以太坊的数据结构以太坊的数据结构ppt
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什么是数据区块链(BlockChain)以太坊和比特币的区别什么是数据区块链(BlockChain)怎么解释让人更容易理解如何创建和签署以太坊交易什么是数据区块链(BlockChain)区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain),是比特币的一个重要概念,
它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术,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批次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。
扩展资料
大多区块链公链受到了扩展性的限制。区块链技术最大的特征就是去中心化,这就要求网络中的所有账本都需要处理记账流程。分布式记账的安全性高,误操作率低,还具有政治中立性和正确性。
但是区块链技术在拥抱了这些特性的同时,牺牲掉了扩展性,无法满足个性化监管,在保护数据隐私方面略显不足。而且,随着的账本数量的增长,交互延迟会呈指数式增长,也就是说区块链网络中的账本越多延迟就会越高。
参考资料来源:百度百科-区块链(数据结构)
以太坊和比特币的区别1.比特币是一种货币,是一种使用某种算法和数据结构产生的一堆数据,而且还会不停并且不能停地产生。只要这堆数据停止了增加,那我们就认为比特币死了。这堆数据可以用来干很多事,现在我们就拿它来做为货币,还可以拿它来搞智能合约之类的东西。这堆数据可以用来干很多事,现在我们就拿它来做为货币,还可以拿它来搞智能合约之类的东西。
2.以太坊是一种智能合约和去中心化应用平台。讲它是“平台”也是一种在我们使用者当中的投影。平台这个概念很有意思,比如我们说Windows是一个平台,微信也是一个平台,比如我们说一个大学也是一个平台,社会也是一个平台。所谓的平台,就是在这上面我们能做事。而深挖以太坊,其实和比特币是一样的,也是使用某种算法和数据结构产生的一堆数据,这一堆数据也一样还在继续增加而且不能停止增加。
3.比特币的优势:整体看来,参赛团队对于比特币的投资支持率为55%,以太坊则为45%。根据部分团队给出的研究报告,比特币的价值仍然会高于以太坊,预计到2020年,比特币的价格将会再度上涨600%。
拓展资料:
1.比特币和以太币的产生过程:比特币和以太币都是通过挖矿程序产生的。通过竞争计算一种题目,谁先算得谁获得系统奖励的币。两者的区别是计算的题目不一样。比特币是十分钟算一个解,以太币是12秒一个解。使用以太坊,阻挡时间设置为14-15秒,而不是比特币10分钟。很明显,以太坊比起比特币允许更快的交易时间;以太坊逐年释放相同数量的以太网,而比特币区块每四年会减半;比特币交易的成本是标准化的,而与以太坊相比,成本可能会根据计算复杂性,带宽使用和存储需求而变化;以太坊自己的图灵完整的内部代码允许计算任何东西,只要有计算能力和时间。比特币中没有这种灵活性;以太坊成群结队,而比特币被释放-现有2100万比特币中的大部分都由早期的矿工拥有;与比特币不同,以太坊通过其Ghost协议阻止集中式池池挖掘;以太坊使用Ethash,这是一种内存硬哈希算法。比特币使用集中式专用集成电路。
什么是数据区块链(BlockChain)怎么解释让人更容易理解想了解区块链应用,可以多参考很多书籍和观点,有《图说区块链》《区块链:重塑经济与世界》《新经济蓝图与导读》,还有币安社区的文章,包括对币安社区这个平台也详细了解,实力牛X。
一、区块链是什么
区块链(Blockchain),顾名思义,是由区块(Block)和链(chain)组成,它是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造、安全可信的分布式账本。
2008年,中本聪发表的论文《比特币:一种点对点的电子现金系统》中第一次提出区块链和加密数字货币的构想。从比特币开始,区块链成为各种各样数字货币的底层技术。
二、区块链的工作原理:
1、基本概念包括:(1)交易(Transaction):操作一次,会使账本状态改变一次,如添加一条记录;(2)区块(Block):记录规定时间内发生的交易和状态数据,是对当前账本状态的一次共识和保存;(3)链(Chain):由一个个区块按照时间顺序串联而成,是整个状态变化的日志记录。理解了区块链的工作概念也就不难理解其工作原理,假设存在一个分布式的数据记录本,这个记录本只允许添加、不允许删除和更改,其结构是由一个个“区块”串联而成的线性的链(这也是“区块链”名字的来源),新的数据要加入,必须放到一个新的区块中,维护节点可以提议一个新的区块,但是必须经过一定的共识机制来对最终选择的区块达成一致。
