区块链生产速度一致性原则 区块链生产速度一致性

今天给各位分享区块链生产速度一致性的知识，其中也会对区块链生产速度一致性原则进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

什么是区块链技术？区块链技术的核心构成是什么？

什么是区块链技术？区块链技术的核心构成是什么？

什么是区块链技术：

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法 。

区块链（Blockchain）是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。

区块链技术的核心构成：

区块链主要解决的交易的信任和安全问题，因此它针对这个问题提出了四个技术创新：

第一个叫分布式账本，就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，而且每一个节点都记录的是完整的账目，因此它们都可以参与监督交易合法性，同时也可以共同为其作证。

跟传统的分布式存储有所不同，区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。 [8]

没有任何一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由于记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目就不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。

第二个叫做非对称加密和授权技术，存储在区块链上的交易信息是公开的，但是账户身份信息是高度加密的，只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到，从而保证了数据的安全和个人的隐私。

第三个叫做共识机制，就是所有记账节点之间怎么达成共识，去认定一个记录的有效性，这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全性之间取得平衡。

区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点，其中“少数服从多数”并不完全指节点个数，也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时，所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。 [8]

以比特币为例，采用的是工作量证明，只有在控制了全网超过51%的记账节点的情况下，才有可能伪造出一条不存在的记录。当加入区块链的节点足够多的时候，这基本上不可能，从而杜绝了造假的可能。

最后一个技术特点叫智能合约，智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据，可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。以保险为例，如果说每个人的信息（包括医疗信息和风险发生的信息）都是真实可信的，那就很容易的在一些标准化的保险产品中，去进行自动化的理赔。

在保险公司的日常业务中，虽然交易不像银行和证券行业那样频繁，但是对可信数据的依赖是有增无减。因此，笔者认为利用区块链技术，从数据管理的角度切入，能够有效地帮助保险公司提高风险管理能力。具体来讲主要分投保人风险管理和保险公司的风险监督。

区块链技术的核心层是什么？

重庆金窝窝分析：共识机制是区块链技术的核心，共识机制很大程度上决定了整个区块链系统节点之间的相互信任程度，也决定了其他使用者对于区块链上数据的信任程度

区块链技术的构成核心是什么？

重庆金窝窝分析：区块链技术由共识机制、共防机制、分布式存储三大核心技术构成。

三大核心技术由机器信任支持，即通过网络技术支撑实现了交易活动的交易点对点、去中心化、记录信息不可篡改、交易不可逆、信息加密等难题突破。

区块链技术的优势？区块链技术的分类？

区块链技术发展随着应用的不断的拓展而越来越红火，这种来自于各行业需求的强大的发展动力让区块链技术产生了日新月异的变化，从而让各行业取得的成果越来越受瞩目，从专业的技术到资源方面都不断的向这个行业集中，从而让区块链技术发展进入了一个全新的阶段，而这种区块链技术发展所带来的影响也倍受瞩目。

谈及区块链技术，便不得不提比特币。很多人都知道，电子货币比特币并不依靠特定的货币机构发行，而是通过特定算法的大量计算产生。事实上，真正支持比特币的核心便是区块链技术。

看不见、摸不着的比特币如何通过区块链技术运作？业界流传的解读是：可以把区块链看成是通过“去中心化”“去信任”的方式，集体维护可靠数据库的技术方案。通俗来说，该技术可被理解为全体参与记账的技术，过去人们使用一台台中心化的服务器记账，而在区块链技术系统中，每个人都可以参与记账，并共同认定记录的真伪。

“通过这项技术，即使没有中立的第三方机构，互不信任的双方也能实现合作。简而言之，区块链类似一台‘创造信任的机器’。”布比公司是国内领先的区块链服务商，在区块链技术平台方面取得多项突破，能够满足数千万级用户规模的场景，并且具备快速构建上层应用业务的能力。

各方参与记录、存储信息的区块链技术采用去中心化的分布式结构，节省了大量的中介成本，能更好地确保数据安全；同时，它拥有不可篡改的时间戳，可以有效解决数据追踪、信息防伪等问题。

将成互联网金融下一个风口？

虽然区块链伴随比特币出现，但该技术的衍生价值已超越了数字货币。布比区块链专注于区块链技术和产品的创新，已拥有多项核心技术，开发了自有的区块链服务平台。以去中心化信任为核心，致力于打造开放式价值流通网络，让数字资产都自由流动起来。布比要做的是一项新的技术和产品——实现真正的价值流通，使得互联网到达一个新的高度。如果有了这个技术的应用，在转移资产的时候就可以没有中心机构了，可以实现我们之间资产的直接转移。

在目前的国际金融市场上，美国中央银行、瑞士银行，以及一些保险、期货公司，都在争相开发区块链技术。方亮介绍，在互联网金融行业中，区块链技术将首先影响支付系统、证券结算系统、交易数据库等金融基础设施；随后该技术也会扩及一般性金融业务，比如信用体系、“反洗钱”等。

