区块链计算卸载 区块链可以删除吗

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本篇文章给大家谈谈区块链计算卸载,以及区块链可以删除吗对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

区块链与边缘计算 什么是区块链和边缘计算解析

1、区块链:区块链是比特币的一个概念。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,它本质上是一个去中介化的数据库。

2、边缘计算:边缘计算是利用网络、设备计算、存储等一体的平台,靠近数据源头的一面,就近提供相应服务的一种能力。边缘计算的主要特点即是在数据端的附近,按照地域模式提供服务,由于在地域上是需求端和服务提供端是很近的,因此也更容易提供快速优质的服务,从而获得互联网企业的欢迎。

3、对于边缘计算,其实并不是这几年才出现的,早在2003年IBM就和内容分发网络CDN和云服务的提供商AKAMAI进行边缘计算方面的合作,而边缘计算也是近年来随着区块链和5G技术的发展,开始进行规模性的应用,边缘计算由于需要连接众多分散在各地的设备,因此也需要组建一个分布式的网络,这种结构类似于区块链的去中心化,因此在很多情况下,边缘计算和区块链可以很好的结合。

区块链中心化计算与处理模式的缺点是

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维基链

区块链公链

1、 效率问题

交易效率低

相比于很多互联网支付网络,区块链的交易效率还是很低的。比特币区块链的每秒交易数为7,以太坊在10-20之间,维基链可以达到1000+。然而,2017年双十一期间,支付宝的每秒交易速度就已经达到了25.6万。

从交易处理频率来看,区块链技术远不如互联网。突破每秒交易数,也是区块链技术面临的重大技术挑战之一。

交易验证时间长

以比特币为例,当前比特币交易一次确认时间平均为10分钟左右,这也是一个区块的生成时间。6次确认的情况下,需要等待1个小时。而支付宝等交易的验证只需要几秒钟。

2、高耗能问题

区块链是一个高耗能的系统,为维护区块链的真实和完整性,其每秒运算能力达到了七万亿次。矿工通过随机的哈希运算,来争夺比特币的记账权,这一过程需要消耗电力来完成,而且只有不到1%的矿工能够竞争到每10分钟区块的记账权,其他矿工算力都被浪费了。

3、技术性能问题

每一个想参与区块链的节点都必须下载存储并实施更新一份从创世块开始延续至今的数据包。如果每一个节点的数据都完全同步,那么区块链数据的存储空间容量要求就可能变成一个制约其发展的关键问题。

4、安全问题

区块链采用了非对称密码学原理,按照当前的技术水平是安全的。但随着量子计算机的发展,以及数学研究的深入,这种非对称加密算法能否被破解成为未知。当加密算法被破解的这一天到来,区块链技术就不再是一个值得信任的安全技术了。

北大青鸟设计培训:组成区块链基础运算功能的组织架构内容?

随着互联网区块链计算卸载的都不发展,消费者对区块链技术和数字虚拟货币的认知程度也在不断的提高。

今天,我们就一起来了解一下区块链技术的基础运算方法都有哪些结构构成的。

下面java课程就一起来了解一下具体情况吧。

构成计算技术的基本元素是存储、处理和通信。

大型主机、PC、移动设备和云服务都以各自的方式展现这些元素。

各个元素之内还有专门的构件块来分配资源。

本文聚焦于区块链的大框架:介绍区块链中各个计算元素的模块以及各个模块的一些实现案例,偏向概论而非详解。

区块链的组成模块以下是去中心化技术中各个计算元素的构件块:存储:代币存储、数据库、文件系统/blob处理:有状态的业务逻辑、无状态的业务逻辑、高性能计算通信:数据、价值和状态的连接网络存储作为基本计算元素,存储部分包含了以下构件块。

