的出现实际上证明了硬分叉是失败的。

DPOS的原理与POS相同，只是部分“人大代表”是选举产生的。

比特股社区首先提出了DPoS机制。

与PoS的主要区别在于，节点选举多个代理来验证并持有账户。
合规监控、性能、资源消耗、容错能力与PoS类似。
与董事会投票类似，持币者对一定数量的节点进行投票，以代表他们进行验证和记账。

DPoS的工作原理如下。

去中心化意味着每个股东根据其持股比例拥有影响力，51%股东投票结果不可撤销。
绑定。
挑战在于及时有效地获得51%的批准。
为了实现这一目标，每个股东可以将其投票权授予一名代表。
得票最多的前100名代表将按照设定的时间表依次生成区块。
每个代表都被分配一个时隙来生成块。
所有代表都会获得相当于平均区块交易费用10%的奖励。
如果平均一个区块包含100股作为交易费用，则代表将获得1股作为补偿。

由于网络延迟，一些代表可能无法及时广播他们的区块，这将导致区块链分叉。
然而，这种情况不太可能发生，因为制造块代表可以与制造前和制造后块代表有直接联系。
与您的继任者（也许还有您的继任者）建立直接联系的目的是确保您获得报酬。

这种模式每30秒可以生成一个新的区块，在正常网络条件下，区块链分叉的可能性很小，即使发生也可以在几分钟内解决。

成为代理人：

要成为代理人，您必须在网络上注册您的公钥并分配一个32位唯一标识符。
该标识符在每个交易数据的“标头”中引用。

批准投票：

每个钱包都有一个参数设置窗口，用户可以在其中选择一名或多名代表并对其进行排名。
确定用户执行的每笔交易都会将选票从“输入代表”转移到“输出代表”。
由于交易费用，用户通常不会专门为了投票的而创建交易。
然而，在紧急情况下，一些用户可能会发现支付费用以更积极的方式改变他们的投票是值得的。

让代理人保持诚实：

每个钱包都会显示一个状态指示器，以告知用户代理人的表现。
如果错过太多块，系统会建议用户切换到新联系人。
如果发现代表签署了无效区块，则所有标准钱包都要求每个钱包在进行进一步交易之前选择新代表。

抵抗攻击：

在抵抗攻击方面，前100名代表拥有相同的权力，因此每个代表都有平等的投票权。
因此，权力不能通过获得超过1%的选票而集中在一个代表身上。
由于只有100个委托，可以想象攻击者可以对每个委托依次执行拒绝服务攻击，从而生成一个区块。
幸运的是，每个代表都是通过公钥而不是IP地址来识别的，因此这种特定攻击的威胁很容易减轻。
这使得识别DDOS攻击的目标变得更加困难。
受托人之间潜在的直接联系使得阻止受托人生成区块变得更加困难。

优点：参与验证记账的节点数量大幅减少，可以进行秒级共识验证。

缺点：整个共识机制仍然依赖于代币，很多商业应用不需要代币的存在。

3.PBFT：PracticalByzantineFaultTolerance，实用拜占庭容错

简介：在保证生存性和安全性的前提下，(n-1)/3提供容错能力。

在分布式计算中，多台计算机尝试通过消息交换达成一致，但系统上的协调计算机（coordinator/commander）或成员计算机（member/deputy）由于系统错误而失败。
您可以。
并交换错误的消息，影响最终系统的一致性。

拜占庭将军问题根据故障计算机的数量寻找可能的解决方案，并没有找到绝对答案，而是验证机制的有效性只能用于

拜占庭问题的可能解决方案是：

如果N≥3F+1，一致性是可能的。
其中N是计算机总数，F是有问题计算机的总数。
计算机之间交换信息后，每台计算机都会列出自己获得的所有信息，并使用大部分结果作为解决方案。

1）系统的行为可以脱离币的存在。
pbft算法共识的每个节点均由业务参与者或监管者组成，安全性和稳定性由业务方保证。

2）共识时延约为2~5秒，基本满足商业实时处理的要求。

3）共识效率高，可以满足高频交易量的需求。

缺点：

1）如果超过1/3的记账员停止工作，系统将无法提供服务。

2）如果为1/3，系统将无法提供服务。
如果三个或更多记账员一起工作，并且所有其他记账员分裂成两个网络孤岛，恶意记账员可以分叉系统，但不会离开系统。
我们来谈谈密码学证据

我们来谈谈国内的两个证据~

4.dBFT：delegatedBFT认证的拜占庭容错算法

简介：通过dBFT机制据小易介绍，记账人是由资本选出的，然后记账人通过拜占庭容错算法达成共识。

该算法在PBFT的基础上进行了以下改进。

C/S架构的请求响应模式改进为peer节点模式，适合P2P网络。

将静态共识参与节点改进为可动态进入和退出的动态共识参数。

对于共识参与节点的产生，根据持股比例设计了投票机制，通过投票确定共识参与节点（记账节点）。

在该领域，区块链引入数字证书，解决了投票中记账节点真实身份的认证问题。

优点：

1）专业记账；

2）能够容忍各种错误。

3)会计过程完成。
多人参与，每个区块都有最终性，没有分支。

4）算法的可靠性有严格的数学证明。

缺点：

1)1/3如果上述记账员停止工作，系统将无法再提供服务。

2）如果1/3或更多的记账人一起工作，并且所有其他记账人被分成两个网络孤岛，则恶意记账人可能会被分叉，但留下密码证据。

综上所述，dBFT机制的核心是：重要的一点是确保最终性。
我们充分利用该系统，使区块链能够应用于现实世界的金融应用场景。

5.POOL验证池

在传统分布式一致性技术的基础上增加了数据验证机制。

优点：无需代币，可基于成熟的分布式共识算法（Pasox、Raft）实现秒级共识验证。

缺点：去中心化程度不如bictoin。
更适合涉及多方的多中心商业模式。

维护成本非常高：

传统中心化数据库只需写入一次，而区块链传统中心化数据库只需检查一次数据。
，区块链需要对数据进行数千次检查，而传统的中心化数据库只需要发送一次数据即可存储，而区块链则需要发送数千次数据。

设计激励结构很困难：

我们如何确保奖励与网络的目标一致？节点保存数据或者为什么要更新？如果两条数据冲突，为什么选择一条数据？这些问题仍然需要调查和回答。
区块链不仅需要从一开始就保持一致，还需要在未来的所有节点上保持一致。

所有升级都是自愿的：

区块链最重要的一点是它不受单一实体的控制，无法强制升级，这是无法做到的。
所有升级都必须向后兼容。
这显然非常困难，从测试的角度来看更困难，尤其是在添加新功能时。
该软件的每个版本都显着增加了测试矩阵并延长了发布时间。

扩展很困难

扩展比传统的集中式系统至少困难一个数量级。
相同的数据必须存在于数百或数千个位置，而不仅仅是一个位置。
传输、验证和存储的成本是巨大的，因为支付数据库中每个独立节点的成本必须用传统中心化数据库的一次性成本来替代。

由于上述所有原因，区块链不再具有杀手级应用（除了比特币）。

来源：为什么区块链没那么简单