区块链的关键技术有哪些

描述

2018 年将永远被人们铭记，因为比特币、以太坊和其他加密货币行业已成为主流生活的一部分。 这一年，世界的注意力和想象力终于被这个行业因其高速增长和它为现代生活提供的看似无限的可能性所吸引。

这是商业和投资史上从未有过的行业。 尽管反对者不断咆哮，但它一直在快速发展。

然而，加密货币只是这个迷人行业真实图景的一小部分，因为几乎没有一个行业或整个行业在不久的将来不会受到它的影响。 从医疗保健、保险、选举和自动驾驶汽车，每个已知的生活领域都可以从这个行业承诺的快速崛起和无穷无尽的解决方案中受益。

在所有浮华、魅力和势不可挡的潮流背后，是一个驾驭一切的温柔巨人。 无论是加密货币，还是其他形式的生活服务，这个行业的一切都源于人类迄今为止最伟大的成就——区块链技术。

这是新兴产业和商业模式的核心，这是像比特币这样的强大力量的力量，它有望彻底颠覆每个行业的世界垄断，将控制权还给目前处于观望状态的用户。

什么是区块链技术？

区块链技术可以简单解释为一种去中心化的开放式账本系统比特币所使用的主要技术是，能够以透明、高效、不可逆的方式添加、验证和记录节点之间的交易。 区块链技术是第一个已知的人造发明，一旦使用比特币所使用的主要技术是，任何其他人或单个实体都无法妥协、破坏或改变。

区块链技术于 2009 年由一个名叫中本聪（音译）的人或团体开创，当时他/他们发布了比特币区块链。 这是一个开放式分类账系统，任何有价值的交易，无论是货币还是传统上非流动资产，都可以非常快速、高效和完全不受限制地记录在个人之间。

区块链技术坚持没有国界或官僚主义的繁文缛节，因为它可以用于直接向个人发送付款或任何其他有价值的东西，而无需使用任何中介，也不涉及任何边界或国家法规。

区块链技术没有单一的起点或终点，因为参与的节点或计算机遍布世界各地，到目前为止，它已经试图破坏世界各地不良网络犯罪分子和政府关闭的企图。

区块链核心关键技术

从技术角度来看，区块链并不是一项全新的技术，而是一种融合多种现有技术的组合创新，涉及以下几个方面：

（1）共识机制：常用的共识机制主要有PoW、PoS、DPoS、PBFT、PAXOS等。由于区块链系统中没有中心，所以需要有一个预设的规则来引导各方节点就数据处理达成一致，所有数据交互都必须遵循严格的规则和共识；

（2）密码学技术：密码学技术是区块链的核心技术之一。 目前的区块链应用中使用了很多现代密码学的经典算法，主要包括：哈希算法、对称加密、非对称加密、数字签名等。

HASH汇总算法：HASH算法的目的是为不同的输入产生唯一的定长输出。 HASH算法具有三个特点：第一，不同的输入数据产生的输出数据一定是不同的； 第二，输入数据的微小变化会导致输出的巨大差异； 第三，给定已知输出数据，原始输入无法恢复数据。常用的SHA-256算法是对任意长数据序列输出256位数据。 在实际使用中，使用SHA256对区块链的每个区块数据进行HASH汇总，以防止篡改。 区块数据HASH值校验

证书。

对称加密算法：对称加密算法使用加密密钥对原始数据进行加密，然后将加密后的密文发送给接收方。 接收方使用相同的密钥和相同算法的逆算法来解密密文。 它被恢复到原始数据。 在对称加密算法中，只使用一个密钥，发送方和接收方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就需要解密方事先知道加密密钥。 区块链技术中常用的对称加密算法是AES。

非对称加密算法：非对称加密算法需要两个密钥：公钥（Public Key）和私钥（Private Key）。 公钥和私钥是一对。 如果数据是用公钥加密的，只有对应的私钥才能解密； 如果数据是用私钥加密的，那么只有对应的公钥才能解密数据。 解密。 实现机密信息交换的基本过程是：甲方生成一对密钥，将其中一个作为公钥公开给对方； 乙方获得公钥后，用该公钥对机密信息进行加密后发送给甲方； 甲方将使用自己保存的另一把私钥对加密信息进行解密。