2、以比特币为例来看区块链的工作原理。
比特币的区块分为区块头和区块体两部分。
三.区块链的核心优势和特点
1、去中心化区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输等过程均是基于分布式系统结构,不存在中心化的硬件或管理机构,任意节点的权利和义务都是均等的,系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。2、开放透明系统是开放的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。3、安全性区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套公开透明的算法)使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据,使得对“人”的信任改成了对机器的信任,任何人为的干预不起作用。4、信息不可篡改一旦信息经过验证并添加至区块链,就会永久的存储起来,除非能够同时控制住系统中超过51%(几乎不可能)的节点,否则单个节点上对数据库的修改是无效的,因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。5、匿名性由于节点之间的交换遵循固定的算法,其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效),因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方自己产生信任,对信用的累积非常有帮助。
四、区块链的分类
目前来说,区块链最主流的分类是根据参与者的不同,把区块链分为公有链(PublicBlockchain)、私有链(PrivateBlockchain)和联盟链(ConsortiumBlockchain)。
1、公有链:任何人都可以参与使用和维护,并且能够获得该区块链的有效确认,公有链是最早的区块链,也是目前应用最广泛的区块链,典型的如比特币区块链,信息是完全公开的。
如果引入许可机制,包括私有链和联盟链两种。2、私有链:一个公司或者个人,仅使用区块链的技术,独享该区块链的写入权限,信息不公开。目前保守的巨头(传统金融)都是想实验尝试私有区块链,私链的应用产品还在摸索当中。3、联盟链:是介于公有链和似有链之间,由多个组织共同控制的区块链,该链的使用是有权限的管理,可以受制于管理者,也根据管理者的意愿开放给他人。除此之外,根据区块链使用场景和目的的不同,分为以数字货币为目的的货币链,以记录产权为目的的产权链,以众筹为目的的众筹链等。
五、区块链的具体应用场景分析
1、信息防伪
5月28日,腾讯CEO马化腾在贵阳数博会上就茅台酒打假问题提出了:基于云端的综合区块链技术的防伪方法,其效率将远高于传统防伪方式。未来的防伪验证场景可能只需用户使用手机进行简单的扫描,就可以得到大量的基于不同的维度的完整信息。
以茅台酒为例:
酒厂地址,制作车间,操作员工,检验员,出厂时间,运输车辆信息及驾驶人员信息,
酒的年份原料来源,原料提供商,保存仓库编号,原料运输车辆及驾驶人员信息,
所有的信息都能够精准溯源,被永久记录且不可篡改。
综合以上信息即可轻易验证真伪。
2、食品安全问题
早在去年11月份沃尔玛就已经和IBM进行合作,通过使用区块链技术来追踪食品来源,以此来确保食品的安全性及增加食品的而流通性以降低成本,对于沃尔玛等大型超市来说,以往出现食品安全问题需要几天时间进行问题食品的来源调查,使用了此项技术之后,只需要产品的一项信息就能够做到精准溯源,食品产地、检验者、供应商、物流运输等重要信息,几分钟之内就能快速发现问题。目前来说使用区块链追踪的产品有包括美国的包装产品和中国的猪肉。
3、信息安全
区块链技术正在推动一场信息安全技术变革。中间人攻击、数据篡改、DDoS三大安全威胁
(1)身份保护
PKI是电子邮件、消息应用、网站等各种通讯应用中常见的公钥加密技术。但是由于大多数PKI的实现以来集中式的可信第三方认证机构(CA)来发放、激活和存储用户证书,黑客可攻击PKI假冒用户身份或破解加密信息。
CertCoin是首个区块链PKI实现,来自MIT,去除了中心化的认证中心,以区块链作为于域名和公钥的分布式账本。
