区块链使用了哪些技术

区块链使用了哪些技术

Lympo
2023-05-22
栏目：头条
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区块链使用了多种技术，其中包括加密技术、数据结构、密码学、网络和数据分发。
1.加密技术
加密技术是一种将数据和信息进行加密的技术，它可以保证数据的安全性和机密性。区块链采用公钥加密技术为用户提供安全认证服务，包括用于校验用户身份的哈希算法和消除用户信息差异的Salt机制。此外，区块链技术还提供了椭圆曲线加密、植入椭圆曲线的ECDH等加密技术，以保证信息的安全性和机密性。
2.数据结构
区块链采用的数据结构有很多种，为了使区块之间的所有信息得以同步传输和维护，作为基础构架的区块链还有如Merkle树、DAG等数据结构。Merkle树是一种支持快速查找、比较和验证的哈希树，用于组织和跟踪大型数据库中的信息；DAG是一种无回头指针的树状结构，能够实现对数据的去重、存储和传输，极大地提高了区块链的存储效率。（认准国际大站欧易，官网注册，APP下载）
3.密码学
密码学提供了区块链一种有效且可靠的保护机制，从而减少破解或越权访问的风险。密码学在区块链中被结合使用，用于建立每个区块的防篡改机制，同时用于罗列出每个用户的身份证明以及授权记录，以保护用户资料安全。
4.网络
用于区块链的网络有多种，其中包括P2P网络、分布式对等网络、联合分片网络等，它们构成了区块链的基础层网络架构。 P2P网络是一种无中心控制的网络，它的结构可以容纳不同的节点，使多个节点共同受用，从而保持数据同步和维护；分布式对等网络是在P2P网络基础上开发出的，它在不同的节点上设立了分布式账本，以保护数据，使用户能够安全维护每一个块；而联合分片网络则是在各个节点上部署了大量的业务节点，可以更好地实现数据的安全分布和有效运行。
5.数据分发

为了保证数据的安全性和准确性，区块链实现了数据分发机制，它利用Kademlia协议对区块链文件进行地址管理，确保每个节点的数据与其他节点的数据相匹配。进一步来说，通过DHT协议，每个参与者都可以安全地存储和维护文件，从而获得更多的可信赖性。
6.警惕诈骗

现在区块链方面的项目太火了，国内外各类传销、资金盘都打着“金融创新”“区块链”的旗号，通过发行所谓“虚拟货币”“虚拟资产”“数字资产”等方式吸收资金，侵害公众合法权益。此类活动并非真正基于区块链技术，而是炒作区块链概念行非法集资、传销、诈骗之实。请大家务必要警惕！还要警惕各类交易所小平台，必须选择全球知名的品牌。

区块链的四大核心技术

区块链从本质上来看就是一个数据库，在其中存储的数据具备了“不可伪造，全程留痕，公开可追溯“等特性，这也使得它可以创造更为可靠的合作，被广泛研究和运用。但提起区块链背后的核心技术时，总是令人费解。今天就让我们来简单聊聊区块链的四大核心技术。北京木奇移动技术有限公司，专业的软件外包开发公司，欢迎交流合作。

一、区块链独特的数据结构

区块链这个名字自身就比较独特，由区块和链构成。区块链里的每一个区块内容相对比较固定。一般都是一些数据记录：区块头里面上一区块的哈希值、该区块的最终随机数、区块的体积大小、交易的具体信息，如交易双方及其数字签名、交易额等等。

每个区块头包含的哈希值就像是上一个区块所有数据的“数字指纹”，因此每个区块之间就有了一种环环相扣的“关系”，这层关系形成了一个链条，让旧的区块链数据一旦任何一个字符被改动，后面所有的哈希值都会发生变动。这样的一个结构和内容构成了整个区块链。

