区块链-技术驱动金融经济与管理学院中科院-路透联合金融风险实验室JointLaboratoryofCAS-ReutersFinancialRiskManagement比特币如何去中心化密码学哈希函数一个密码学哈希函数Y=H(X),有如下性质:1,有X可以很容易算出Y;2,有Y无法算出X;3,有Y无法找到另一个X'使得H(X')=Y;4,如果X和X'相差很小,H(X)和H(X')则完全不相关。密码学哈希函数•符合密码安全要求的哈希函数特性•碰撞阻力---信息摘要,防篡改•隐秘性---将有限输入隐藏•谜题友好---无有效求解方法安全的哈希函数•安全的哈希函数(SHA-256)•输入:768位•输出:256位哈希指针与数据结构•哈希指针不仅指出数据存贮的位置,而且还能让你验证数据没有被改过非对称加密--数字签名•对称加密•非对称加密--数字签名小结•哈希指针•追踪记录•防篡改数据•数字签名•防仿冒两种简单的加密币•高飞币•财奴币比特币去中心化需要解决的问题•1.谁在维护交易账本?•2.谁有权批准哪个交易是正当的?•3.谁在制造新币?•4.谁在制定系统变化规则?•5.比特币是如何取得交易价值的?分布式共识分布式共识协议:在一个有n个节点的系统中,每一个节点都有一个输入值,其中一些节点具有故障,甚至是恶意的。一个分布式共识协议有以下两个属性:(1)输入值的中止须经所有诚实节点来确定。(2)这个输入值必须由诚实节点来生成。区块链工作流程比特币共识算法对于网上任意一个节点1.新的交易被广播到所有节点上。2.每个节点都将新的交易放进一个区块。3.在每个回合,一个随机的节点可以广播它的区块。4.其他节点可以选择接受这个区块,前提是如果区块里的交易都是正当的(有真的签名)。5.节点们可以把以上区块的哈希值放进自己的区块里,以此来表示它们对那个新区块的认可。比特币共识算法为何有效•窃取比特币•拒绝服务攻击•双重支付攻击奖励机制•区块奖励•奖励只有当区块最终被纳入长期共识链才会实现。初始奖励50比特币,每产生210000区块奖励减半总计约2100万枚比特币,预计2040年发完。•交易费•任何交易的制造者都可以选择让交易输出值比输入值小。第一个创建区块把交易放进区块链的人可以取得这个差额,作为交易费。工作量证明-挖矿•哈希函数解谜—寻找临时随机数•难于计算•可参数化成本•易于证实区块链–自举过程货币的价值挖矿生态系统的健康程度区块链的安全性总结•1.谁在维护交易账本?•--共识机制下所有节点•2.谁有权批准哪个交易是正当的?•--共识机制下所有节点•3.谁在制造新币?•---共识主链产生新区块,总量固定,产生新币随着时间递减Thanks经济与管理学院中科院-路透联合金融风险实验室JointLaboratoryofCAS-ReutersFinancialRiskManagement