《区块链技术与应用》读书笔记

《区块链技术与应用》读书笔记第一章介绍区块链的特点

1.分布式结构

2.建立信任（通过数学原理和程序算法，使系统运行规则公开透明）

3、公开透明

4.时序不可修改

区块链系统原理

利用区块链让系统中任意数量的节点通过密码学算法将一段时间内与系统交互的数据计算记录成一个区块，并生成该区块的指纹用于验证和链接到下一个区块，系统中所有参与节点共同判断记录的真实性。

区块链技术应用场景

1、数据存储

2.数据验证

3. 金融交易

4.数字身份验证

5、资产管理（无形资产，如知识产权、域名管理等；有形资产，结合物联网技术，唯一标识资产）

区块链技术的局限性

1. 政府监管

2.运营安全风险（51%攻击）

3、系统效率和扩展性问题（随着区块数量的增加，存储之前区块所需的空间和产生新区块的时间也随之增加，不利于时间敏感的业务）

第 2 章区块链中的密码学

密码学分为密码学和密码分析学，两者是相互矛盾的。

在安全通信中，对称密码通常用于加密大量数据，而非对称密码用于传输少量数据，例如对称密码使用的密钥信息。

密码学设计原则

1.密码算法安全强度高

2、密码系统的安全不应依赖于加密算法的机密性（柯克霍夫原理）

3.key空间要足够大

4.既容易实施又方便使用

对称密码系统

分为块密码和序列密码

分组密码是将明文消息编码后分成固定大小的组，每组明文在密钥的控制下输出密文组。

序列密码，也称为流密码，是一种密码算法，它指定逐个字符地添加文本消息。 它的加密强度完全取决于密钥的随机性。 如果密钥是完全随机的，则它是一种“一次性一密”加密方案。

第三章分布式一致性分布式计算系统架构

分为客户端/服务器架构、分布式对象架构、对等网络架构、面向服务架构、大数据处理架构Hadoop等。

分布式对象架构

分布式对象体系结构中没有客户端-服务器边界。 每个对象不仅向其他对象提供服务，还接受来自其他对象的服务，对象之间通过对象请求代理的中间件进行通信。

优势：

1. 允许系统设计者延迟决定在何处以及如何提供服务

2.它是一个非常开放的架构，允许根据需要添加新的资源

3. 良好的灵活性和可扩展性

4、通过网络上对象的迁移，对系统进行动态配置，提高系统性能。

缺点：

复杂度高； 不能反映自然的业务逻辑和流程，难以设计通用的服务提供模型，

点对点网络，P2P

分为全分布式P2P、混合P2P和结构化P2P。

全分布式 P2P：每个节点都是完全对等的，既作为服务器又作为客户端。

Hybrid P2P：节点分为普通节点和超级节点比特币全网公认的区块选择，形成C/S结构。

结构化P2P：节点根据一定规则选择邻居节点并连接。

第四章比特币简介比特币的产生

专门化每个区块的第一笔交易，该交易会产生区块创建者拥有的新硬币（第一个验证交易的人）

矿业

比特币的本质是一个相互验证的公共记账系统，挖矿的本质是争夺记账权。 挖矿是对过去一段时间内发生的、未被网络识别的交易信息进行收集、验证和确认，最终打包加密成不可篡改、永久存储的交易记录信息块。

挖矿奖励分为两部分：一是区块创建时产生的新比特币； 另一个是由转移资金的人自愿提供给矿工的。

挖矿技术原理

根据哈希值反向求解随机数。 在 10 分钟内，所有矿工尝试找到一个随机数，该随机数可以与前一个数据块的哈希值和 10 分钟内验证的新交易记录相结合，得到满足一定条件的最小哈希值。 数值越小，难度系数越高。

不可撤销和不可挽回

在比特币系统中，如果一笔交易被确认的次数足够多，那么这笔交易是不可撤销和不可逆的。

第五章 比特币核心概念 比特币钱包

比特币钱包的核心功能是为用户生成多个专属的比特币地址，并保护相应的私钥。

BitcoinCore是最完整、最安全的客户端比特币全网公认的区块选择，实现了与比特币系统相关的所有功能，这样的节点也成为“全节点”。

比特币交易的生命周期 1. 新交易的创建

任何人都可以在线或离线创建交易，但要使交易有效，必须由一个或多个私钥签名，表明交易中比特币的所有权。

2.交易网络广播

交易数据为 300 到 400 字节。 在传播交易信息之前，节点预先进行独立验证以确保交易的有效性。

3. 交易验证与挖矿

每个节点维护一个交易池，用于存储临时未确认的交易。 节点从交易池中选择一系列交易，根据自身算力找到一个具有足够难度的工作量证明，找到后将区块广播给所有节点。

4. 交易确认

当区块中包含的所有交易都有效且交易输入未使用（UTXO）时，其他节点将接受这个新区块并将其链接到自己区块链的末端。

五、交易记录

交易在收到全网 6 次确认后，将永久记录在区块链中。