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1,总体象限

如图,区块链技术流派象限图:



2,分析表格

区块链(blockchain)

源于2008年出现的`比特币`之中。比特币需要一个公开透明`总账(Ledger)`,来达到一种`去中心化` (Decentralized) 的、`无需信任` (trustless) 的范式。在这种范式中,任何互不了解的人可以通过加入该总账,通过点对点的记账、数据传输、认证或是合约,而不需要借助任何一个中间方来达成信用共识。这个总账包括了过去所有的交易记录、历史数据及其他相关信息,所有信息都分布式存储并透明可查,并以密码学协议的方式保证其不能非法篡改。

作为一种去中心化的网络信息管理方式,区块链技术主要有四大特点:

  1. 去中心化(更准确的说是分布式),区块链数据库分布式记录、存储,与传统数据库的中心化记录、存储截然相反;

  2. 去信任化,区块链通过数学方法,依靠非对称加密和可靠数据库,通过特定的算法为网络中的节点制造信用、产生信任及达成交易共识,最终 完成去中心化;

  3. 集体维护,区块链中的每一个区块都是由整个系统所有节点(或者部分节点,但足够达成共识)共同维护;

  4. 可靠数据库,系统中的每个节点都有一份完整的区块链内容拷贝(或者多副本,但并非全节点全复制),除非同时控制整个系统超过半数以上的节点,否则单个节点的改写无效。

我们剖析底层核心技术,具有两方面的意义:技术分析是为了更好的发展区块链应用!

技术核心问题归类

区块链技术的核心问题仍然属于分布式计算领域的经典问题:`拜占庭将军问题`,`共识`算法,`加密`算法,`哈希`算法…但是比特币第一次有效解决了大规模去中心化P2P网络达成无法篡改的共识的所有障碍,并得以在“货币”这个需要极其严谨的应用上第一次取得了成功。所以我们将会围绕这些方面,进行分类, 总结, 分析 各个应用的异同点。我们将从下几个方面,分类当前市场的主要区块链应用和加密货币,来层层深入,领略各自的技术特点:

分类因素说明
1, 证明算法,共识机制新区块由谁负责创造
2, 去中心化程度完全去中心化,主体去中心化,核心中心化…
3, 底层存储区块产生的海量数据持久存储、缓存、索引…等工程问题
4, 数据同步机制网络所有节点的同步方式
5, 其他特色技术提高确认速度,提升吞吐量,适应各个行业
6, 交易吞吐量证券等行业的要求

目前大家几乎只关注共识机制,还有所谓的“性能陷阱”。但实际上,作为一种分布式计算的架构,不研究底层存储、数据同步机制,谈单机的性能优化其实是没有“工业价值”的。所以本网会研究完整的技术栈。



名称共识机制性能存储可扩展性业务适应特色技术成熟度
比特币BTCPoW7 TPSLevelDB12Sha256d证明算法; 圆锥曲线加密算法;
UTXO模型;Bloom filter快速定位;
Merkle树,LevelDB,ZeroMQ…
9
未来比NXTPoS100+ TPS

h2

(Java内嵌DB)

24透明锻造Forging ;Curve25519算法用于秘钥交换和地址 
Reed-solomon编码可以探测到4个错误;
KCDSA做消息签名
7

以太坊ETH

PoW转PoS10+ TPSGHOST88
  1. colored coins

  2. smart property

  3. Namecoin

  4. 智能合约

7

超级账本 HyperLedger

*BFT200+ TPS专有数据文件格式810
6

瑞波 Ripple

Quorum1K+ TPSRocksDB67

非UTXO,Ledger采用了merkle tree,便于两个Ledger进行diff和增量,也便于数据同步,能够很方便的获取当前的实时状态。而UTXO的设计则依赖Bloom Filter来快速检索

9
Cuneiform-1.3M TPSCassandra57
9
BitShareDPoS10K TPSLevelDB65
7

Corda(By R3)

非常规,多种共识

非全局账本,故不好比较

SQL DB78
8




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