区块链技术软件开发实践:区块链及其核心技术概览
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区块链原理及其核心技术引言区块链技术自诞生以来,已经在各个领域展现出巨大的潜力和应用前景。
作为一种分布式、去中心化的新型数据库,区块链通过其独特的原理和技术,确保了数据的安全性、透明性和不可篡改性,为许多行业提供了全新的解决方案。
本文将深入探讨区块链的原理及其核心技术,以期更好地理解这一革命性的技术。
区块链技术原理1、区块链的定义和特点区块链是一种分布式数据库,通过去中心化的方式进行管理和验证,确保数据的安全性和可信度。
区块链具有以下几个特点:去中心化:区块链系统中的数据由全球范围内的众多节点共同维护,不依赖于任何中心机构或第三方信任。
安全性:区块链中的数据通过加密算法进行保护,确保只有拥有相应权限的节点才能访问和修改数据。
透明性:区块链上的交易记录对所有节点公开可见,使得参与者能够轻松验证和跟踪交易。
不可篡改性:一旦数据被写入区块链,就会被永久保存下来,无法被篡改或删除。
2、区块链的技术原理区块链的技术原理主要包括分布式、去中心化、共识机制和加密算法等方面。
分布式:区块链系统中的所有节点都分布在全球各地,没有固定的中心服务器。
每个节点都有完整的账本副本,并在本地进行交易验证和记录。
去中心化:区块链系统不依赖任何中心机构或第三方信任,所有节点共同维护整个网络的安全性和可信度。
共识机制:区块链系统中的节点通过共识机制达成对交易记录的一致性认可。
常见的共识机制包括工作量证明(PoW)、权益证明(PoS)和委托权益证明(DPoS)等。
加密算法:区块链系统中的数据传输和存储都采用加密算法进行保护,确保只有拥有相应权限的节点才能访问和修改数据。
常见的加密算法包括对称加密算法(如AES)和非对称加密算法(如RSA)。
区块链核心技术1、加密算法加密算法是区块链技术中的关键组成部分,用于保护数据的机密性和完整性。
在区块链中,加密算法主要分为对称加密算法和非对称加密算法两种。
对称加密算法采用相同的密钥进行数据的加密和解密。
区块链开发实践教学大纲及授课计划一、课程概述区块链技术作为一种创新型的分布式账本技术,近年来在全球范围内备受关注。
我国政府也高度重视区块链技术的发展,将其作为国家战略进行布局。
本课程旨在帮助学员深入理解区块链技术,掌握区块链开发方法,培养具有实战经验的区块链开发人才。
二、教学目标1. 理解区块链的基本原理与技术架构2. 掌握主流区块链平台的架构与开发方法3. 学会编写智能合约,实现区块链应用开发4. 具备区块链项目规划、设计与实施的能力三、教学内容第一部分:区块链基础理论1. 区块链技术概述2. 区块链的发展历程3. 区块链的核心技术与架构4. 区块链的应用场景与挑战第二部分:主流区块链平台1. 以太坊概述2. Ethereum Smart Contract(智能合约)3. Hyperledger Fabric4. Binance Smart Chain5. 其他主流公链与联盟链第三部分:智能合约开发1. Solidity语言基础2. 智能合约编程实践3. 智能合约调试与优化4. 常用开发工具与框架第四部分:区块链项目实战1. 区块链项目规划与设计2. 环境搭建与部署3. 智能合约开发与部署4. 项目测试与运维四、授课方式与评价1. 授课方式:线上直播,配合案例讲解与实战演练2. 评价方式:课后作业、项目实战、期末考试五、教学计划1. 区块链基础理论(2周)2. 以太坊与智能合约开发(4周)3. Hyperledger Fabric与Binance Smart Chain(4周)4. 区块链项目实战(4周)六、教学资源1. 教材:区块链技术及其应用2. 在线文档与教程3. 实战项目案例4. 技术交流群组与支持七、课程收获通过本课程的学习,学员将掌握区块链开发的核心技术与方法,具备实际项目的规划、设计与实施能力,为在我国区块链技术领域的发展贡献力量。
