• 区块链设计思路

  区块链（blockchain）是一种去中心化的分布式账本数据库，它利用密码学原理，以去中心化方式的集体维护一个可靠数据库。区块链技术是比特币的底层技术，比特币是第一个基于区块链技术的加密货币。 比特币通过共识机制来保证区块链账本的一致性，其在每一个时间点都有一个独立的记账本（Blockchain），每个时间点都有一个独立的账本，这是一个去中心化的账本。 比特币交易由双方同时进行，而不是由单个节点来完成。所有节点都在同一台机器上运行，所有节点共同维护一个完整的账本。 区块链设计时考虑了三个基本要素：区块链账本、共识机制、智能合约。我们需要针对这三个要素设计区块链，使其既能满足比特币交易对安全性、可扩展性、匿名性和不可篡改性等要求，又能满足区块链应用对扩展性和安全性的要求。

• 1.区块链账本

  区块链账本是区块链数据存储的基础，区块链账本需要满足以下几个要求： （1）可验证性。区块链账本必须保证数据在全网节点都能验证，同时每个节点都能够验证该数据的有效性。这样才能保证数据的可验证性，保证账本的一致性。 区块链账本必须能够满足在全网节点中都能正常工作的要求，不会因为节点故障而导致整个网络瘫痪。同时，由于区块链是一个去中心化的系统，所有节点共同维护一个完整的账本，所以必须能够保证数据被所有节点共同维护和验证。 （3）安全性。区块链账本必须能保证数据被任意节点篡改都不会影响到其他节点上的数据，从而保证了数据的安全性。 区块链账本设计思路如图1所示：

• 2.共识机制

  共识机制是区块链的核心机制，共识机制决定了区块链的安全性和可靠性，以及参与节点的数量。 区块链使用拜占庭容错（BBF）共识算法。拜占庭容错（BBF）是指当一个节点验证某个交易时，它必须要同时接受其他所有节点的验证，即有部分节点无法确认该交易时，这部分节点可以接受其他所有节点的验证。拜占庭容错（BBF）算法是一种高效的共识机制，它使得参与共识的所有节点数量尽可能少，从而能够防止单点故障。 通过拜占庭容错（BBF）共识算法，可以使得区块链保证其不可篡改性和去中心化，但由于存在单点故障，导致其在一定程度上失去了效率。 通过工作量证明（PoW）共识算法来保证区块链交易的安全性和可靠性。当一个节点先验证了交易且收到交易确认后，其他节点就会验证其有效性并加入到网络中，这样就保证了区块链账本的一致性。

• 3.智能合约

  智能合约是一种具有自动执行功能的计算机协议，它可以使区块链上的参与者在没有第三方中介的情况下完成相互间的合约。智能合约的应用范围很广，它可以用来记录和执行许多复杂的逻辑。例如，在股票市场上，可以将智能合约与智能股票交易所结合起来。智能合约与传统股票交易所相比，更具有自动执行功能。 区块链的三大要素都可以应用在智能合约中，但是基于不同区块链平台开发的智能合约在运行机制上可能存在差异。以太坊采用的是无中心化模式，每个节点都是平等的，所有人都可以参与智能合约的开发；而 EOS采用中心化模式，由多个节点共同维护一个账本。为了保证区块链平台上应用程序的安全性和可靠性，需要考虑以下三方面问题：

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