学习笔记《区块链技术与应用》第二天 共识机制
如何发行一个一个虚拟币？
人民币如何发行？
人民银行印制——防伪（密钥）——发布（公钥）——使用（没法花两次——双花攻击 double spending attack）
数字货币就是文件，可以复制，可以双花。
改进：1. 唯一编号，2. 所属检查
去中心化：
- 谁来发布货币
- 怎么防范double spending attack
Create Coin -> A(10) 铸币交易（Coinbase tx)（凭空发行）
↑ A -> B(5) signed by A
↑ A -> C(5) signed by A
输入部分：说明来源+公钥
输出部分：验证Hash+收款人的公钥Hash地址
B->C(2) singed by B
B->D(3) singed by B
C->E(1) singed by C
两种Hash point: 1. Linked block 2. coin from(防止双花）
一次交易：(私钥签名，公钥验证，我收到交易我验证）
A的签名+B的地址(account)
A需要B的地址，B需要A的公钥
再谈Block header, Block body
Block header:
- version
- hash of previous block header (只取header不管body）
- Merkle root hash
- target
- nonce
H(block header) <= target
Block body:
- transaction list
- full node (fully validating node): 全节点（保存所有信息，可以验证交易）
- light node (无法独立验证交易合法性）（系统中大多数是轻节点）
每个账户都可以发起交易并广播给所有节点，谁来决定哪些交易可以写入区块？按照什么顺序？唯一性如何保证？
- distributed consensus 分布式共识
- distributed hash table 分布式hash表
- impossibility result 不可能结论
- FLP asynchronous， faulty，异步系统中一个成员有问题就不能取得共识。
- CAP theorem, 最多只能同时满足两个
- consistency 一致性
- availability 可用性
- Partition tolerance 容错
比特币中的共识协议
Consensus in BitCoin
任何基于投票的方案首先确认谁有投票权membership。
基于节点投票问题：sybil attach女巫攻击，大量产生可投票的攻击节点。
基于算例投票：
H(block header) <= target
不停的尝试nonce，找到符合要求nonce，整个节点获得记账权，写入下一个区块的权利（记账权），其他节点收到后验证合法性（验证block header nBits是否正确，查nonce是否符合<target, 所有header都符合要求，验证body交易偶读合法1 签名，2无双花问题)
- 最长合法链longest valid chain
- forking attack 分叉攻击
- 等长的临时分叉会存在一段时间，直到其中一个抢先一步找到下一个区块则变为合法。短的链会被丢弃orphan block
比特币系统两个问题
谁有权发行货币
如何验证合法性
mining 挖矿