区块链的关键技术是哪些技术

2018年将永远被人们铭记，因为比特币、Ethereum和其他加密货币行业已经成为主流生活的一部分。这一年，世界的注意力和想象力终于被这个行业捕捉到了，因为它的高速增长和它为现代生活提供的看似无限的可能性。

这是一个在商业和投资历史上从未见过的行业。尽管唱反调的人不停地叫嚷着，但它却一直在飞速发展。

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、选举和自动驾驶汽车，每个已知的生命领域都能从这个行业承诺的迅速崛起和无穷无尽的解决方案中受益。

在所有的浮华、魅力和不可阻挡的浪潮背后，是一个温柔的巨人，它能驾驭一切。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。

这是新崛起的全新产业和商业模式的核心，这就是像比特币这样的伟大力量的力量，并承诺在每一个行业中彻底颠覆世界垄断，并将控制权交还到目前仍处于观望状态的用户。

什么是区块链技术？

区块链技术可以简单地解释为一种分散的开放分类系统，它可以通过透明、高效和不可逆的方式添加、验证和记录对等点之间的交易。区块链技术是第一个已知的人造造物，一旦投入使用，它就不可能被任何其他人类或单一实体妥协、破坏或改变。

区块链技术是在2009年由一位化名中本聪（Satoshi Nakamoto，音译）的人或团体开创的，当时他/他们发布了比特币区块链。这是一种开放的分类系统，任何有价值的交易，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、高效和完全不限制的方式记录下来。

区块链技术坚持没有边界或官僚主义的繁琐手续，因为它可以用来在直接不使用任何中间人的情况下直接向个人发送付款或任何其他价值的东西，而且不涉及任何边界或国家规定。

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在全世界范围内传播，因此迄今为止，它一直试图破坏来自不良网络犯罪分子和世界各国政府关闭的企图。

区块链核心关键技术

从技术角度来讲，区块链并不是一个全新的技术，而是集成了多种现有技术进行的组合式创新，涉及到以下几个方面：

（1） 共识机制：常用的共识机制主要有 PoW、PoS、DPoS、PBFT、PAXOS等。由于区块链系统中没有一个中心，因此需要有一个预设的规则来指导各方节点在数据处理上达成一致，所有的数据交互都要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，目前的区块链应用中采用了很多现代密码学的经典算法，主要包括：哈希算法、对称加密、非对称加密、数字签名等。

HASH 摘要算法：HASH 算法的目的是针对不同输入，产生一个唯一的固定长度的输出。HASH 算法有 3 个特点：一是不同的输入数据产生的输出数据必定不同；二是输入数据的微小变动会导致输出的较大不同；三是给定已知输出数据，无法还原出原始的输入数据。常用的 SHA-256 算法就是针对任意长的数据数列输出 256 位数据，实际使用中 SHA256 用于对区块链的每个区块数据进行 HASH 摘要后防止篡改， 同时结合 Merkle Tree 数据结构实现部分区块数据的 HASH 值验

证。

对称加密算法：对称加密算法利用加密密钥对原始数据进行加密处理，然后将加密后的密文发送给接收者，接收者利用同一密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成原始数据。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。区块链技术中常用的对称加密算法有 AES。

非对称加密算法：非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（Public Key）和私有密钥（Private Key）。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。其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的一把作为公用密钥向其它方公开；得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方；甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。

数字签名算法： 区块链技术中使用到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：发送者将需要签名的原始数据进行 HASH 摘要，然后对摘要信息用私钥加密后与原始数据一起传送给接收者。接收者只有用发送者的公钥才能解密被加密的外汇返佣http://www.fx61.com/摘要信息，然后用同样 HASH 函数对收到的原文产生一个摘要信息，如果与解密的摘要信息对比相同则说明收到的信息是完整的，在传输过程中没有被修改，否则说明信息被修改过，因此数字签名能够验证信息的完整性。此外，信息发送者拥有私钥且不公开，因此只有发送者本人才能构造基于其私钥的签名信息，可以确保签名真实性。ECDSA 是区块链技术中常用的数字签名技术。

（3） 分布式存储：区块链是一种点对点网络上的分布账本，每个参与的节点都将独立完整地存储写入区块数据信息。分布式存储区别于传统中心化存储的优势主要体现在两个方面：

每个节点上备份数据信息，避免了由于单点故障导致的数据丢失。

每个节点上的数据都独立存储，有效规避了恶意篡改历史数据。

（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，只要一方达成了协议预先设定的目标，合约将会自动执行交易，这些交易可追踪且不可逆转。具有透明可信、自动执行、强制履约的优点。区块链技术有许多独特的特点，使它成为一项独特的发明，并赋予它无限的视野去探索。其中一些最重要的功能包括：

