Git 和 区块链的相似性和差异性比较

偶尔看到 温国兵 写的 从 Git 到区块链，觉得很有意思，但还有点意犹未尽。

于是打算仔细分析一下。

一、相似性

1. 分布式

Git 确保每个代码仓库在本地保留完整的项目库，而不仅仅是自己在工作的这个分支和自己的提交历史。同时也保留了最近这次 pull 下来后的所有快照和索引信息。

区块链上，每个节点在本地保存完整数据库，而不仅仅是自己的交易信息。

1. 可追溯性

Git commit 链上，每个 commit 对象都包含父级对象（上一次 commit 的对象，除了第一个 commit ），对之前的记录全部可追溯。

区块链上，每个区块都包含前一个区块的索引（除了创世区块）,可以追溯之前所有有效交易。

1. 不可篡改

Git 的 commit 链中，每个对象本身在存储前都计算校验和，然后以校验和来引用。一旦修改，校验和就会不对， 这意味着不可能在 Git 不知情时更改任何文件内容或目录内容。

Git 用以计算校验和的机制叫做 SHA-1 散列（ hash，哈希）。 这是一个由 40 个十六进制字符（ 0-9 和 a-f ）组成字符串，基于 Git 中文件的内容或目录结构计算出来。SHA-1 哈希看起来是这样：

24b9da6552252987aa493b52f8696cd6d3b00373

区块链中，每个区块包含上个区块 ID，本区块 ID 两个 SHA-256 散列，这两个散列都是基于区块内容计算出来。一旦修改内容，则散列将变化，和其他节点的链不一致，最终不能加入到最长链中，因此无法真正篡改内容。

二、差异性

集体共识和中央节点意志： 1 - 区块链是基于集体共识（ POW/POS)来 merge，形成最长链，最长链即为主链。

2 - 而 Git 体系里，通过仓库托管平台来进行多节点合作时，是平台项目的管理者掌握了 merge 的权力，体现的是中央节点的意志。

1. 密码学

1 - 比特币区块链中，密码学主要用到了以下方式

在比特币区块链的整个体系中，大量使用了公开的加密算法，如 Merkle Tree 哈希数算法，椭圆曲线算法、哈希算法、对称加密算法及一些编码算法。各种算法在比特币区块链中的作用如下：

a)哈希算法

比特币系统中使用的两个哈希函数分别是：1.SHA-256，主要用于完成 PoW （工作量证明）计算； 2.RIPEMD160，主要用于生成比特币地址。

b)Merkle 哈希树

基于哈希值的二叉树或多叉树，在计算机领域，Merkle 树大多用来进行完整性验证处理，在分布式环境下，其进行完整性验证能大量减少数据传输和计算的复杂程度。

c)椭圆曲线算法

比特币中使用基于 secp256k1 椭圆曲线数学的公钥密码学算法进行签名与验证签名，一方面可以保证用户的账户不被冒名顶替，另一方面保证用户不能否认其所签名的交易。用私钥对交易信息签名，矿工用用户的公钥验证签名，验证通过，则交易信息记账，完成交易。

d)对称加密算法

比特币官方客户端使用 AES （对称分组密码算法）加密钱包文件，用户设置密码后，采用用户设置饿密码通过 AES 对钱包私钥进行加密，确保客户端私钥的安全。

e)Base58 编码

Base58 是比特币使用的一种独特的编码方式，主要用于产生比特币的钱包地址，其类似于古典密码学里的置换算法机制，目的是为里增加可读性，把二进制的哈希值变成了我们看到的地址“ 177rNLTxYAaXqTrrJPRsQNxvR9a1gF5P3K ”。

2 - Git：主要用了 SSH 秘钥来进行远程登录验证，用了 SHA-1 来进行代码内容校验和。

SSH 是 Secure Shell 的缩写，由 IETF 的网络工作小组（ Network Working Group ）所制定,是一种专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用 SSH 协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。

SSH 传输的过程如下: (1)远程主机收到用户的登录请求，把自己的公钥发给用户。 (2)用户使用这个公钥，将登录密码加密后，发送回来。 (3)远程主机用自己的私钥，解密登录密码，如果密码正确，允许用户登录。

参考：

1.https://zhuanlan.zhihu.com/p/33644436

2.区块链中的密码学