区块链四大核心技术的研究与应用
一、区块链四大核心技术
区块链技术是目前发展最快的新兴技术,其中包括了四大核心技术:
分布式账本技术、密码学、共识机制以及智能合约。
1.分布式账本技术
分布式账本技术是区块链技术的基础,它是一种将每笔交易状态及完
整历史记录保存在所有参与方的计算机网络中的技术。
它具有即时更新及
分布式共享的特点,这一特点可以有效避免因网络故障等原因造成的部分
记录不准确的问题。
此外,由于账本技术可以在多个参与方之间进行状态
的分布式存储,可以有效保护数据的安全性及可靠性。
2.密码学
密码学是一种用于保护数据安全的技术,它能够抵御网络攻击及数据
窃取,保证数据的完整性及保密性。
典型的密码学技术有加密算法、函数
及椭圆曲线等。
3.共识机制
共识机制是区块链技术的重要组成部分,它是一种激励参与方实现网
络的即时性及可靠性的技术。
一方面,共识机制激励参与方寻求达成共识,另一方面,它也可以有效防止参与方恶意破坏网络的交易,保护数据的安
全性及可靠性。
4.智能合约
智能合约是一种可以按照制定规则执行的自动化技术,它可以有效替
换传统合约中的中介机构,从而实现效率最大化。
软件开发实习报告:区块链技术与应用开发导言区块链技术是近年来备受关注的一项创新技术,被认为是继互联网之后的又一次技术革命。
作为一名软件开发实习生,我有幸参与了一家创新公司的区块链技术与应用开发项目。
在实习期间,我深入了解了区块链的工作原理,并负责开发了一款基于区块链的应用。
本报告将详细介绍我实习期间所涉及的区块链技术和应用开发的过程、所取得的成果以及个人的学习与感悟。
一、区块链技术概述1.1 区块链的定义与特点区块链是一种去中心化、不可篡改、公开透明的分布式账本技术,可以记录交易信息,确保数据的安全性和可靠性。
其特点包括去中心化、不可篡改性、公开透明性、匿名性和高度安全性。
1.2 区块链的工作原理区块链技术基于密码学和去中心化的思想。
每个区块链网络由多个节点组成,这些节点通过共识算法达成一致,将交易记录打包成一个不可篡改的区块,并将该区块添加到链上。
每个区块都包含前一个区块的哈希值,形成链式关系。
这使得任何人都可以验证和追溯历史交易记录,确保数据的安全。
二、区块链应用开发实践2.1 应用需求分析在实习开始之前,我与项目组成员一起进行了需求分析。
我们与客户交流,理解他们的需求和期望,确定要开发的基于区块链的应用的功能和特性。
2.2 技术选型根据应用需求以及预计的用户量、数据规模等因素,我们选择了适用于该应用场景的区块链平台和技术栈。
我们选用了以太坊作为底层区块链平台,使用Solidity作为智能合约开发语言,采用Truffle作为开发框架,使用web3.js进行与区块链的交互。
2.3 智能合约开发智能合约是区块链应用的核心部分,用于定义应用的业务逻辑和交易规则。
在项目中,我负责编写智能合约代码,实现类似于电子合同的功能。
智能合约中定义了各种业务逻辑,例如用户之间的交易规则、奖励机制等。
2.4 前端界面设计与开发为了方便用户的交互和操作,我们需要实现一个用户友好的前端界面。
在实习期间,我负责设计并实现了应用的前端界面。
软件开发中的区块链技术介绍区块链技术一直是近年来最为热门的话题之一,尤其是在金融领域和数据安全方面。
除此之外,区块链技术也被广泛用于软件开发领域。
本文将介绍区块链技术在软件开发中的基本概念、应用场景和使用方法。