代币存储。

代币是价值的存储媒介(例如资产、证券等),价值可以是比特币、航空里程或是数字作品的版权。

代币存储系统的主要作用是发放和传输代币(有多种变体),同时防止多重支付之类的事件发生。

比特币和Zcash是两大“纯净”的、只关注代币本身的系统。

以太坊则开始将代币用于各种服务,以实现其充当全球计算中心的理想。

这些例子中代币被用作运营整个网络架构的内部激励。

还有些代币不是网络用来推动自身运行的内部工具,而是用做更高级别网络的激励,但它们的代币实际上是存储在底层架构中的。

一个例子是像Golem这样的ERC20代币,运行在以太坊网络层上。

另一个例子是Envoke的IP授权代币,运行在IPDB网络层上。

数据库。

数据库专门用来存储结构化的元数据,例如数据表(关系型数据库)、文档存储(例如JSON)、键值存储、时间序列或图数据库。

数据库可以使用SQL这样的查询快速检索数据。

传统的分布式(但中心化)数据库如MongoDB和Cassandra通常会存储数百TB甚至PB级的数据,性能可达到每秒百万次写入。

SQL这样的查询语言是很强大的,因为它将实现与规范区分开来,这样就不会绑定在某个具体的应用上。

SQL已经作为标准应用了数十年,所以同一个数据库系统可以用在很多不同的行业中。

换言之,要在比特币之外讨论一般性,不一定要拿图灵完备性说事。

区块链计算卸载你只需要一个数据库就够了,这样既简洁又方便扩展。

有些时候图灵完备也是很有用的,我们将在“去中心化处理”一节具体讨论。

BigchainDB是去中心化的数据库软件,是专门的文档存储系统。

它基于MongoDB(或RethinkDB),继承了后者的查询和扩展逻辑。

但它也具备了区块链的特征,诸如去中心化控制、防篡改和代币支持。

IPDB是BigchainDB的一个受监管的公开实例。

在区块链领域,也可以说IOTA是一个时间序列数据库。

文件系统/blob数据存储。

这些系统以目录和文件的层级结构来存储大文件(电影、音乐、大数据集)。

IPFS和Tahoe-LAFS是去中心化的文件系统,包含去中心化或中心化的blob存储。

FileCoin、Storj、Sia和Tieron是去中心化的blob存储系统,古老而出色的BitTorrent也是如此,虽然后者使用的是p2p体系而非代币。

以太坊Swarm、Dat、Swarm-JS基本上都支持上述两种方式。

数据市场。

这种系统将数据所有者(比如企业)与数据使用者(比如AI创业公司)连接在一起。

它们位于数据库与文件系统的上层,但依旧是核心架构,因为数不清的需要数据的应用(例如AI)都依赖这类服务。

Ocean就是协议和网络的一个例子,可以基于它创建数据市场。

还有一些特定应用的数据市场:EnigmaCatalyst用于加密市场,Datum用于私人数据,DataBrokerDAO则用于物联网数据流。

处理接下来讨论处理这个基本计算元素。

“智能合约”系统,通常指的是以去中心化形式处理数据的系统[3]。

它其实有两个属性完全不同的子集:无状态(组合式)业务逻辑和有状态(顺序式)业务逻辑。

无状态和有状态在复杂性、可验证性等方面差异巨大。

三种去中心化的处理模块是高性能计算(HPC)。

无状态(组合式)业务逻辑。

这是一种任意逻辑,不在内部保留状态。

用电子工程术语来说,它可以理解为组合式数字逻辑电路。

这一逻辑可以表现为真值表、逻辑示意图、或者带条件语句的代码(if/then、and、or、not等判断的组合)。

因为它们没有状态,很容易验证大型无状态智能合约,从而创建大型可验证的安全系统。

N个输入和一个输出需要O(2^N)个计算来验证。

跨账本协议(ILP)包含crypto-conditions(CC)协议,以便清楚地标出组合电路。

CC很好理解,因为它通过IETF成为了互联网标准,而ILP则在各种中心和去中心化的支付网络(例如超过75家银行使用的瑞波)中广泛应用。

CC有很多独立实现的版本,包括JavaScript、Python、Java等。

BigchainDB、瑞波等系统也用CC,用以支持组合式业务逻辑/智能合约。

深入了解区块链的共识机制及算法原理

所谓“共识机制”,是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;对一笔交易,如果利益不相干的若干个节点能够达成共识,我们就可以认为全网对此也能够达成共识。再通俗一点来讲,如果中国一名微博大V、美国一名虚拟币玩家、一名非洲留学生和一名欧洲旅行者互不相识,但他们都一致认为你是个好人,那么基本上就可以断定你这人还不坏。

要想整个区块链网络节点维持一份相同的数据,同时保证每个参与者的公平性,整个体系的所有参与者必须要有统一的协议,也就是我们这里要将的共识算法。比特币所有的节点都遵循统一的协议规范。协议规范(共识算法)由相关的共识规则组成,这些规则可以分为两个大的核心:工作量证明与最长链机制。所有规则(共识)的最终体现就是比特币的最长链。共识算法的目的就是保证比特币不停地在最长链条上运转,从而保证整个记账系统的一致性和可靠性。

区块链中的用户进行交易时不需要考虑对方的信用、不需要信任对方,也无需一个可信的中介机构或中央机构,只需要依据区块链协议即可实现交易。这种不需要可信第三方中介就可以顺利交易的前提是区块链的共识机制,即在互不了解、信任的市场环境中,参与交易的各节点出于对自身利益考虑,没有任何违规作弊的动机、行为,因此各节点会主动自觉遵守预先设定的规则,来判断每一笔交易的真实性和可靠性,并将检验通过的记录写入到区块链中。各节点的利益各不相同,逻辑上将它们没有合谋欺骗作弊的动机产生,而当网络中有的节点拥有公共信誉时,这一点尤为明显。区块链技术运用基于数学原理的共识算法,在节点之间建立“信任”网络,利用技术手段从而实现一种创新式的信用网络。

