区块链原理及其教育应用区块链的定义01区块链核心技术0203区块链在教育中的应用04目录区块链工作原理1区块链的定义第一部分区块链的广义和狭义定义区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本（分布式数据库）。狭义来讲1)一个分布式的链接账本，每个账本就是一个“区块”；2)基于分布式的共识算法来决定记账者；3)账本内交易由密码学签名和哈希算法保证不可篡改；4)账本按产生的时间顺序链接，当前账本含有上一个账本的哈希值，账本间的链接保证不可篡改；5)所有交易在账本中可追溯。解读定义123广义来讲区块链特征四大特征去中心化去信任集体维护可靠数据库01.去中心化（Decentralization）：区块链由众多节点组成一个端到端的网络，不存在中心化的设备和管理机构，任一节点停止工作都会不影响系统整体的运作。03.集体维护（CollectivelyMaintain）系统是由其中所有具有维护功能的节点共同维护的，系统中所有人共同参与维护工作；02.去信任（Trustless）系统中所有节点之间通过数字签名技术进行验证，无需信任也可以进行交易，只要按照系统既定的规则进行，节点之间不能也无法欺骗其它节点；04.可靠数据库（ReliableDatabase）系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝，单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控制整个网络中超过51%的节点同时修改，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法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。去中心化PARTONE中心化去中心化去信任PARTONE公有链私有链区块链的类型联盟链侧链公有链通常也称为非许可链（PermissionlessBlockchain），无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的借点按照系统规格自由接入网路、不受控制，节点间基于共识机制开展工作。公有链一般适合于虚拟货币、面向大众的电子商务、互联网金融等B2C、C2C或C2B等应用场景，比特币和以太坊等就是典型的公有链。联盟链是一种需要注册许可的区块链，这种区块链也称为许可链（PermissionedBlockchain）。联盟链仅限于联盟成员参与，区块链上的读写权限、参与记账权限按联盟规则来制定。整个网络由成员机构共同维护，网络接入一般通过成员机构的网关节点接入，共识过程由预先选好的节点控制。私有链建立在某个企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定。私有链的应用场景一般是企业内部的应用，如数据库管理、审计等；在政府行业也会有一些应用，比如政府的预算和执行，或者政府的行业统计数据，这个一般来说由政府登记，但公众有权力监督。私有链的价值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自动执行的运算平台，可以同时防范来自内部和外部对数据的安全攻击，这个在传统的系统是很难做到的。侧链是用于确认来自于其它区块链的数据的区块链，通过双向挂钩（TwoWayPeg）机制使比特币、Ripple币等多种资产在不同区块链上以一定的汇率实现转移侧链进一步扩展了区块链技术的应用范围和创新空间，使区块链支持包括股票、债券、金融衍生品等在内的多种资产类型，以及小微支付、智能合约、安全处理机制、真实世界财产注册等。区块链体系结构PARTOE层级名称说明6应用层应用服务层作为区块链产业链中最重要的环节，则包括区块链的各种应用场景和案例，包括可编程货币、可编程金融和可编程社会。5合约层合约层主要包括各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础。4激励层激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等3共识层共识层主要包括网络节点的各类共识算法2网络层网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等1数据层数据层包括了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术2区块链核心技术第二部分区块链的核心技...