“金融领域支付清算体系将朝着去中心化趋势演进，由区块链技术支持的电子账本是无差错、不可篡改的可靠系统，对支付、清算、交易、确权等都有深刻影响。”李岩说。

因此，业界人士认为，区块链技术可能是互联网金融行业的下一个风口。随着万物互联程度加深，中国社会科学院金融研究所所长助理杨涛也表示，区块链将使所有个体都有可能成为金融资源配置中的重要节点，也将促进现有金融体系规则的改良，构建共享共赢式的金融发展生态体系。

区块链技术将影响多个行业

“区块链技术在大数据时代有着广泛的应用。”李岩坦言，目前除了互联网金融领域，区块链技术已在多个领域展开应用，并展现出了大好前景。

比如，医疗保健行业已从区块链技术中收益颇多。现实中患者私密信息泄露情况时有发生，医疗部门的中心化数据库或文件柜式管理已不再是最优选择。医疗机构正通过区块链技术，实现对患者隐私信息的保密。

另外，区块链技术在法律方面也具有重要意义。一些民事领域时常出现举证定责难的情况，而区块链技术则可以记录下每个步骤，帮助司法机关认定具体责任人。

“尤其在涉及资产领域，无论是房产、汽车等实物资产，还是健康、名誉等无形资产，都能利用该技术完成登记、交易、追踪。可以这样说，任何缺乏信任的生产生活领域，区块链技术都将有用武之地。”

区块链技术发展也带来了各行业运营观念的变化，全新的技术与全新的理念促进了各行业的新的发展，这种推动力对于社会的影响，经济活动的促进也是巨大的，很多崭新的行业现象将会陆续发生，而大众也拭目以待，期待这种全新的技术为各行业所用，更好的造福各行业。

什么是区块链技术，区块链技术是什么意思

所谓区块链技术，也被称之为分布式账本技术，是一种互联网数据库技术，其特点是去中心化、公开透明，让每个人均可参与数据库记录。

用通俗的话阐述：如果把数据库假设成一本账本，读写数据库就可以看做一种记账的行为，区块链技术的原理就是在一段时间内找出记账最快最好的人，由这个人来记账，然后将账本的这一页信息发给整个系统里的其他所有人。这也就相当于改变数据库所有的记录，发给全网的其他每个节点，所以区块链技术也称为分布式账本（distributed ledger）。

金窝窝区块链技术的核心技术是什么？

重庆金窝窝分析区块链技术的核心技术如下：

分布式账本技术、非对称加密技术以及智能合约。

金窝窝区块链技术的核心是什么？

区块链的核心在于，它把所有的信息都存储在独立的个人计算机网络中，使其变成去中心化的、分布式的结构。

这意味着系统不为某个主控公司或某一个人所有，而是每个人都能使用并运行该系统。

人人链区块链技术的核心功能是什么

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什么是区块链技术？

区块链都已经炒疯了，你却对它一无所知！

区块链是一个由不同节点共同参与的分布式数据库系统，是开放式的账簿系统（ledger）。

它是由一串按照密码学方法产生的数据块或数据包组成，即区块（block），对每一个区块数据信息都自动加盖时间戳，从而计算出一个数据加密数值，即哈希值（hash）。

区块链技术本质上是一种分布式记账技术。它能让每个人手中都有一份即时同步的账本，整个网络中每一笔发生的交易都会有成千上万的备份，并且同步记录。作恶者试图进行篡改账本数据时必须更改大多数人手中的账本才能达成目的。

区块链 --- 共识算法

PoW算法是一种防止分布式服务资源被滥用、拒绝服务攻击区块链生产速度一致性的机制。它要求节点进行适量消耗时间和资源的复杂运算区块链生产速度一致性，并且其运算结果能被其他节点快速验算区块链生产速度一致性，以耗用时间、能源做担保，以确保服务与资源被真正的需求所使用。

PoW算法中最基本的技术原理是使用哈希算法。假设求哈希值Hash(r)，若原始数据为r（raw），则运算结果为R（Result）。

R = Hash(r)

哈希函数Hash()的特性是，对于任意输入值r，得出结果R，并且无法从R反推回r。当输入的原始数据r变动1比特时，其结果R值完全改变。在比特币的PoW算法中，引入算法难度d和随机值n，得到以下公式：

Rd = Hash(r+n)

该公式要求在填入随机值n的情况下，计算结果Rd的前d字节必须为0。由于哈希函数结果的未知性，每个矿工都要做大量运算之后，才能得出正确结果，而算出结果广播给全网之后，其他节点只需要进行一次哈希运算即可校验。PoW算法就是采用这种方式让计算消耗资源，而校验仅需一次。