二、分布式存储

分布式存储的机制，即去中心化的思想。区块链中每一个区块上的信息记录，都是由参与记账的每一个电脑，即节点竞争记录的，并背后并没有任何企业、公司来管理。

为了防止某些恶意节点来搞破坏，对于采用 PoW 共识机制的区块链中的新数据，需要得到大部分节点的一致确认和同意，至少也需要有 51%的节点同意，因此某个节点想篡改数据是很难的。

三、密码学

作为一个可以传输价值的区块链，如果安全仅靠节点数取胜，当然令人难以置信，因此区块链运用了一个杀手锏——密码学。

区块链使用的是非对称加密算法。非对称加密，即加密一条信息实际上不是用单个密钥，而是用公钥和私钥两个密钥，它们可以保证在分布式网络中点对点信息传递的安全。

公钥是全网公开可见的，所有人都可以用自己的公钥加密一段信息，生成一个哈希值，来保障信息的完整性、真实性，并保证信息传递双方在不用信任的网络上安全地传输密钥。

私钥是不公开的。信息拥有者要高度保护私钥的安全，因为被公钥加密过的信息只有拥有对应私钥的人才能解密。具体来说，这种非对称密钥的工作原理是，在区块链的信息传递过程中，信息发送方使用私钥对信息签名、使用信息接收方的公钥对信息加密；信息接收方使用对方公钥验证信息发送方的身份、使用私钥对加密信息解密。公私钥加密与解密的成对出现保障了信息的完整性、一致性、安全性和不可篡改性。

除了非对称加密算法之外，在密码学技术里，还有非对称的数字签名技术、保证数据唯一性的哈希技术、保护信息传递双方敏感信息的隐私保护技术和包括防攻击、身份认证、授权等在内的安全技术。基于密码学产生的安全技术，是区块链的核心安全技术。

四、共识机制

在一个分布式的网络里，没有一个中心化的机构，怎么能够形成共识呢？PoW （算法机制）是最初的一种共识机制，所有参与的节点通过比拼计算能力来竞争记账权，这是相对比较公平和去中心化的一种方式，但是所有人都参与，却只能选一个节点，会浪费大量资源和时间成本。

因此，后面又出现了 PoS（权益证明机制）共识机制，持有数字货币时间越长，持有的资产越多，就越有可能获得记账权和奖励，节省了时间，但有人说这违背了去中心化的初衷，容易出现马太效应；再后来出现了 DPoS（委托权益证明机制）,节点选出代表节点来代理验证和记账，更加简单高效，但也有人说这也在一定程度上牺牲了一些去中心化。

以上就是区块链的核心技术，当然区块链还运用到了别的很多学科和技术，如数学、经济学、计算机学科等等，它们共同构建了区块链这项神奇的技术

区块链技术的五大应用场景

区块链(Blockchain)是一种将数据区块有序连接，并以密码学方式保证其不可篡改、不可伪造的分布式账本(数据库)技术。通俗的说，区块链技术可以在无需第三方背书情况下实现系统中所有数据信息的公开透明、不可篡改、不可伪造、可追溯。区块链作为一种底层协议或技术方案可以有效地解决信任问题，实现价值的自由传递，在数字货币、金融资产的交易结算、数字政务、存证防伪数据服务等领域具有广阔前景。

数字货币

在经历了实物、贵金属、纸钞等形态之后，数字货币已经成为数字经济时代的发展方向。相比实体货币，数字货币具有易携带存储、低流通成本、使用便利、易于防伪和管理、打破地域限制，能更好整合等特点。

比特币技术上实现了无需第三方中转或仲裁，交易双方可以直接相互转账的电子现金系统。2019年6月互联网巨头Facebook也发布了其加密货币天秤币(Libra)白皮书。无论是比特币还是Libra其依托的底层技术正是区块链技术。

我国早在2014年就开始了央行数字货币的研制。我国的数字货币DC/EP采取双层运营体系：央行不直接向社会公众发放数字货币，而是由央行把数字货币兑付给各个商业银行或其他合法运营机构，再由这些机构兑换给社会公众供其使用。2019年8月初，央行召开下半年工作电视会议，会议要求加快推进国家法定数字货币研发步伐。

