王慧文, 王亮亮

(上海电力大学 计算机科学与技术学院, 上海 200090)

区块链技术是以比特币、以太坊等数字加密货币为代表的基础核心技术。2008年10月31日,中本聪(Satoshi Nakamoto)发表论文《Bitcoin:A peer-to-peer electronic cash system》[1],首次提出区块链技术。区块链改变了人们对于传统交易的认知,允许在一个分布式网络中进行交易,而不需要中央机构的参与,大大降低了中央机构的成本,将交易信息安全地存储在区块链中,使用密码技术保证记录安全。区块链在金融、能源、医疗、贸易、政务等各个领域均有重要应用前景,是目前最有潜力触发第5轮颠覆性革命的核心技术。

1 区块链概述

文献[1]指出区块链是一种去中心化的分布式公共账本,具有不可篡改性,按照时间戳将区块用哈希函数的方式链接而成。从交易、时间戳服务器、工作量证明机制、网络、激励、回收磁盘空间、简化的支付验证、合并和分割交易额、隐私和计算等十大部分描述了如何建立了一套去中心化的、不可篡改的分布式账本技术。区块链技术的出现有限解决了拜占庭将军问题[2-3]和双重支付问题[4-5]。拜占庭将军问题是一个分布式一致性问题,指在一个不可靠通信通道上通过点对点通信达成一致性是几乎不可能的。比特币技术采用了一种基于哈希函数的工作量证明机制(PoW机制),双重支付问题指同一笔钱被消费2次,解决双重支付问题类似于数字货币的防伪。比特币通过将所有的交易全网公开,用时间戳对交易排序,投入计算资源对交易进行确认来解决双重支付的问题。……