区块链和比特币.pptx
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1、区区块链技技术知知识分享分享2018年6 6月9 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,
2、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,
3、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)-U
4、TXO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 NO4魔数表征网络协议,0 xD9B4BEF9表示主网,0 xDAB5BFFA表示testnetBlocksize4区块大小用字节表示的该字段之后的区块大小Blockheader80区块头组成区块头的几个字段Transactio
5、n counter1-9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)结构名称名称字字节数据数据类型型描述描述Version4int32_t版本号表示所遵循的规则PreBlockHeaderHash32char32SHA256(SHA256()前一块头部的哈希MerkleRootHash32char32这块中所有交易的哈希Time4uint32_tUnix时间戳Bits4uint32_t难度系数Nonce4uin
6、t32_t随机数区块链和比特币(7)-区块Transactions 结构Input结构名称名称字字节数据数据类型型描述描述Version4int32_t交易版本Inputs Counter1-9可变integer输入单数量Inputs Detail-array输入单列表Outputs Counter1-9可变integer输出单数量Outputs Detail-array输出单列表Lock Time4uint32_t锁定时间名称名称字字节数据数据类型型描述描述Previous tx hash32char32引用前一交易的hashPrevious Output Index4uint32_t被引用
7、交易的Output的索引Input Script Length1-9可变integer输入单列表Input Script/scriptSig-输入脚本Sequence Number4uint32_tOutput结构名称名称字字节数据数据类型型描述描述Amount/Value8uint32_t比特币数量Input Script Length1-9uint32_t输出脚本长度Output Script/scriptPubKey-输出脚本区块链和比特币(8)-脚本Hash:9c50cee8d50e273100987bb12ec46208cb04a1d5b68c9bea84fd4a04854b5eb1
8、输入交易:前导输入的Hash:437b95ae15f87c7a8ab4f51db5d3c877b972ef92f26fbc6d3c4663d1bc750149输入脚本 scriptSig:3045022100efe12e2584bbd346bccfe67fd50a54191e4f45f945e3853658284358d9c062ad02200121e00b6297c0874650d00b786971f5b4601e32b3f81afa9f9f8108e93c752201038b29d4fbbd12619d45c84c83cb4330337ab1b1a3737250f29cec679d7551
9、148a输出交易:转账值:0.05010000 btc输出脚本 scriptPubKey:OP_DUP OP_HASH160 be10f0a78f5ac63e8746f7f2e62a5663eed05788 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG区块链和比特币(9)-脚本P2PKH例子交易b中有一个输入交易引用了交易a的输出交易,它们的脚本是一对题与解:题:交易a的输出脚本,若干个脚本指令和转账接收方的公钥哈希OP_DUP OP_HASH160 be10f0a78f5ac63e8746f7f2e62a5663eed05788 OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG解
10、:交易b的输入脚本,包含两个元素,交易发起方的签名和公钥(sig&pubkey)3046022100ba1427639c9f67f2ca1088d0140318a98cb1e84f604dc90ae00ed7a5f9c61cab02210094233d018f2f014a5864c9e0795f13735780cafd51b950f503534a6af246aca30103a63ab88e75116b313c6de384496328df2656156b8ac48c75505cd20a4890f5ab+区块链和比特币(10)-地址生成BTC地址生成过程ECDSA Public KeyRIPE16
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