Azure Blockchain Service 從Block chain 基礎(chǔ)知識開始

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本文是前奏，本來要介紹Azure上的Azure Blockchain Service，發(fā)現(xiàn)，需要從什么是區(qū)塊鏈開始講起。。。

什么是區(qū)塊鏈？我們從比特幣說起, 2008年11月，中本聰提出了比特幣白皮書，比特幣系統(tǒng)從09年至今，未出現(xiàn)重大安全事故。

1.比特幣的底層技術(shù)便是區(qū)塊鏈;

2.比特幣是點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)（支付領(lǐng)域）；

3.該系統(tǒng)基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建；

4.該系統(tǒng)通過區(qū)塊鏈技術(shù)，使得點對點電子交易不需要中間方驗證；

5.具有實驗性質(zhì)，運行10年，未出現(xiàn)重大問題。

簡單理解區(qū)塊鏈，從一個故事說起：

張三給李四轉(zhuǎn)1000塊錢的故事：

1.張三大吼一聲，我給李四轉(zhuǎn)了1000塊錢；

2.張三附近的村民聽到了這聲吶喊，然后確認了張三有足夠余額；

3.村民檢查過后，每個村民都在自家的賬本上記錄:

????張三轉(zhuǎn)給李四1000，張三3000-1000=2000；李四200+1000=1200；

4.?張三附近的村民把轉(zhuǎn)賬告訴鄰村，鄰村又告訴鄰村，全球人都知道了并記錄到了自家賬本上。

幾個問題？

李四的問題：賬本會不會被篡改？

村民A的問題，為什么要費力氣給張三記錄這筆交易呢？

全體村民的問題，以誰記的為準？

賬本會不會被篡改？

通俗理解，把一段時間內(nèi)的交易放到一個區(qū)塊中，通過對區(qū)塊進行哈希運算（哈希運算理解為Hash算法可以將一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個標志，這個標志和源數(shù)據(jù)的每一個字節(jié)都有十分緊密的關(guān)系。Hash算法還具有一個特點，就是很難找到逆向規(guī)律。原始數(shù)據(jù)中發(fā)生任何改變，哈希運算的結(jié)果都將發(fā)生變更），產(chǎn)生該區(qū)塊的哈希值，該區(qū)塊發(fā)生任何變化，區(qū)塊的哈希值就會有巨大改變，講哈希算法的結(jié)果寫入到下一個區(qū)塊中，將前后兩個區(qū)塊串起來。

若上一頁賬單（區(qū)塊）數(shù)據(jù)被修改，那它的數(shù)據(jù)指紋（哈希值）會發(fā)生改變，就無法與下一頁賬單中記錄的哈希值對應(yīng)上。所有玩家就能識別出這是個被篡改的無效鏈，并將其拋棄。

所以，通過區(qū)塊+鏈的方式，賬不可篡改。

作為普村A，為什么要費力氣記賬呢？

因為有好處，就是所謂的礦工激勵，第一個獲得記賬權(quán)的人，會獲得獎勵。

誰記得為準？

工作量證明(PoW)，誰最先計算出某個題目的答案，就以誰的賬本為準，其他人復(fù)制該賬本。某個題目的答案，其實就是區(qū)塊頭中的隨機數(shù)。

區(qū)塊鏈的幾個特點：

1.去中心化（Decentralized）去中心化系統(tǒng)，其沒有中介機構(gòu)，所有節(jié)點的權(quán)利和義務(wù)都相等，任一節(jié)點停止工作都會不影響系統(tǒng)整體的運作；

2.去信任（Trustless）系統(tǒng)中所有節(jié)點之間無需信任也可以進行交易，因為數(shù)據(jù)庫和整個系統(tǒng)的運作是公開透明的，在系統(tǒng)的規(guī)則和時間范圍內(nèi)，節(jié)點之間無法欺騙彼此；

3.集體維護（Collectively Maintain）系統(tǒng)是由其中所有具有維護功能的節(jié)點共同維護的，系統(tǒng)中所有人共同參與維護工作；

