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鏈式結構小結

更改區塊1的數據，只有修改所有鏈條上的數據才能保證一致。

在區塊1上可以分叉新的鏈條，這種方式也需要全網區塊達成共識。

認識hash函數

確定性：對同一個輸入數據，無論用哈希函數重復計算多少次，每次都能得到相同的結果。

單向性：可以很輕松的對已知數據進行哈希計算，得到哈希值，通過哈希值反推相應的已知數據非常難。

隱秘性：在已知哈希值的情況下，沒有可行的辦法算出哈希函數的輸入值。

抗篡改：對一個數據塊，哪怕只改動一個bit位，哈希值改動非常大。

抗碰撞：兩個不同的數據塊，hash值相同的可能性非常小。

MD系列常用MD5，但其抗碰撞性被公認較差，不推薦使用。

SHA0，SHA1已被證實不安全，推薦使用SHA256，SHA3。

區塊鏈鏈式結構

區塊鏈的架構模型

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認識一下什么是區塊鏈

價值傳遞從轉讓方到了受讓方

價值傳遞雙方借助第三方中介進行傳遞，由于擔心第三方系統會發生故障導致數據丟失，因此引入區塊鏈。

通過區塊鏈協議進行自管理。

go語言構建區塊鏈

package?BlockChain

import?(
???"crypto/sha256"
???"encoding/hex"
???"time"
)

//構建區塊鏈結構體——區塊
type?Block?struct?{
???Index?int64???//區塊編號
???Timestamp?int64??//區塊時間戳秒為單位，區塊創建的時間
???PrevBlockHash?string??//上一個區塊哈希值
???Hash?string??//當前區塊的哈希值
???Data?string??//區塊所包含的數據
}

//計算區塊的哈希值
func?calculateHash(b?Block)?string{
???//用區塊的這幾個部分作為hash內容
???//string(b.Index)???將int64轉化為string
???blockData?:=?string(b.Index)?+?string(b.Timestamp)?+?b.PrevBlockHash?+?b.Data
???//計算hash值并存入字節數組
???hashInBytes?:=?sha256.Sum256([]?byte(blockData))

????return?hex.EncodeToString(hashInBytes[:])

}

//生成區塊
func?GenerateNewBlock(preBlock?Block,?data?string)?Block{
???//定義一個新的區塊
???newBlock?:=?Block{}
???//新區塊的編號等于父區塊的編號+1
???newBlock.Index?=?preBlock.Index?+?1
???//新區塊的哈希值等于上一個區塊本身的hash值
???newBlock.PrevBlockHash?=?preBlock.Hash
???//新區塊的時間戳等于當前時間
???newBlock.Timestamp?=?time.Now().Unix()
???//新區塊的Hash是更新新內容計算得來
???newBlock.Hash?=?calculateHash(newBlock)
???return?newBlock
}

//生成創世區塊:是第一個區塊，區塊編號為0，區塊的哈希值是一個空值，
//區塊的時間戳和當前Hash值可以為它傳遞一個虛擬的父區塊生成
//?在系統啟動之前就已經生成好了
func?GenerateGenesisBlock()?Block{
???preBlock?:=?Block{}
???preBlock.Index?=?-1
???preBlock.Hash?=?""
???return?GenerateNewBlock(preBlock,"First?Block")
}

修改其中一個區塊，這個區塊后面的所有區塊都有跟著修改

鏈式結構哈希的計算

哈希函數：是一種算法，把任意長度的二進制數據映射為固定長度的二進制數據。

哈希函數的特點：具有確定性，單向性，隱秘性，抗篡改，抗碰撞

哈希函數的實現：MD系列，SHA系列，推薦SHA256，SHA3

區塊鏈鏈式結構：

一個區塊由區塊頭和區塊體組成；

區塊體中存儲了相關的交易數據；

區塊頭中最重要的元素是父區塊hash，每一個區塊含有一個父區塊的hash，相當于有了一個指向父區塊的指針，通過hash指針把一個一個的區塊連接起來，就構成了區塊鏈特殊的鏈式結構。

在區塊鏈中的第一個節點稱為創世區塊，創世區塊只有數據值，沒有父區塊和hash值。

區塊鏈的架構模型

1. 數據層：封裝了底層數據區塊的鏈子結構，以及相關的非對稱的公鑰私鑰加密技術和時間戳技術；是整個區塊鏈最底層的數據結構。

2. 網絡層：包括P2P組網機制，數據傳播機制和數據驗證機制。

3. 共識層：封裝了網絡節點的各類共識機制算法，是區塊鏈的核心技術，它決定是到底是誰來進行記賬，而記賬方式將會影響整個系統的安全性和可靠性。

4. 激勵層：將幀元素集中到區塊鏈的技術體系中來，包括發行機制和分配機制，主要應用在公有鏈中，并不是所有的區塊鏈都有激勵層。

5. 合約層：用于封裝各類腳本、算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎，可以簡單理解為一份自定義的電子合同。

6. 應用層：封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。

   合約層、激勵層、共識層、網絡層、數據層構成了區塊鏈的核心系統

   共識層、網絡層、數據層是構建區塊鏈系統的必要元素

   激勵層通常位于公有鏈，激勵遵守規則的節點，懲罰不遵守規則的節點

   合約層用于封裝各類腳本、算法、合約。