共识机制

• 由于区块链是去中心化的结点是各处分散且平行的所以必须设计一套制度来维护系统的运作顺序与公平性统一区块链的版本并奖励提供资源维护区块链运行的使用者惩罚危害区块链运行的恶意使用者。这样的制度必须依赖某种方式来证明是谁取得了一个区块链的记账权可以获得生成这一个区块的奖励又是谁意图进行破坏就会受到一定的惩罚这就是共识机制。
• 拜占庭将军问题
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工作量证明pow

• 工作原理
  1. 取得一些公开的数据并加上一个随机值(Nonce)
  2. 以数据和随机数作为输入值计算hash值。
  3. 检查生成的hash值是否符合条件若符合就记下不符合就重新计算。
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• [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GTGLPZei-1661956995040)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220128141912168.png)]
• 这个工程找到随机数107105时才有匹配结果。需要暴力计算。
• 由于工作量证明机制需要消耗巨大的算力如果有人尝试恶意破坏需要付出巨大的经济成本这就防止了恶意的数据修改
• 但是只有第一个获取有效hash值的结点能获得奖励其他结点算力将被浪费掉。
• 一般来说谁的算力强谁最先解决问题并生成区块获取奖励的概率就越大。当掌握超过整个区块链中的一半算力时从理论上讲就能控制整条链的走向这也就是所谓51%攻击的由来。

PoS机制

• 权益证明机制Proof of StakePoS不同于PoW机制要求进行一定量的计算PoS机制要求提供的是保证金或者说是一定数量数字货币的拥有权。
• PoS工作原理
  • 通过保证金来确认一个合法的块称为新的区块收益为保证金的利息和交易服务费。
  • 提供证明的保证金越多则获得记账权的概率就越大。
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DPoS机制

• 股份授权证明机制Delegated Proof of StakeDPoS与PoS机制基本原理相同只是选举了若干代理人由代理人执行验证和记账功能
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• 网络延迟有可能使某些代表没能及时广播他们的区块而这将导致区块链分叉。然而这不太可能发生因为制造区块的代表可以与制造该区块前后区块的代表建立直接连接建立这种直接连接是为了确保制造区块的代表能得到报酬
• DPoS的好处是大幅缩小了参与验证和记账结点的数量可以达到秒级的共识验证。

DAG机制

• 有向无环图Direct Acyclic GraphDAG从定义上讲DAG是一个没有有向循环的、有限的有向图。
• 具体来说它由有限个顶点和有向边组成每条有向边都从一个顶点指向另一个顶点从任意一个顶点出发都不能通过这些有向边回到原来的顶点。
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账户

• 在区块链技术中账户是一个实体在区块链中代表自己的一串二进制数字。

• 区块链中账户的地址是利用非对称加密算法从个人的私钥计算得到的不能由账户地址反推出私钥。

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• 比特币地址生成原理

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• 以太坊网络由两种类型的账户

  1. 外部账户
     • 外部账户和比特币账户类似由私钥生成的账户
  2. 合约账户
     • 合约账户是指只能合约的账户地址是在创建合约时确定的由代码进行控制。
     • 每当合约账户收到一条消息合约内部的代码就会被激活允许它对内部存储进行读取和写入发送其他消息或者创建合约

  

钱包

• 在区块链中一个钱包可以存放多个账户本质上来说钱包存放的是用户的密钥对也就是说钱包是密钥的管理工具钱包中包含的是几个成对的私钥和公钥用户用私钥来签名交易用公钥来生成账户地址。
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交易

• [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9CN8I2vW-1661956995042)(https://cdn.jsdelivr.net/gh/Cltlient/PiGoCDN/img/20220128153616.png)]

• 交易过程

  1. 某人发起交易输入交易对象和交易数量并用私钥对交易进行签名请求的内容包括交易数量、对方的地址、签名和公钥

     

  2. 交易被广播到去中心化网络网络中的其他结点都知道了这笔新生成的交易。

  3. 其他结点收到这笔交易信息开始验证交易的正确性验证通过交易信息中的交易数量、地址、签名和公钥计算是否匹配。

     

  4. 多个交易组成一个区块即前面说的挖矿过程。

  5. 新生成的区块加入到一个区块链的末端。

  6. 至此一个交易完成

• [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Fqhz0ZFY-1661956995042)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220128153058859.png)]

智能合约

• 智能合约是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议不可篡改分布式。

• 智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易这些交易可追踪但不可逆转。

• 制能合约不知是一个可以自动执行的计算机程序它还是一个基于区块链的参与者。

• 它可以对接收到的信息进行回应可以接收和存储价值也可以向外发送信息和价值。

• 智能合约具体是指运行在可复制、共享的账本上的计算机程序可以处理信息接收、储存和发送价值的脚本。

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• [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qU8AzFV6-1661956995043)(https://cdn.jsdelivr.net/gh/Cltlient/PiGoCDN/img/20220128153453.png)]

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