《区块链原理详解》.ppt

目录
区块链简介
1
特征及分类
2
区块链网络
3
数据结构
4
核心问题
5
前景展望
6
精选课件

区块链技术是构建比特币区块链网络与交比特币网络中，Merkle 树被用来归纳一个区块中的所有交易信息，最终生成这个区块所有交易信息的一个统一的哈希值，区块中任何一笔交易信息的改变都会使得使得 Merkle 树改变。
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工作原理
非叶子节点value的计算方法是将该节点的所有子节点进行组合，然后对组合结果进行hash计算所得出的hash value。
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时间戳服务器
大多用来进行比对以及验证处理，时间戳服务器是一款基于PKI（公钥密码基础设施）技术的时间戳权威系统，对外提供精确可信的时间戳服务。它采用精确的时间源、高强度高标准的安全机制，以确认系统处理数据在某一时间的存在性和相关操作的相对时间顺序，为信息系统中的时间防抵赖提供基础服务。
科普
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节点网络
本章节后续内容，均以比特币网络特性展开阐述
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节点网络
任何机器都可以运行一个完整的比特币节点，一个完整的比特币节点包括如下功能：
钱包，允许用户在区块链网络上进行交易
完整区块链，记录了所有交易历史，通过特殊的结构保证历史交易的安全性，并且用来验证新交易的合法性
矿工，通过记录交易及解密数学题来生成新区块，如果成功可以赚取奖励
路由功能，把其它节点传送过来的交易数据等信息再传送给更多的节点
除了路由功能以外，其它的功能都不是必须的。
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交易过程
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交易过程
第2步：A将交易单广播至全网，比特币就发送给了B，每个节点都将收到的交易信息纳入一个区块中
第1步：所有者A利用他的私钥对前一次交易（比特货来源）和下一位所有者B签署一个数字签名，并将这个签名附加在这枚货币的末尾，制作成交易单
要点：B以公钥作为接收方地址
要点：对B而言，该枚比特币会即时显示在比特币钱包中，但直到区块确认成功后才可用。目前一笔比特币从支付到最终确认成功，得到6个区块确认之后才能真正确认到帐。
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交易过程
第3步：每个节点通过解一道数学难题，从而去获得创建新区块权利，并争取得到比特币的奖励（新比特币会在此过程中产生）
要点：节点反复尝试寻找一个数值，使得将该数值、区块链中最后一个区块的Hash值以及交易单三部分送入SHA256算法后能计算出散列值X（256位）满足一定条件（比如前20位均为0），即找到数学难题的解。由此可见，答案并不唯一
第4步：当一个节点找到解时，它就向全网广播该区块记录的所有盖时间戳交易，并由全网其他节点核对
要点：时间戳用来证实特定区块必然于某特定时间是的确存在的。比特币网络采取从5个以上节点获取时间，然后取中间值的方式作为时间戳。
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交易过程
第5步：全网其他节点核对该区块记账的正确性，没有错误后他们将在该合法区块之后竞争下一个区块，这样就形成了一个合法记账的区块链。
要点：每个区块的创建时间大约在10分钟。随着全网算力的不断变化，每个区块的产生时间会随算力增强而缩短、随算力减弱而延长。其原理是根据最近产生的2016年区块的时间差（约两周时间），自动调整每个区块的生成难度（比如减少或增加目标值中0的个数），使得每个区块的生成时间是10分钟。
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区块链简介
1
特征及分类
2
区块链网络
3
数据结构
4
核心问题
5
前景展望
6
精选课件

区块链
区块链以区块为单位组织数据。全网所有的交易记录都以交易单的形式存储在全网唯一的区块链中。
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区块是一种记录交易的数据结构。每个区块由区块头和区块主体组成，区块主体只负责记录前一段时间内的所有交易信息，区块链的大部分功能都由区块头实现。
区块
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区块头
版本号，标示软件及协议的相关版本信息
父区块哈希值，引用的区块链中父区块头的哈希值，通过这个值每个区块才首尾相连组成了区块链，并且这个值对区块链的安全性起到了至关重要的作用
Merkle 根，这个值是由区块主体中所有交易的哈希值再逐级两两哈希计算出来的一个数值，主要用于检验一笔交易是否在这个区块中存在
时间戳，记录该区块产生的时间，精确到秒
难度值，该区块相关数学题的难度目标
随机数(Nonce)，记录解密该区块相关数学题的答案的值
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在当前区块加入区块