一、区块链技术基本概念区块链技术是一种公共的分布式数据库,它可以记录和存储数据,同时确保数据的不可篡改性。
区块链的基本概念是由“区块”和“链”组成的,其中每个区块记录了一些数据,并且由一个唯一的散列值识别,而链则将所有区块连接起来。
每个区块都包括两个基本元素:数据和散列值。
数据可以是任何类型的信息,例如数据交易、身份认证、合约执行等。
散列值则是由一种特殊的算法生成的唯一数字标识符,它可以帮助防止数据被篡改。
区块链技术主要有两种类型:公共链和私有链。
公共链是由任意数量的参与者管理和使用的,比如比特币。
任何人都可以参与到这种链中,包括开发人员和终端用户。
私有链则是由组织或企业管理和使用的,只有特定的权限用户才能参与。
私有链主要用于构建企业级应用程序。
二、区块链技术在软件开发中的应用场景1. 数据安全和保护区块链可用于数据的保护和安全。
它可以防止非法更改和数据泄露。
由于数据是分布式存储,而且具有高度的可靠性和完整性,所以不会受到单点故障的影响。
这使得它成为一种安全和可靠的数据保护方式。
许多公司和组织现在都使用区块链技术来保护其敏感数据。
2. 智能合约区块链技术可以使用智能合约来实现分布式自动化。
智能合约类似于传统的合约,但是,它们是由计算机代码编写的,而不是书面条款。
智能合约可以帮助组织自动化业务流程,并减少人工介入的需要。
智能合约还可以在交易完成后立即处理和执行付款,从而提高交易的效率。
3. 数字身份认证由于区块链技术的去中心化和安全性,它可以被用于数字身份认证,帮助避免诸如身份盗窃和欺诈之类的问题。
数字身份认证通过使用区块链上的非可替代令牌(NFT)来验证用户身份。
这些NFT包含用户的身份信息和证书,从而确保只有授权用户才能访问受保护的信息。
软件研发开发区块链应用的关键技术随着数字经济时代的到来,区块链技术作为一种分布式账本技术,逐渐成为各行各业关注和探索的焦点。
在软件研发中,开发区块链应用具有重要意义和广阔前景。
然而,要成功开发区块链应用,我们需要掌握一些关键技术。
本文将重点介绍几个软件研发开发区块链应用的关键技术。
一、智能合约智能合约是区块链应用的基础和核心技术之一。
它是一种以计算机程序形式编写的合约,可以在无需第三方介入的情况下执行和管理交易。
智能合约通过布置在区块链中的代码规定了交易的规则和条件,确保交易的可靠性和可信度。
在软件研发中,我们需要掌握智能合约的编程语言和相关开发工具,例如以太坊平台上的Solidity语言和Truffle开发框架。
二、去中心化存储去中心化存储是区块链应用开发中的另一个关键技术。
传统的中心化存储方式存在单点故障和数据篡改的风险,而去中心化存储通过将数据分布在多个节点中,提高了数据的安全性和稳定性。
软件研发人员需要了解去中心化存储的工作原理和相关技术,例如IPFS (InterPlanetary File System)和Swarm等。
三、共识机制共识机制是区块链应用的重要组成部分,用于解决分布式环境下的数据一致性问题。
常见的共识机制包括工作量证明(Proof of Work)、权益证明(Proof of Stake)和权威证明(Proof of Authority)等。
软件研发人员需要根据应用场景选择合适的共识机制,并掌握相应的算法和协议。
四、跨链技术随着区块链应用的不断发展,跨链技术成为了解决不同区块链之间互操作性问题的重要手段。
跨链技术可以实现不同区块链之间的数据交互和价值传输,扩展了区块链应用的边界和能力。
软件研发人员需要了解跨链技术的原理和实现方式,例如原子交换和侧链技术。
五、安全与隐私保护在区块链应用开发中,安全与隐私保护是至关重要的。