分散化：

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。区块链技术在所有各方面都产生了最终目标，即从服务行业提供商那里夺取终极权力，这些供应商已将整个行业转变为后台，并将这种力量无限地重新分配给人们，这样，没有人可以绝对控制任何建立在它上面的服务的命运。区块链技术是一个开放式分类账，用于接受，验证和添加交易，而没有其基础设施所在的中央核心或建筑物。这项技术使每个用户都能够访问计算机和互联网连接，并参与并成为任何服务或行业中的积极利益相关者。这种设计的创建方式是，对于任何重大变更的批准，上述网络的每个成员，尽管其规模或地理位置，都必须就所提议的变更方向达成共识。这种服务提供新模式的天才在于，它天生就是民主的，并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的设计是完全不可变的。这仅仅意味着，一旦一个事务被接受、验证并存储在任何区块链中，它就不能被任何实体撤销，即使是区块链的创建者也不能更改此类事务的值和固有数据。区块链的不变性的关键原因之一是保持最高度知名的技术之一，尽管它不出具任何政府或中央权威，其用户感到轻松的使用它来分配和资产价值，因为他们放心交易不能操纵任何偏见方一旦完成。区块链技术的这种不可改变性是导致其广泛采用的明星吸引力，这是历史上第一次，人类创造了一些东西，一旦它被创造出来并投入使用，就不会被仿造出来。

安全性：

让区块链技术在屋顶上流行的另一个关键因素是，它附带了一种自然安全机制，不能在集中式系统中复制。从大型零售连锁店到云计算服务的服务提供商常常会遭受极其痛苦的攻击，他们的设备经常会看到用户被黑客窃取的高度敏感信息。这是因为集中式的系统给这些网络罪犯一个单一的点来继续攻击和完善他们的黑客武器，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制的技术，这就意味着黑客的无能，无论如何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：

区块链技术代表了世界计算能力在21世纪部署的很大一部分。像比特币或以太网这样的区块链是如此巨大的计算能力，在地球上没有任何一个实体，无论是政府还是公司在其权限下都拥有类似的纯粹的哈希权力。其结果是，区块链技术完全不受世界上任何监管实体试图关闭它的任何企图的影响。数以百万计的计算机分散在世界各地，把它们的计算能力和资源集中到一个单一的网络中，使它比任何东西都有优势。这些区块链，例如Ethereum区块链，是如此巨大，以至于它能够为其他加密货币提供基础设施，比如比特币或其他应用程序。

区块链技术的应用。

没有任何一项技术是值得的，除非它具有真正实用的用途，使其对用户有意义。区块链技术的一些明显和最重要的应用包括：

金融：

区块链技术的首次亮相是在金融领域，在那里诞生了第一个无状态的、无边界的、完全自我维持的对等虚拟货币——比特币的形状。世界上的传统金融行业一开始就认为这是一个极客的想法，只会飞这么远，而这是一种注定要失败的运动。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快速增长，金融行业正受到充分关注。这是因为它为人们自己创造价值提供了公平的参与。它为他们提供了一种无麻烦、安全、且非常经济的方式，在不需要任何中间人的情况下，将价值转移到自己身上，也不需要遵守阻碍商业发展的国家规定。这一领域的主要参与者包括上述的比特币、Litecoin、Monero、Ripple Zcash以及其他一些公司。

电子商务：

这是现代生活中另一个至关重要的领域，区块链技术试图制造一种不安。目前的电子商务集团公司正面临着一系列问题，从他们有限的服务到地球上的某些地区，到他们所面临的不断的安全风险，他们经常看到他们的用户的重要的个人和付款信息被网络罪犯窃取。区块链技术寻求建立一个完全分散的电子商务平台，它处理目前的垄断企业一直在努力解决的每一个问题。随着区块链技术的使用，中间商被排除在任何使其更便宜的交易的等式中。它还为用户提供了在不刷信用卡或借记卡的情况下进行支付的选择，这些信用卡或借记卡可以增强对其身份和支付的保护。

能源：

在过去的几年里，无论是在家里还是在我们的工厂里，我们消耗能源的方式都受到了严格的审查，这是由于人们越来越意识到气候变化对我们亲爱的星球造成的危害。碳足迹监测一直受到许多丑闻和国家间数据窜改的指控，而在国内，我们也不得不努力手动调整电力和能源消耗，以适应目前的环境敏感性。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。由于各国现在都有了一种公正的、实时的相互监督的方式，而国内的能源用户现在有了智能能源优化工具，自动调整我们的能源使用，使我们的账单减少，我们的消费对环境更友好。这个领域的一个例子就是网格，它促进了现代家庭中智能电网的使用。

区块链技术的未来。

区块链技术确实是一个启示，它将改变我们生活在我们亲爱的星球上的生活方式。在不到十年的时间里，它从默默无闻上升到名气和影响力，自互联网崛起以来，这种影响力一直没有出现过。区块链技术的“大属”让人们对不可能的东西感到敏感，这与之前的任何技术都是不一样的，因为它为用户提供了像你这样的用户，让我看到了迄今为止在谷歌、Facebook和亚马逊（Amazon）等大型垄断企业的独家垄断地位。这一技术非常明显，已经开始塑造我们所知道的生活，而且在可预见的将来还会继续这样做。有如此之多的弊病困扰着几乎所有的商业部门，以至于用户不得不如此长久地默默地接受，而区块链技术的本质是民主的本质，正是为了纠正这些错误。尽管它的反对者说，区块链技术由于其多方面和非常强大的结构而拥有所有四个王牌，这意味着世界各地的政府和其他监管机构是否喜欢它，它是在这里与我们保持联系，因为没有可行的方法来回滚或关闭它。