PoS算法要求节点验证者必须质押一定的资金才有挖矿打包资格，并且区域链系统在选定打包节点时使用随机的方式，当节点质押的资金越多时，其被选定打包区块的概率越大。

POS模式下，每个币每天产生1币龄，比如你持有100个币，总共持有了30天，那么，此时你的币龄就为3000。这个时候，如果你验证了一个POS区块，你的币龄就会被清空为0，同时从区块中获得相对应的数字货币利息。

节点通过PoS算法出块的过程如下：普通的节点要成为出块节点，首先要进行资产的质押，当轮到自己出块时，打包区块，然后向全网广播，其他验证节点将会校验区块的合法性。

DPoS算法和PoS算法相似，也采用股份和权益质押。

但不同的是，DPoS算法采用委托质押的方式，类似于用全民选举代表的方式选出N个超级节点记账出块。

选民把自己的选票投给某个节点，如果某个节点当选记账节点，那么该记账节点往往在获取出块奖励后，可以采用任意方式来回报自己的选民。

这N个记账节点将轮流出块，并且节点之间相互监督，如果其作恶，那么会被扣除质押金。

通过信任少量的诚信节点，可以去除区块签名过程中不必要的步骤，提高了交易的速度。

拜占庭问题：

拜占庭是古代东罗马帝国的首都，为了防御在每块封地都驻扎一支由单个将军带领的军队，将军之间只能靠信差传递消息。在战争时，所有将军必须达成共识，决定是否共同开战。

但是，在军队内可能有叛徒，这些人将影响将军们达成共识。拜占庭将军问题是指在已知有将军是叛徒的情况下，剩余的将军如何达成一致决策的问题。

BFT：

BFT即拜占庭容错，拜占庭容错技术是一类分布式计算领域的容错技术。拜占庭假设是对现实世界的模型化，由于硬件错误、网络拥塞或中断以及遭到恶意攻击等原因，计算机和网络可能出现不可预料的行为。拜占庭容错技术被设计用来处理这些异常行为，并满足所要解决的问题的规范要求。

拜占庭容错系统 ：

发生故障的节点被称为 拜占庭节点 ，而正常的节点即为 非拜占庭节点 。

假设分布式系统拥有n台节点，并假设整个系统拜占庭节点不超过m台（n ≥ 3m + 1），拜占庭容错系统需要满足如下两个条件：

另外，拜占庭容错系统需要达成如下两个指标：

PBFT即实用拜占庭容错算法，解决了原始拜占庭容错算法效率不高的问题，算法的时间复杂度是O(n^2)，使得在实际系统应用中可以解决拜占庭容错问题

PBFT是一种状态机副本复制算法，所有的副本在一个视图（view）轮换的过程中操作，主节点通过视图编号以及节点数集合来确定，即：主节点 p = v mod |R|。v：视图编号，|R|节点个数，p：主节点编号。

PBFT算法的共识过程如下：客户端（Client）发起消息请求（request），并广播转发至每一个副本节点（Replica），由其中一个主节点（Leader）发起提案消息pre-prepare，并广播。其他节点获取原始消息，在校验完成后发送prepare消息。每个节点收到2f+1个prepare消息，即认为已经准备完毕，并发送commit消息。当节点收到2f+1个commit消息，客户端收到f+1个相同的reply消息时，说明客户端发起的请求已经达成全网共识。

具体流程如下 ：

客户端c向主节点p发送REQUEST, o, t, c请求。o: 请求的具体操作，t: 请求时客户端追加的时间戳，c：客户端标识。REQUEST: 包含消息内容m，以及消息摘要d(m)。客户端对请求进行签名。

主节点收到客户端的请求，需要进行以下交验：

a. 客户端请求消息签名是否正确。

非法请求丢弃。正确请求，分配一个编号n，编号n主要用于对客户端的请求进行排序。然后广播一条PRE-PREPARE, v, n, d, m消息给其他副本节点。v：视图编号，d客户端消息摘要，m消息内容。PRE-PREPARE, v, n, d进行主节点签名。n是要在某一个范围区间内的[h, H]，具体原因参见 垃圾回收 章节。

副本节点i收到主节点的PRE-PREPARE消息，需要进行以下交验：

a. 主节点PRE-PREPARE消息签名是否正确。

b. 当前副本节点是否已经收到了一条在同一v下并且编号也是n，但是签名不同的PRE-PREPARE信息。

c. d与m的摘要是否一致。

d. n是否在区间[h, H]内。

非法请求丢弃。正确请求，副本节点i向其他节点包括主节点发送一条PREPARE, v, n, d, i消息, v, n, d, m与上述PRE-PREPARE消息内容相同，i是当前副本节点编号。PREPARE, v, n, d, i进行副本节点i的签名。记录PRE-PREPARE和PREPARE消息到log中，用于View Change过程中恢复未完成的请求操作。