由于区块链的去中心化特性,传统的安全机制和隐私保护手段不再适用。
区块链技术的开发与实践随着信息技术和互联网的普及,人们的生活和工作方式正在发生着翻天覆地的变化,各种新兴技术也层出不穷。
在这些新兴技术中,区块链技术被认为具有颠覆性的创新力,不仅可以解决许多传统互联网技术所无法解决的问题,也具有巨大的商业价值。
如何开发和实践区块链技术,将成为今后长期的研究和应用方向。
一、什么是区块链技术区块链技术是一种去中心化、安全、不可篡改的分布式数据库技术。
通过分布式记账、智能合约、加密算法等一系列技术,实现全球各地的用户之间点对点的交互、可控、可信的信息和资产交换,实现可编程的数字经济体系。
区块链技术可以应用于金融、电子商务、医疗保健、物联网等各个领域。
二、区块链技术的开发1.核心技术区块链技术的核心技术是分布式数据库,这个数据库由众多节点组成,每个节点持有一份完整的数据库副本。
当进行交易时,会在各个节点间进行验证和记录,从而形成一个区块链。
其中,节点之间采用共识机制保证了数据的一致性、可靠性和安全性,防止数据的篡改和伪造。
2.安全机制区块链技术具有安全机制,其中最核心的安全机制就是密码学算法。
通过加密算法,可以保证交易和数据的安全和私密性,防止黑客攻击和信息泄露。
3.智能合约智能合约是指区块链上的自动化合约,它能够执行和管理合约条件。
智能合约是区块链上的应用程序,运行在区块链上,由合约主体和代码共同定义。
三、区块链技术的实践1.金融领域在金融领域中,区块链技术可以用于支付、结算、交易、贷款、投资等领域,由于区块链具有不可篡改、安全可靠的特点,结合智能合约和数字货币,将会引领金融业的变革。
2.物联网在物联网领域中,区块链技术可以用于设备之间的互联互通和数据交换。
各种数据和信息都可以在区块链上进行传输和存储,通过智能合约,实现设备之间的点对点交互。
3.政府和社会服务区块链技术可以用于政府和社会服务领域的数字化管理,例如实现无纸化的办公流程、医疗健康信息的共享管理、义务教育和基本医疗保障等公共服务的平台化管理等。
软件开发中的区块链技术1. 什么是区块链?在软件开发中,区块链技术逐渐得到了广泛的应用。
那么,什么是区块链呢?区块链是一种去中心化的数据库技术,它是由一系列不同的区块组成的。
每个区块都有自己的编号和独特的“指纹”,这个“指纹”是由一个数字签名算法生成的。
区块链分布式的方式存储和传输数据,因此可以避免单点故障,也很难被篡改和删除。
2. 区块链技术的优势在软件开发中,区块链技术有很多优势。
首先,区块链使用加密技术来确保数据的安全性。
其次,区块链的去中心化的特性可以避免被黑客攻击。
此外,区块链技术还增加了数据的透明度和可追溯性,可以帮助开发者更好地记录和审计数据。
3. 区块链在软件开发中的应用在软件开发中,区块链技术被广泛应用于不同的领域。
例如,智能合约,是一种可以自动执行合规和交易的自执行代码。
区块链可以让智能合约更加安全,可靠和高效。
此外,区块链也被用作数字资产的管理和交易,例如比特币和以太坊等加密货币。
区块链技术也可以用于数字身份验证,供应链管理,以及电子投票等方面。
4. 区块链技术的未来由于区块链技术在软件开发中具有很多优点,因此其未来也是非常有前途的。
未来,区块链技术可能会被应用到更多的领域,例如金融,医疗,政府,以及广告等方面。
在这个过程中,开发者需要不断地学习和掌握区块链技术的知识,才能更好地运用它。
此外,随着区块链技术的发展,也需要对相关法律法规进行修订和完善,以确保其人民的合法权益。
5. 最后总之,区块链技术在软件开发中的应用已经开始飞速发展,其面对的机遇和挑战也同样巨大。