目前区款连行业内主流的共识算法机制包含:工作量证明机制、权益证明机制、股份授权证明机制和Pool验证池这四大类。

工作量证明机制即对于工作量的证明,是生成要加入到区块链中的一笔新的交易信息(即新区块)时必须满足的要求。在基于工作量证明机制构建的区块链网络中,节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权,求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。工作量证明机制具有完全去中心化的优点,在以工作量证明机制为共识的区块链中,节点可以自由进出。大家所熟知的比特币网络就应用工作量证明机制来生产新的货币。然而,由于工作量证明机制在比特币网络中的应用已经吸引了全球计算机大部分的算力,其他想尝试使用该机制的区块链应用很难获得同样规模的算力来维持自身的安全。同时,基于工作量证明机制的挖矿行为还造成了大量的资源浪费,达成共识所需要的周期也较长,因此该机制并不适合商业应用。

2012年,化名Sunny King的网友推出了Peercoin,该加密电子货币采用工作量证明机制发行新币,采用权益证明机制维护网络安全,这是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。与要求证明人执行一定量的计算工作不同,权益证明要求证明人提供一定数量加密货币的所有权即可。权益证明机制的运作方式是,当创造一个新区块时,矿工需要创建一个“币权”交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,从而加快了寻找随机数的速度。这种共识机制可以缩短达成共识所需的时间,但本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算。因此,PoS机制并没有从根本上解决PoW机制难以应用于商业领域的问题。

股份授权证明机制是一种新的保障网络安全的共识机制。它在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时,还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。

股份授权证明机制与董事会投票类似,该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统,就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会,所有股东都在这里投票决定公司决策。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表,而非全体用户。在这样的区块链中,全体节点投票选举出一定数量的节点代表,由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。同时,区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要,全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格,重新选举新的代表,实现实时的民主。

股份授权证明机制可以大大缩小参与验证和记账节点的数量,从而达到秒级的共识验证。然而,该共识机制仍然不能完美解决区块链在商业中的应用问题,因为该共识机制无法摆脱对于代币的依赖,而在很多商业应用中并不需要代币的存在。

Pool验证池基于传统的分布式一致性技术建立,并辅之以数据验证机制,是目前区块链中广泛使用的一种共识机制。

Pool验证池不需要依赖代币就可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础之上,可以实现秒级共识验证,更适合有多方参与的多中心商业模式。不过,Pool验证池也存在一些不足,例如该共识机制能够实现的分布式程度不如PoW机制等

这里主要讲解区块链工作量证明机制的一些算法原理以及比特币网络是如何证明自己的工作量的,希望大家能够对共识算法有一个基本的认识。

工作量证明系统的主要特征是客户端要做一定难度的工作来得到一个结果,验证方则很容易通过结果来检查客户端是不是做了相应的工作。这种方案的一个核心特征是不对称性:工作对于请求方是适中中的,对于验证方是易于验证的。它与验证码不同,验证码是易于被人类解决而不是易于被计算机解决。

下图所示的为工作量证明流程。

举个例子,给个一个基本的字符创“hello,world!”,我们给出的工作量要求是,可以在这个字符创后面添加一个叫做nonce(随机数)的整数值,对变更后(添加nonce)的字符创进行SHA-256运算,如果得到的结果(一十六进制的形式表示)以“0000”开头的,则验证通过。为了达到这个工作量证明的目标,需要不停地递增nonce值,对得到的字符创进行SHA-256哈希运算。按照这个规则,需要经过4251次运算,才能找到前导为4个0的哈希散列。

通过这个示例我们对工作量证明机制有了一个初步的理解。有人或许认为如果工作量证明只是这样一个过程,那是不是只要记住nonce为4521使计算能通过验证就行了,当然不是了,这只是一个例子。

下面我们将输入简单的变更为”Hello,World!+整数值”,整数值取1~1000,也就是说将输入变成一个1~1000的数组:Hello,World!1;Hello,World!2;...;Hello,World!1000。然后对数组中的每一个输入依次进行上面的工作量证明—找到前导为4个0的哈希散列。

由于哈希值伪随机的特性,根据概率论的相关知识容易计算出,预计要进行2的16次方次数的尝试,才能得到前导为4个0的哈希散列。而统计一下刚刚进行的1000次计算的实际结果会发现,进行计算的平均次数为66958次,十分接近2的16次方(65536)。在这个例子中,数学期望的计算次数实际就是要求的“工作量”,重复进行多次的工作量证明会是一个符合统计学规律的概率事件。