主节点和副本节点收到PREPARE消息，需要进行以下交验：

a. 副本节点PREPARE消息签名是否正确。

b. 当前副本节点是否已经收到了同一视图v下的n。

c. n是否在区间[h, H]内。

d. d是否和当前已收到PRE-PPREPARE中的d相同

非法请求丢弃。如果副本节点i收到了2f+1个验证通过的PREPARE消息，则向其他节点包括主节点发送一条COMMIT, v, n, d, i消息，v, n, d, i与上述PREPARE消息内容相同。COMMIT, v, n, d, i进行副本节点i的签名。记录COMMIT消息到日志中，用于View Change过程中恢复未完成的请求操作。记录其他副本节点发送的PREPARE消息到log中。

主节点和副本节点收到COMMIT消息，需要进行以下交验：

a. 副本节点COMMIT消息签名是否正确。

b. 当前副本节点是否已经收到了同一视图v下的n。

c. d与m的摘要是否一致。

d. n是否在区间[h, H]内。

非法请求丢弃。如果副本节点i收到了2f+1个验证通过的COMMIT消息，说明当前网络中的大部分节点已经达成共识，运行客户端的请求操作o，并返回REPLY, v, t, c, i, r给客户端，r：是请求操作结果，客户端如果收到f+1个相同的REPLY消息，说明客户端发起的请求已经达成全网共识，否则客户端需要判断是否重新发送请求给主节点。记录其他副本节点发送的COMMIT消息到log中。

如果主节点作恶，它可能会给不同的请求编上相同的序号，或者不去分配序号，或者让相邻的序号不连续。备份节点应当有职责来主动检查这些序号的合法性。

如果主节点掉线或者作恶不广播客户端的请求，客户端设置超时机制，超时的话，向所有副本节点广播请求消息。副本节点检测出主节点作恶或者下线，发起View Change协议。

View Change协议 ：

副本节点向其他节点广播VIEW-CHANGE, v+1, n, C , P , i消息。n是最新的stable checkpoint的编号， C 是 2f+1验证过的CheckPoint消息集合， P 是当前副本节点未完成的请求的PRE-PREPARE和PREPARE消息集合。

当主节点p = v + 1 mod |R|收到 2f 个有效的VIEW-CHANGE消息后，向其他节点广播NEW-VIEW, v+1, V , O 消息。 V 是有效的VIEW-CHANGE消息集合。 O 是主节点重新发起的未经完成的PRE-PREPARE消息集合。PRE-PREPARE消息集合的选取规则：

副本节点收到主节点的NEW-VIEW消息，验证有效性，有效的话，进入v+1状态，并且开始 O 中的PRE-PREPARE消息处理流程。

在上述算法流程中，为了确保在View Change的过程中，能够恢复先前的请求，每一个副本节点都记录一些消息到本地的log中，当执行请求后副本节点需要把之前该请求的记录消息清除掉。

最简单的做法是在Reply消息后，再执行一次当前状态的共识同步，这样做的成本比较高，因此可以在执行完多条请求K（例如：100条）后执行一次状态同步。这个状态同步消息就是CheckPoint消息。

副本节点i发送CheckPoint, n, d, i给其他节点，n是当前节点所保留的最后一个视图请求编号，d是对当前状态的一个摘要，该CheckPoint消息记录到log中。如果副本节点i收到了2f+1个验证过的CheckPoint消息，则清除先前日志中的消息，并以n作为当前一个stable checkpoint。

这是理想情况，实际上当副本节点i向其他节点发出CheckPoint消息后，其他节点还没有完成K条请求，所以不会立即对i的请求作出响应，它还会按照自己的节奏，向前行进，但此时发出的CheckPoint并未形成stable。

为了防止i的处理请求过快，设置一个上文提到的 高低水位区间[h, H] 来解决这个问题。低水位h等于上一个stable checkpoint的编号，高水位H = h + L，其中L是我们指定的数值，等于checkpoint周期处理请求数K的整数倍，可以设置为L = 2K。当副本节点i处理请求超过高水位H时，此时就会停止脚步，等待stable checkpoint发生变化，再继续前进。

在区块链场景中，一般适合于对强一致性有要求的私有链和联盟链场景。例如，在IBM主导的区块链超级账本项目中，PBFT是一个可选的共识协议。在Hyperledger的Fabric项目中，共识模块被设计成可插拔的模块，支持像PBFT、Raft等共识算法。

Raft基于领导者驱动的共识模型，其中将选举一位杰出的领导者(Leader)，而该Leader将完全负责管理集群，Leader负责管理Raft集群的所有节点之间的复制日志。

下图中，将在启动过程中选择集群的Leader（S1），并为来自客户端的所有命令/请求提供服务。 Raft集群中的所有节点都维护一个分布式日志（复制日志）以存储和提交由客户端发出的命令（日志条目）。 Leader接受来自客户端的日志条目，并在Raft集群中的所有关注者（S2，S3，S4，S5）之间复制它们。

在Raft集群中，需要满足最少数量的节点才能提供预期的级别共识保证， 这也称为法定人数。 在Raft集群中执行操作所需的最少投票数为 (N / 2 +1) ，其中N是组中成员总数，即 投票至少超过一半 ，这也就是为什么集群节点通常为奇数的原因。 因此，在上面的示例中，我们至少需要3个节点才能具有共识保证。