我们需要不断地更新自己的学习和掌握区块链技术的知识,才能更好地发挥其应用的作用并创造更大的价值。
区块链开发技术全览随着科技的不断进步,新兴技术不断涌现,区块链技术是其中一种备受瞩目的技术。
从最初的比特币,到今天已经发展成了各种各样的应用场景,例如数字货币、供应链管理、数字版权保护等等。
那么,区块链的开发技术是什么,有哪些技术要点?本文将对区块链开发技术进行全面介绍。
一、区块链概述区块链是一种分布式数据库技术,通过构建分布式节点的方式,实现数据的公开透明,同时由于数据可以进行去中心化的管理,所以能够降低操纵风险,保证数据的真实性和安全性。
区块链由许多区块组成,每个区块存储着一定量的数据,同时它包括了前一区块的hash值,从而确保了数据的完整性和顺序。
二、区块链开发技术1. 智能合约智能合约是区块链技术的核心之一。
它可以定义和执行合约,并且完全自动化。
智能合约可以实现不同的业务逻辑,使得区块链应用得到了广泛应用。
因此,智能合约是进行区块链开发不可缺少的技术。
2. Hash算法Hash算法是区块链中的一个重要部分,它可以用于对区块和数据进行加密和验证。
区块链中常见的Hash算法有SHA256、RIPEMD-160、SHA-3等。
这些算法都是不可逆的,即无法通过结果反推出原始数据,使得数据更加安全。
3. 分布式存储区块链的数据是存储在分布式数据库上的,这个数据库会分布在网络的不同节点上。
分布式存储能够使得数据更好地管理和共享,防止单点故障问题。
4. P2P网络区块链是构建在P2P网络上的,每个节点可以与其他节点进行直接通信。
这个网络的去中心化结构使得区块链的数据极为安全,同时也可以降低网络的延迟和提高数据吞吐量。
5. 共识机制共识机制是区块链中重要的一个技术。
它定义了如何决定哪个节点有资格添加新的区块和确认交易,并采用防止操纵的方式,确保每个参与者的公平性和诚实性。
三、区块链应用场景随着区块链技术的提高,它在各个行业得到了广泛的应用,例如金融领域、物流管理领域、证券交易领域、医疗保健领域等等。
1. 数字货币数字货币是区块链技术最早的应用之一。
软件工程师区块链技术探索与实践在当今数字化的时代,技术的发展日新月异,其中区块链技术无疑是最具创新性和颠覆性的技术之一。
作为一名软件工程师,深入探索和实践区块链技术不仅是对自身技术能力的挑战,更是为了适应行业发展的必然选择。
区块链,从本质上来说,是一种去中心化的分布式账本技术。
它通过加密算法、共识机制等手段,确保了数据的安全性、完整性和不可篡改性。
这一特性使得区块链在众多领域都有着广阔的应用前景,如金融、供应链、医疗、物联网等。
对于软件工程师来说,理解区块链的底层原理是进行相关开发的基础。
区块链的核心技术包括哈希算法、数字签名、共识机制、智能合约等。
哈希算法用于生成数据的唯一标识,保证数据的完整性和一致性。
数字签名则确保了交易的合法性和不可否认性。
而共识机制则是解决分布式系统中节点之间如何达成一致的关键,常见的共识机制有工作量证明(PoW)、权益证明(PoS)、委托权益证明(DPoS)等。
智能合约则是一种自动执行的合约,它可以在区块链上实现各种复杂的业务逻辑。
在实际的开发过程中,软件工程师需要选择合适的区块链平台和开发工具。
目前,市场上有众多的区块链平台可供选择,如比特币、以太坊、超级账本等。
每个平台都有其特点和适用场景。
比特币作为最早的区块链应用,主要用于数字货币领域。
以太坊则提供了强大的智能合约功能,支持更复杂的应用开发。
超级账本则侧重于企业级应用,提供了更高的性能和安全性。
开发工具方面,也有很多优秀的选择。
例如,Truffle 是一个常用的以太坊开发框架,它提供了项目的创建、编译、部署、测试等一系列功能,大大提高了开发效率。