统计输入的字符创与得到对应目标结果实际使用的计算次数如下:

对于比特币网络中的任何节点,如果想生成一个新的区块加入到区块链中,则必须解决出比特币网络出的这道谜题。这道题的关键要素是工作量证明函数、区块及难度值。工作量证明函数是这道题的计算方法,区块是这道题的输入数据,难度值决定了解这道题的所需要的计算量。

比特币网络中使用的工作量证明函数正是上文提及的SHA-256。区块其实就是在工作量证明环节产生的。旷工通过不停地构造区块数据,检验每次计算出的结果是否满足要求的工作量,从而判断该区块是不是符合网络难度。区块头即比特币工作量证明函数的输入数据。

难度值是矿工们挖掘的重要参考指标,它决定了旷工需要经过多少次哈希运算才能产生一个合法的区块。比特币网络大约每10分钟生成一个区块,如果在不同的全网算力条件下,新区块的产生基本都保持这个速度,难度值必须根据全网算力的变化进行调整。总的原则即为无论挖矿能力如何,使得网络始终保持10分钟产生一个新区块。

难度值的调整是在每个完整节点中独立自动发生的。每隔2016个区块,所有节点都会按照统一的格式自动调整难度值,这个公式是由最新产生的2016个区块的花费时长与期望时长(按每10分钟产生一个取款,则期望时长为20160分钟)比较得出来的,根据实际时长一期望时长的比值进行调整。也就是说,如果区块产生的速度比10分钟快,则增加难度值;反正,则降低难度值。用公式来表达如下:

新难度值=旧难度值*(20160分钟/过去2016个区块花费时长)。

工作量证明需要有一个目标值。比特币工作量证明的目标值(Target)的计算公式如下:

目标值=最大目标值/难度值,其中最大目标值为一个恒定值0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

目标值的大小与难度值成反比,比特币工作量证明的达成就是矿中计算出来的区块哈希值必须小于目标值。

我们也可以将比特币工作量的过程简单的理解成,通过不停变更区块头(即尝试不同nonce值)并将其作为输入,进行SHA-256哈希运算,找出一个有特定格式哈希值的过程(即要求有一定数量的前导0),而要求的前导0个数越多,难度越大。

可以把比特币将这道工作量证明谜题的步骤大致归纳如下:

该过程可以用下图表示:

比特币的工作量证明,就是我们俗称“挖矿”所做的主要工作。理解工作量证明机制,将为我们进一步理解比特币区块链的共识机制奠定基础。

区块链是什么

区块链有两个含义:

1、区块链(Blockchain)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。

2、区块链是比特币的底层技术,像一个数据库账本,记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。

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。

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。

区块链技术的特征

区块链技术的五个基本特点如下:

1、区块链技术特点一:分布式数据库

区块链上的每一方都可以访问整个数据库及其完整的历史记录。 没有单一方控制数据或信息。 每一方都可以直接验证其交易合作伙伴的记录,而无需中间人。

2、区块链技术特点二:对等传输

通信直接在对等体之间发生,而不是通过中心节点。 每个节点存储并转发信息到所有其他节点。

3、区块链技术特点三: 透明的匿名性

任何有权访问系统的用户都可以看到每个事务及其关联值。 区块链上的每个节点或用户都有一个唯一的30以上的字母、数字组成的地址,用于标识自身。 用户可以选择保持匿名或向他人提供其身份证明。 区块链的加以发生在这些地址之。

4、区块链技术特点四:记录的不可逆性

一旦在数据库中输入事务并更新了帐户,则不能更改记录,因为它们链接到它们之前的每个交易记录(因此称为“链”)。采用各种不同的算法以确保数据库中的记录是永久的、按时间顺序排序的,并且对于网络上的所有其他节点都是可以访问的。

5、区块链技术特点五:计算逻辑

分类帐本的数字性质意味着区块链交易可以关联到计算逻辑、本质上是可编程的。 因此,用户可以设置自动触发节点之间交易的算法和规则。

拓展资料:

区块链,就是一个又一个区块组成的链条。每一个区块中保存了一定的信息,它们按照各自产生的时间顺序连接成链条。这个链条被保存在所有的服务器中,只要整个系统中有一台服务器可以工作,整条区块链就是安全的。这些服务器在区块链系统中被称为节点,它们为整个区块链系统提供存储空间和算力支持。如果要修改区块链中的信息,必须征得半数以上节点的同意并修改所有节点中的信息,而这些节点通常掌握在不同的主体手中,因此篡改区块链中的信息是一件极其困难的事。相比于传统的网络,区块链具有两大核心特点:数据难以篡改和去中心化。基于这两个特点,区块链所记录的信息更加真实可靠,可以帮助解决人们互不信任的问题。

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