如果法定仲裁节点由于任何原因不可用，也就是投票没有超过半数，则此次协商没有达成一致，并且无法提交新日志。

数据存储：Tidb/TiKV

日志：阿里巴巴的 DLedger

服务发现：Consul etcd

集群调度：HashiCorp Nomad

只能容纳故障节点(CFT)，不容纳作恶节点

顺序投票，只能串行apply，因此高并发场景下性能差

Raft通过解决围绕Leader选举的三个主要子问题，管理分布式日志和算法的安全性功能来解决分布式共识问题。

当我们启动一个新的Raft集群或某个领导者不可用时，将通过集群中所有成员节点之间协商来选举一个新的领导者。 因此，在给定的实例中，Raft集群的节点可以处于以下任何状态: 追随者(Follower)，候选人(Candidate)或领导者(Leader)。

系统刚开始启动的时候，所有节点都是follower，在一段时间内如果它们没有收到Leader的心跳信号，follower就会转化为Candidate区块链生产速度一致性；

如果某个Candidate节点收到大多数节点的票，则这个Candidate就可以转化为Leader，其余的Candidate节点都会回到Follower状态区块链生产速度一致性；

一旦一个Leader发现系统中存在一个Leader节点比自己拥有更高的任期(Term)，它就会转换为Follower。

Raft使用基于心跳的RPC机制来检测何时开始新的选举。 在正常期间， Leader 会定期向所有可用的 Follower 发送心跳消息（实际中可能把日志和心跳一起发过去）。 因此，其他节点以 Follower 状态启动，只要它从当前 Leader 那里收到周期性的心跳，就一直保持在 Follower 状态。

当 Follower 达到其超时时间时，它将通过以下方式启动选举程序：

根据 Candidate 从集群中其他节点收到的响应，可以得出选举的三个结果。

共识算法的实现一般是基于复制状态机（Replicated state machines），何为 复制状态机 ：

简单来说： 相同的初识状态 + 相同的输入 = 相同的结束状态 。不同节点要以相同且确定性的函数来处理输入，而不要引入一下不确定的值，比如本地时间等。使用replicated log是一个很不错的注意，log具有持久化、保序的特点，是大多数分布式系统的基石。

有了Leader之后，客户端所有并发的请求可以在Leader这边形成一个有序的日志（状态）序列，以此来表示这些请求的先后处理顺序。Leader然后将自己的日志序列发送Follower，保持整个系统的全局一致性。注意并不是强一致性，而是 最终一致性 。

日志由有序编号（log index）的日志条目组成。每个日志条目包含它被创建时的任期号（term），和日志中包含的数据组成，日志包含的数据可以为任何类型，从简单类型到区块链的区块。每个日志条目可以用[ term, index, data]序列对表示，其中term表示任期， index表示索引号，data表示日志数据。

Leader 尝试在集群中的大多数节点上执行复制命令。 如果复制成功，则将命令提交给集群，并将响应发送回客户端。类似两阶段提交(2PC)，不过与2PC的区别在于，leader只需要超过一半节点同意（处于工作状态）即可。

leader 、 follower 都可能crash，那么 follower 维护的日志与 leader 相比可能出现以下情况

当出现了leader与follower不一致的情况，leader强制follower复制自己的log， Leader会从后往前试 ，每次AppendEntries失败后尝试前一个日志条目（递减nextIndex值）， 直到成功找到每个Follower的日志一致位置点（基于上述的两条保证），然后向后逐条覆盖Followers在该位置之后的条目 。所以丢失的或者多出来的条目可能会持续多个任期。

要求候选人的日志至少与其他节点一样最新。如果不是，则跟随者节点将不投票给候选者。

意味着每个提交的条目都必须存在于这些服务器中的至少一个中。如果候选人的日志至少与该多数日志中的其他日志一样最新，则它将保存所有已提交的条目，避免了日志回滚事件的发生。

即任一任期内最多一个leader被选出。这一点非常重要，在一个复制集中任何时刻只能有一个leader。系统中同时有多余一个leader，被称之为脑裂（brain split），这是非常严重的问题，会导致数据的覆盖丢失。在raft中，两点保证了这个属性：

因此， 某一任期内一定只有一个leader 。

当集群中节点的状态发生变化（集群配置发生变化）时，系统容易受到系统故障。 因此，为防止这种情况，Raft使用了一种称为两阶段的方法来更改集群成员身份。 因此，在这种方法中，集群在实现新的成员身份配置之前首先更改为中间状态（称为联合共识）。 联合共识使系统即使在配置之间进行转换时也可用于响应客户端请求，它的主要目的是提升分布式系统的可用性。

区块链是什么？

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

区块链（Blockchain）是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。

含义

狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构， 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

