数字区块链和比特币.pptx

区块链技术知识分享 2018年6月9日 Agenda 区块链和比特币 以太坊（Ethereum）及智能合约介绍 超级账本（Hyperledger）项目和fabric 区块链和比特币 概述 起源 BTC诞生 BTC交易原理 UXTO 区块 脚本 地址生成 Merkel Tree 工作量证明 最长链规则 挖矿 分叉 扩展性 安全性 发展方向 区块链和比特币(1)-概述 去中心化的账本，一种使用密码学的方法相关联产生的数据块 匿名性+专属所有权 难以篡改 具有自治的能力 区块链和比特币(2)-起源 1976年，Bailey W. Diffie和Martin E. Hellman《密码学的新方向》发表（公钥加密理论）， 次年RSA算法诞生 1980年，Merkle Ralf提出Merkle-Tree数据结构和算法（区块中交易校验的手段） 1982年，Leslie Lamport等人提出拜占庭将军问题（共识的基础） 1985年，椭圆曲线加密（ECC）算法诞生（加密的基础） 1990年，David Chaum创立Digital Cash,第一种中心化不可追踪的加密数字现金系统 1992年，Scott Vanstone等人提出椭圆曲线加密数字签名算法(ECDSA) 1997年，Adam Back发明Hashcash技术，为一种工作量证明算法(Proof of Work，POW)， 此算法依赖哈希函数的不可逆特性，达到容易被验证，但很难被破解的特性 1998年，戴伟发布匿名分布式电子现金系统B-money，Nick Szabo提出去 中心化货币Bit Gold的理论 2005年，Hal Finney提出可重复使用的工作量证明机制（RPOW），结合B-money 与Adam Back提出的Hashcash算法进行数字货币试验 区块链和比特币(3)-BTC诞生 2008年11月1日，一个署名中本聪（Satoshi Nakamoto）的人在一个小型 密码学讨论组中发表了论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》 2009年1月3日，中本聪在位于芬兰赫尔辛基的一个小型服务器上挖出了第 一笔50个比特币（创世区块） 区块链和比特币(4)-BTC交易原理 区块链和比特币(5)-UTXO 和传统account based支付系统不同， 比特币系统中使用区块来记录交易往来， 本质为一种UXTO（Unspent Transaction Output）方案、 区块账本记录的是交易（日志），而不是 货币；每一笔交易都要消耗（spend）N笔 输入，产生N笔输出；但输入总量和输出 总量需要保持相等 区块链和比特币(6)-区块 完整的区块结构 名称 字节 字段 说明 Magic NO 4 魔数 表征网络协议，0xD9B4BEF9表示主网，0xDAB5BFFA表示testnet Blocksize 4 区块大小 用字节表示的该字段之后的区块大小 Blockheader 80 区块头 组成区块头的几个字段 Transaction counter 1-9 交易计数器 该区块包含的交易数量，包含coinbase交易 Transactions 不定 交易 记录在区块里的交易信息，使用原生的交易信息格式，并且交易在数据流中的位置必须与Merkle树的叶子节点顺序一致 区块头(Blockheader)结构 名称 字节 数据类型 描述 Version 4 int32_t 版本号表示所遵循的规则 PreBlockHeaderHash 32 char[32] SHA256(SHA256())前一块头部的哈希 MerkleRootHash 32 char[32] 这块中所有交易的哈希 Time 4 uint32_t Unix时间戳 Bits 4 uint32_t 难度系数 Nonce 4 uint32_t 随机数 区块链和比特币(7)-区块 Transactions 结构 Input结构 名称 字节 数据类型 描述 Version 4 int32_t 交易版本 Inputs Counter 1-9 可变integer 输入单数量 Inputs Detail - array 输入单列表 Outputs Counter 1-9 可变integer 输出单数量 Outputs Detail - array 输出单列表 Lock Time 4 uint32_t 锁定时间 名称 字节 数据类型 描述 Previous tx hash 32 char[32] 引用前一交易的hash Previous Output Index 4 uint32_t 被引用交易的Output的索引 Input Scrip