A. 什么是区块链的全节点与轻节点
包含钱包、矿工、完整区块链、网络路由节点,可以独立验证交易,维持与对等节点的连接。
B. 什么是全节点
全节点是拥有完整区块链账本的节点,全节点需要占用内存同步所有的区块链数据,能够独立校验区块链上的所有交易并实时更新数据,主要负责区块链的交易的广播和验证
C. 什么是区块链技术区块链技术的核心构成是什么
从技术的角度,架构的角度,用通俗的语言来跟大家讲讲,我对区块链的一些理解。
究竟啥是区块链?Block chain,一句话来说,区块链是一个存储系统,存储系统更细一点,区块链是一个没有管理员,每个节点都拥有全部数据的分布式存储系统。
那常见的存储系统,是什么样子的呢?
首先看一下如何保证高可用?
普通的存储系统通常是用“冗余”的方式来解决高可用问题的。图上图所示如果能够把数据复制成几份,冗余到多个地方,就能够保证高可用。一个地方的数据挂了,另外的地方还存有数据,例如MySQL的主从集群就是这个原理,磁盘的RAID也是这个原理。
这个地方需要强调的两点是:数据冗余,往往会引发一致性的问题
1、例如MySQL的主从集群中中其实读写会有延时的,它其实就是有一个短的时间内读写不一致。这个是数据冗余,带来的一个副作用。
2、第二个点是数据冗余往往会降低写入的效率,因为数据同步也是需要消耗资源的。你看单点写入,如果加了两个从库之后,其实写入的效率会受影响。普通的存储系统,就是采用冗余的方式,保证数据的高可用的。
那么第二个问题,普通的存储系统,能否多点写入呢?
答案是可以的,比如说以这个图为例:
其实MySQL的话可以做一个双主的主从同步,双主的主从同步,两个节点,同时可以写入。如果要做多机房多活的数据中心,其实多机房多活也是进行数据同步的。这里要强调的是多点写入,往往会引发写写冲突的一致性问题,以MySQl为例,假设有一个表的属性是自增ID,那么现在数据库中的数据是1234,那么其中一个节点写入,插入了一条数据,那它可能变成5了,然后这5条数据,向另外一个主节点进行数据同步,同步完成之前,如果另外一个写入节点,也插入了一条数据,也生成了一条这个自增id为5的数据。那么,生成之后,往另外一个节点同步,然后同步数据到达之后会与本地的这两条5冲突,就会同步失败,会引发写写的一致性冲突问题。这个多点写入的话都会出现这个问题。
多点写入,如何保证一致?
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D. 区块链容量瓶颈遭质疑,生态令技术突发“奇思妙想”
在当前区块链技术从成为主流应用技术的态势下,区块链系统最首要的容量瓶颈本质上受限于单台全节点的内存容量,这一点直接制约了吞吐量。而生态令就吞吐量问题,利用新技术解决区块链容量遭质疑的问题。
只要是区块链技术系统,无论使用何种共识算法机制,无论是POW、POS,还是委托权益证明,都将面临同样的问题。假设物理网络的延迟和带宽可以忽略不计,就像基于信息中心高速链路的 EOS,系统第二个瓶颈是受限的账本存储容量,本质上被单台全节点的内存容量所限制,这一点直接限制了区块网络可以承载多少个参与者地址,和多少个 DApp应用。
当前大部分主流的区块链技术系统,包括以太坊、比特币区块链、EOS等,都存在当下问题,并且更为不幸的是,这个问题也是无解的。多级缓存的信息库技术可以稍微改善一下所面临的限制,使得只有用户活跃才会受到存储容量限制,而总用户基数局限于硬盘的容量。但是这也指标不治本,难以从根本上解决这个问题。
于是,ECOL生态令技术将其关注点聚焦于吞吐量,在解决吞吐量这个短板的问题基础上,将区块所存在的容量问题暴露出。
