【hyperledger fabric 1.4 学习教程】一、 区块链入门

1、区块链的入门

背景：

 区块链2.0-智能合约代表： 以太坊

什么是区块链

 

 下图体现了链式的存储结构：

 

 下图体现了区块链去中心，无中心节点的结构：整个区块链的数据是存在多个服务器节点上的，每个节点里都有全量的数据，每个节点都是对等的

 

什么是智能合约

 

 实现自己业务逻辑的一串代码： 它可以通过编译过后部署在我们区块链上，可以通过sdk或者其他方式调用；是区块链账本的一个入口，如果需要把我们的数据上传到区块链上的话，我们需要编写一段业务逻辑代码，通过智能合约的方式上传到区块链上；

 

什么是共识

或者共识需要解决那些问题

什么时候产生区块：区块中包含那些数据，一个区块中往往是不会包含单条数据，包含多条数据，应该包含那些数据，什么时候打包区块；

区块如何保证数据同步到其他节点： 区块链是一个分布式架构，所有数据都分发到所有节点，怎么保证其他节点和产生区块的节点是一致的；

 

什么是共识算法

解决以上问题的就是共识算法，共识算法往往会聚焦以上中的几个问题；有些区块链中往往会结合多种共识算法的优点，使得共识达到优解

 

 

区块链平台

 

 

 比特币和以太坊做数字货币。

fabri主要做区块链在各行业的应用。

 

2、区块链防篡改机制

区块链的数据结构

 

区块的数据结构：

index: 整个区块的一个索引或者叫高度，如以上的1，2，3

Timestamp: 区块产生的时间

Hash: 当前区块的哈希值

Prev-hash: 前一个区块的哈希值，如当前区块是2，则Prev-hash指的是前一个区块1的哈希

Data: 当前区块所存储的数据

nonce: 随机值

Hash 计算值 f(index+pre-hash+timestamp +data+nonce) = hash

从上面的公式可知，如此时修改了区块2的数据，则区块2的哈希值发生了改变，则区块3的Prev-hash发生改变，则区块3的哈希值发生改变，以此类推

区块4,5,....,也就是说区块2后面的所有区块都会发生改变

 

区块链防篡改

 

 如果发现了上面提到的篡改问题，为了获取其他节点信任，需要对后面的所有区块修改，此时需要达到51%的算力或者说需要修改51%以上的网络节点，才可以修改整条区块链。

 

从现实情况下，是不可能达到51%的算力的，从而保证了数据的防篡改

 

区块链防篡改-演示

该演示环境下有三个节点： Peer A , Peer B,  Peer C

 

 

 

 

 

 

每个节点内有5个区块

 

 可以看到第二个区块的prev-hash是第一个区块的hash值，第三个区块的prev-hash是第二个区块的hash; Tx就是我i们的data

 

 

如此时我们把区块2的数据篡改，可以发现区块2的显示变红

 

 区块3到5的显示也变红，说明修改区块2后，区块2之后的所有区块都受到了影响，所有区块链篡改的难度很大

 

 

 

如果此时要造假，需要将区块2的hash值修改成符合比特币中要求的hash值

在比特币中，hash的前几位必须是0；

挖矿：计算hash值，让hash的前4位为0，这个过程就是挖矿；不断更改nonce，从而得到一个合法的hash

在演示中点击Mine按钮，模拟挖矿的操作；如下：此时区块2被造假

 

 如上图，此时区块2被造假，但是后面的区块的hash还是错误的，需要继续修改后面区块的hash值；

要使hash前4为0难度很大，这也一定保证了区块链防篡改的能力