4.可靠數(shù)據(jù)庫（Reliable Database）系統(tǒng)中每一個節(jié)點都擁有最新的完整數(shù)據(jù)庫拷貝，修改單個節(jié)點的數(shù)據(jù)庫是無效的，因為系統(tǒng)會自動比較，認為最多次出現(xiàn)的相同數(shù)據(jù)記錄為真。

區(qū)塊鏈不是新技術(shù)，是一組技術(shù)的組合：

核心技術(shù)-分布式賬本

通過P2P的方式，將正確的賬本發(fā)送給其他人。

核心技術(shù)-密碼學(xué)

主要在下一個區(qū)塊中，存儲上一個區(qū)塊的哈希值。

核心技術(shù)-區(qū)塊構(gòu)成

核心技術(shù)-分布式共識

核心技術(shù)-智能合約

區(qū)塊鏈的技術(shù)演進

普遍認為，區(qū)塊鏈已經(jīng)經(jīng)歷了三個階段：

1. 加密貨幣階段：就是指以比特幣系統(tǒng)為代表的加密貨幣階段；

2. 數(shù)字資產(chǎn)，加密金融：在比特幣發(fā)展成全民挖礦的情況下，于2013年，以太坊創(chuàng)始人Vitalik Buterin發(fā)布以太坊初版白皮書。以太坊引進了智能合約的概念，從真正意義上，可以滿足商業(yè)化應(yīng)用發(fā)布的需求。與第一階段，只服務(wù)于比特幣等加密貨幣不同，區(qū)塊鏈2.0階段，依賴以太坊，可以用來編程、分散、擔(dān)保和交易任何事物，實現(xiàn)了“區(qū)塊鏈+”應(yīng)用的蔓延、擴展。大部分的區(qū)塊鏈應(yīng)用，都是基于以太坊而成立，如以太貓，如元鏈星系等區(qū)塊鏈游戲，還有各種加密狗等等。

3. 隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的進一步發(fā)展，其“去中心化”功能及“數(shù)據(jù)防偽” 功能在其他領(lǐng)域逐步受到重視。人們開始認識到，區(qū)塊鏈的應(yīng)用也許不僅局 限在金融領(lǐng)域，還可以擴展到任何有需求的領(lǐng)域中去。于是，在金融領(lǐng)域之 外，區(qū)塊鏈技術(shù)又陸續(xù)被應(yīng)用到了公證、仲裁、審計、域名、物流、醫(yī)療、 郵件、鑒證、投票等其他領(lǐng)域中來，應(yīng)用范圍擴大到了整個社會。
   

三個階段中，前兩個還是主要以公開的區(qū)塊鏈為主，也成為公鏈，第三個階段開始，則開始存在私鏈，聯(lián)盟鏈等形式。

區(qū)塊鏈的分類：

公鏈是指任何人都可讀取的、任何人都能發(fā)送交易且交易能獲得有效確認的、任何人都能參與其中共識過程的區(qū)塊鏈。

公鏈采取了采取工作量證明機制（POW）、權(quán)益證明機制(POS)、股份授權(quán)證明機制（DPOS）等方式，并將經(jīng)濟獎勵和加密數(shù)字驗證結(jié)合了起來，并建立一個原則就是每個人從中可獲得的經(jīng)濟獎勵與工作量成正比。這些區(qū)塊鏈通常被認為是完全去中心化的。

私鏈是指其寫入權(quán)限僅在一個組織手里的區(qū)塊鏈。讀取權(quán)限或者對外開放，或者被任意程度地進行了限制。相關(guān)的應(yīng)用囊括數(shù)據(jù)庫管理、審計、甚至一個公司，盡管在有些情況下希望它能有公共的可審計性，但在很多的情形下，公共的可讀性并非是必須的。

聯(lián)盟鏈開放程度和去中心化程度是有所限制的。其參與者是被提前篩選出來或者直接指定的，數(shù)據(jù)庫的讀取權(quán)限可能是公開的，也可能像寫入權(quán)限一樣只限于系統(tǒng)的參與者。

區(qū)塊鏈的典型應(yīng)用：幣圈+鏈圈