姓名：莫云轲 学号：19020100320 学院：电子工程学院
【嵌牛导读】:区块链近年来已成为世界各国讨论的热点。目前，区块链的应用已延伸到物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域，将为云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的发展带来新的机遇，有能力引发新一轮的技术创新和产业革命。那区块链到底是什么？涉及什么技术？能应用到何处？以及存在哪些问题？希望下文能帮你解决一些困惑。
【嵌牛鼻子】：区块链
【嵌牛提问】：区块链到底是什么，涉及什么技术，能应用到何处，存在哪些问题？
【嵌牛内容】：
什么是区块链？
先以一个故事开头，
在上面的漫画中，拿着唯一一个账本的村长其实也就是中心化系统的代表，例如支付宝，微信，记录着我们日常所进行的交易。区块链的部分原理在上面体现为：村民每人一个账本则体现了分布式数据存储技术，当有交易发生时，确认交易真实性和之后的定时开会保证账本一致性体现了共识机制，通过喇叭广播给村民体现了点对点传输技术。
总体来说，区块链不是一门技术，而是多种技术的集合。如上图所示，区块链学术上解释是分布式数据存储、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。
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，并以密码学的方式保证不可篡改和不可伪造的分布式账本。
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、利用自动化脚本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。
区块链的由来及发展
区块链技术起源于2008年化名为“中本聪”的学者在密码学邮件组发表的奠基性论文《比特币：一种点对点电子现金系统》。
区块链1.0（也称比特币时代）是区块链技术的基础版本，能够实现可编程货币，是与转账、汇款、数字化支付相关的密码学货币应用。通过这一层次的应用，区块链技术首先起到搅动金融市场的作用，大型的金融机构诸如：纽交所、芝交所、高盛、花旗、纳斯达克等都在最早就进入了区块链领域。
区块链2.0是可编程金融，是经济、市场和金融领域的区块链应用，例如股票、债券、期货、贷款、抵押、产权、智能资产和智能合约。代表是以太坊。
区块链3.0是价值互联网的内核，区块链能对每一个互联网中代表价值的信息和字节进行产权确认、计量和存储，从而实现资产在区块链上可被追踪、控制和交易。以EOS为代表。
区块链的基础架构以及涉及的关键技术
数据层
数据区块
每个数据区块一般包含区块头与区块体两部分，区块头包含该区块链的版本号、指向前一区块的哈希指针、时间戳、随机数、难度值、Merkle根、本区块的目标哈希。区块体则包含交易数量以及Merkle树（存储着各个交易对应的hash值，最后通过分组哈希的方式形成区块头的Merkle根）。
链状结构
各个区块依次环环相连，形成从创世区块到当前区块的一条最长主链，从而记录区块链数据的完整历史，能提供块的溯源及定位功能。
哈希函数
区块链通常并不直接保存原始数据或者交易记录，而是保存其哈希函数值，即将原始数据编码为特定长度的由数字和字母组成的字符串后计入区块链。
Merkle树
快速归纳和校验区块数据的存在性和完整性。Merkle树运算过程一般是将区块体的数据进行分组哈希，并将生成的新哈希值插入Merkle树中，如此递归直到只剩最后一个根哈希并记为区块链头的Merkle根。
非对称加密
在加密和解密过程中使用两个非对称密钥，分别称为公钥和私钥。
共识层
共识机制是在区块链中达成数据一致的策略或称为方法，主要有以下三种:
（1）POW（proof of work）基于工作量证明:引入分布式节点的算力竞争来保证数据一致性和共识的安全性。比特币中就是采用POW共识机制，利用计算机的算力资源来求解一个计算困难但验证简单的哈希问题（俗称挖矿），最先求解出该问题的节点将结果发给其他节点进行验证，验证通过后将数据上链，其他节点进行数据的同步,最终生产区块的节点也会获得奖励。
（2）POS（proof of stake）基于权益证明:POS共识是为了解决POW共识机制的资源浪费以及安全性缺陷提出的替代方案。是由系统中具有最高权益而非最高算力的节点获得区块记账权。例如：币龄=（币的数量*最后一次交易的时间长度），币龄最大的节点具有生产区块的权利。每次交易会消耗掉特定数量的币龄。
（3）DPOS（delegated proof of stake）基于授权股份证明:DPOS类似“董事会决策”，系统中的每个股东节点可以将其持有的权益委托给其他节点，获得权益最多的愿意成为代表的节点轮流记账生成新区块。
除了上述三种主流共识机制外，实际区块链应用中也衍生出了POW+POS、行动证明（proof of activity）等多个变种机制。
合约层
智能合约是区块链的核心构成要素（合约层），是由事件驱动的，具有状态的，运行在可复制的共享区块链数据账本上的计算机程序，能够实现主动或被动地处理数据，接受、存储和发送价值，以及控制和管理各类链上智能资产等功能。
具体来说，智能合约是将规则和逻辑程序化，是部署在区块链上地去中心化、可信共享地程序代码。
如何应用区块链？
从国内外的发展趋势和区块技术发展演进路径来看，区块链技术和应用的发展需要云计算、大数据、物联网等新一代信息技术作为基础设施支撑、同时区块链技术和应用发展对推进新一代信息技术产业发展具有重要作用。
目前，区块链的应用已从单一的数字货币应用，例如比特币，延伸到经济社会的各个领域。
看了看上面的应用是不是离自己有些遥远，不如自己动手搭建一个私人的区块链网络EOS多节点部署
存在问题
参考文献:
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[3]何蒲,于戈,张岩峰,鲍玉斌.区块链技术与应用前瞻综述[J].计算机科学,2017,44(04):1-7+15.
[4]祝烈煌,高峰,沈蒙,李艳东,郑宝昆,毛洪亮,吴震.区块链隐私保护研究综述[J].计算机研究与发展,2017,54(10):2170-2186.
[5] 中国区块链技术和应用发展白皮书2016
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