区块链笔记3-区块链典型技术

区块链笔记3-区块链典型技术

这些学习笔记源自本人通过正规合法途径获取的信息同时也是我的个人学习笔记亦是为了满足自身需求而进行的研究整理工作并未用于任何商业目的其中的主要内容参考自清华大学出版社出版的《区块链技术及应用》一书

在上一篇的内容基础上, 本篇文章将全面介绍区块链技术中的关键技术, 这些技术作为核心组成部分, 具体包括数字签名、共识算法、智能合约以及P2P网络等。

①数字签名

通过数字签名来达成区块链网络中的权限控制，并同时能够识别交易发起者的合法身份, 从而避免恶意节点冒充身份对整个网络造成的影响

数字签名与验证数字签名的基本流程
①发送方A采用哈希算法对原始数据进行处理生成数字摘要，并通过私钥执行加密运算得到数字签名。
②将生成的数字签名与其对应的原始数据一并传递给验证方。

①验证者应持有发送方A所使用的非对称密钥对的公钥。
②接收后首先利用该公钥解密数字签名以获取初始摘要值。
③采用相同的哈希算法计算A原始数据对应的摘要值；随后比较计算出的摘要值与解密所得的摘要值是否一致；如果一致则完成验证。
数字签名在区块链中的使用
当节点发起交易时, 通过其私有秘钥生成相应的数字签名, 并将其附加至交易信息块中. 接收方节点接收到广播消息后, 首先会对接收到的消息中的数字签名进行校验; 然后再比较校验结果与预期一致性. 如果上述校验均通过, 则该笔交易可顺利进入后续处理流程.

②共识算法

功能算法旨在解决区块链网络中各节点间传递与记录信息的一致性和安全性问题——由于该网络规模庞大且包含大量节点，在不产生巨大计算开销的前提下确保交易顺序的一致性具有重要挑战性。

③智能合约

使用程序代码进行控制的合约，在设置了固定的响应时间和响应条件的基础上，设置高效简单的裁决合约。避免了现实合约中可能由于恶意违约产生的耗费时间和金钱成本的司法解决程序，提高合约的履行度并降低合约成本。
基于区块链的智能合约需要包括事务处理机制、数据存储机制以及完备的状态机用于接受和处理各种条件。智能合约的事务出发、处理与保存都必须在链上进行。当满足了触发条件之后吧，智能合约会根据预设逻辑，读取响应数据并进行计算，最终将计算结果永久保存在链式结构中。
智能合约虽然拥有简单有效的特点，但同时也由于开发工作由软件从业者而不是专业律师完成，相对传统合约可能会更容易产生逻辑上的漏洞；此外，使用不同的程序语言进行编写的智能合约也可能产生逻辑漏洞或分歧，需要注意智能合约的合法性和逻辑的完备性。
为了避免这些问题，以太坊项目规定用户被限制使用制定的以太坊语言完成智能合约的编写以保证其上运行的智能合约在执行动作上的确定性。

④P2P网络

即为对等计算机网络（Peer-to-Peer Network），它不再依赖中心化的服务节点，并将众多网络参与者视为平等的参与者（Peer），并将其在他们之间分配任务和工作负载。与传统的中心型架构不同的是，在这种模式下无需依赖中心服务器而是由用户群体共同维护由此使得P2P网络具备极强的可靠性一般而言随着参与者的增多其提供的服务质量也随之提升