Web3js 则是一个用于与以太坊节点进行交互的 JavaScript 库,使得开发者可以在网页应用中方便地调用区块链的功能。
当我们着手进行区块链应用的开发时,首先需要进行需求分析。
明确应用的业务场景、用户需求和功能要求。
比如,在供应链领域,我们可能需要实现产品溯源、物流信息跟踪等功能;在金融领域,可能需要构建去中心化的借贷平台、跨境支付系统等。
区块链及其核心技术概览1 从实体货币到数字货币区块链最初的思想诞生于无数先哲对于用数字货币替代实体货币的探讨和设计中。
1.货币的历史演化众所周知,货币是人类文明发展过程中的一大发明。
其最重要的职能包括价值尺度、流通手段、贮藏手段等。
很难想象离开了货币,现代社会庞大而复杂的经济和金融体系如何保持运转。
也正是因为它如此重要,货币的设计和发行机制是关系到国计民生的大事。
历史上,在自然和人为因素的干预下,货币的形态经历了多个阶段的演化,包括实物货币、金属货币、代用货币、信用货币、电子货币、数字货币等。
近代以前相当长的一段时间里,货币的形态一直是以实体的形式存在,可统称为“实体货币”。
计算机诞生后,为货币的虚拟化提供了可能性。
同时,货币自身的价值依托也不断发生演化,从最早的实物价值、发行方信用价值,直到今天的对科学技术和信息系统(包括算法、数学、密码学、软件等)的信任价值。
提示中国最早关于货币的确切记载“夏后以玄币”,出现在恒宽的《盐铁论·错币》。
2.纸币的缺陷理论上,一般等价物都可以作为货币使用。
当今世界最常见的货币制度是纸币本位制,因为纸质货币既方便携带、不易仿制,又相对容易辨伪。
或许有人会认为信用卡等电子方式相对于纸币等货币形式使用起来更为方便。
确实,信用卡在某些场景下会更为便捷,但它依赖背后的集中式支付体系,一旦碰到支付系统故障、断网、缺乏支付终端等情况,信用卡就无法使用。
另外,货币形式相对电子支付方式还可以提供更好的匿名性。
目前,无论是货币形式,还是信用卡形式,都需要额外的支持机构(例如银行)来完成生产、分发、管理等操作。
中心化的结构固然易于管理,但也带来了额外成本和安全风险。
诸如伪造、信用卡诈骗、盗刷、转账骗局等安全事件屡见不鲜。
很显然,如果能实现一种数字货币,既有货币方便易用的特性,又能消除纸质货币的缺陷,无疑将极大提高社会整体经济活动的运作效率。
让我们来对比一下现有的数字货币(以比特币为例)和现实生活中的纸币,两者的优劣见表1-1。
表1-1 数字货币和纸币的对比可见,数字货币并非在所有领域都优于已有的货币形式。
要比较两者的优劣应该针对具体情况具体分析。
不带前提地鼓吹数字货币并不是一种科学和严谨的态度。
实际上,仔细观察数字货币的应用情况就会发现,虽然以比特币为代表的数字货币已在众多领域得到应用,但目前还没有任何一种数字货币能完全替代已有货币。
另外,虽然当前的数字货币“实验”已经取得了巨大成功,但局限也很明显:其依赖的区块链和分布式账本技术还缺乏大规模场景的考验;系统的性能和安全性还有待提升;资源的消耗还过高等。
这些问题的解决,有待金融科技的进一步发展。
注意严格来讲,货币(m o n e y)不等于现金或通货(c a s h/c u rr e n c y),货币的含义范围更广。
3.“去中心化”的技术难关虽然数字货币带来的预期优势可能很美好,但要设计和实现一套能经得住实用考验的数字货币并非易事。
现实生活中常用的纸币具备良好的可转移性,可以相对容易地完成价值的交割。
但是对于数字货币来说,数字化内容容易被复制,数字货币持有人可以将同一份货币发给多个接收者,这种攻击称为“双重支付攻击”(double-spend)。
