2.2网络层
组网方式:区块链系统的节点一般具有分布式、自治性、开放可自由进出等特性,因而一般采用对等式网络来组织散步全球的参与数据验证和记账的节点。对等网络中的每个节点均地位对等且以扁平式拓扑结构相互连通和交互,不存在任何中心化的特殊节点和层级结构,每个节点均会承担网络路由、验证区块数据、传播区块数据、发现新节点等功能。按照节点存储数据量的不同,可以分为全节点和轻量级节点。前者保存有从创世区块到当前最新区块为止的完整区块链数据,并通过实时参与区块数据的校验和记账来动态更新主链。全节点的优势在于不依赖任何其他节点而能够独立地实现任意区块数据数据的校验、查询和更新,劣势则是维护全节点的空间成本较高。与之相比,轻量级节点则仅保存一部分区块链数据,并通过简易支付验证方式向其相邻节点请求所需的数据来完成数据校验。
《南华早报》:基于区块链的证券正在香港兴起,本地分布式账本金融市场将进一步扩大:金色财经报道,据《南华早报》披露,基于区块链的证券正在香港兴起,并将进一步扩大本地分布式账本金融市场。香港科技大学 (HKUST) 商学院副院长Allen Huang指出,香港发展Web3行业有助于巩固香港作为促进区块链生态系统的金融中心的形象,而且区块链证券都是在公共区块链上发行的。分析认为,这些证券产品被视为香港扩大其Web3足迹的另一种方式,凭借数字优先战略和强大的跨境贸易经济,数字原生金融资产在香港变得司空见惯只是时间问题。Allen Huang补充称,虽然公共区块链可以通过提供更高的透明度来增强股东信心,但它们不会强制执行受监管金融所需的隐私功能,因此一些信息可能会保留在链下。[2023/6/19 21:46:46]
数据传播协议:任一区块数据生成后,将由生成该数据的节点广播到全网其他所有的节点来加以验证。根据中本聪的设计,比特币系统的交易数据传播协议包括如下步骤:
刘昌用:比特币费用超付攻击暴露出区块链发展的方向性问题:6月14日,北京大学经济学博士、知密大学创始人刘昌用发微博称,最近,比特币出现“费用超付攻击”,即攻击者利用冷钱包签名交易时无法验证链上交易状态,攻击冷钱包的在线端,通过在线端取冷钱包的多次签名,再重组交易,使用户支付高额矿工费。刘昌用表示,该事件暴露出当前密码货币和区块链发展的方向性问题,即忽视“用户可控安全”的重要意义。他指出,密码货币或区块链的重大意义有两个:一是通过非对称密码实现个人信息安全。二是通过分布式共识使个人基本权益摆脱中心的控制。与此同时,针对主流密码货币和区块链的方向性问题,刘昌用给出5点建议:1.密码共识才是革新源泉。2.用户必须自己掌控私钥。3.可操作的验证才够安全。4.技术不能解决所有问题,用户自己具备安全的认知和技能才是关键。5.重大变革需要基础教育。[2020/6/14]
1.比特币交易节点将新生成的交易数据向全网所有节点进行广播;
中国电信进击新金融:甜橙金融募资布局区块链等前沿科技:3月2日,中国电信旗下的互联网金融平台——天翼电子商务有限公司(简称“甜橙金融)正式公布增资项目信息。计划通过混合所有制改革,引入重量级战略投资者。此次甜橙金融计划募集资金将用于甜橙金融未来的业务经营,包括提升大数据能力,布局人工智能、区块链等前沿科技领域,引入相关行业领军人才团队。[2018/3/5]
2.每个节点都将收集到的交易数据存储到一个区块中;
3.每个节点基于自身算力在区块中找到一个具有足够难度的工作量证明;
4.当节点找到区块的工作量证明后,就向全网所有节点广播此区块;
5.仅当包含在区块中的所有交易都是有效的且之前未存在过的,其他节点才认同该区块的有效性;
6.其他节点接受该数据区块,并在该区块的末尾制造新的区块以延长该链条,而将被接受区块的随机哈希值视为先于新区块的随机哈希值。
需要说明的是,如果交易节点是与其他节点无连接的新节点,比特币系统通常会将一组长期稳定运行的“种子节点”推荐给新节点建立连接,或者推荐至少一个节点连接到新节点。此外,交易数据广播时,并不需要全部节点均接收到,而是只要足够多的节点做出响应即可整合进入区块账本中。未接收到特定交易数据的节点则可向邻近节点请求下载该缺失的交易数据。
数据验证机制:网络中每个节点都时刻监听比特币网络中广播的数据与新区块。节点接收到邻近节点发来的数据后,将首先验证该数据的有效性。如果数据有效,则按照接收顺序为新数据建立存储池以暂存尚未记入区块的有效数据,同时继续向邻近节点转发;如果数据无效,则立即废弃该数据,从而保证无效数据不会在区块链网络继续传播。
由网络层设计机理可见,区块链是典型的分布式大数据技术。全网数据同时存储于去中心化系统的所有节点上,即使部分节点失效,只要仍存在一个正常运行的节点,区块链主链数据就可完全恢复而不会影响后续区块数据的记录与更新。这种高度分散化的区块存储模式与云存储模式的区别在于,后者是基于中心化结构基础上的多重存储和多重数据备份模式,即“多中心化”模式;而前者则是完全“去中心化”的存储模式,具有更高的数据安全性。
2.3共识层
早期的比特币区块链采用高度依赖节点算力的工作量证明机制来保证比特币网络分布式记账的一致性。随着区块链技术的发展和各种竞争币的相继涌现,研究者提出多种不依赖算力而能够达成共识的机制,例如点点币首创的权益证明共识和比特币首创的授权股份证明机制,共识机制等。区块链共识层即封装了这些共识机制。
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