区块链原理设计与应用学习笔记第一章到第四章总结
理论篇：主要讲解区块链相关理论
就只有实现去中心化（de-centralized）或多中心化（multi-centralized）的数字货币系统。在“去中心化”的场景下，实现数字货币存在如下几个难题：
·货币的交易：如何确保货币从一方安全转移到另外一方；
·避免双重支付：如何避免同一份货币支付给多个接收者。
比特币主要希望解决已有货币系统面临的几个核心问题：
·被掌控在单一机构手中，容易被攻击；
·自身的价值无法保证，容易出现波动；
·无法匿名化交易，不够隐私。
分布式记账本（distributed ledger）技术的革新浪潮。
区块链具有如下特点：
·分布式容错性：分布式网络极其鲁棒，能够容忍部分节点的异常状态；
·不可篡改性：一致提交后的数据会一直存在，不可被销毁或修改；
·隐私保护性：密码学保证了数据隐私，即便数据泄露，也无法解析。
随之带来的业务可能包括如下特性：
·可信任性：区块链技术可以提供天然可信的分布式账本平台，不需要额外第三方中介机构参与；
降低成本：跟传统技术相比，区块链技术可能需要的时间、人力和维护成本更少；
增强安全：区块链技术将有利于安全、可靠的审计管理和账目清算，减少犯罪风险。
区块链包括三个基本概念：
交易（transaction）：一次对账本的操作，导致账本状态的一次改变，如添加一条转账记录；
区块（block）：记录一段时间内发生的所有交易和状态结果，是对当前账本状态的一次共识；
·链（chain）：由区块按照发生顺序串联而成，是整个账本状态变化的日志记录。
区块链结构与Git版本管理的有向无环图数据结构，在设计上有异曲同工之妙。
智能合约
区块链是首个自带对账功能的数字记账技术实现。
区块链的分布式账本应该包括如下特点：
·维护一条不断增长的链，只可能添加记录，而发生过的记录都不可篡改；
通过密码学的机制来确保交易无法被抵赖和破坏，并尽量保护用户信息和记录的隐私性。
·去中心化，或者说多中心化，无需集中控制而能达成共识，实现上尽量采用分布式；
分为公开（public）链、联盟（consortium）链和私有（private）链。
·公有链，顾名思义，任何人都可以参与使用和维护，如比特币区块链，信息是完全公开的；
如果进一步引入许可机制，可以实现私有链和联盟链两种类型：
·私有链，由集中管理者进行管理限制，只有内部少数人可以使用，信息不公开；
·联盟链则介于两者之间，由若干组织一起合作维护一条区块链，该区块链的使用必须是带有权限的限制访问，相关信息会得到保护，如供应链机构或银行联盟。
区块链实现都至少包括了网络层、共识层、智能合约和应用层等结构，联盟链实现往往还会引入一定的权限管理机制。
共识问题在很长一段时间内都将是极具学术价值的研究热点，核心的指标将包括容错的节点比例、决策收敛速度、出错后的恢复、动态特性等。PoW等基于概率的系列算法理论上允许少于一半的不合作节点，PBFT等确定性算法理论上则允许不超过1/3的不合作节点。
非关系型（NoSQL）数据库。
LevelDB、RocksDB等键值数据库，具备很高的随机写和顺序读、写性能，以及相对较差的随机读的性能，被广泛应用到了区块链信息存储中。
权属管理领域存在的几个难题是：
·所有权的确认和管理；
·交易的安全性和可靠性保障；
·必要的隐私保护机制。
注意 一致性并不代表结果正确与否，而是系统对外呈现的状态一致与否；例如，所有节点都达成失败状态也是一种一致。