区块链

广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式  。

基础架构模型

区块链基础架构模型

一般说来，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。 其中，数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法；网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等；共识层主要封装网络节点的各类共识算法；激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础；应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中，基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点 。

区块链核心技术简介

区块链主要解决的交易的信任和安全问题，因此它针对这个问题提出了四个技术创新：

第一个叫分布式账本，就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，而且每一个节点都记录的是完整的账目，因此它们都可以参与监督交易合法性，同时也可以共同为其作证。

跟传统的分布式存储有所不同，区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。

没有任何一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由于记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目就不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。

第二个叫做非对称加密和授权技术，存储在区块链上的交易信息是公开的，但是账户身份信息是高度加密的，只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到，从而保证了数据的安全和个人的隐私。

第三个叫做共识机制，就是所有记账节点之间怎么达成共识，去认定一个记录的有效性，这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全性之间取得平衡。

区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点，其中“少数服从多数”并不完全指节点个数，也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时，所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。

以比特币为例，采用的是工作量证明，只有在控制了全网超过51%的记账节点的情况下，才有可能伪造出一条不存在的记录。当加入区块链的节点足够多的时候，这基本上不可能，从而杜绝了造假的可能。

最后一个技术特点叫智能合约，智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据，可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。以保险为例，如果说每个人的信息（包括医疗信息和风险发生的信息）都是真实可信的，那就很容易的在一些标准化的保险产品中，去进行自动化的理赔。

在保险公司的日常业务中，虽然交易不像银行和证券行业那样频繁，但是对可信数据的依赖是有增无减。因此，笔者认为利用区块链技术，从数据管理的角度切入，能够有效地帮助保险公司提高风险管理能力。具体来讲主要分投保人风险管理和保险公司的风险监督。

区块链的发展历程

区块链 – 原始区块链 ，是一种去中心化的数据库，它包含一张被称为区块的列表，有着持续增长并且排列整齐的记录。每个区块都包含一个时间戳和一个与前一区块的链接：设计区块链使得数据不可篡改 — 一旦记录下来，在一个区块中的数据将不可逆。

区块链的设计是一种保护措施，比如（应用于）高容错的分布式计算系统。区块链使混合一致性成为可能。这使区块链适合记录事件、标题、医疗记录和其他需要收录数据的活动、身份识别管理，交易流程管理和出处证明管理。区块链对于金融脱媒有巨大的潜能，对于引导全球贸易有着巨大的影响。

2008年由中本聪第一次提出了区块链的概念，在随后的几年中，成为了电子货币比特币的核心组成部分：作为所有交易的公共账簿。通过利用点对点网络和分布式时间戳服务器，区块链数据库能够进行自主管理。为比特币而发明的区块链使它成为第一个解决重复消费问题的数字货币。比特币的设计已经成为其他应用程序的灵感来源。

1991年，由Stuart Haber和W. Scott Stornetta第一次提出关于区块的加密保护链产品，随后分别由Ross J. Anderson与Bruce SchneierJohn Kelsey分别在在1996年和1998年发表。与此同时，Nick Szabo在1998年进行了电子货币分散化的机制研究，他称此为比特金。2000年，Stefan Konst发表了加密保护链的统一理论，并提出了一整套实施方案。

区块链格式作为一种使数据库安全而不需要行政机构的授信的解决方案首先被应用于比特币。2008年10月，在中本聪的原始论文中，“区块”和“链”这两个字是被分开使用的，而在被广泛使用时被合称为区块-链，到2016年才被变成一个词：“区块链”。在2014年8月，比特币的区块链文件大小达到了20千兆字节。

到2014年，“区块链2.0”成为一个关于去中心化区块链数据库的术语。对这个第二代可编程区块链，经济学家们认为它的成就是“它是一种编程语言，可以允许用户写出更精密和智能的协议，因此，当利润达到一定程度的时候，就能够从完成的货运订单或者共享证书的分红中获得收益”。区块链2.0技术跳过了交易和“价值交换中担任金钱和信息仲裁的中介机构”。它们被用来使人们远离全球化经济，使隐私得到保护，使人们“将掌握的信息兑换成货币”，并且有能力保证知识产权的所有者得到收益。第二代区块链技术使存储个人的“永久数字ID和形象”成为可能，并且对“潜在的社会财富分配”不平等提供解决方案。14 -15截至2016年，区块链2.0链下交易仍旧需要通过Oracle，使任何“基于时间或市场条件[确实需要]的外部数据或事件与区块链交互”。

在2016年，俄罗斯联邦中央证券所（NSD）宣布了一个基于区块链技术的试点项目。许多在音乐产业中具有监管权的机构开始利用区块链技术建立测试模型，用来征收版税和世界范围内的版权管理。2016年7月，IBM在新加坡开设了一个区块链创新研究中心。2016年11月，世界经济论坛的一个工作组举行会议，讨论了关于区块链政府治理模式的发展。据Accenture的一份关于创新理论发展的调查中显示，2016年区块链在经济领域获得的13.5%使用率，使其达到了早期开发阶段。在2016年，行业贸易组织共创了全球区块链论坛，这就是电子商业商会的前身。

