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区块链架构1.0、2.0与3.0梳理

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  连接创新上下行,让产业用好技术,让技术赋能产业。今天我来为你介绍区块链不同阶段的产品:

  比特币为代表的货币区块链技术为1.0、以太坊为代表的合同区块链技术为2.0、实现完备权限控制和安全保障的Hyperledger项目代表3.0。

  一、区块链1.0架构 --数字货币

  1、基本架构

  

 

  2、BTC(比特币)

  定义:比特币是由一系列概念和技术作为基础构建的数字货币生态系统。

  比特币并不是线下法定货币的替代物,而是非法定货币当局发行和管理的,主要模仿黄金的模式,完全由互联网基础协议和严格的加密技术保护和支持的、全新的、去中心化的网络货币(虚拟货币),由此也形成了一套不同于、也不受制于现实社会法律的新的货币规则和体系,并且可以与法定货币进行买卖或兑换

  历史

  诞生时间:2009年1月3日诞生,block1 是在1月9号才被挖出来。

  产生背景:2008年,爆发全球金融危机。当时有人用“中本聪'的化名发表了一篇论文,描述了比特币的模式。

  第一次公允汇率:2010年5月,弗罗里达程序员用1万枚比特币购买了25美元的披萨优惠券。

  影响

  它首无前例的在不同国界,不同种族之间建立了通用的互联网信用体系。

  特征

  去中心化、世界流通、专属权、无隐藏成本、数量固定、发行不受控、交易方便、交易费用低廉。

  生态图

  

 

  基本概念

  区块:

  一个区块就是若干交易数据的集合,它会被标记上时间戳和之前一个区块的独特标记。区块头经过哈希运算后会集成一份工作量证明,从验证区块中的交易。有效的区块经过全网络的共识后会被追加到主区块链中。

  地址(公钥):

  比特币地址(例如:1DSrfJdB2AnWaFNgSbv3MZC2m74996JafV)由一串字符和数字组成,以阿拉伯数字“1”开头。就像别人向你的email地址发送电子邮件一样,他可以通过你的比特币地址向你发送比特币。

  区块链:

  区块链是一串通过验证的区块,当中的每一个区块都与上一个相连,或直连到创世区块。

  确认:

  当一项交易被区块收录时,我们可以说它有一次确认。矿工们在此区块之后每再产生一个区块,此项交易的确认数就再加⼀。当确认数达到六及以上时,通常认为这笔交易比较安全并难以逆转。

  难度:

  整个网络会通过调整“难度”这个变量来控制⽣成⼯作量证明所需要的计算。

  难度目标:

  使整个网络的计算力大致每10分钟产生一个区块所需要的难度数值即为难度目标。

  难度调整:

  整个网络每产生2,106个区块后会根据之前2,106个区块的算力进行难度调整。

  矿工费:

  交易的发起者通常会向⽹络缴纳一笔矿工费,为以处理这笔交易。大多数的交易需要0.5毫比特币的矿工费。

  矿工:

  矿工指通过不断重复哈希运算来产生工作量证明的各网络节点。

  创世区块:

  创世区块指区块链上的第一个区块,⽤来初始化相应的加密货币。

  哈希:

  二进制数据的一种数字指纹。

  网络:

  比特币网络是一个由若⼲节点组成的⽤以⼴播交易信息和数据区块的P2P网络

  工作量证明:

  工作量证明指通过有效计算得到的一区块数据。具体到比特币,矿工必须要在满⾜全网⽬标难度的情况下求解SHA256算法。

  奖励:

  每一个新区块中都有一定量新创造的⽐特币⽤来奖励算出工作量证明的矿工。现阶段每一区块有25比特币的奖励。

  私钥:

  用来解锁对应(钱包)地址的一串字符,例如5J76sF8L5jTtzE96r66Sf8cka9y44wdpJjMwCxR3tzLh3ibVPxh

  交易:

  简单地说,交易指把比特币从一个地址转到另一个地址。更准确地说,一笔“交易”指一个经过签名运算的,表达价值转移的数据结构。每一笔“交易”都经过比特币网络传输,由矿工节点收集并封包括区块中,永久保存在区块链某处。

  钱包:

  钱包指保存比特币地址和私钥的软件,可以让它来接受、发送、储存你的比特币。

  基本趋势

  随着总量的增加,新币的制造速度会减慢,直到2140年达到2100万个总量上限。

  比特币交易平台

  Binance、huobi、okex、Gate、Kucoin、Fcoin。

  注意事项

  备份钱包

  价值、步骤、钱包加密、恢复钱包。

  3、LTC(莱特币)

  莱特币网络每2.5分钟(而不是10分钟)就可以处理一个块,因此可以提供更快的交易确认。

  莱特币网络预期产出8400万个莱特币,是比特币网络发行货币量的四倍之多。

  莱特币在其工作量证明算法中使用了由Colin Percival首次提出的scrypt加密算法,这使得相比于比特币,在普通计算机上进行莱特币挖掘更为容易。

  二、区块链2.0架构 -- 可编程区块链

  1、基本架构

  

 

  2、以太坊

  组成部分

  数字货币以太币(Ether)

  用来构建和发布分布式应用的以太脚本(EtherScript)。

  应用场景

  以太坊可以用来创建去中心化的程序、自治组织和智能合约

  特点

  智能合约(smart contract):存储在区块链上的程序,由各节点运行,需要运行程序的人支付手续费给结点的矿工或权益人。

  叔块(uncle block):将因为速度较慢而未及时被收入母链的较短区块链并入。使用的是有向无环图的相关技术。

  权益证明(proof-of-stake):相较于工作量证明,可节省大量在挖矿时浪费的电脑资源,并避免特殊应用集成电路造成网络中心化。(尚未实现)

  闪电网络(lightning network):可提升交易速度、降低区块链的负担,提高可扩展性。(尚未实现)

  开发社区稳固,不断成长,勇于使用硬分叉(hard fork)。

  专用开发语言

  Serpent(类python)

  Solidity(类JavaScript)

  Mutan(类Go)

  LLL(类Lisp)

  三、区块链3.0架构 -- 超越货币、金融范围的区块链应用

  1、基本架构

  

 

  2、应用场景

  · 自动化采购

  · 智能化物联网应用

  · 供应链自动化管理

  · 虚拟资产兑换、转移

  · 产权登记

  3、产品举例

  ZEC

  ZCash,建立在零知识证明隐私保密技术,基于Zerocash protocol,可隐藏转帐金额。

  DGD

  DigixGlobal,数字黄金,由英国伦敦金银市场协会认证的以太坊资产平台,一种金本位数字支付系统。

  SC

  Sia,去中心化的云存储。

  ZCoin

  建立在零知识证明隐私保密技术,基于Zerocoin protocol,不能隐藏金额。

  ICO

  通过发行代币(Coin或者Token)的方式众筹融资,高风险、高收益。

  总结:

  1、区块链1.0到3.0进化的策略就像是用短短的时间回顾了计算机发展的历史,从最早属于个别人的特殊编程语言,到各个模块的配合、到操作系统的争夺,各类SaaS服务层出不穷。

  2、共识算法的发展也很像人类的发展过程,从最早的靠打猎能力,POW算法的暴力运算,谁算得快听谁的,再到后面的看谁的猎物多听谁的,POS算法……相信未来算法的标准也会发生出更多的变化。

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