区块链的关键技术有哪些

2018 年将永远被人们铭记，因为比特币、以太坊和其他加密货币行业已成为主流生活的一部分。今年，世界的目光和想象力终于被这个行业所俘获，因为它的高速增长以及它为现代生活提供了看似无限的可能性。

这是商业和投资史上前所未有的行业。尽管反对者不断叫嚣，但它一直在进行。

然而，加密货币只是这个迷人行业真实表现的一小部分，因为在不久的将来几乎没有一个行业或整个行业不会受到它的影响。从医疗保健、保险、选举到自动驾驶汽车，每个已知的生活领域都可以从行业承诺的快速崛起和无穷无尽的解决方案中受益。

在所有浮华、魅力和势不可挡的浪潮背后，是一位可以驾驭一切的温柔巨人。无论是加密货币还是其他形式的生活服务，这个行业的一切都源于人类迄今为止最伟大的成就——区块链技术。

这是新兴产业和商业模式的核心，这是比特币这种强大力量的力量，承诺彻底颠覆世界各个行业的垄断地位，将控制权交还给处于观望状态的那一刻用户的。

什么是区块链技术？

区块链技术可以简单地解释为一个去中心化的开放式账本系统，它可以以透明、高效和不可逆的方式添加、验证和记录对等方之间的交易。区块链技术是第一个已知的人造神器，一旦投入使用，任何其他人或单个实体都无法破坏、破坏或更改。

区块链技术是由化名中本聪（音译）的个人或团体于 2009 年在发布比特币区块链时开创的。这是一个开放的账本系统，任何价值交易，无论是货币还是传统的非流动资产，都可以在个人之间以非常快速、高效和完全不受限制的方式记录。

区块链技术坚持没有国界或官僚主义的繁文缛节，因为它可以用来直接向个人发送付款或任何有价值的东西，而无需使用任何中介，也无需涉及任何国界或国家的监管。

区块链技术没有单一的起点或终点，因为参与的节点或计算机遍布世界各地，因此迄今为止，它一直试图破坏全球网络犯罪分子和政府关门的企图。

区块链核心关键技术

从技术的角度来看，区块链并不是一种全新的技术，而是融合了多种现有技术的组合创新，涉及以下几个方面：

(1） 共识机制：常用的共识机制主要有PoW、PoS、DPoS、PBFT、PAXOS等。由于区块链系统没有中心，需要有预设的规则来引导每个节点对数据处理达成一致，所有数据交互都必须按照严格的规则和共识进行；

(2）密码学技术：密码学技术是区块链的核心技术之一。现代密码学的许多经典算法在当前的区块链应用中都有使用，包括：哈希算法、对称加密、非对称加密、数字签名、等等

HASH汇总算法：HASH算法的目的是为不同的输入生成唯一的定长输出。 HASH算法具有三个特点：第一，不同的输入数据产生的输出数据必然不同；第二，输入数据的微小变化会导致输出的巨大差异；第三，给定已知的输出数据，无法恢复原始输入的数据。常用的 SHA-256 算法是对任意长数据序列输出 256 位数据。实际使用中，使用SHA256对区块链各个区块的数据进行HASH，防止篡改。同时结合Merkle Tree数据结构实现部分领域。区块数据的HASH值验证

证书。

对称加密算法：对称加密算法使用加密密钥对原始数据进行加密，然后将加密后的密文发送给接收方，接收方使用相同的密钥和相同算法的逆算法解密密文，以便将其恢复为原始数据。在对称加密算法中，只使用一个密钥，发送方和接收方都使用这个密钥来加密和解密数据，这就需要解密方事先知道加密密钥。区块链技术中常用的对称加密算法是AES。

