信息技術(shù)在智能化、系統(tǒng)化、微型化、云端化的基礎(chǔ)上不斷融合創(chuàng)新,促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等新一代信息技術(shù)的誕生。新一代信息技術(shù)與信息資源充分開(kāi)發(fā)利用形成的新模式、新業(yè)態(tài)等,是信息化發(fā)展的主要趨勢(shì),也是信息系統(tǒng)集成領(lǐng)域未來(lái)的重要業(yè)務(wù)范疇。
定義
區(qū)塊鏈?zhǔn)且苑菍?duì)稱加密算法為基礎(chǔ),以改進(jìn)的默克爾樹(shù)(Merkle Tree)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),使用共識(shí)機(jī)制、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、智能合約等技術(shù)結(jié)合而成的一種分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。
分類
公有鏈(Public Blockchain)、聯(lián)盟鏈(Consortium Blockchain)、私有鏈(Private )、混合鏈(Hybrid Blockchain)
典型特征
多中心化(去中心化)、多方維護(hù)、時(shí)序數(shù)據(jù)、智能合約、不可篡改、開(kāi)放共識(shí)、安全可信
技術(shù)體系視角
區(qū)塊鏈基于底層的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)處理、管理和存儲(chǔ)技術(shù),已區(qū)塊數(shù)據(jù)的管理、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)、數(shù)字簽名、哈希函數(shù)、默克爾樹(shù)、非對(duì)稱加密等,通過(guò)基于P2P網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱式網(wǎng)絡(luò),組織節(jié)點(diǎn)參與數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和傳播,每個(gè)節(jié)點(diǎn)均會(huì)承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)路由、驗(yàn)證區(qū)塊數(shù)據(jù)、傳播區(qū)塊數(shù)據(jù)、記錄交易數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)新節(jié)點(diǎn)等功能,包含傳播機(jī)制和驗(yàn)證機(jī)制。為保障區(qū)塊鏈應(yīng)用層的安全,通過(guò)激勵(lì)層的發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制,在整個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)以最高效率的方式達(dá)成共識(shí)。
關(guān)鍵技術(shù)
分布式賬本
交易記賬由分布在不同地方的多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同完成,而且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)唯一、真實(shí)賬本的副本,可以參與監(jiān)督交易的合法性,同時(shí)也可以共同為其作證;
加密算法
區(qū)塊系統(tǒng)中的加密算法分為散列(哈希)算法和非對(duì)稱加密算法。
散列算法是將一段信息轉(zhuǎn)換成一個(gè)固定長(zhǎng)度并具備將兩段相同信息轉(zhuǎn)換成同一字符串的特點(diǎn),即便兩段信息稍微不同,那么也轉(zhuǎn)換不成同樣的字符串。
非對(duì)稱加密算法是由公開(kāi)密鑰和私有密鑰組成的一對(duì)唯一性密鑰,使用公開(kāi)密鑰加密的信息只有使用結(jié)對(duì)的私有密鑰才可以進(jìn)行解密。常用非對(duì)稱加密算法包括RSA、Elgamal、D-H、ECC(橢圓曲線加密算法)。
共識(shí)機(jī)制
共識(shí)問(wèn)題包括:
- 如何防止詐騙?
- 區(qū)塊數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁鱾€(gè)分布式節(jié)點(diǎn)的先后次序如何控制?
- 如何應(yīng)對(duì)傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)的丟失問(wèn)題?
- 節(jié)點(diǎn)如何處理錯(cuò)誤或偽造的信息?
- 如何保障節(jié)點(diǎn)之間信息更新和同步的一致性?
解決以上問(wèn)題需要區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制來(lái)解決。區(qū)塊的核心是分布式,分布式中最重要的一點(diǎn)就是各節(jié)點(diǎn)需要協(xié)同工作,共識(shí)算法能保證分布式計(jì)算機(jī)的協(xié)作一致。
區(qū)塊共識(shí)機(jī)制的核心思想是:在沒(méi)有中心點(diǎn)總體協(xié)調(diào)的情況下,當(dāng)某個(gè)記賬點(diǎn)提議區(qū)塊數(shù)據(jù)增加或減少,并把該提議廣播給所有的參與節(jié)點(diǎn),所有節(jié)點(diǎn)要根據(jù)一定的規(guī)則和機(jī)制,對(duì)這一提議是否能夠達(dá)成一直進(jìn)行計(jì)算和處理。
常用共識(shí)機(jī)制有PoW、PoS、DPoS、Paxos、PBFT
應(yīng)用
金融交易、政府征稅、土地所有權(quán)登記、護(hù)照管理、社會(huì)福利等\文章來(lái)源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-735531.html
參考資料
《信息系統(tǒng)項(xiàng)目管理師教程》第四版文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-735531.html
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