区块链技术原理与应用综述

近年来,随着数字加密货币逐步走进人们的视野,其底层的区块链技术也引起了研究者的高度重视。区块链作为一种分布式账本技术,具有多方维护、不可篡改、公开透明等特点。首先,将区块链结构按层级进行划分,从低到高介绍了每层的作用和原理,根据开放程度将区块链分为公有链、联盟链、私有链,以比特币、Hyperledger Fabric为例分析了公有链和联盟链的工作机理。其次,对区块链的底层核心技术共识算法、智能合约、隐私安全做了详细阐述。最后,分析了区块链的研究进展并进行了展望。

近年来,随着以比特币为代表的新型数字货币的迅速发 展,作为比特币底层支撑技术的区块链技术也越来越受到人 们的关注.与传统的中心化数据库相比,区块链通过对分布 式数据存储、P２P传输、共识机制、加密算法和智能合约等传 统技术的应用,使区块链具有去中心化、不可篡改、可溯源、多 方维护、公开透明等特点. 在区块链的相关研究方面,Yao等[１]对区块链原理进行 了简要概述,介绍了以太坊、Adept系统、超级账本等典型开 源项目,但该工作对共识算法、智能合约等的介绍较为简单. 文献[２]介绍了区块链的基础技术,归纳了区块链的类型,指 出了区块链的结构和工作原理,但对共识算法、隐私保护、智能合约等关键技术的研究过于简单.文献[３]介绍了一些常 见的共识算法,并对算法进行了对比,但其只是从比特币的交 易脚本出发,简单介绍了智能合约的工作原理.

本文梳理了 PBFT,PoW,PoS,DPoS等共识算法的原理和流程.从智能 合约的生命周期、运行原理、运行环境着手详细介绍了智能合 约在区块链中的应用,列举了区块链中的常见安全问题,并对 其攻击原理进行了详细介绍.

http://www.jsjkx.com/CN/10.11896/jsjkx.200800021

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