GO语言区块链技术---电子加密货币与区块链

密码学基础

对称加密：加密和解密都是使用同一个密钥。例如：DES、AES-GCM、ChaCha20等

非对称加密：加密使用的密钥和解密使用的密钥是不相同的，分别称为：公钥、私钥，公钥和算法都是公开的，私钥是保密的。非对称加密算法性能较低，但是安全性超强，由于其加密特性，非对称加密算法能加密的数据长度也是有限的。例如：RSA、DSA、ECDSA、DH、ECDHE等。

哈希算法：将任意长度的信息转换为较短的固定长度的值，通常其长度要比信息小得多，且算法不可逆。例如：MD5、SHA-1、SHA-2、SHA-256等

数字签名：在信息的后面再加上一段内容（信息经过hash后的值），可以证明信息没有被修改过。hash值一般都会加密后（也就是签名）再和信息一起发送，保证这歌hash值不被修改

密钥

非对称式加密中的公钥与私钥

1、公钥与私钥成对生成

2、由公钥加密的信息，只有有对应的私钥者可以解密

比特币主要用了ECDSA（椭圆曲线签名算法），这个算法有两个特性

1、只要知道私钥，可以算出相应的公钥

2、用私钥签名过的东西，可以用公钥验证是否有配对的私钥签名

LevelDB

比特币客户端

1、参考实现Bitcoin Core

2、编译：Ubuntu下的编译；交叉编译Windows版

3、命令行下使用JSON-RPC API：获取区块链信息；获取网络信息；获取节点信息

P2PKH：Pay to Public Key Hash

其他交易脚本：

P2PK（Pay-to-Public-Key）脚本

MS（Mutil-Signature）脚本

OP_RETURN操作

P2SH（Pay-to-Script-Hash）脚本

交易内存池

1、收到交易广播，并验证通过的交易池

孤儿交易池

UXTO池

Bitcoin网络结点类型

钱包（Wallet）、矿工（Miner）、完全区块链（Full Blockchain）、网络路由（Network Routing Node）

Bitcoin拓展网络中的结点

参考实现结点、完全区块链结点、单独挖矿结点、轻量钱包结点、池协议服务结点、挖矿节点、轻量Stratum钱包结点

Bloom Filters

挖矿需要的硬件：CPU、显卡、FPGA、ASIC矿机

软分叉：主链、备用链、孤儿区块

矿池利益分配算法：PPS（Pay Per Share）、PPLNS（Pay Per Lash N Shares）、Score

共识攻击：

51%攻击、共识攻击不会影响用户的私钥以及加密算法、不能不签名、不能重新分配bitcoin、不能改变过去的校验或者改变比特币持有记录、双重支付

Bitcoin的缺陷：

交易确认时间长，吞吐量低

PoW挖矿浪费计算资源

ASIC矿机出现使全民参与性降低，算力集中

不完全匿名

无法存储太多数字资产

不支持复杂的脚本语言

缩短交易确认时间的方法：

缩短平均产生区块的时间（如Litecoin、Ethereum）

中心化服务（coinbase.com）

信任地址多重签名

开放交易和联合服务器

POS与DPOS

Segwit与闪电网络

POS（Proof of Stake）

2012年8月，PPC诞生，引入PoS概念

谁有资格写区块链？

挖矿浪费资源，拥有财富的节点（Stake Holder）可以负责生成区块，无需竞争

矿池的出现，使去中心化和安全都受到威胁

币龄

Delegated POS：投票选举制度

举例：steemd

为什么要隔离见证（Segwit）：

签名可以更改，导致延展性Bug

签名占据了约65%的空间

闪电网络简介

基于微支付通道演进而来

本质是智能合约（序列到期可撤销合约，RSMC：Revocable Sequence Maturity Contract）

如果没有直接网络通道，可以间接的通过其它已连接的通道进行转移（哈希时间锁定合约，HTLC：Hashed Timelock Contract）