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区块链生态圈应用落地须了解区块链共识技术开发

区块链生态圈应用落地须了解区块链共识技术开发

区块链在网络应用过程中,衍生出了很多的产品出来,从最开始的数字资产币种,到后面的交易所,再衍生出其他的产品,包括现在要打造的链的生态圈,其实都离不开区块链技术核心,区块链的共识算法技术开发。

P2P 网络是什么?

传统的网络是中心化的网络,所有的机器、通讯都要走过一个中心化的节点完成通讯,一旦这个节点出现了问题整个网络就瘫痪了。就像现在如果电信、移动、联通的基站出现问题周围的网络通讯将会受到影响。而 P2P 网络并没有一个中心化的节点,所有的节点之间直接互联互通。同时也因为没有中心化的节点,其中任意一点出现问题依旧能够保证整个网络还能通讯,因为你可以连接到其它节点上。所以 P2P 网络是去中心化的,参与各方地位对等,从而保证网络的健壮性、扩展性、高性能。

其实所有区块链的底层技术大多都在区块链概念提出之前就已经存在,只是区块链的出现将它们天才有效地结合在一起。比如 P2P 网络很早就出现了,我们常用的 BT 下载,它就是最早的 P2P 网络。

密码学在区块链当中用的非常多。

这里着重看如何通过“Merkle Tree”保证区块链上的数据不可被篡改。简单说每一个交易会生成一个哈希,区块和区块之间也是相互链接的,每一个区块都知道上一个区块的 Hash 值。那为什么这样的区块结构能实现数据不可篡改呢?假设我要篡改 Tx3,那我们将要篡改 Hash3 的值,接下来改变了 Hash3 就要改变 Hash23,以此类推一直要改变 Merkle Root 的 Hash 值。因为区块的 HASH 中包括了该区块 Merkle Tree Root 的 HASH 值,所以一旦你改变了区块的 HASH,就必须要修改之后所有区块的哈希值。同时这样的修改还要被网络中超过共识算法要求的节点接受。这就造成了篡改数据树的成本极高,几乎是不可能的。比特币网络运行了那么久,在没有一个人去专门维护它的情况下,从来没有发生过任何篡改,也就是这个道理。

共识算法是区块链比较核心的技术之一,保证区块一致性是其主要作用。常用的共识算法有:POW、POS、DPOS、PAXOS、PBFT。

1.POW 共识算法。也就是常见的比特币网络的共识算法,它通过哈希算力作为工作量证明去竞争记账权。POW 的几个缺点:性能比较低;消耗大量的资源,尤其是算力;出块比较慢,10 分钟左右。但它也优点,抗容错性很好,只有超过 51% 的节点攻击网络,网络才会失败, 容错性 50%。

2.POS 共识算法。相对 POW,POS 是用所谓的权益计算法。相对 POW 来说它有几大改进:不再消耗资源;提高性能,2 分钟左右出块;同样容错性也是 50%。

3.DPOS 共识算法。POS 实现 2 分钟左右出块是比较大的提高,但距离业务的要求还有一定距离,所以在此基础上进行优化产生了 DPOS,简单来说 DPOS 不要求每个节点记帐,而是有代理节点来记帐,这比较像现实生活当中的议会制度,大家选出代表帮忙记帐,这样参与记帐的节点会相对集中,性能也就会提高。所以在 DPOS 情况下基本可以做到秒级出块,容错性也是 50%。区块链共识技术开发【138-2655 -7202】

4.PBFT 共识算法。PBFT 也就是所谓的拜占廷容错,它的性能非常非常快,可以达到秒级出块甚至比秒级还要快,但是它的容错性相对差一些,一般是 33% 左右。

5. PXOS 共识算法。PXOS 假设的前提是没有恶意参与者,简单说就是节点不会发送错误的信息,但有可能漏发信息。在这种前提下容错性 50%,性能也是很快的,基本上秒级出块。

区块链的共识技术是打造区块链生态圈的一个重要机制,在未来区块链技术应用落地的过程中,这项重要的技术将会不断的被运用到系统开发上面来,所以要打造区块链生态圈,做好区块链技术开发,就必须了解清楚,区块链的共识机制。

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