ECOL生态令了解到共识算法其实帮不了解决性能和容量的瓶颈,便试图从标新立异的共识算法出发,提升区块链系统性能的努力。基于ECOL生态令信用体系基础,采用信用准入原则,借现有区块链账本确定性和唯一性,将各节点进行单点广播权确定和验证的系统完美协调。ECOL生态令的 POCM 共识机制规避了 POW 工作量证明的不够环保节能,有算力垄断,中化心趋向问题,解决了 POS 的权益不均问题,并处理了 DPOS 的操作效率弊病。
一般的“区块+链式”架构,所有的交易要打包到区块才生效。如果区块的容量存储小,则交易量大时,许多交易打包速度变慢,甚至有失败风险。如果区块容量存储大,则会使区块链信息迅速膨胀,普通电脑无法运行全节点,全节点的运行权则掌握在少数人手里,这将与去中心化的结果相悖。这也是比特币扩容之争的根本矛盾点。ECOL生态令没有区块这一概念,所以解决了传统区块+链式结构先天性的悖论两难问题。
总之,面临容量瓶颈,分布式技术系统设计上的巧思概念极为重要,这和共识算法有关,也和密码学有关,ECOL生态令在这一点上做得非常好
E. 比特币全节点占用内存越来越大会不会出现什么安全问题
现在已经有推出潜在解决方案了,更多的节点有助于让比特币网络更快、更健康、更抗审查,而去中心化是基于区块链的加密货币的核心原则之一。幸运的是,现在有更多潜在的解决方案正在努力解决这一问题中,它们可以方便用户更轻松的运行一个全节点。
首先硬盘的成本从2017年最低0.025美元/GB下降到0.15美元/GB,在3年内下降了40%。如果这种下降速度继续下去,那么到2022年,硬盘的家阿哥下降速度将比比特币的规模增长速度还要快,因为随着时间的推移,托管一个全节点会更加经济。
但是也有一些技术解决方案可以解决这个问题,这些解决方案可以减少整个节点的存储负担。最常见的解决方案之一就是轻节点。这些节点使用简化支付验证方法来验证交易。用户只需要下载区块链的一小部分,但是需要依赖托管整个区块链的第三方全节点。
F. 区块链是什么
区块链是什么
区块链是什么,很多人对于区块链是什么东西来的,是不太清楚的,甚至有一些人是没有听说过的,其实区块链是一种常见的,我为大家整理好了区块链是什么的相关资料。
区块链是什么1
说到区块链,不得不提它的孪生兄弟——比特币。
时光倒流回整整11年前。2008年 11月 1 日,世界正笼罩在金融危机的巨大阴影中。那天,一位自称“中本聪”的神秘极客群发了一封电子邮件。
邮件中附着一篇论文,标题是:“比特币:一个点对点电子现金系统”。
中本聪在邮件中说,他正在研究一种新的电子现金系统,这种系统完全是点对点的,无须任何可信的第三方。大约半个月后,中本聪又马不停蹄地公布了比特币系统的源代码。
2009年1月3日,一个有趣的发明横空出世。中本聪在服务器上生成了第一个比特币区块,这就是所谓的“比特币创世区块”。从此,比特币系统正式开张。
说到这里,不妨停下来想一想,咱们在现实生活中是怎么进行现金交易的。
假设你向朋友借了1万块钱,并答应一个月后还钱,你可能会选择用银行卡转账还款。银行负责在你的存款账户中减掉1万块,在你朋友的存款账户中增加1万块。
在这里,银行是负责记账的机构。你之所以选择银行转账,潜在原因是你相信它比较可靠,会帮你把1万块钱转给朋友。
可是,在数字世界里,发明一套货币,就是另一回事了。
比特币游戏的幕后英雄
首先,中本聪希望点对点直接交易,绕开银行这个第三方。这个问题好办,那就不设银行呗,用户通过一套独特的机制自己发行货币,相互之间直接交易。
但这又带来另一个问题,没有银行作为可靠的中介负责记账,用户又相互不认识,怎么保证交易时没人耍赖呢?
比如,在数字世界里,电子文件可以轻松复制,10块钱的数字货币,动动鼠标复制粘贴10次就变成100块,岂不乱套了?
