Azure Blockchain Service 從Block chain 基礎知識開始

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本文是前奏，本來要介紹Azure上的Azure Blockchain Service，發現，需要從什么是區塊鏈開始講起。。。

什么是區塊鏈？我們從比特幣說起, 2008年11月，中本聰提出了比特幣白皮書，比特幣系統從09年至今，未出現重大安全事故。

1.比特幣的底層技術便是區塊鏈;

2.比特幣是點對點的電子現金系統（支付領域）；

3.該系統基于區塊鏈技術構建；

4.該系統通過區塊鏈技術，使得點對點電子交易不需要中間方驗證；

5.具有實驗性質，運行10年，未出現重大問題。

簡單理解區塊鏈，從一個故事說起：

張三給李四轉1000塊錢的故事：

1.張三大吼一聲，我給李四轉了1000塊錢；

2.張三附近的村民聽到了這聲吶喊，然后確認了張三有足夠余額；

3.村民檢查過后，每個村民都在自家的賬本上記錄:

????張三轉給李四1000，張三3000-1000=2000；李四200+1000=1200；

4.?張三附近的村民把轉賬告訴鄰村，鄰村又告訴鄰村，全球人都知道了并記錄到了自家賬本上。

幾個問題？

李四的問題：賬本會不會被篡改？

村民A的問題，為什么要費力氣給張三記錄這筆交易呢？

全體村民的問題，以誰記的為準？

賬本會不會被篡改？

通俗理解，把一段時間內的交易放到一個區塊中，通過對區塊進行哈希運算（哈希運算理解為Hash算法可以將一個數據轉換為一個標志，這個標志和源數據的每一個字節都有十分緊密的關系。Hash算法還具有一個特點，就是很難找到逆向規律。原始數據中發生任何改變，哈希運算的結果都將發生變更），產生該區塊的哈希值，該區塊發生任何變化，區塊的哈希值就會有巨大改變，講哈希算法的結果寫入到下一個區塊中，將前后兩個區塊串起來。

若上一頁賬單（區塊）數據被修改，那它的數據指紋（哈希值）會發生改變，就無法與下一頁賬單中記錄的哈希值對應上。所有玩家就能識別出這是個被篡改的無效鏈，并將其拋棄。

所以，通過區塊+鏈的方式，賬不可篡改。

作為普村A，為什么要費力氣記賬呢？

因為有好處，就是所謂的礦工激勵，第一個獲得記賬權的人，會獲得獎勵。

誰記得為準？

工作量證明(PoW)，誰最先計算出某個題目的答案，就以誰的賬本為準，其他人復制該賬本。某個題目的答案，其實就是區塊頭中的隨機數。

區塊鏈的幾個特點：

1.去中心化（Decentralized）去中心化系統，其沒有中介機構，所有節點的權利和義務都相等，任一節點停止工作都會不影響系統整體的運作；

2.去信任（Trustless）系統中所有節點之間無需信任也可以進行交易，因為數據庫和整個系統的運作是公開透明的，在系統的規則和時間范圍內，節點之間無法欺騙彼此；

3.集體維護（Collectively Maintain）系統是由其中所有具有維護功能的節點共同維護的，系統中所有人共同參與維護工作；

4.可靠數據庫（Reliable Database）系統中每一個節點都擁有最新的完整數據庫拷貝，修改單個節點的數據庫是無效的，因為系統會自動比較，認為最多次出現的相同數據記錄為真。

區塊鏈不是新技術，是一組技術的組合：

核心技術-分布式賬本

通過P2P的方式，將正確的賬本發送給其他人。

核心技術-密碼學

主要在下一個區塊中，存儲上一個區塊的哈希值。

核心技術-區塊構成

核心技術-分布式共識

核心技術-智能合約

區塊鏈的技術演進

普遍認為，區塊鏈已經經歷了三個階段：

1. 加密貨幣階段：就是指以比特幣系統為代表的加密貨幣階段；

2. 數字資產，加密金融：在比特幣發展成全民挖礦的情況下，于2013年，以太坊創始人Vitalik Buterin發布以太坊初版白皮書。以太坊引進了智能合約的概念，從真正意義上，可以滿足商業化應用發布的需求。與第一階段，只服務于比特幣等加密貨幣不同，區塊鏈2.0階段，依賴以太坊，可以用來編程、分散、擔保和交易任何事物，實現了“區塊鏈+”應用的蔓延、擴展。大部分的區塊鏈應用，都是基于以太坊而成立，如以太貓，如元鏈星系等區塊鏈游戲，還有各種加密狗等等。

3. 隨著區塊鏈技術的進一步發展，其“去中心化”功能及“數據防偽” 功能在其他領域逐步受到重視。人們開始認識到，區塊鏈的應用也許不僅局 限在金融領域，還可以擴展到任何有需求的領域中去。于是，在金融領域之 外，區塊鏈技術又陸續被應用到了公證、仲裁、審計、域名、物流、醫療、 郵件、鑒證、投票等其他領域中來，應用范圍擴大到了整個社會。
   

三個階段中，前兩個還是主要以公開的區塊鏈為主，也成為公鏈，第三個階段開始，則開始存在私鏈，聯盟鏈等形式。

區塊鏈的分類：

公鏈是指任何人都可讀取的、任何人都能發送交易且交易能獲得有效確認的、任何人都能參與其中共識過程的區塊鏈。

公鏈采取了采取工作量證明機制（POW）、權益證明機制(POS)、股份授權證明機制（DPOS）等方式，并將經濟獎勵和加密數字驗證結合了起來，并建立一個原則就是每個人從中可獲得的經濟獎勵與工作量成正比。這些區塊鏈通常被認為是完全去中心化的。

私鏈是指其寫入權限僅在一個組織手里的區塊鏈。讀取權限或者對外開放，或者被任意程度地進行了限制。相關的應用囊括數據庫管理、審計、甚至一個公司，盡管在有些情況下希望它能有公共的可審計性，但在很多的情形下，公共的可讀性并非是必須的。

聯盟鏈開放程度和去中心化程度是有所限制的。其參與者是被提前篩選出來或者直接指定的，數據庫的讀取權限可能是公開的，也可能像寫入權限一樣只限于系統的參與者。

區塊鏈的典型應用：幣圈+鏈圈