区块链与雾计算：技术原理、应用及挑战

### 区块链与雾计算：技术原理、应用及挑战 #### 区块链基础 1. **交易流程** - 用户发起交易后，交易作为未确认交易被添加到交易池。 - 网络节点需在交易池中搜索未确认交易。 - 若交易池非空，新交易将被发起并公布到P2P区块链网络。基于工作量证明（PoW）的网络使用流言协议在所有网络节点间传播这些交易。 - 矿工节点收集这些交易，通过验证并在挖矿过程中计算必要的哈希值来提议一个新块。 - 一旦大多数节点达成共识，该块将被宣布有效并存储在区块链上。 2. **区块链类型** | 类型 | 特点 | 去中心化程度 | 交易速度 | 能源消耗 | 奖励情况 | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 公有链 | 所有用户可访问，参与共识机制，完全去中心化，交易记录广泛，不可篡改，传播交易和块时间长，交易生产率低、延迟高 | 完全去中心化 | 慢 | 高 | 有时有块奖励 | | 私有链 | 节点需先获得成员资格或权限，部分方有权访问交易，由特定企业控制，属于中心化网络，适合保护隐私信息，效率高但不完全不可逆 | 中心化 | 快 | 低 | 可能有奖励 | | 联盟链 | 由指定企业使用，基于合作团体共同利益，部分节点参与共识，部分去中心化，成员数量有限、权限固定，速度快、能源消耗低 | 部分去中心化 | 快 | 低 | 无明确提及 | ```mermaid graph LR A[用户发起交易] --> B[交易进入交易池] B --> C{交易池是否为空} C -- 否 --> D[新交易公布到网络] D --> E[矿工节点收集交易] E --> F[矿工验证交易并提议新块] F --> G{多数节点达成共识} G -- 是 --> H[块有效并存储到区块链] C -- 是 --> I[等待新交易] ``` #### 区块链工作原理 区块链添加新块的过程分为六个步骤： 1. 节点通过使用其加密生成的密钥创建并数字认证交易来启动交易。 2. 区块链交易中可能发生一系列事件，随后生成一个新块来代表单个交易或一组交易。 3. 使用指定方法，新交易对所有相关网络实体可用，通常需要多个节点验证交易。 4. 矿工节点负责验证和存储新交易或块到共享区块链，通过解决基于加密算法的难题竞争，可能获得比特币