解决这个问题,就需要提供一个让大家互相信任的机制。
比特币系统采用的方法是,让所有交易过程都按照时间顺序公开透明地记录下来,这些记录是永久性的,不能篡改。这样就没办法做一些偷偷摸摸的事了。
凭借这些机制,比特币系统成功运转起来。
这个系统以数据块为单位存储数据,这就是区块(Block)。大约每隔10分钟,就会有新的区块增加上去。每个区块都记录着比特币的详细交易过程,而且带着时间戳。不同区块之间按照时间顺序、通过某种算法相连,这就是链(Chain)。
它们合起来,就被称为“区块链”(Blockchain)。
就这样,区块链伴随比特币的诞生,落地生根了。如果说比特币是受到瞩目的台前明星,区块链就是负责在底层技术上提供信任机制的幕后英雄。
记账方式的全新变化
虽然身居幕后,区块链的才华很快被挖掘出来。
用专业术语来讲,区块链是一种分布式账本技术。要想理解它,咱们还是举个最简单的例子吧。
假设原来你家是这样记账的:你和爸爸、妈妈分别有一个账本,你们各自记各自的花费,每个月底一起统计家庭总开销。
但爸爸喜欢买烟,妈妈喜欢屯化妆品,你喜欢买零食,你们可能都会有意无意地少记几条,有时还会在账本上涂改。所以月底核对账本时,总是和家里的实际支出有点出入。
为了改变这种情况,你们重新买了一个新账本,你和爸爸、妈妈三人共同用一个新账本记账,并且互相提醒、监督,一起核对每一项花费。
同时你们还约定,一旦把花费核对清楚记上去后,就不许涂改和删掉。尝试了几个月,你们发现这个共同账本和家里的实际支出吻合多了。
区块链就属于第二种记账方式。上面的小故事告诉我们,它至少有这么几大特长或好处。
首先,它是去中心化的,以前由单方维护的数据库,变成了多方共同维护,大家凭借共识一起写入数据,没有谁可以单独控制数据。
其次,它让大家从各记各的账,变成共同记账,这带来数据的一致和公开透明。
此外,区块链只允许写入数据,不允许删除和修改,这样可以防止数据被偷偷篡改。
陌生人之间的彼此信任
在现实中,很多场景比家里怎么记账可复杂多了。而且,金融交易、业务处理的若干环节大都由素不相识的人操作,怎么让大家互相信任呢?
这就轮到区块链大展身手了。别忘了,它可以从底层技术上提供让大家互相信任的机制。
比如,平时去菜市场买东西,你可能会担心鱼虾、蔬菜是否安全。有的公司从中看到商机,把养殖户和鱼塘的数据搬到区块链上。这样你就能知道买的鱼来自哪个鱼塘,会吃得更加放心。
再比如,朋友圈经常会出现为重病患者筹款的链接,在捐款时,你可能多少有些顾虑:患者情况真实吗?捐款真能送到病人手里吗?
为了消除这些顾虑,有些互联网公益机构用上了区块链,让你清清楚楚地查看捐款的使用步骤。假如审核发现患者情况不属实,区块链系统将自动把捐款退还你的账户。
未来,区块链可以给我们的生活带来哪些改变?
可以想象的是,当社会的各个领域广泛用上了区块链,它将成为信息时代的重要基础设施,能解决很多当前令我们头疼的事儿。
比如,区块链将使无数信息的孤岛被“链”在一起,看病不必因为换个医院就重复检查,创业者不必为了办一个手续跑多个部门;很多交易不再需要第三方担保,消费者不再担心押金无法退还,创作者不必担心作品被盗用却一无所得……
区块链是什么2
从学术角度来解释,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。区块链本质上是一个去中心化的数据库。
这么解释,很多人还是看不懂,那么我做一个简单的比喻。
假设环境:假如你们家里有个账本,让你来记账。在以前,就是爸爸妈妈把工资交给你,让你记到账本上。中间万一你贪吃,想买点好吃的,可能账本上的记录会少十几块。
这只是举一个例子,我相信小时候大家可能都想从爸爸妈妈的口袋里拿点钱来花。
用区块链解决问题的方法:
如果用全家总动员的方式记账,上述说的问题就不会有了,因为你在记账,你爸爸也在记账,你妈妈也在记账,他们都能看到总账,你不能改,爸爸妈妈也不能改,这样想买烟抽的爸爸和想贪吃的你都没办法啦。
功能的“区块链”
它不仅可以记录每一笔交易,还可以通过编程来记录几乎所有对人类有价值的事物:出生和死亡证明、结婚证、所有权契据、学位证、财务账户、就医历史、保险理赔单、选票、食品来源以及任何其他可以用代码表示的事物。
