区块链基础知识(一)

参考书籍《区块链原理、设计与应用》

基本原理

比特币网络工作流程

技术的演化与分类

分布式共识

交易性能

扩展性问题

数据库和存储系统

数据库也是区块链中重要的一环

分布式系统核心问题

单节点结构演变为分布式系统&＃xff0c;首先遇到的问题就是一致性的保障。

一致性问题

如果一致性没处理清楚&＃xff0c;如线路为a->b->c,A用户购买了a->c的票&＃xff0c;而此时没有实时达到一致性&＃xff0c;B用户购买b->c的票也会成功&＃xff0c;这样在b站点就会出现同一个座位卖给两人。

一致性要求

带约束的一致性

共识算法

一致性是状态

共识算法是对某提案达成一致的过程

常见算法

即便在网络通信可靠的情况下&＃xff0c;可扩展的分布式系统共识问题&＃xff0c;其通用解法是没有下限即无解的&＃xff08;FLP不可能原理&＃xff09;。

CAP原理

ACID原则

• 基本可用&＃xff08;Basically Available&＃xff09;:
  分布式系统在出现故障时&＃xff0c;允许损失 部分可用功能&＃xff1a;

  
  
  1. 响应上的损失&＃xff08;可用&＃xff0c;但查询比平时慢&＃xff09;
  2. 功能上的损失&＃xff1a;

• 软状态&＃xff08;Soft state&＃xff09;&＃xff1a;
  软状态是指允许系统中的数据存在中间状态&＃xff0c;并认为该中间状态的存在不会影响系统的整体可用性&＃xff0c;即允许系统在不同的数据副本之间进行数据同步的过程存在延时。

• 最终一致性&＃xff08;Eventually consistent&＃xff09;&＃xff1a;
  最终一致性强调的是系统中所有的数据副本&＃xff0c;在经过一段时间的同步后&＃xff0c;最终能够达到一个一致的状态。

Raft算法

PBFT算法