区块链技术及基本原理
1. 什么是区块链？
按照中国电子技术标准化研究院的定义：区块链(blockchain), 是一种在对等网络环境下，通过透明和可信规则，构建不可伪造，不可篡改和可追溯的块链式数据结构，实现和管理事务处理的模式。
简单点来说，区块链是由节点参与的分布式数据库系统，它的特点是不可更改，不可伪造，可追溯。可以将其理解为账簿系统（ledger），账簿里记录了从诞生到目前为止的所有交易数据，各个节点备份了完整的账簿数据，并实时记录新的交易信息，对它们进行验证，向其他节点转发......
如果还是觉得概念抽象难以理解，那么看看下面的例子：
在传统情况下，无论系统的大小，背后总是存在一个数据库。数据库就像一个大的账本，比如支付宝的数据库就像一个大账本，上面记录了A用户有多少钱， B用户有多少钱，如果A用户支付100元给B用户，那么支付宝就会在B用户账上加100元，在A用户账上减掉100元。所以，可以把数据库的变化当做记账行为，我们通常认为，谁维护系统谁就应该管理数据库，而其他用户无权参与记账行为。
但是区块链颠覆传统，让系统中的每一个用户都可以参与到记账行为中。在区块链中，系统中的每个用户都可以展开竞争以获得记账的机会。在某个时间段内，系统会在竞争者中找出记账最快，最好的用户。该用户把这段时间内的数据变化写到一个区块中，就像写到一页账页上，再把账页复制给系统内所有其他用户进行检验及备份。然后
在下个记账周期重复上面的过程，整个过程就像给在一本账本后面贴上新产生账页，只不过区块链中在区块中记录数据，通过密码学技术将区块有序串联，所以，我们形象的把这种记账方式叫做“区块链（blockchain）”，或者“分布式总账技术（Distributed Ledger Technology）”
由于系统中没有特定的记账人，系统中任意部分节点失联或者被摧毁，都不会影响系统的运行。系统还规定系统内相同数量最多的账本是真账本，少部分和其他用户不一致的账本是假账本，这个设定让具有足够多节点的区块链很难被攻击和篡改。这些节点分布在互联网的任意角落，除非你能控制大部分节点，否则无法篡改数据。因此，区块链被认为是有史以来最安全的开放式数据管理方式。
没有中心化的中介机构存在，完全通过预先设定的程序自动运行，能够极大降低成本和提高效率，并且确保账本记录过程和内容的公开透明。
比特币（bitcoin）只是区块链技术方案在支付领域的一个试验性应用。区块链还适用与更加广阔的领域：金融，物联网，数字版权，文娱等。区块链让多方在无需互信的情况下，通过密码学技术让系统中所有参与方协作，来共同记录维护一个可靠的数据日志。
区块链的核心技术原理及特征 区块链的概念和特征 区块链（Blockchain）是一系列现有成熟技术的有机组合，它对账本进行分布式的有效记录，并且提供完善的脚本以支持不同的业务逻辑。在典型的区块链系统中，数据以区块（block）为单位产生和存储，并按照时间顺序连成链式（chain）数据结构。所有节点共同参与区块链系统的数据验证、存储和维护。新区块的创建通常需得到全网多数（数量取决于不同的共识机制）节点的确认，并向各节点广播实现全网同步，之后不能更改或删除。从外部来看，区块链系统应具备如下特征： ·多方写入，共同维护 此处的多方仅指记账参与方，不包含使用区块链的客户端。区块链的记账参与方应当由多个利益不完全一致的实体组成，并且在不同的记账周期内，由不同的参与方主导发起记账（轮换方式取决于不同的共识机制），而其他的参与方将对主导方发起的记账信息进行共同验证。 ·公开账本 区块链系统记录的账本应处于所有参与者被允许访问的状态，为了验证区块链记录的信息的有效性，记账参与者必须有能力访问信息内容和账本历史。但是公开账本指的是可访问性的公开，并不代表信息本身的公开，因此，业界期望将很多隐私保护方面的技术，如零知识证明、同态加密、门限加密等，应用到区块链领域，以解决通过密文操作就能验证信息有效性的问题。 ·去中心化 区块链应当是不依赖于单一信任中心的系统，在处理仅涉及链内封闭系统中的数据时，区块链本身能够创造参与者之间的信任。但是在某些情况下，如身份管理等场景，不可避免的会引入外部数据，并且这些数据需要可信第三方的信任背书，此时对于不同类型的数据，其信任应来源于不同的可信第三方，而不是依赖于单一的信任中心。在这种情况下，区块链本身不创造信任，而是作为信任的载体。
2018年区块链技术创新发展及应用研究报告 2017年12月
目录 一、区块链概述 (1) （一）概念及主要特征 (1) 1、区块链的概念 (1) 2、区块链的主要特征 (2) （二）核心技术 (3) （三）功能价值 (6) （四）重要意义 (7) 二、我国区块链产业发展现状 (9) （一）技术应用能力不断提升 (10) 1、积极利用国际开源技术资源加快创新 (10) 2、形成了较为完善的密码技术体系 (10) 3、部分区块链底层基础架构技术达到国际先进水平 (10) （二）企业加快区块链技术和产品开发 (11) 1、万向集团 (11) 2、世纪互联 (11) 3、Onchain (12) 4、布比 (12) 5、火币网 (12) （三）区块链技术应用逐步拓展 (13) 1、金融领域 (13) 2、医疗领域 (14) 3、能源领域 (14) 4、公证领域 (15) 5、通信领域 (15)