非对称加密算法：非对称加密算法需要两个密钥：公钥（Public Key）和私钥（Private Key）。公钥和私钥是一对。如果数据是用公钥加密的，只有对应的私钥才能解密；如果数据是用私钥加密的，那么只有对应的公钥才能用来解密数据。解密。实现机密信息交换的基本过程是：甲方生成一对密钥，并将其中一个作为公钥公开给其他方；获得公钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后发送给甲方；甲方用自己保存的另一个私钥解密加密信息。

数字签名算法：区块链技术中使用的数字签名技术，用于验证信息的完整性和真实性。基本流程如下：发送方将对需要签名的原始数据进行HASH，然后利用摘要信息对私钥进行加密，连同原始数据一起发送给接收方。接收方可以只用发送方的公钥解密加密的外汇返利摘要信息，然后使用相同的HASH函数为收到的原文生成摘要信息。如果和解密后的摘要信息一样，说明接收到的信息是完整的，在传输过程中没有被修改过，否则信息已经被修改过，所以数字签名可以验证信息的完整性。另外，信息的发送者拥有私钥，不对外公开，​​所以只有发送者自己才能根据自己的私钥构造签名信息，这样可以保证签名的真实性。 ECDSA是区块链技术中常用的一种数字签名技术。

(3）分布式存储：区块链是点对点网络上的分布式账本。每个参与节点都会独立完整地存储和写入区块数据信息。分布式存储不同于传统中心化的优势存储主要体现在两个方面：

在每个节点上备份数据信息，避免因单点故障导致数据丢失。

每个节点上的数据独立存储，有效避免恶意篡改历史数据。

(4）智能合约：智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，只要一方达到协议中设定的目标，合约就会自动执行交易，交易可追踪且不可逆转. 具有透明可信、自动执行、可执行的优点。区块链技术具有许多独特的功能，使其成为一项独特的发明，并赋予其无限的探索视野。其中一些最重要的功能包括：

去中心化：

这可能是区块链技术的第一个也是最重要的特征，因为它代表了它的核心思想。区块链技术在各个方面的最终目标是从服务业提供商那里夺取最终权力，这些服务业提供商将整个行业变成了后台，并将这种权力无限地重新分配给人们，因此，没有人能够绝对控制任何建立在它之上的服务的命运。区块链技术是一种开放式账本，用于在没有中央核心或基础设施所在的建筑物的情况下接受、验证和添加交易。这项技术使每个用户都可以访问计算机和互联网连接，并参与并成为任何服务或行业的积极利益相关者。这种设计的创建方式是，要批准任何重大变更，上述网络的每个成员，无论其规模或地理位置如何，都必须就提议的变更方向达成共识。这种新的服务交付模式的天才之处在于它本质上是民主的，并且始终保护大多数人的利益。

不变性：

区块链技术的另一个关键特性是它被设计成完全不可变的。这仅仅意味着，一旦交易被接受、验证并存储在任何区块链中，任何实体（甚至区块链的创建者）都不能撤销它，从而改变此类交易的价值和固有数据。区块链不变性的关键原因之一是仍然是最知名的技术之一，尽管它不代表任何政府或中央机构，但它的用户使用它来分配和资产价值感到很舒服，因为他们确信交易不能被操纵 任何有偏见的各方一旦完成。区块链技术的这种不变性是导致其被广泛采用的明星吸引力，并且在历史上第一次，人类创造了一种一旦创造并投入使用就无法伪造的东西。

安全性：

使区块链技术在屋顶上流行的另一个关键因素是它具有无法在集中式系统中复制的天然安全机制。从大型零售连锁店到云计算服务的服务提供商经常遭受极其痛苦的攻击，他们的设备经常看到被黑客窃取的用户的高度敏感信息。这是因为集中式系统为这些网络犯罪分子提供了一个单一的点，可以继续攻击和完善他们的黑客武器库，直到他们最终突破防火墙。使用区块链技术，它是一种没有任何故障点的无限技术，这意味着黑客的无能，无论多么巧妙地注入任何恶意软件，都不会立即被根除。

