区块链概述课件

1、区块链及其核心技术 2018 Blockchain and its core technology 汇报人： 监制： PPT制作： 资料收集整理： 前 言 区块链是随着比特币等数字加密货币的日益普及而逐渐兴起的一种全新的去中 心化基础架构与分布式计算范式，目前已经引起政府部门、金融机构、科技企业 和资本市场的高度重视与广泛关注。区块链技术具有去中心化、时序数据、集体 维护、可编程和安全可信等特点，特别适合构建可编程的货币系统、金融系统乃 至宏观社会系统。 目录 / Contents 01 区块链概述 02 去中心化 03 hash 函数 04 POW 和 POS 共识机制 05 总结 01 区

2、块链概述 区块链本质上是一个去中介化的数据库，是一串使用密码学方法相关 联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息， 用于验证其信息的有效性和生成下一个区块。 1区块链的定义/The definition of blockchain 区块链是一种几乎不可能被更改的 分布式数据库。这里的“分布式” 不仅体现为数据的分布式存储，也 体现为数据的分布式记录（即有系 统参与者共同维护） 数据角度 区块链并不是一种单一的技术，而是 多种技术整合的结果。这些技术以新 的结构组合在一起，形成了一种新的 数据记录、存储和表达的方式。 技术角度 区块链是分布式数据存储、点对点 传输、共识机制、

3、加密算法等计算 机技术的新型应用模式，一种通过 去中心化、去信任的方式集体维护 一个可靠数据库的技术方案。 2 什么是区块链/ What is blockchain 区块链是一串使用密码学 方法相关联产生的数据块 每一个数据块中包含了一次 比特币网络交易的信息 数据块用于验证其信息的 有效性（防伪）和生成下 一个区块 区块链的核心思想是 去中心化. 3区块链的颠覆性/ The subversion of blockchain 理论上说，区块链技术可以让微信支付和支付宝不再有 存在价值。区块链让人们在互不信任并没有中立中央机 构的情况下，能够做到互相协作。打击假币和金融诈骗 未来都不需要了。 区

4、块链最大的颠覆性在于信用的建立 4区块链的优势/ Advantages of blockchain 系统 维护 系统 经营 参与 度高 依赖于数据中 心的运维和经 营 成本不可忽略. 任何人都可以 参与. 在中心化网络体系下，系统的维护和经营依赖于数据中心等平台的 运维和经营，成本不可省略。区块链的节点是任何人都可以参与的， 每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性， 维护效率提高，成本降低。 区块链的集体 维护可以降低 成本 02 去中心化 区块链的核心思想是去中心化，是互联网发展过程中形成的社 会关系形态和内容产生形态 去中心化/ Decentralization 什么是

5、去中心化 为什么要去中心化 中心化和去中心 化的关系 1什么是去中心化/ What is decentralization 在一个分布有众多节点的系统中，每个节点都具 有高度自治的特征。节点之间彼此可以自由连接， 形成新的连接单元。任何一个节点都可能成为阶 段性的中心，但不具备强制性的中心控制功能。 这种开放式、扁平化、平等性的系统现象或结构， 我们称之为去中心化。 简单地说，中心化的意思，是中心决定节点。节 点必须依赖中心，节点离开了中心就无法生存。 在去中心化系统中，任何人都是一个节点，任何 人也都可以成为一个中心。任何中心都不是永久 的，而是阶段性的，任何中心对节点都不具有强 制性。 中

6、心化去中心化 寡头 MD5(version2) = 2e0e95285f08a07dea17e7ee111b21c8; 4 举个例子 我们登陆账户的时候需要输入密码，如果系统明文保存密码，那么黑客就很 容易窃取大家的密码。 于是设计者就想到了一个方法，使用hash算法生成一个密码的签名，后台只 保存这个签名值。 由于hash算法是不可逆的，那么黑客即便得到这个签名，也丝毫没有用处； 而当用户在网站登陆界面上输入你的密码，那么后台就会重新计算一下这个hash 值，与网站中储存的原hash值进行比对，如果相同，就会允许用户登陆。 银行也是如此，银行是万万不敢保存用户密码的原文的，只会保存密码的 h

7、ash值而而已。 04 共识机制 所有记账节点之间怎么达成共识，去认定一个记录的有效性， 这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。 1 POW 共识机制/ POW consensus mechanism 哈希函数是密码学上计算难度经过反复验证的东西， 所以用它来做证明是最有效不过的。 首先被提出的是POW方法 每发一条消息（上传一个区块）的时候，你要证明 你付出了一定的算力，你的证据就是某串你加在区块 里的无意义字符串，而加上这个字符串之后，你的区 块的哈希值正好小于某个数。 哈希函数的特性告诉我们，你没有任何取巧的方法 可以做到这一点。所以，我们知道你确实付出了很多 的代价才能给出这么一个字符

8、串。 POW 工作量证明 然而，POW不是没有缺陷，除了大量消耗能源 之外，POW的另外一个问题是它的价值回路必 须要通过外部输入。 2 POS 共识机制/ POS consensus mechanism POS 权益证明 采用POS的货币的安全性直接与使用者相关，省去了矿 工这个媒介。POS简单说就是，每当发表一条消息的时 候，不用证明你付出了什么代价，而要证明你拥有一定 数量的钱。而拥有钱代表着，如果你作弊损害了这个系 统的安全性，你的钱会贬值，这变相地让你付出了代价。 于是POS就被提出来了 需要注意的是，POW基本上原理都类似，而且， 说到POW基本上就指的是比特币那种。 可是POS是

9、一类共识算法，或者说是一类共识算 法的设计思想，而不是一个。 POS是有漏洞的，漏洞简单说就是越有钱的 人，作弊付出的代价就越大，所以51%攻击在 POS里面更不可行。然而，对于没钱的人而言， 他们没代价可付，所以一些恶意行为对于他们是 有益的，这就会导致著名的公地悲剧。这种叫 Nothing-at-stake attack（无利益攻击），所有 POS算法，必须有对付这种攻击的机制，否则就 不能用。 05 总结 关于区块链安全性的讨论 1 特征/ Characteristics 区块链的所有的数据信息是公开的，每一笔交 易都对所有节点可见。由于节点与节点之间是 去信任的，因此节点之间无需公开身

10、份，每个 参与的节点都是匿名的。 交易透明，双方匿名 任何人都可以参与到区块链网络，每一台 设备都能作为一个节点，每个节点都允许 获得一份完整的数据库拷贝，任一节点失 效，其余节点仍能正常工作。 开放，共识 单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响 其他节点的数据库。区块链中的每一笔交易 都通过密码学方法与相邻两个区块串联，因 此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。 不可篡改，可追溯 区块链由众多节点共同组成一个端到端的网络， 不存在中心化的设备和管理机构。节点之间数 据交换通过数字签名技术进行验证，无需互相 信任，节点之间不能也无法欺骗其它节点。 去中心，去信任 1劣势/ Disadvantage 博弈问题 在区块链公有链中，每一个参 与者都能够获得完整的数据备 份，所有交易数据都是公开和 透明的。如果想知道一些商业 机构的帐户和交易信息，就能 知道他的所有财富还有重要资 产和商业机密等，隐私保障难。 区块链的去中心、自治化 的特点淡化了国家监管的 概念。在监管无法触达的 情况下一些，市场的逐利 等特性会导致区块链技术 应用于非法领域，为黑色 产业提供了庇护所。 隐私保护 THANK YOU Wh