Pomcor公司:区块链PKI实现路径:保留认证中心,用区块链存储已经发放和激活的证书的hash值。用户通过去中心化和透明的来源鉴别证书的真实性,同时还能通过本地基于区块链拷贝进行秘钥和签名的认证来提高网络访问性能。
(2)数据完整性保护
GuardTime开发了基于区块链技术的无秘钥签名架构(KSI),取代基于秘钥的数据认证技术。KSI在区块链上存储原始数据和文件的哈希表,运行哈希算法来验证其他拷贝,将结果与区块链存储的数据对比。任何数据的篡改都会被迅速发现,因为原始哈希表存储在数以百万计的节点。
(3)关键基础设施保护
互联网的“阿喀琉斯之踵”,DDoS进入TB时代,DDoS仍然是黑客低成本搞垮大目标的最简单的武器,DNS服务是黑客进行大规模破坏的首要目标,但区块链技术有望从根本上解决。
区块链的分布式存储,使黑客攻击失去焦点,Nebulis正在开发一种分布式DNS系统,使用以太坊区块链和星际互联文件系统(IPFS,HTTP的分布式替代品)来注册和解析域名。DNS最大弱点是缓存,缓存使DDoS攻击成为可能,也是集权政府审查社交网络,操纵DNS注册的祸根。一个高度透明的、分布式的DNS系统能够有效杜绝任何实体,包括政府恣意操纵记录。
四、金融行业
(1)数字货币:提高货币发行及使用的便利性
如国外的比特币、以太币,我国目前有果仁宝等等。
从使用实物交易,到物理货币和信用货币,再到比特币网络的崛起,让更多的人意识到其背后的分布式账本区块链技术,逐步在数字货币外的许多场景进行应用。
(2)跨境支付与结算:实现点到点交易,减少中间费用
转账与支付。目前,区块链技术最成熟的应用便是支付与转账,区块链技术能够避免繁杂的系统,省却银行间对账和审查的流程,加速结算速度;用虚拟货币无需清算所的介入,减少交易费用。各国家的清算程序不同,单笔汇款需2、3天才到帐,效率低,在途资金占比极大。不再通过第三方,通过区块链技术形成点对点的支付。省去第三方机构的环节,即可全天支付、实时到账、提现快捷及降低隐形成本,有助于规避资金风险。具有及时性便利性。
(3)票据与供应链金融业务:减少人为介入,降低成本及操作风险
点对点之间的价值传递,实物票据或中心系统进行控制验证;中介将被消除,减少人为介入。效率的提升,融资渠道更畅通,风险更低,多方受益。
(4)证券发行与交易:实现准实时资产转移,加速交易清算速度
区块链技术的应用可使证券交易的流程更简洁、透明、快速,减少重复功能的IT系统,提高市场运转的效率。对于股票,区块链可以消除纸笔或电子表格记录,减少交易的人为差错,提高交易平台的透明度和可追踪性。花旗与纳斯达克合作推进区块链应用。
(5)客户征信与反欺诈:降低法律合规成本,防止金融犯罪
记载于区块链中的客户信息与交易纪录有助于银行识别异常交易并有效防止欺诈。区块链的技术特性可以改变现有的征信体系,在银行进行“认识你的客户”(KYC)时,将不良纪录客户的数据储存在区块链中。
股权众筹:建立在区块链技术上的股权众筹可以实现去中心化信任,投资者的回报也得到保证。
5、供应链管理
分布式分类帐系统,参与者全程跟踪资产的所有权,可应用于国家和工厂之间移动时跟踪汽车零件。
丰田为其核心零部件供应链运营,研发区块链技术解决方案的前提。通过大量的数据帮助丰田更高效地确保记录数据准确性,也能帮助管理供应链。同时,区块链供应链能够通过智能合同来控制保修,维修货物相关成本和规格,整个产品生命周期内的交易不可撤销。
航运业的第一个公共解决方案解决方案由海运国际(MTI)部署,使用区块链供应链技术共享运输集装箱的验证总量(VGM)信息。有关集装箱VGM的信息对于确保船舶正确存放,防止在海上和港口事故发生是非常重要的。VGM数据存储在区块链供应链上,为港口官员,运输公司,托运人和货主提供永久记录。这取代了麻烦的日志,电子表格,数据中介和私人数据库。
物流诚信体系货车帮货车帮推出基于区块链的物流企业金融解决方案,旨在为企业提供可靠的金融服务。不仅能帮助司机解决贷款难的问题,亦能改变行业诚信缺失的现状,助力打造物流诚信体系。帮助构建物流企业身份链,打造物流企业可信数据生态。以透明、可监督、可追溯的算法模型,筛选需要资金支持且可靠的企业,为其提供金融服务。另一方面,在技术层面将各执法部门链接起来,对失信企业进行联合处罚。
6、政务管理
(1)选举
基于区块链技术特征,联想到现在选举技术的弊端,我们将搭建一个开源的、针对选举、投票和彩票的区块链应用,我们称之为选举链(ElectionChain)。我们希望优化选举和投票技术,使得投票更加公开透明,减少人为操控,让选民可验证自己的选举结果。
