区块链中的工作量证明算法 区块链开发公司谈区块链的算法

入门知识 1周前 (09-14) 12次浏览 0个评论

区块链架构是一种分布式架构。共有三种部署模式:公链、联盟链和私有链,分别对应去中心化分布式系统、部分去中心化分布式系统和弱中心化分布式系统。

在分布式系统中,多台主机通过异步通信形成一个网络集群。在这样的异步系统中,需要在主机之间进行状态复制,以确保每个主机达到一​​致的状态共识。然而,在异步系统中,可能存在无法通信的故障主机,主机性能下降,网络拥塞,可能导致错误信息在系统内传播。因此,需要在默认不可靠的异步网络中定义容错协议,以确保所有主机达成安全可靠的状态共识。

非对称加密技术:拜占庭协议中,如果10位将军中的几位同时发送消息,必然会造成系统混乱,导致攻击时间计划不同,难以一致行动。任何人都可以发起攻击性信息,但谁发送呢?其实只需要增加一个成本,即:在一段时间内只有一个节点可以传播信息。当一个节点发送统一的攻击消息时,每个节点都必须对来自发起者的消息进行签名和密封区块链中的工作量证明算法,以确认自己的身份。

容错问题:我们假设在这个网络中,消息可能会丢失、损坏、延迟、重复发送以及以与发送不一致的顺序接收。此外,节点的行为可以是任意的:可以随时加入和离开网络、丢弃消息、伪造消息、停止工作等,并可能发生各种人为或非人为的故障。我们的算法为由共识节点组成的共识系统提供容错性,包括安全性和可用性,适用于任何网络环境。

Paxos 算法(一致性算法):Paxos 算法解决了分布式系统如何就某个值(分辨率)达成一致的问题。一个典型的场景是,在分布式数据库系统中,如果每个节点的初始状态是一致的,并且每个节点执行相同的操作序列,那么它们最终可以得到一致的状态。为了保证每个节点执行相同的命令序列,需要对每条指令执行“一致性算法”,以保证每个节点看到的指令是一致的。

共识机制:区块链共识算法主要是工作量证明和权益证明。以比特币为例,从技术角度来看,PoW其实可以认为是可重用的,而产生工作量证明在概率上是一个随机过程。挖矿一种新的加密货币,在生成区块时,必须征得所有参与者的同意,并且矿工必须获得区块中所有数据的PoW工作证明。同时,矿工还要不时观察和调整这项工作的难度,因为网络要求是平均每 10 分钟产生一个区块。

分布式存储:分布式存储是一种数据存储技术,通过网络利用每台机器上的磁盘空间,将这些分散的存储资源组成一个虚拟存储设备,数据存储在网络的各个角落。因此区块链中的工作量证明算法,分布式存储技术并不是将完整的数据存储在每台计算机上,而是将数据切分后存储在不同的计算机上。

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