巨大的计算能力：

区块链技术代表了 21 世纪部署的世界计算能力的很大一部分。像比特币或以太坊这样的区块链具有如此巨大的计算能力，以至于地球上没有任何实体，无论是政府还是公司，在其职权范围内拥有类似的纯哈希能力。因此，区块链技术完全不受世界上任何监管实体试图关闭它的影响。数以百万计的计算机分散在世界各地，将它们的计算能力和资源集中到一个网络中，使其比其他任何东西都具有优势。这些区块链（例如以太坊区块链）非常庞大，可以为其他加密货币（例如比特币或其他应用程序）提供基础设施。

区块链技术的应用。

没有任何技术是值得的，除非它具有对用户有意义的真正实际用途。区块链技术的一些明显和最重要的应用包括：

财务：

区块链技术的首次亮相是在金融领域，第一个无国籍、无国界、完全自我维持的点对点虚拟货币以比特币的形式诞生。世界上的传统金融业开始认为这是一个只能飞到现在的极客想法，这是一场注定要失败的运动。大约 9 年后，所有这些假设都被抛弃了，因为这个行业已经从耻辱变成了数千亿美元。随着加密货币或另类金融行业的快速发展，金融行业正受到充分关注。这是因为它为人们提供了公平的参与，为自己创造价值。它为他们提供了一种轻松、安全且非常经济的方式将价值转移给自己，无需任何中间商，也无需遵守阻碍商业的州法规。该领域的主要参与者包括上述比特币、莱特币、门罗币、瑞波币 Zcash 等。

电子商务：

这是现代生活的另一个重要领域，区块链技术试图创造一种不安感。当前的电子商务集团面临着一系列问题，从他们对地球某些地区的有限服务到他们面临的持续安全风险，他们经常看到用户的重要个人和支付信息被网络犯罪分子窃取。区块链技术旨在建立一个完全去中心化的电子商务平台，以解决当前垄断企业一直在努力解决的所有问题。通过使用区块链技术，中间商被排除在任何使其更便宜的交易等式之外。它还为用户提供了无需刷信用卡或借记卡即可付款的选项，从而增强了对其身份和付款的保护。

能源：

在过去的几年里，我们在家里和工厂消耗能源的方式都受到了严格的审查，原因是人们越来越意识到气候变化正在对我们亲爱的地球危害造成影响。碳足迹监测受到众多丑闻和跨国数据篡改的指控，而在国内，我们也不得不努力手动调整电力和能源消耗以适应当前的环境敏感性。随着基于区块链的物联网设备的使用，困扰现代能源消耗和碳足迹监测机制的所有噩梦和争论都将得到解决。由于各国现在有一种公正、实时的相互监控方式区块链技术是由谁提出的，因此国内能源用户现在拥有智能能源优化工具，可以自动调整我们的能源使用，因此我们的账单更低区块链技术是由谁提出的，我们的消耗更环保。这方面的一个例子是电网，它有助于在现代家庭中使用智能电网。

区块链技术的未来。

区块链技术确实是一种启示，它将改变我们在我们亲爱的星球上的生活方式。在不到十年的时间里，它从默默无闻发展成为互联网兴起以来从未有过的名声和影响力。区块链技术的“大家庭”让人对不可能敏感，不同于以往任何技术，因为它为用户提供了像你这样的用户，让我看到迄今为止在谷歌、Facebook、亚马逊等大垄断企业的独家垄断。这项技术是如此明显，以至于它已经开始塑造我们所知道的生活，并将在可预见的未来继续这样做。有如此多的弊病困扰着几乎所有业务部门，用户不得不默默接受了很长时间，以至于区块链技术的本质，即民主的本质，旨在纠正这些错误。尽管它的批评者说什么，区块链技术由于其多面性和非常强大的结构而拥有所有四张王牌，这意味着如果世界各地的政府和其他监管机构喜欢它，它就会留在我们身边，因为没有可行的方法回滚或关闭它。