包括身份认证、多链体系、闪投协议、共识算法EDPOS、隐私保护、选票机制设计、去中心化ELC租借市场、存贮方案、智能合约等。
(2)政务服务
旨在实现基于区块链技术的电子政务数字生态系统,向公民提供政务服务和政府各部门业务的自动化机制,必须将国家政务所有领域结合在一起,形成一个共有的信息空间,包含政府机构、经济数据、金融交易和社会领域。这个生态系统还应包括注册管理部门机构和对应软件,用于构建基于智能合约的政府机构、企业和公共用户的应用程序和平台。
如何创建和签署以太坊交易交易
区块链交易的行为遵循不同的规则集
由于公共区块链分布式和无需许可的性质,任何人都可以签署交易并将其广播到网络。
根据区块链的不同,交易者将被收取一定的交易费用,交易费用取决于用户的需求而不是交易中资产的价值。
区块链交易无需任何中央机构的验证。仅需使用与其区块链相对应的数字签名算法(DSA)使用私钥对其进行签名。
一旦一笔交易被签名,广播到网络中并被挖掘到网络中成功的区块中,就无法恢复交易。
以太坊交易结构
以太坊交易的数据结构:交易0.1个ETH
{
'nonce':'0x00',//十进制:0
'gasLimit':'0x5208',//十进制:21000
'gasPrice':'0x3b9aca00',//十进制1,000,000,000
'to':'0x17A98d2b11Dfb784e63337d2170e21cf5DD04631',//发送地址
'value':'0x16345785d8a0000',//100000000000000000,10^17
'data':'0x',//空数据的十进制表示
'chainId':1//区块链网络ID
}这些数据与交易内容无关,与交易的执行方式有关,这是由于在以太坊中发送交易中,您必须定义一些其他参数来告诉矿工如何处理您的交易。交易数据结构有2个属性设计"gas":"gasPrice","gasLimit"。
"gasPrice":单位为Gwei,为1/1000个eth,表示交易费用
"gasLimit":交易允许使用的最大gas费用。
这2个值通常由钱包提供商自动填写。
除此之外还需要指定在哪个以太坊网络上执行交易(chainId):1表示以太坊主网。
在开发时,通常会在本地以及测试网络上进行测试,通过测试网络发放的测试ETH进行交易以避免经济损失。在测试完成后再进入主网交易。
另外,如果需要提交一些其它数据,可以用"data"和"nonce"作为事务的一部分附加。
Anonce(仅使用1次的数字)是以太坊网络用于跟踪交易的数值,有助于避免网络中的双重支出以及重放攻击。
以太坊交易签名
以太坊交易会涉及ECDSA算法,以Javascript代码为例,使用流行的ethers.js来调用ECDSA算法进行交易签名。
constethers=require('ethers')
constsigner=newethers.Wallet('钱包地址')
signer.signTransaction({
'nonce':'0x00',//十进制:0
'gasLimit':'0x5208',//十进制:21000
'gasPrice':'0x3b9aca00',//十进制1,000,000,000
'to':'0x17A98d2b11Dfb784e63337d2170e21cf5DD04631',//发送地址
'value':'0x16345785d8a0000',//100000000000000000,10^17
'data':'0x',//空数据的十进制表示
'chainId':1//区块链网络ID
})
.then(console.log)可以使用在线使用程序Composer将已签名的交易传递到以太坊网络。这种做法被称为”离线签名“。离线签名对于诸如状态通道之类的应用程序特别有用,这些通道是跟踪两个帐户之间余额的智能合约,并且在提交已签名的交易后就可以转移资金。脱机签名也是去中心化交易所(DEXes)中的一种常见做法。
也可以使用在线钱包通过以太坊账户创建签名验证和广播。
使用Portis,您可以签署交易以与加油站网络(GSN)进行交互。
链乔教育在线旗下学硕创新区块链技术工作站是中国教育部学校规划建设发展中心开展的“智慧学习工场2020-学硕创新工作站”唯一获准的“区块链技术专业”试点工作站。专业站立足为学生提供多样化成长路径,推进专业学位研究生产学研结合培养模式改革,构建应用型、复合型人才培养体系。
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