也许有人会想到,银行中的货币实际上也是数字化的,因为通过电子账号里面的数字记录了客户的资产。
说的没错,有人称这种电子货币模式为“数字货币1.0”,它实际上依赖于一个前提:假定存在一个安全可靠的第三方记账机构负责记账,这个机构负责所有的担保环节,最终完成交易。
中心化控制下,数字货币的实现相对容易。
但是,很多时候很难找到一个安全可靠的第三方记账机构来充当这个中心管控的角色。
例如,发生贸易的两国可能缺乏足够的外汇储备用以支付;汇率的变化等导致双方对合同有不同意见;网络上的匿名双方进行直接买卖而不通过电子商务平台;交易的两个机构彼此互不信任,找不到双方都认可的第三方担保;使用第三方担保系统,但某些时候可能无法连接;第三方的系统可能会出现故障或受到篡改攻击……这个时候,就只有实现去中心化(d e-c e n t r a li z e d)或多中心化(m u l t i-c e n t r a li z e d)的数字货币系统。
在“去中心化”的场景下,实现数字货币存在如下几个难题:·货币的防伪:谁来负责对货币的真伪进行鉴定;·货币的交易:如何确保货币从一方安全转移到另外一方;·避免双重支付:如何避免同一份货币支付给多个接收者。
可见,在不存在第三方记账机构的情况下,实现一个数字货币系统的挑战着实不小。
能否通过技术创新来解决这个难题呢?众多金融专家、科研人员向着这个方向不懈努力了数十年,创造出了许多具有深远影响的巧妙设计。
2站在巨人的肩膀上从上世纪80年代开始,数字货币技术就一直是研究的热门,前后经历了几代演进,比较典型的成果包括e-Cash、HashCash、B-money等。
1983年,D a v i d C h a u m最早在论文《B li n d S i g n a t u r e f o rU n t r a c e a b l e P a y m e n t s》中提出了e-C a s h,并于1989年创建了D i g i c a s h公司。
e-C a s h系统是首个匿名化的数字加密货币(anonymous cryptographic electronic money或electronic cash system),基于David Chaum自己发明的盲签名技术,曾被应用于部分银行的小额支付系统中。
e-Cash依赖于一个中心化的中介机构,这导致它最终失败。
1997年,Adam Back发明了HashCash,来解决邮件系统中DoS攻击问题。
HashCash首次提出用工作量证明(Proof of Work,PoW)机制来获取额度,该机制后来被随后出现的数字货币技术所采用。
1998年,W e i D a i提出了B-m o n e y,将P o W引入数字货币生成过程中。
B-m o n e y 同时是首个面向去中心化设计的数字货币。
从概念上看B-money已经比较完善,但是很遗憾,其未能提出具体的设计实现。
上面这些数字货币都或多或少地依赖于一个第三方的信用担保系统。
直到比特币的出现,将PoW与共识机制联系在一起,首次从实践意义上实现了一套去中心化的数字货币系统。
比特币依托的分布式网络无需任何管理机构,自身通过数学和密码学原理来确保所有交易的成功进行,并且,比特币自身的价值通过背后的计算力进行背书。
这也促使人们开始思考,在越来越数字化的世界中,应该如何发行货币,以及如何衡量价值。
目前,除了像比特币这样完全丢弃已有体系的分布式技术之外,仍然存在中心化代理模式的数字货币机制,包括类似P a y P a l这样的平台,通过跟已有的支付系统合作,代理完成交易。
现在还很难讲哪种模式将会成为日后的主流,未来甚至还可能出现更先进的技术。
