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区块链系统开发:核心技术详解


时间:2018-09-24 11:04:34  来源:新闻资讯  作者:admin  点击次数:


  “区块链”技术最初是由一位化名中本聪的人为比特币而设计出的一种特殊的数据库技术,它基于密码学中的椭圆曲线数字签名算法来实现去中心化的P2P系统设计。是一种分布式、不可篡改、可信任的数据库。

  设想一下,如果现在我们想要在互联网世界中建立一套全球通用的数据库,那么我们会面临三个亟待解决的问题,这三个问题也是设计区块链技术的核心所在:

  问题一:如何建立一个严谨的数据库,使得该数据库能够存储下海量的信息,同时又能在没有中心化结构的体系下保证数据库的完整性?

  问题二:如何记录并存储下这个严谨的数据库,使得即便参与数据记录的某些节点崩溃,我们仍然能保证整个数据库系统的正常运行与信息完备?

  问题三:如何使这个严谨且完整存储下来的数据库变得可信赖,使得我们可以在互联网无实名背景下成功防止诈骗?

  针对这三个核心问题,区块链构建了一整套完整的、连贯的数据库技术来达成目的,解决这三个问题的技术也成为了区块链最核心的三大技术。此外,为了保证区块链技术的可进化性与可扩展性,区块链系统设计者还引入了“脚本”的概念来实现数据库的可编程性。我们认为,这四大技术构成了区块链的核心技术。

  核心技术1:区块+链

  区块:在区块链技术中,数据以电子记录的形式被永久储存下来,存放这些电子记录的文件我们就称之为“区块”。区块是按时间顺序一个一个先后生成的,每一个区块记录下它在被创建期间发生的所有价值交换活动,所有区块汇总起来形成一个记录合集。

  核心技术2:分布式结构——开源的、去中心化的协议

  我们有了区块+链的数据之后,接下来就要考虑记录和存储的问题了。我们应该让谁来参与数据的记录,又应该把这些盖了时间戳的数据存储在哪里呢?在现如今中心化的体系中,数据都是集中记录并存储于中央电脑上。但是区块链结构设计精妙的地方就在这里,它并不赞同把数据记录并存储在中心化的一台或几台电脑上,而是让每一个参与数据交易的节点都记录并存储下所有的数据。

  核心技术3:非对称加密算法

  什么是非对称加密?简单来说,它让我们在“加密”和“解密”的过程中分别使用两个密码,两个密码具有非对称的特点:(1)加密时的密码(在区块链中被称为“公钥”)是公开全网可见的,所有人都可以用自己的公钥来加密一段信息(信息的真实性);(2)解密时的密码(在区块链中被称为“私钥”)是只有信息拥有者才知道的,被加密过的信息只有拥有相应私钥的人才能够解密(信息的安全性)。

  核心技术4:脚本

  脚本可以理解为一种可编程的智能合约。如果区块链技术只是为了适应某种特定的交易,那脚本的嵌入就没有必要了,系统可以直接定义完成价值交换活动需要满足的条件。然而,在一个去中心化的环境下,所有的协议都需要提前取得共识,那脚本的引入就显得不可或缺了。有了脚本之后,区块链技术就会使系统有机会去处理一些无法预见到的交易模式,保证了这一技术在未来的应用中不会过时,增加了技术的实用性。

  如今的区块链技术开发概括起来是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术。其实,区块链技术并不是一种单一的、全新的技术,而是多种现有技术(如加密算法、P2P文件传输等)整合的结果,这些技术与数据库巧妙地组合在一起,形成了一种新的数据记录、传递、存储与呈现的方式。区块链技术在没有中央控制点的分布式对等网络下,使用分布式集体运作的方法,构建了一个P2P的自组织网络。通过复杂的校验机制,区块链数据库能够保持完整性、连续性和一致性,即使部分参与人作假也无法改变区块链的完整性,更无法篡改区块链中的数据。


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