数字签名算法：区块链技术中使用的数字签名技术，用于验证信息的完整性和真实性。 基本流程如下：发送方对需要签名的原始数据进行HASH汇总，然后用私钥对汇总信息进行加密，然后与原始数据一起发送给接收方。 接收方只能用发送方的公钥对加密后的外汇返利摘要信息进行解密，然后使用相同的HASH函数对接收到的原文生成摘要信息。 如果与解密后的摘要信息相同，说明接收到的信息是完整的，在传输过程中没有被修改，否则说明信息被修改过，所以数字签名可以验证信息的完整性。 另外，信息发送方拥有私钥，并不公开，因此只有发送方自己才能根据自己的私钥构造签名信息，可以保证签名的真实性。 ECDSA是区块链技术中常用的一种数字签名技术。

（3）分布式存储：区块链是点对点网络上的分布式账本，每个参与节点将独立完整地存储和写入区块数据信息。 分布式存储相对于传统集中式存储的优势主要体现在两个方面：

数据信息在每个节点上都有备份，避免单点故障导致数据丢失。

每个节点上的数据独立存储，有效避免恶意篡改历史数据。

(4) 智能合约：智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易。 只要一方达到协议设定的目标，合约就会自动执行交易，交易具有可追溯性和不可逆性。 具有透明、可信、自动执行、强制履行等优点。 区块链技术具有许多独特的特性，使其成为独一无二的发明，并赋予其无限的探索视野。 一些最重要的功能包括：

去中心化：

这可能是区块链技术的第一个也是最重要的特征，因为它代表了其核心思想。 区块链技术在各个方面都产生了从服务行业提供商手中夺取最终权力的最终目标，这些提供商将整个行业转变为后台，并将这种权力无限地重新分配给人们，这样，任何人都无法绝对控制任何建立在其之上的服务的命运。它。 区块链技术是一种开放式分类账，用于接受、验证和添加交易，无需中央核心或构建其基础设施所在的地方。 该技术使每个用户都可以访问计算机和互联网连接，并参与并成为任何服务或行业的积极利益相关者。 这种设计的创建方式是，要批准任何重大变更，上述网络的每个成员，无论规模或地理位置如何，都必须就拟议变更的方向达成一致。 这种新的服务提供模式的精妙之处在于它本质上是民主的，并且始终保护大多数人的利益。

不变性：

区块链技术的另一个关键特征是它在设计上是完全不可变的。 它只是意味着一旦一笔交易被接受、验证并存储在任何区块链中，任何实体都不能撤销它，即使是区块链的创建者也不能改变这种交易的价值和固有数据。 区块链不变性的一个关键原因是它仍然是最受认可的技术之一，即使它不代表任何政府或中央权力机构，它的用户也很乐意使用它来分配和资产价值，因为他们放心交易一旦完成就不能被任何有偏见的各方操纵。 区块链技术的这种不变性是导致其广泛采用的明星吸引力，并且在历史上第一次，人类创造了一旦创造并投入使用就无法伪造的东西。

安全：

使区块链技术在屋顶流行的另一个关键因素是它带有一种无法在中心化系统中复制的天然安全机制。 从大型零售连锁店到云计算服务的服务提供商往往是严重攻击的受害者，他们的设备经常看到用户的高度敏感信息被黑客攻击。 这是因为集中式系统为这些网络罪犯提供了一个单点，让他们可以继续攻击并完善他们的黑客武器，直到他们最终突破防火墙。 有了区块链技术，它是无限的技术，没有任何故障点，这意味着黑客的无能，无论多么狡猾地注入任何恶意软件，都无法立即被根除。