金融资产交易结算

区块链技术天然具有金融属性，它正对金融业产生颠覆式变革。支付结算方面，在区块链分布式账本体系下，市场多个参与者共同维护并实时同步一份“总账”，短短几分钟内就可以完成现在两三天才能完成的支付、清算、结算任务，降低了跨行跨境交易的复杂性和成本。同时，区块链的底层加密技术保证了参与者无法篡改账本，确保交易记录透明安全，监管部门方便地追踪链上交易，快速定位高风险资金流向。

证券发行交易方面，传统股票发行流程长、成本高、环节复杂，区块链技术能够弱化承销机构作用，帮助各方建立快速准确的信息交互共享通道，发行人通过智能合约自行办理发行，监管部门统一审查核对，投资者也可以绕过中介机构进行直接操作。

数字票据和供应链金融方面，区块链技术可以有效解决中小企业融资难问题。目前的供应链金融很难惠及产业链上游的中小企业，因为他们跟核心企业往往没有直接贸易往来，金融机构难以评估其信用资质。

基于区块链技术，我们可以建立一种联盟链网络，涵盖核心企业、上下游供应商、金融机构等，核心企业发放应收账款凭证给其供应商，票据数字化上链后可在供应商之间流转，每一级供应商可凭数字票据证明实现对应额度的融资。

数字政务

区块链可以让数据跑起来，大大精简办事流程。区块链的分布式技术可以让政府部门集中到一个链上，所有办事流程交付智能合约，办事人只要在一个部门通过身份认证以及电子签章，智能合约就可以自动处理并流转，顺序完成后续所有审批和签章。

区块链发票是国内区块链技术最早落地的应用。税务部门推出区块链电子发票“税链”平台，税务部门、开票方、受票方通过独一无二的数字身份加入“税链”网络，真正实现“交易即开票”“开票即报销”——秒级开票、分钟级报销入账，大幅降低了税收征管成本，有效解决数据篡改、一票多报、偷税漏税等问题。扶贫是区块链技术的另一个落地应用。利用区块链技术的公开透明、可溯源、不可篡改等特性，实现扶贫资金的透明使用、精准投放和高效管理。

存证防伪

区块链可以通过哈希时间戳证明某个文件或者数字内容在特定时间的存在，加之其公开、不可篡改、可溯源等特性为司法鉴证、身份证明、产权保护、防伪溯源等提供了完美解决方案。在知识产权领域，通过区块链技术的数字签名和链上存证可以对文字、图片、音频视频等进行确权，通过智能合约创建执行交易，让创作者重掌定价权，实时保全数据形成证据链，同时覆盖确权、交易和维权三大场景。在防伪溯源领域，通过供应链跟踪区块链技术可以被广泛应用于食品医药、农产品、酒类、奢侈品等各领域。

数据服务

区块链技术将大大优化现有的大数据应用，在数据流通和共享上发挥巨大作用。未来互联网、人工智能、物联网都将产生海量数据，现有中心化数据存储(计算模式)将面临巨大挑战，基于区块链技术的边缘存储(计算)有望成为未来解决方案。

再者，区块链对数据的不可篡改和可追溯机制保证了数据的真实性和高质量，这成为大数据、深度学习、人工智能等一切数据应用的基础。最后，区块链可以在保护数据隐私的前提下实现多方协作的数据计算，有望解决“数据垄断”和“数据孤岛”问题，实现数据流通价值。针对当前的区块链发展阶段，为了满足一般商业用户区块链开发和应用需求，众多传统云服务商开始部署自己的BaaS(“区块链即服务”)解决方案。

区块链与云计算的结合将有效降低企业区块链部署成本，推动区块链应用场景落地。未来区块链技术还会在慈善公益、保险、能源、物流、物联网等诸多领域发挥重要作用。

本文来源： Lympo

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