区块链技术:特点与区块体结构解析

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区块链这一概念相信不少同学都已经听说过,那么,到底什么是区块链?区块链本身具有哪些技术特点和应用价值?这篇文章里,作者就做了分享和总结,一起来看看吧。

前言:作为HUST的MBA在读生,分享MBA课程“管理信息系统”中关于「区块链」技术的收获。

一、什么是区块链

区块链本质上是:

  • 点对点传输,去中心化的数据库;
  • 密码学保证不可篡改的分布式账本。

二、区块链的关键要素

1. 分布式存储

Peer-to-Peer(P2P)技术,不再依赖于少数的中心化服务器;任何单一节点都无法控制或篡改整个系统。

2. 密码学(非对称加密技术+哈希算法)

将信息以更高的效率转换为二进制,保证信息的安全;应用Merkle根的特性防篡改。

3. 共识机制

通过多个节点交互对数据,行为达成一致,具备“少数服从多数”、“人人平等”的特点。

三、区块链的特点与应用价值

1. 三大特点

  • 去中心化:防篡改,数据安全;
  • 不可逆:数据留痕;
  • 可溯源:数据定位。

2. 应用价值

  • 数据共享:提高数据的透明度和可信度;
  • 优化业务流程:优化和简化交易结算、合同签署、物流跟踪等;
  • 降低运营成本:降低系统维护成本;
  • 提高协同效率:促进多方协同合作;
  • 建立可信体系:提高系统安全性。

四、区块链的三种类型

五、零知识证明

零知识证明(Zero-Knowledge Proof)区块链应用非对称加密,用公钥和私钥可以确保区块链中数据的安全性和有效性。

  • 公钥用于加密数据和验证数字签名;
  • 私钥用于解密数据和生成数字签名。

六、区块链结构

每个数据区块包含区块头和区块体。

1. 区块头封装

  • 当前版本号;
  • 前一区块哈希值;
  • 当前区块PoW要求的随机数(Nonce);
  • 时间戳;
  • Merkle根信息。

2. 区块体

  • 当前区块经过验证的、 区块创建过程中生成的所有交易记录,通过 Merkle树的哈希过程生成唯一的Merkle根并记入区块头。
  • 每个数据块都包含一个指向前一区块的父哈希值,从而形成了数据块之间的链条。

3. Tips:Merkle树的特性

  • 增加分支(即增加更多的数据块)不会改变Merkle根的值。
  • 改变了一个数据块的值,对应的哈希值也会改变,进而影响其父节点、祖父节点等的哈希值;最终导致Merkle根的值发生变化。

七、区块链1.0与2.0的区别

本文由 @陈皮Brian 原创发布于人人都是产品经理,未经授权,禁止转载

题图来自Unsplash,基于CC0协议

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  1. 比较全面的区块链技术介绍;不过以价值为导向,应用层面可以拓展的更详细些

    来自广东 回复