区块链 | 这几个关键性技术把区块链说透了

 

 

分布式数据存储：确保数据可追溯

 

 

既然区块链是一个去中心化的分布式账本数据库，首先涉及的就是分布式数据如何进行存储的问题。

 

先来说分布式存储。过去的网络存储系统都是采用集中的存储设备来存放所有设备，存储设备往往会带来系统性能问题，以及可靠性和安全性等问题，无法满足大规模存储的需要；而分布式存储就是将数据分散存储在多台独立的设备上。打个比方，过去是把100个鸡蛋放在一个篮子里，而现在则是把100个鸡蛋放在100个篮子里。

 

再说说区块链中的数据存储，借助分布式数据存储技术，区块链采用了区块的链式结构存储。也就是说，新增的区块就知道前一个区块是什么，可以一级一级向上追溯。每一个区块都有自己的“哈希值”或者“时间戳”，你可以理解这是区块的“指纹”；而链式结构则是为了记录业务轨迹，在新增交易时根据前面的记录进行校验，确保区块的内容不被篡改。

 

 

点对点传输：真正去中心化

 

 

点对点传输也就是我们过去所说的P2P，还记得用电驴下载电影和音乐的经历吗？电驴采取的就是一种基于点对点传输原理的文件共享网络，它可以通过检索分段从多个用户那里下载文件，最终将下载的文件片断拼成整个文件，因此每个人既是下载方也是上传方，越多的人参与其中，资源下载的速度就越快。

 

 

区块链既然是一个分布式的账本数据库，就必须要解决数据可靠传输问题。而点对点传输依赖网络中参与者的计算能力和带宽，而不是依赖和聚集在较少的几台服务器上，这就大大增加了网络传输的可靠性。正因为如此，点对点传输成功应用到了区块链中。

 

区块链中的点对点传输，也就是让用户之间可以直接进行转账和交易，而不需要经过中间机构的确认和授权。这样一来，不仅节省了成本，也提高了交易的效率，并且保证了数据安全。目前，区块链的记账节点之间、非记账节点之间、客户端与记账节点之间的数据传输都是采用的这一模式。区块链的去中心化特性正是由此而来。

 

 

共识机制：灵魂所在

 

 

分布式数据存储和点对点传输也带来了一个新问题，那就是不同的区块所记录的交易事务顺序不可能完全一致，共识机制顺势而生。

 

所谓共识机制，就是在一个时间段内对事物的前后顺序达成共识的一种算法，它就像是区块链领域的法律一样，持续维系着区块链的正常运转。打个比方，在区块链上每个人都有一个记录链上交易的账本，如果干坏事的人发布了一个错误信息，这时就需要一个人把所有人接收到的信息进行验证，最后公布最正确的信息。

 

以下是几种常用的共识机制。

工作量证明机制(Proof of Work-PoW)：谁能最快的猜出这个唯一的数字，谁就能做信息公示人；

权益证明机制(Proof of Stake-PoS)：持有最多Token（区块链上可流通的加密数字权益证明）的人来公示最终信息；

拜占庭共识算法（Practical Byzantine Fault Tolerance-PBFT）：由链上所有人参与投票，少于（N-1）/3个节点反对时就获得公示信息的权利。

 

 

共识机制很大程度上决定了整个区块链系统节点间的相互信任程度，也决定了其他使用者对于区块链上数据的信任程度，因此它也被看作是区块链的灵魂。

 

 

加密算法：为数据加把锁

 

 

严格来说，在互联网中是没有秘密可言的；而加密算法就是在我们希望保密的内容上加上一把“锁”，只有那些拿到“钥匙”的人才能看到。这有点类似于QQ中的加密相册，即便是好友也需要输入访问密码才能打开相册。

 

在区块链中，交易数据是相对透明的，既需要在一定程度上公开，又要有所保留，因此如何加密非常关键。因为一旦加密方法遭到破解，区块链的数据安全将受到挑战，区块链的不可篡改性将不复存在。

 

现代加密算法的典型组件包括：加解密算法、加密密钥、解密密钥。其中，加解密算法自身是固定不变的，一般是公开可见的；密钥则往往每次不同，并且需要保护起来。一般来说，对同一种算法，密钥长度越长，则加密强度越大。根据加解密的密钥是否相同，算法又可以分为对称加密和非对称加密以及混合加密，它们负责确保区块链中的信息安全。

 

百度的“超级链”

 

了解了以上的几个关键性技术，再来看看百度做了哪些事？

 

通过成立区块链实验室，百度在区块链领域的研究已经取得突破进展，同时借助百度云的to B商业化技术优势，并行打造起具有高性能、安全可靠的一站式区块链基础设施平台，在区块链科研和区块链商业化领域都具备领先的产品和技术能力。

 

其中，超级链是百度计划开源的具备强大的网络吞吐力和高并发的通用智能合约处理能力的区块链3.0解决方案。它基于可插拔的共识机制、DAG可并行计算网络和立体网络，真正突破了当前区块链的技术瓶颈。是可信公有链、可信联盟链的最强大标准，百度云也将推出超级链的BaaS服务，让企业用户也能够低成本、快捷方便地享受最先进的区块链技术。

具体而言，百度云区块链解决方案整体技术架构包含云基础设施、区块链PaaS、区块链服务三个层面，在私有部署、公有云多场景支持、SLA保障、安全可控等的基础上，搭建支持容器、微服务的高性能区块链平台，定位于云端的区块链赋能中心，会持续的将单链百万并发、单链多租户、立体链网、跨链中间层等先进技术，以及莱茨狗、图腾、绿洲、度宇宙等Dapp实践在云端开放给用户，促进区块链全场景解决方案的覆盖面，切实推动区块链的落地和推广。