区块链开发技术有哪些

2017年夏季加拿大滑铁卢大学（University of Waterloo）教授L F Nazs对我讲：“他的学生维塔利克˙布特林（Vitalik Buterin）岀生于1994年，布特林创建了以太坊（Ethereum）并且发行了以太币。以太坊是一个开源型有智能合约功能的公共区块链平台。通过其加密货币以太币（Ether）提供去中心化的虚拟机（“以太虚拟机” Ethereum Virtual Machine）来处理点对点合约。

区块链的四大核心技术：1、分布式账本，在区块链中起到了数据的存储作用；2、共识机制，在区块链中起到了统筹节点的行为，明确数据处理的作用；3、密码学，可以保证数据安全，验证数据归属；4、智能合约，在区块链中起到了数据执行与应用的功能。

首先，分布式账本构建了区块链的框架，它本质是一个分布式数据库，当一笔数据产生后，经大家处理，就会储存在这个数据库里面，所以分布式账本在区块链中起到了数据存储的作用；区块链由众多节点共同组成一个端到端的网络，不存在中心化的设备和管理机构，节点间数据交换通过数字签名技术进行验证，无需人为式的互相信任，只要按照既定的规则进行。节点间也无法欺骗其他节点。因为整个网络都是去中心化的，每个人都是参与者，每个人都有话语权。

其次，因为分布式账本去中心化的特点，决定了区块链网络是一个分布式的结构，每个人都可以自由的加入其中，共同参与数据的记录，但与此同时，就衍生出来令人头疼的“拜占庭将军”问题，即网络中参与的人数越多，全网就越难以达成统一，于是就需要另一套机制来协调全节点账目保持一致，共识机制就制定了一套规则，明确每个人处理数据的途径，并通过争夺记账权的方式来完成节点间的意见统一，最后谁取得记账权，全网就用谁处理的数据。所以共识机制在区块链中起到了统筹节点的行为，明确数据处理的作用。

任何人都可以参与到区块链网络，每一台设备都能作为一个节点，每个节点都允许获得一个完整的数据库，节点间都有一套共识机制，通过竞争，计算，共同维护整个区块链，任一节点失效，其余节点仍能正常工作。相当于认可你的游戏规则，比特币有比特币的共识机制，全球认可就可以参与比特币挖矿，因为你认可了它的共识机制，也可理解为认可它的游戏规则。比特币的规则就是进行庞大的运算，谁先算出来就给谁奖励POW。

第三，数据进入分布式数据库中，也不是单纯的打包进来就没事了，底层的数据构架则是由区块链密码学来决定的，打包好的数据块，会通过密码学中哈希函数处理成一个链式的结构，后一个区块包含前一个区块的哈希值，因为哈希算法具有单向性，抗篡改等特点，所以只在区块链网络中，数据一旦上链就不可篡改，且可追溯，另外你的账户也会通过非对称加密的方式进行加密，进而保证了数据的安全，验证了数据的归属。

单个或多个数据库的修改无法影响其他数据库了。除了超过整个网络51%的数据同时修改，这几乎不可能发生。区块链中的每一笔交易都通过密码学方式与相邻两个区块串联，因此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。这里就是区块链的数据结构，区块头和区块体。密码学 哈希值，时间戳，通过时间戳来决定它的顺序，不会打乱。

这个原理运作到我们的商业体系里边，包括商品体系，我们所说的溯源，可以查询到商品在哪里生产的，生产原材料是什么，从后往前一步一步查找到，因为我们在每做一步动作的同时把信息数据写到区块链的体系里，通过这个体系我就可以查找到是不是使用的这个原材料，是不是用这个工艺生产出来的。通过这样一个数据的结构存储达到我们共同相信它，这商品的确是这样生产出来的，相信这是真的。

另外数据无法修改，如果想要修改要达到51%的人才可以，从股权上理解，拥有公司51%的股权在这个公司就有话语权。这只是一个可能性而已。为什么用区块链技术比互联网技术更历害、更安全呢，因为他分布开了，如果你想要去修改里面的数据，作为黑客要找到所有记这个账的计算机，每台计算机都要修改，也许能很快找到其中一台把它改掉，但很难把所有的改掉。

最后，可以在分布式账本的基础上，搭建应用层面的智能合约。当我们想要解决一些信任问题，可以通过智能合约，将用户间的约定用代码的形式，将条件罗列清楚，并通过程序来执行，而区块链中的数据，则可以通过智能合约进行调用，所以智通合约在区块链中起到了数据执行与应用的功能。

智能合约可帮助您以透明、无冲突的方式交换金钱、财产、股份或任何有价值的物品，同时避免中间商的服务，甚至说智能合约将在未来取代律师这个职务。通过智能合约方式，资产或货币被转移到程序中，程序运行此代码，并在某个时间点自动验证一个条件，它会自动确定资产是应该去一个人还是回到另一个人，或者应该立即退还给发送它的人或其组合。(自动强制执行，赖不了账)与此同时，分散账本也是存储和复制文件，使其具有一定的安全性和不变性。