20179214 2017-2018-2 《密码与安全新技术》第二周作业
课程：《密码与安全新技术》
班级： 201792
姓名： 刘胜楠
学号：20179214
上课教师：谢四江
上课日期：2018年3月29日
必修/选修： 选修
学习内容总结
- ICO众筹
所有成功的数字货币以及区块链（本文区块链指“区块链公有链”）项目无一不是社区项目。常见的ICO里，数字货币和区块链项目向早期爱好者出售项目代币。项目团队通过ICO获取技术开发和市场拓展资金；而项目爱好者通过ICO支持项目，同时也可在对应代币进入交易市场后选择交易退出。
ICO和比特币的关系：可查的首个ICO来自于Mastercoin项目（现已更名为Omni），其在13年7月时在Bitcointalk（最大的比特币和数字货币社区论坛）上宣布通过比特币进行ICO众筹，并生成对应的Mastercoin代币并分发给到众筹参与者。本质上来说这次ICO是一种以物换物的行为，即参与者用比特币换得Mastercoin项目里的代币。一开始ICO只是数字货币爱好者的一种社区行为，随着数字货币以及区块链的不断发展开始被越来越多人接受并参与。绝大部分ICO都是通过比特币或其他数字货币进行的。
- 区块链
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法 。
区块链（Blockchain）是比特币的一个重要概念，火币网联合清华大学五道口金融学院互联网金融实验室、新浪科技发布的《2014—2016全球比特币发展研究报告》提到区块链是比特币的底层技术和基础架构 。本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。
交易原理
交易过程
- 比特币
与大多数货币不同，比特币不依靠特定货币机构发行，它依据特定算法，通过大量的计算产生，比特币经济使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为，并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。P2P的去中心化特性与算法本身可以确保无法通过大量制造比特币来人为操控币值。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付。这同样确保了货币所有权与流通交易的匿名性。比特币与其他虚拟货币最大的不同，是其总数量非常有限，具有极强的稀缺性。该货币系统曾在4年内只有不超过1050万个，之后的总数量将被永久限制在2100万个。
- 特点
去中心化：比特币是第一种分布式的虚拟货币，整个网络由用户构成，没有中央银行。去中心化是比特币安全与自由的保证 。
全世界流通：比特币可以在任意一台接入互联网的电脑上管理。不管身处何方，任何人都可以挖掘、购买、出售或收取比特币。
专属所有权：操控比特币需要私钥，它可以被隔离保存在任何存储介质。除了用户自己之外无人可以获取。
低交易费用：可以免费汇出比特币，但最终对每笔交易将收取约1比特分的交易费以确保交易更快执行。
无隐藏成本：作为由A到B的支付手段，比特币没有繁琐的额度与手续限制。知道对方比特币地址就可以进行支付。
跨平台挖掘：用户可以在众多平台上发掘不同硬件的计算能力。 - 缺点
交易平台的脆弱性。比特币网络很健壮，但比特币交易平台很脆弱。交易平台通常是一个网站，而网站会遭到黑客攻击，或者遭到主管部门的关闭。
交易确认时间长。比特币钱包初次安装时，会消耗大量时间下载历史交易数据块。而比特币交易时，为了确认数据准确性，会消耗一些时间，与p2p网络进行交互，得到全网确认后，交易才算完成。
价格波动极大。由于大量炒家介入，导致比特币兑换现金的价格如过山车一般起伏。使得比特币更适合投机，而不是匿名交易。
大众对原理不理解，以及传统金融从业人员的抵制。活跃网民了解p2p网络的原理，知道比特币无法人为操纵和控制。但大众并不理解，很多人甚至无法分清比特币和Q币的区别。“没有发行者”是比特币的优点，但在传统金融从业人员看来，“没有发行者”的货币毫无价值。
- 拜占庭问题
拜占庭将军问题是一个协议问题，拜占庭帝国军队的将军们必须全体一致的决定是否攻击某一支敌军。问题是这些将军在地理上是分隔开来的，并且将军中存在叛徒。叛徒可以任意行动以达到以下目标：欺骗某些将军采取进攻行动；促成一个不是所有将军都同意的决定，如当将军们不希望进攻时促成进攻行动；或者迷惑某些将军，使他们无法做出决定。如果叛徒达到了这些目的之一，则任何攻击行动的结果都是注定要失败的，只有完全达成一致的努力才能获得胜利。
拜占庭假设是对现实世界的模型化，由于硬件错误、网络拥塞或断开以及遭到恶意攻击，计算机和网络可能出现不可预料的行为。拜占庭容错协议必须处理这些失效，并且这些协议还要满足所要解决的问题要求的规范。这些算法通常以其弹性t作为特征，t表示算法可以应付的错误进程数。
很多经典算法问题只有在n ≥ 3t+1时才有解，如拜占庭将军问题，其中n是系统中进程的总数。 - 区块链技术应用
大致可分为三个方向：货币，合约，治理。在很多领域都可以由更深入的研究
学习中的问题和解决过程
--问题一 比特币常被人们说是一场骗局，关于这个问题怎么看？
比特币作为数字货币的存在，是否适应市场还需要时间来进行鉴定，但是在整个过程中使用的技术，比如区块链技术，是可以应用的。区块链技术相当于提供一个信任机制，去中心化在很多方面应用很广。另外在比特币发展的过程中，带动的其他理论的提出，都是对现在的技术是一种激励，虽然很多时候，资本在后面的推动作用是不可忽视的，但是同时带来的一些机遇和发展也是不可以磨灭的。
--问题二 区块链由于是全网进行分布式存储，所以数据会不会造成一定的冗余
【转载】
链接：https://www.zhihu.com/question/52863694/answer/132403583
冗余存储可以保证数据的完整性，便于每一个节点进行验证。但也带来了一定的局限性。事实上这也是比特币的一个不足之处，pow的共识机制以及开放的环境，要求每一笔交易的验证，都需要每个节点根据之前的区块上的交易记录进行验证是否有效。这主要是因为无法保证当前记录的节点是否会存储恶意、无效的交易信息，以及接受到的交易是否正确有效，在不信任的情况下，每个节点需要根据自己所认证的最长链上的信息进行裁决。在比特币这样的公有链环境，当前的机制要求了新加入的矿工需要同步最新的完整数据。比特币对比有一点优化即SPV的概念，节点可仅仅下载区块链中区块头的消息，而不下载其中详细的交易信息。这样验证交易的时候需要向存储数据的中心请求UTXO交易信息，通过区块链的区块头信息进行验证。这样可能会导致数据中心的出现，也是一个问题。如果针对较为内部的环境，如私有链(其实完全相当于分布式处理，只不过是组织形式是区块链形式)联盟链，若采取类似pbft共识机制，通过投票决定，在某种程度上减小了对新加入节点的限制，因为只要整体大多数投票通过，即可相信交易、区块是有效的。当然需要本身已经有一定数量的节点存储了相关数据。由于是半封闭，一定程度上可以不必考虑比特币这种公开情况下可能会遭遇到的问题。还有另一种思路，采取分片模式，每一个子片各自执行类似pbft的模式，各自处理正交的互不相干的交易，可以减小消息的量，各个节点同时也不需要同步全部的数据。
其他（感悟、思考等）
现在区块链技术正在如火如荼的发展着，同样我很看好区块链当中信任机制的应用，比如说去中心化的提出，可以解决现阶段出现的很多问题，但是同时可能会带来很多问题需要去克服。