该概念在中本聪的白皮书中提出，中本聪创造第一个区块，即“创世区块”。

2009年1月3日，比特币的创始人中本聪在创世区块里留下一句永不可修改的话：

“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks（2009年1月3日，财政大臣正处于实施第二轮银行紧急援助的边缘）。”

当时正是英国的财政大臣达林被迫考虑第二次出手纾解银行危机的时刻，这句话是泰晤士报当天的头版文章标题。

区块链的时间戳服务和存在证明，第一个区块链产生的时间和当时正发生的事件被永久性的保留了下来。

比特币公司BTCC于2015年推出了一项服务“千年之链”即区块链刻字服务，就是采用的以上原理。用户可以将通过这项服务将文字刻在区块链上，永久保存。

数字货币的现状是百花齐放，列出一些常见的：bitcoin、litecoin、dogecoin、dashcoin，除了货币的应用之外，还有各种衍生应用，如Ethereum、Asch等底层应用开发平台以及NXT，SIA，比特股，MaidSafe，Ripple等行业应用。

2016年1月20日，中国人民银行数字货币研讨会宣布对数字货币研究取得阶段性成果。会议肯定了数字货币在降低传统货币发行等方面的价值，并表示央行在探索发行数字货币。中国人民银行数字货币研讨会的表达大大增强了数字货币行业信心。这是继2013年12月5日央行五部委发布关于防范比特币风险的通知之后，第一次对数字货币表示明确的态度。

可以用区块链的一些领域可以是：

▪ 智能合约

▪ 证券交易

▪ 电子商务

▪ 物联网

▪ 社交通讯

▪ 文件存储

▪ 存在性证明

▪ 身份验证

▪ 股权众筹

我们可以把区块链的发展类比互联网本身的发展，未来会在internet上形成一个比如叫做finance-internet的东西，而这个东西就是基于区块链，它的前驱就是bitcoin，即传统金融从私有链、行业链出发（局域网），bitcoin系列从公有链（广域网）出发，都表达了同一种概念——数字资产（DigitalAsset），最终向一个中间平衡点收敛。

区块链的进化方式是：

▪ 区块链1.0——数字货币

▪ 区块链2.0——数字资产与智能合约

▪ 区块链3.0——各种行业分布式应用落地

区块链应该脱实向虚

区块链技术发源于2009年比特币区块链生产速度一致性，并在比特币的基础上衍生出一套技术体系。从2009年到2014年之间是区块链发展比较懵懂的阶段，这个时候是比特币以及它的山寨币发展的时候。当时，大家并不是对区块链的应用非常的明确。这个时候的行业应该叫比特币行业，该行业大部分人从事的都是和比特币相关的产业，包括矿机、挖矿、交易、钱包以及山寨比特币等。

区块链到目前的落地路径是有问题的。人们把区块链等技术拔高到区块链生产速度一致性了第四代工业革命上，把区块链技术类比于蒸汽机、电力等技术。这有对的一方面，也有不对的一方面。对的一方面是，区块链确实的可以类比于此类技术，大家都了解区块链改变了人们的分配方式，改变了 社会 经济的组织形式，或者所谓的改变了生产关系。不对的一面是，人们寄希望区块链来提高生产力，寄希望区块链类似蒸汽机、电力等像过去一样提高水车、马车等的生产能力。但是，现实是区块链的提供的生产力并不快，有时候还不如现有的技术生产力块。比特币速度只有每秒6、7笔左右，以太坊是十来笔左右，性能比较好的、靠谱的联盟链也就每秒大几千笔的速度。

按照过去技术发展的路径，区块链行业的研发者开始着力提高区块链的性能，包括现在做的很多的多链技术、分层技术、类区块结构技术等等的。人们的着眼点在提高生产力上。但是，大家都知道区块链最基本的要素是共识，无论这个共识是竞争性的共识或者是协同性的共识，总归是要共识才能形成区块、才能交易生效。共识比不共识慢，这个应该是无疑义的。所以，本源上区块链在生产力上并不会有太大的提高，最多无限接近无共识的系统。但是，接近无共识的系统，也接近了中心化，远离了去中心化、远离了分布式协同，远离了区块链的本义。