每个区块就像一个硬盘,把上述这些信息全部保存下来,再通过密码学技术进行加密。这些被保存的信息就无法被篡改。
区块链系统每10分钟会检验期间产生的所有数据(比如交易记录以及该区块何时被编辑或创建的记录等),并将这些数据储存在一个新的区块上,这个区块会与前一个区块连接,从而形成一根链条。每个区块都必须包含前一区块的相关信息才能生效。
区块链的特点
1、异常安全:
不同于公司或政府机构拥有的集中化数据库,区块链不受任何人或实体的控制,数据在多台计算机上完整地复制(分发)。
与集中式数据库不同,攻击者没有一个单一的入口点,数据的安全性更有保障。
2、不可篡改性:
一旦进入区块链,任何信息都无法更改,甚至管理员也无法修改此信息。
一个东西一旦出现就再也没法改变,这种属性对于人类目前所处的可以更改、瞬息万变的网上世界而言意义重大。
3、可访问:
网络中的所有节点都可以轻松访问信息。
4、无第三方:
因为区块链的去中心化,它可以帮助点对点交易,因此,无论您是在交易还是交换资金,都无需第三方的批准。
区块链本身就是一个平台。
区块链技术是指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库,你可以把数据库看成是就是一个大账本。目前是各自记各自的账。
由于没有中心化的中介机构存在,让所有的东西都通过预先设定的程序自动运行,不仅能够大大降低成本,也能提高效率。而由于每个人都有相同的账本,能确保账本记录过程是公开透明的。
区块链技术是比特币的底层技术,比特币在没有任何中心化机构运营和管理的情况下,多年运行非常稳定,没有出现过任何问题,所以有人注意到了它的底层技术,把比特币技术抽象提取出来,称之为区块链技术,或者分布式账本技术。
根据西班牙最大银行桑坦德发布的一份报告显示,2020年左右如果全世界的银行内部都使用区块链技术的话,大概每年能省下200亿美元的成本。这样的数据足以说明“区块链”给传统金融领域带来的巨大变革和突破。
云计算通常定义为通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源,但是提供云计算平台的往往是一个中心化机构。而区块链组成的网络一般是没有特定的机构,所以区块链更接近分布式计算系统的定义,属于分布式计算的一种。
区块链的未来发展和应用场景
1、数字身份
很多人开各种证明时会遇到“证明我妈是我妈”的窘境,有了区块链,就再也不用担心了。
原来我们的出生证、房产证、婚姻证等等,需要一个中心节点,大家才能承认。一旦跨国,合同和证书可能就失效了,因为缺少全球性的中心节点。
区块链技术不可篡改的特性从根本上改变了这一情况,我们的出生证、房产证、婚姻证都可以在区块链上公证,变成全球都信任的东西,当然也可以轻松证明 “我妈是我妈”。
2、卫生保健
简单说就是利用区块链建立有时间戳的通用记录存储库,进而达到不同数据库都可提取数据信息的目的。
例如你去看病,不用换个医院就反复检查,也不用为报销医保反复折腾,可以节省时间和开销。
3、旅行消费
例如我们经常会用携程、美团等app来寻找并下单入住酒店和其他服务,各个平台从中获得提成。
而区块链的应用正是除去中间商,并为服务提供商和客户创建安全、分散的方式,以达到直接进行连接和交易的目的。
4、更便捷的’交易
区块链可以让支付和交易变得更高效、更便捷。区块链平台允许用户创建在满足某些条件时变为活动的智能合约,这意味着当交易双方同意满足其条件时,可以释放自动付款。
5、严把产品质量关
假如你买了一个苹果,在区块链技术下,你可以知道从果农的生产到流通环节的全过程。在这其中有政府的监管信息、有专业的检测数据、有企业的质量检验数据等等。智慧的供应链将使我们日常吃到的食物、用到的商品更加安全,让我们更加放心。
6、产权保护艺术
创作者把自己的作品放在区块链上,有人使用了他的作品,他就能立刻知道。相应的版税也会自动支付给创作者。
区块链技术既保护了版权,也有助于创作者更好更直接地向消费者售卖自己的作品,而不再需要发行公司的协助。
区块链是什么3
区块链的优势
去中心化,它不需要第三方的介入,实现点对点的交易、协调和协作。因为数据通过算法分布在各个节点,而且有独特的验证机制,因此没有任何一个机构或个人可以实现对全局数据的控制,由于是分布在各个节点,因此任一节点停止工作都不会影响系统整体运作,这种去中心化的网络将极大地提升数据安全性。系统中的数据由具有维护功能的各个节点共同维护。
