区块链应用技术 课件 第1章 区块链初探.pptx

区块链初探

-----区块链概念

区块链的诞生标志着不需要交易双方互信就可以安全交易的点对点价值交换体系的诞生。区块链的概念：从比特币系统的结构中抽象出来的，本质上是一个分布式账本。2008年10月31日，中本聪发表一篇题为《比特币：一种点对点式的电子现金系统》的论文

什么是区块链区块链是：电子、分布、复制、去中心化的分布式账本区块链的概念：

是从比特币系统的结构中抽象出来的，本质上是一个分布式账本。

分布式账本=分布式+账本传统的记账方式大多基于中心化结构，具有绝对地位的特权节点独立记账，其他节点服从于特权节点的权威从而达成集体共识，共同维护此中心化结构记账系统的稳定。中心化结构存在中心节点作恶、中心节点负载过高等问题，无法保证绝对信任可靠。去中心化结构也叫分布式结构，通过每一个节点都执行记账任务来保证只要大于51%的节点是诚实的，那么记账结果一定是真实可靠的

共识机制同时分布式账本在节点记账权需要通过一定的规则进行分配，以保证系统不会出现恶性争夺或不顺从指挥等问题。这个规则称为共识机制。例如比特币中的共识机制为“工作量证明”（ProofofWork），通过与节点所拥有的算力成正比的概率轮流获取记账权，保障了比特币系统的稳定运行。采用分布式的缺点在于账本信息的冗余程度较高，每一个节点都需要独立维护一份账本，存储成本和计算成本都很高。

区块链的形成节点之间达成共识是通过P2P网络实现通信的而不是通过传统中心化的服务器统一进行信息交换。交换的信息包括刚刚产生的交易和已经打包为区块结构的交易。刚刚产生的交易通过“洪水算法”告知每一个节点，而最近取得记账权的节点将其验证过合法性交易列表打包为区块结构，并告知其他节点。所有节点对于这个新区块的合法性独立进行检查，如果符合要求，就将新区块放到前面所有合法区块的后面，通过链表式的结构连接起来，于是称为区块链。

区块链概述区块链本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性和生成下一个区块。

区块链的定义技术角度区块链并不是一种单一的技术，而是多种技术整合的结果。这些技术以新的结构组合在一起，形成了一种新的数据记录、存储和表达的方式。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，一种通过去中心化、去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。数据角度区块链是一种几乎不可能被更改的分布式数据库。这里的“分布式”不仅体现为数据的分布式存储，也体现为数据的分布式记录（即有系统参与者共同维护）

总结总的来说，区块链是一种全新的融合型技术存储上基于块链式数据结构，通信上基于点对点对等网络，架构上基于去中心化的分布式系统,交易上基于哈希算法与非对称加密，维护上基于共识机制。作为一种多方共享的数据库，融合了计算机科学、社会学、经济学、管理学等学科，实现了多个主体之间的分布式协作，构建了信任基础。

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区块链的特性

区块链特性区块链具有五大基本特性，分别是去中心化、不可篡改性、开放性、匿名性自治性。下面详细阐述每个特性的含义。

特征简图

1.去中心化什么是去中心化？去中心化是指众多节点均具有平等的地位，没有永久性的特权节点，只有临时主导记账的节点。无论是存储还是计算任务，都由全部节点分别独立承担，以信息冗余、处理复杂度增加等代价换取了系统的可靠性和稳定性。点对点的交易系统通过密码学等数学算法建立信任关系，不需要第三方进行信任背书，从而彻底改造了传统的中心化信任机制

去中心化去中心化是区块链最基本的特征，区块链不再依赖于中心化机构,实现了数据的分布式记录、存储和更新。在生活中,比如淘宝购物，实际你的钱是由支付宝这样的机构进行管理和储存。转账、消费时在我们的账户余额上做减法，收款时做加法。你的个人信息也都在支付宝的数据中，这些都是中心化的，都是围绕这第三方这个中心。

2．不可篡改性信息一经打包为区块并加入区块链的最长合法链，那么此信息就永久地被记录在区块链上。从概率学角度分析，几乎没有可能篡改或者删除上链信息，除非恶意节点超过51%并集体作恶篡改数据库。通过区块链的巧妙设计，结合哈希函数、非对称加密等技术，衍生出应用潜力广泛的不可篡改特性，成了构建信任的重要基础。

逻辑结构：不可篡改由此可见，区块链上的信息是不可篡改的。随便改动一个区块中的信息，就会使其与后一个区块中的哈希值产生矛盾。只有逐个修改之后每个区块中的信息才能掩护最初这个信息篡改动作，这样一来原区块链的信息就会被彻底改变，相当于产生了一条新链。

3.开发性区块链系统是相对开放的。对于公有链，所有人都可以申请成为本区块链的一个节点。而对于联盟链和私有链，