从2009年发展到现在，如果区块链技术可以赋能实体经济或者能比较好的赋能实体经济，我们认为它不应该等了整整10年，或者说它不应该是现在一下子就可以赋能上，而是已经有一些或者有比较多的赋能实体经济的案例。但是，我们都知道案例并不多。我们认为主要的原因是区块链世界无法完整的映射实体世界，或者说是区块链世界无法数字孪生现实世界，或者也可以说现实是接无无法数字孪生的。在互联网时代，人们可以把现实世界的信息搬到互联网上来，这个大家叫上网。上网的过程中，如果部分信息错误、失真，这个是不影响互联网的运行的。但是，在区块链网络上如果搬上来的信息，或者大家说上链的信息失真、造假，那么区块链本身承载的也是失真的信息，后面传递和记账的意义就会出现问题。现实世界的真实并不容易对应到区块链世界的真实，包括现在很多区块链防伪、溯源、可信、数据上链、资产上链等应用，均存在这些问题。所以，我们认为区块链赋能实体经济是有疑问的，区块链向实是比较难的。

那区块链的意义在哪里呢区块链生产速度一致性？我们认为区块链的意义就在区块链本身。区块链本身具有金融属性、本身具有虚拟经济的特征。虚拟经济也是经济的有效组织部分，应该发挥区块链本身的虚拟的优势，让区块链脱实向虚，这里的虚不是虚无、不是虚空，而是虚拟空间、虚拟应用，与其扭扭捏捏的和实体经济结合，不如大大方方的做虚拟经济的应用。如果从实体经济的角度，把区块链融合进去、把区块链作为一个工具，一个类比于大数据、人工智能的工具，它不是非常契合，它有时候还碍事；但是，如果从区块链本身衍生出虚拟经济的应用，那这些应用它本身是自洽的，是没有失真问题的，因为所有的信息都在这个链上运行，而且基于区块链本身的信任传递能力，这个信息真实是可以广播给所有链上的主体的。

2017年区块链行业自己本身在初期形成了从代币生成、代币一级市场融资、代币二级市场交易、以及代币的所谓应用场景的时候是自循环的，并没有对实体经济有多大的帮助，而且还有负面作用，很多项目还假借能够推动实体经济赋能进行虚假宣传。虽然这个自循环是混乱的、无监管的、充满欺诈的，但是它确实是自成一套，它只是缺乏监管、缺乏管理、缺乏规则。纽交所已经开始提议允许直接上市的公司通过公开募股筹集资金，Slack和Spotify这样的 科技 公司此前均采用了直接上市的方式挂牌交易。这个是区块链虚拟经济的一个例子。同时，将传统虚拟经济在区块链网络上链，这个过程应该是直接的、方便的，通过区块链解决传统虚拟经济的不可信、不可协同，这里正式利用到了区块链的优势特征，另一方面是区块链本身可以低成本的构建虚拟经济的基础设施的。

区块链应用可以由外而内，但更重要的是由内而外。由外而内，要求区块链作为一个工具、作为一个服务，能够满足某些应用的需求，区块链是从属的、非必须的。现在许多这样的应用，就是这样为了区块链而区块链的例子。由内而外正是基于区块链本身的特性，构建基于区块链的应用。

由内而外时，区块链是主要因素，由区块链里面的应用提出对外部的需求，比如对外部实体的要求、对外面数据的需求等，全部是按照区块链上面应用的格式要求，而不是按照现在实体应用里面有啥数据。同时，应用的主体大部分在区块链内部，基于此方向的监管和边界监控会更简单。由内而外时，区块链金融应用和区块链 游戏 等虚拟应用应该是首先推崇的和落地的，这也是区块链能够比较契合走出来的两个点。同时，基于区块链的虚拟实体应用也是可行的方向，即在区块链上全新构建实体里面的应用，而不是从实体里面去上链、搬数据、做映射等，完全基于区块链本身特性来做应用。

本文无意于任何政治正确的辩论，只在于找到行业的发展方向。

区块链节点越多速度越快吗

是。区块链是节点越多区块链生产速度一致性，网络速度就越快、功能也越强大。区块链采用分布式的存储架构区块链生产速度一致性，其数据完整保存在区块链网络的所有节点上。

区块链技术是什么？什么是区块链应用呢？

区块链所采用的技术是分布式账本技术区块链生产速度一致性，采用哈希值256位算法进行的分布式记账原理。

如今的区块链技术概括起来是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术。其实区块链生产速度一致性，区块链技术并不是一种单一的、全新的技术区块链生产速度一致性，而是多种现有技术（如加密算法、P2P文件传输等）整合的结果，这些技术与数据库巧妙地组合在一起，形成区块链生产速度一致性了一种新的数据记录、传递、存储与呈现的方式。简单的说，区块链技术就是一种大家共同参与记录信息、存储信息的技术。过去，人们将数据记录、存储的工作交给中心化的机构来完成，而区块链技术则让系统中的每一个人都可以参与数据的记录、存储。区块链技术在没有中央控制点的分布式对等网络下，使用分布式集体运作的方法，构建了一个P2P的自组织网络。通过复杂的校验机制，区块链数据库能够保持完整性、连续性和一致性，即使部分参与人作假也无法改变区块链的完整性，更无法篡改区块链中的数据。区块链技术涉及的关键点包括区块链生产速度一致性：、去中心化、集体维护、时间戳、可靠数据库、去信任、非对称加密等。

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