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区块链的核心技术

www.mobanhu.com / 2018-11-15 08:19:43
智慧政务区块链

区块链主要涉及的核心技术包括共识算法、非对称加密算法、分布式存储技术、P2P 网络技术。

共识算法区块链作为一种分布式系统,是由多个主机节点通过异步通信方式组成的网络集群,其节点之间需要进行状态复制以保证主机达成一致状态共识。因此,区块链必须解决分布式场景下各节点达成一致性的问题,共识算法则可以用于保证系统中不同节点数据在不同程度下的一致性和正确性。根据区块链类型的不同划分,共识算法主要可以分为两大类。一类是用于公链场景的共识算法,主要包括工作量证明算法 POW、股权证明算法 POS 和委托权益证明算法 DPOS。例如比特币采用通过求解 Hash256 数学难题的方式,即工作量证明POW 算法,保证账本数据在全网中形成正确、一致的共识。另外一类是用于联盟链场景的共识算法,主要包括拜占庭容错算法 PBFT 和RAFT 等。共识算法之间并无优劣之分,共识算法的使用与应用场景高度相关,随着不同场景需求,对于共识算法效率和安全的需求也有所不同,选择合适的共识算法和调整共识算法以用于合适的场景才是最优选择


非对称加密算法非对称加密算法主要用公钥和私钥对数据的存储和传输的加密和解密。非对称加密技术在区块链的应用场景主要包括信息加密、数字签名和登录认证等。区块链系统中涉及到非对称加密算法主要有 RSA、D-H、ECC(椭圆曲线加密算法)。在区块链系统中,基于非对称加密算法生成公钥和私钥的密钥对,公钥用于数据信息加密,对应私钥用于对数据解密。反之,用私钥加密的数据信息进行数字签名,对应的公钥进行解密,即验签。以比特币底层区块链技术为例,比特币交易过程中,公钥通过哈希函数转化为地址用于接受比特币,私钥用于比特币支付时的交易签名,从而确认支付者在该时刻对所交易的比特币将拥有所有权


分布式存储技术分布式存储相关技术源于分布式存储系统对于数据分散存储过程中使用的技术,包括分布式存储、分布式计算、CAP 理论、一致性算法等,该技术用于解决分布式系统的数据存储、备份、容错和一致性等问题。区块链作为一种分布式存储系统,运用了分布式存储技术。区块链基于分布式存储技术将数据分散存储在多台独立的节点上,每一个节点都参与了区块链的记账与存储,因此避免了数据集中存储模式下可能出现的服务器崩溃风险问题。区块链的高容错能力确保系统内所有内置业务都能从运行开始一直保持稳定延续,极大保证了区块链系统的可靠性


P2P 网络技术

P2P 是英文Peer-to-peer(对等)的简称,因此P2P 网络技术又被称为点对点网络技术。P2P 网络技术是区块链系统中连接各对等节点的组网技术。P2P 网络作为分布式网络,网络上的各个节点可以直接相互访问而无需经过中间实体,同时共享自身拥有的资源,包括存储能力、网络连接能力、处理能力等。在区块链技术出现之前,P2P 网络技术已经在网络视频、网络语音、搜索、下载等多种应用领域得到广泛应用。区块链技术应用中的各节点通信和交互即是运用了较为成熟的 P2P 网络技术。因此,P2P 网络技术是区块链的核心技术之一

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