但毫无疑问,这些成果都为后来的数字货币设计提供了极具价值的参考;而站在巨人们肩膀上的比特币,必将在人类货币史上留下难以磨灭的印记。
3了不起的社会学实验1.比特币的诞生2008年10月31日,一位化名S a t o s h i N a k a m o t o(中本聪)的人在m e t z do w d密码学邮件列表中提出了比特币(B i t c o i n)的设计白皮书《B i t c o i n:A P ee r-t o- Peer Electronic Cash System》,并在2009年公开了最初的实现代码。
首个比特币于UTC时间2009年1月3日18∶15∶05生成。
但比特币真正流行开来并被人们所关注则是至少两年以后了。
作为开源项目,比特币很快吸引了大量开发者的加入,目前的官方网站提供了比特币相关的代码实现和各种工具软件。
除了精妙的设计理念外,比特币最为人津津乐道的一点是发明人“中本聪”到目前为止尚无法确认真实身份。
也有人推测,“中本聪”背后可能不止一个人,而是一个团队。
这些猜测都为比特币项目带来了不少传奇色彩。
2.比特币的意义和价值直到今天,关于比特币的话题仍充满了不少争议。
但大部分人应该都会认可,比特币是数字货币历史上,甚至整个金融历史上一次了不起的社会学实验。
比特币网络自2009年上线以来,在无人管理的情况下,已经在全球范围内7×24小时运行超过8年时间,成功处理了几百万笔交易,甚至支持过单笔1.5亿美元的交易。
更为难得的是,比特币网络从未出现过重大的系统故障。
比特币网络目前由数千个核心节点参与构成,不需要任何中心化的支持机构参与,纯靠分布式机制支持了稳定上升的交易量。
比特币首次真正从实践意义上实现了安全可靠的去中心化数字货币机制,这也是它受到无数金融科技从业者热捧的根本原因。
作为一种概念货币,比特币主要希望解决已有货币系统面临的几个核心问题:·被掌控在单一机构手中,容易被攻击;·自身的价值无法保证,容易出现波动;·无法匿名化交易,不够隐私。
在前文中曾探讨过,要实现一套去中心化的数字货币机制,最关键的是要建立一套可靠的交易记录系统,以及形成一套合理的货币发行机制。
这个交易记录系统要能准确、公正地记录发生过的每一笔交易,并且无法被恶意篡改。
对比已有的银行系统,可以看出,现有的银行机制作为金融交易的第三方中介机构,有代价地提供了交易记录服务。
如果参与交易的多方都完全相信银行的记录(数据库),就不存在信任问题。
可是如果是更大范围(甚至跨多家银行)进行流通的货币呢?哪家银行的系统能提供完全可靠不中断的服务呢?唯一可能的方案是一套分布式账本。
这个账本可以被所有用户自由访问,而且任何个体都无法对所记录的数据进行恶意篡改和控制。
为了实现这样一个前所未有的账本系统,比特币网络巧妙地设计了区块链结构,提供了可靠、无法被恶意篡改的数字货币账本功能。
比特币网络中,货币的发行是通过比特币协议来规定的。
货币总量受到控制,发行速度随时间自动进行调整。
既然总量一定,那么单个比特币的价值会随着越来越多的经济实体认可比特币而水涨船高。
发行速度的自动调整则避免出现通胀或者滞涨的情况。
另一方面,也要冷静地看到,作为社会学实验,比特币已经获得了巨大的成功,特别是基于区块链技术,已经出现了许多颇有价值的商业场景和创新技术。
但这绝不意味着比特币自身必然能够进入未来的商业体系中。
3.更有价值的区块链技术如果说比特币是影响力巨大的社会学实验,那么从比特币核心设计中提炼出来的区块链技术,则让大家看到了塑造更高效、更安全的未来商业网络的可能。
2014年开始,比特币背后的区块链技术开始逐渐受到大家关注,并进一步引发了分布式记账本(d i s t r i b u t e d l e dg e r)技术的革新浪潮。