强大的计算能力：

区块链技术代表了 21 世纪部署的世界计算能力的重要部分。 像比特币或以太坊这样的区块链拥有如此巨大的计算能力，以至于地球上没有任何一个实体，无论是政府还是公司，在他们的职权范围内拥有类似数量的纯哈希能力。 结果是区块链技术完全不受世界上任何监管实体试图关闭它的影响。 数以百万计的计算机分散在世界各地，将它们的计算能力和资源汇集到一个网络中，使其比其他任何东西都具有优势。 这些区块链，例如以太坊区块链，非常庞大，可以为其他加密货币（例如比特币或其他应用程序）提供基础设施。

区块链技术的应用。

任何技术都没有任何价值，除非它具有真正的实际用途，使它对用户有意义。 区块链技术的一些明显和最重要的应用包括：

金融：

区块链技术的首次亮相是在金融领域，第一个无国籍、无国界、完全自我维持的点对点虚拟货币诞生了——比特币。 世界上的传统金融业开始认为这是一个只能飞这么远的极客想法，而且这是一场注定要失败的运动。 大约 9 年后，所有这些假设都被抛弃了，因为这个行业从一个耻辱变成了一个价值数千亿美元的行业。 随着加密货币或另类金融行业的快速增长，金融行业受到了充分的关注。 这是因为它为人们自己创造价值提供了公平的参与。 它为他们提供了一种无忧、安全且非常经济的方式来将价值转移给自己，而无需任何中介或遵守阻碍商业的国家法规。 这个领域的主要参与者包括前面提到的比特币、莱特币、门罗币、Ripple Zcash 等。

电子商务：

这是现代生活的另一个重要领域，区块链技术试图在其中制造不安。 目前的电子商务集团面临着一系列问题，从它们对地球某些地区的有限服务，到它们面临的持续安全风险，它们经常看到用户的重要个人信息和支付信息被网络犯罪分子窃取。 区块链技术寻求建立一个完全去中心化的电子商务平台，以解决当前垄断企业一直在努力解决的每一个问题。 通过使用区块链技术，中间商被排除在任何使其更便宜的交易的方程式之外。 它还为用户提供了无需刷信用卡或借记卡即可付款的选项，从而增强了对他们身份和付款的保护。

活力：

在过去几年中，由于人们越来越意识到气候变化对我们亲爱的星球造成的危害，我们在家中和工厂消耗能源的方式受到了审查。 碳足迹监测一直受到许多丑闻和国家间数据操纵的指控，而在国内我们也不得不努力手动调整电力和能源消耗以适应当前的环境敏感性。 通过使用基于区块链的物联网设备，所有困扰现代能源消耗和碳足迹监测机制的噩梦和争论都将得到解决。 由于各国现在有了一种公正、实时的相互监控方式，国内能源用户现在有了智能能源优化工具，可以自动调整我们的能源使用，从而降低我们的电费，使我们的消费更加环保。 这个领域的一个例子是电网，它促进了现代家庭中智能电网的使用。

区块链技术的未来。

区块链技术确实是一种启示，它将改变我们在我们亲爱的星球上的生活方式。 在不到十年的时间里，它从默默无闻到名声大噪，影响力之大，是自互联网兴起以来前所未见的。 区块链技术的“大属”使人们对不可能变得敏感，这与它之前的任何技术都不一样，因为它提供了像你这样的用户，我看到了迄今为​​止发生的事情 谷歌、Facebook 和亚马逊等大型垄断企业的独家垄断。 这项技术是如此明显，以至于它已经开始塑造我们所知道的生活，并将在可预见的未来继续如此。 几乎每个行业都有如此多的弊病困扰着用户，以至于长期以来用户不得不默默地接受它们，而区块链技术的本质，民主的本质，就是要纠正这些错误。 不管它的反对者怎么说，区块链技术由于其多方面和非常强大的结构而拥有所有四张王牌，这意味着无论世界各地的政府和其他监管机构是否喜欢它，它都会留在我们身边，因为没有可行的方法来回滚或关闭它。