区块链·02框架

Posted 2020-11-07 duduchong

.区块链使用场景

#登记、清算系统

        降低账本维护成本，降低结算成本

#智能合约

        合约公开透明，降低合约的建立、执行、仲裁等成本

#拓展…

.分层

#应用层：可编程货币/金融/社会        （智能合约）

#数据层：公共总账本/共识算法/密码学

#网络层：P2P网络、TCP/IP协议

.架构特点

#去中心化：所有节点都有同等权利和义务

#可靠数据库：任意节点都有完整数据库，一半以上的算力才能对数据进行修改

#开源可编程：数据和程序公开，可通过接口查询数据；提供脚本支持系统，支持智能合约

#集体维护：个体损坏不影响整体

#安全可信：

        非对称密码学原理对交易数据进行签名，防止交易伪造

        hash算法保证交易不可轻易被篡改

        各节点共识算法（如：工作量证明）形成强大算力，抵制攻击

#交易准匿名：

        用户只需公开地址，无需公开真实身份

        同一用户可以不断变换地址

.共识机制

#1、pow（工作量证明）

        尚未记录的现有交易打包到一个区块+通过遍历生成随机数的hash值，

        若满足一定难度，则获取了区块链本轮记账权，并广播出去，

        全网其它节点验证挖矿难度+交易数据，加入此区块到自己的链。

##优点：

        去中心化、节点自由进出；

        攻击者算力不超过总算力的50%就可以保证安全；

##缺点：

        挖矿造成大量资源浪费；

        挖矿的激励机制造成矿池算力高度集中，违背去中心化理念；

        此机制达成共识时间周期长（7笔交易/秒），不适合商业应用；

 

#2、pos（权益证明）

        节点提供拥有一定数量的代币证明来获取竞争区块链的记账权。

        避免中心化：会在pos机制基础上，采用其他方式来增加随机性

##优点：

        缩短共识机制时间，降低pow机制形成的资源浪费

##缺点：

        攻击的成本低，网络安全有待验证；

        代币多的节点获得记账权几率更大，失去公正性

 

#3、dpos（股份授权证明）

        a、持股者投票选出一定数量的见证人

        b、见证人按序在两秒内生成区块，若生成失败需交给下一见证人

        c、持股人可以随时投票更换见证人

##优点：

        大幅度缩少了参与验证和记账的节点

        秒级快速共识

##缺点：

        固定数量的见证人进行记账不适合完全去中心化场景；

        在节点较少的场景下，选举的见证人代表性弱

 

#4、分布式一致算法

        基于传统的分布式一致性技术；

        适用于联盟链和私有链；

        pbft（拜占庭容错算法）/paxos/raft

##优点：

        秒级快速共识，保证一致性

##缺点：

        去中心化程度弱于公有链共识机制；

        适用于多方参与的多中心商业模式；

.交易流程

#交易创建：所有者A用私钥对前一次交易和下一所有者B签署数字签名，把此签名附加到货币末尾，制作成交易单

#交易传播：A将交易单广播，每个节点把交易信息纳入一个区块中

#工作量证明：节点进行计算，获得创建区块的权利，并获取相应奖励

#网络节点验证：某一节点找到解，把所有交易广播至网络中，由其它节点进行验证

#记录区块：区块通过验证后记录到区块链中，继续进行下一区块的竞争

 

【完】