开放性,系统除了各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。
区块链的用武之地
区块链一种开放、透明、分散和安全的技术,这种技术的革命运用于互联网中。对于医疗保健,舆论监管,生态检测等数据敏感的领域,能防止数据被篡改,保证数据的真实性。
总之,区块链并不仅仅只是虚拟币一种方式,它的优势会在很多行业领域起到重要的作用
G. 什么是区块链扩容
扩容,是当某个容器或承载物不足以支撑或承载现有事物需求时,我们通过扩大容器的容量或承载物的体积来满足日益增长的需求,从而缓解当前容器或承载物所受压力的一种手段。
在比特币诞生之初比特币创始人中本聪并没有特意限制区块的大小,区块最大可以达到32MB,当时平均每个区块大小为1~2KB。
时比特币用户少,交易量也没有那么大,并不会造成区块拥堵,然而2013年至今随着比特币价格的直线上升,用户越来越多因此造成比特币网络拥堵,用户交易费用上升的问题逐渐涌现出来。
到现在,比特币区块链上最高时有几十万笔交易积压,比特币的平均交易费用比 2010 年 9 月上涨了 376 倍,每秒 7 笔交易的处理速度已经明显无法满足用户需求,比特币社区开始探索如何给比特币“扩容”。
通过修改比特币底层代码,从而达到提高交易处理能力的目的。
比特币扩容本身发展和设计方案有两种,即第一层和第二层扩容技术。
· 第一层扩容技术即改进区块链自身,把区块链自身变得更快、容量变得更大,总的来说就是改变区块链共识部分的内容。
· 第二层扩容技术目的是把计算移到链下,即通过侧链的技术加以解决问题。
扩容协议及结局
扩容协议一般需要矿工们的支持,大致可以分为修改区块大小、软分叉、硬分叉、隔离见证等方式。
以比特币举例:
比特币现在分裂成为大区块Bitcoin Cash(BCH)和隔离见证。隔离见证现在是市场上公认的比特币,而大区块币被冠名为比特现金。可以预见的往后的发展方向,比特币将会以链下交易为主。包括闪电网络、侧链。这两个新东西目前不成熟,但是被很多人寄予厚望的。
比特币将会大量发展隔离见证交易,并在隔离见证的基础上做更多的衍生技术。最有可能是以技术推动比特币往前发展。
比特现金将会以链上交易为主,重点发展货币功能,以降低交易摩擦为主要方式,以获利更广泛的链上用户量为主要发展方向。
链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站 ”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径,推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革,构建应用型、复合型人才培养体系。
H. 区块链节点能否在一台电脑
区块链节点可以在一台电脑。如果只是挖矿,不需要完整节点。而区块链节点也分为轻节点和全节点。轻节点存部分区块链上的信息,全节点储存区块链上的全部信息。
区块链的运行原理:
以比特币的区块链系统为例。比特币一个新区块诞生的时间系统设定为十分钟。
1、一笔交易产生以后,为了让全网承认有效,必须先广播到区块链网络中其他参与的节点(链接的计算机)。
2、每个节点要正确无误地给这十分钟的交易都盖上时间戳,并且放进这个区块。
3、如果一个节点解开了随机数那道数学题,拥有了合法区块记账权,这个节点就会向全网公布他这 10 分钟所有盖上时间戳的交易,并由全网中其他参与的节点来核对。
4、比特币系统会给赢下合法区块记账权的节点以奖励,他广播以后,别的节点就要核对这个区块记账的准确性。别的节点其实同时也在解那道数学题,同时也在盖时间戳,只不过他们没有在那道数学题上算得更快。也就是说,这个区块他们赢不了奖励了,他们只好在下一个区块上想办法。
5、一般来说,每一笔交易,必须要经过 6 次的确认,也就是要通过 6 个的 10 分钟记账,才能在系统里被承认为是合法交易,一次的记账是不被承认的。
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