6、物流领域 (15) 三、区块链的典型应用场景 (16) （一）智能合约 (16) 1、应用价值 (16) 2、典型案例 (17) （二）资产管理 (18) 1、应用价值 (18) 2、典型案例 (18) （三）供应链金融 (19) 1、应用价值 (19) 2、典型案例 (20) （四）社会治理 (21) 1、应用价值 (21) 2、典型案例 (21) （五）能源管理 (25) 1、应用价值 (25) 2、典型案例 (25) 四、我国区块链发展的主要问题与瓶颈 (27) （一）技术层面的瓶颈 (27) （二）产品层面的瓶颈 (28) （三）应用层面的瓶颈 (29) 五、全球区块链技术和应用发展现状及对我国的启示 (30) （一）全球区块链技术和应用发展现状 (30) 1、政府高度重视，大力推动区块链发展 (30) 2、核心技术取得突破，相关产品和服务不断增加 (32) 3、金融领域应用不断深入，其他行业应用加速扩展 (34) （二）对我国区块链技术创新发展及应用的启示 (35)
区块链技术的发展与未来应用 摘要：区块链诞生自中本聪的比特币，自2009年以来，出现了各种各样的类比特币的数字货币，都是基于公有区块链的。区块链技术就像一个公开透明 的可信赖的帐务系统，但它的意义之重大，用途之广泛，一旦你意识到你定会 激动万分。区块链行业目前发展迅速，是全球各大顶级银行和金融机构大力投 资和追逐的新兴领域，正在革新全球金融基础设施，是未来五年有前景的行业 之一。区块链技术使得DAC成为可能，而DAC是一种能够从根本上颠覆人类社 会组织模式的东西，将来对社会的影响力，可能会不亚于工业革命，成为互联 网给世界带来的最为深刻的变革。它来源于比特币，却也成就了比特币，超越 了比特币。可以这样说，没有比特币，区块链技术可能要晚很多年才可能出现；第二是比特币是区块链技术工业化最成功也是目前最成熟的一个例子，当然， 它也未必是最好的，因为它有公有链，基于代币的pow的公有链。那么，面对 当今格局的风云变幻，科技技术的快速发展与竞争，区块链技术未来又将具体 用在哪些方面呢？据调查研究分析，区块链技术未来可能会对我们的货币贸易、资产和数据、股权等进行改革。 关键词：帐务系统、人类社会组织模式、变革、竞争。 （一）：区块链技术的工作原理 区块链的机制目前主要分为两类：pos（proof of stake）权益证明机制和 pow(proof of work ) 工作量证明机制。 中本聪要在这个支付系统中自证其信，首先要解决的问题，就是双花，即重复 支付的问题。正如现在的法币系统中，如何杜绝假币的问题，主流社会的做法是：通过国家制定法律法规，通过强制力迫使人杜绝制造假币，而中本聪则用 区块链系统本身杜绝了人为因素，完全依靠技术解决双花问题。而比特币采用 的pow工作量证明机制，则是按照做工作量的多少来获得奖励。 区块链有以下特性： 1：随时提取————去中性化特性 2：不可伪造————集体维护监督 3：不可撤销————开源即匿名性 4：可验证性————可分数据存储 首先我们来看基于公有区块链讲解的两张图
区块链技术原理详解以数据库思维理解区块链
作为一个数据库行业的老兵，我看到在区块链技术的热潮下，传统的IT技术同学们保持了十分理性，甚至是排斥的态度。其实不管是热捧还是排斥，两极观点之下，我认为我们应该从IT人比较能够理解的角度探讨一下区块链技术。因为区块链这个东西的本质和数据库技术非常相像，很多机制使用数据库的理念去理解会非常直观准确。 对于区块链和传统数据技术，我认为区块链技术的未来发展，主题是“融合”。我们就从数据库这个角度来解读区块链技术体系中各个技术点，以及通过“去中心化数据库”这个概念，把区块链与数据库技术做一个比较好的整合。 一、区块链技术现状 当前的区块链世界有人号称1.0、2.0、甚至已经到了3.0时代，但是从一个产品或技术打磨的角度来看，我认为当前的区块链也就相当于数据库的80年代，处于百花争鸣各种思想层出不穷的时代。对技术人来说，这是最好的时代，各种新鲜的想法和思路大量爆发，在沉闷的技术领域带来新鲜的突破；同时这也是最坏的时代，没有任何产品或方向肯定是未来的主流，任何新鲜的思路也许在几个月以后就被证明不可行。 所以，我们要正确认知当前区块链技术的变革和发展，那我们来对比当年数据库所走过的道路，看看未来区块链世界会怎样发展。
1、技术演进路程 首先我认为，区块链一定会从当前的专有化向通用化演进。现在基本所有做公链的产品都是针对某一个特定的场景来实现与优化，但是我认为未来一定不会是一个应用一条链，而是有一种通用的开发范式。就好像传统数据库一样，不管大家开发什么样的应用程序，都可以使用这么若干有限的几个通用性产品就能够满足大部分业务场景了。 第二，向标准化演进。对于区块链技术，现在每个链基本都有自己的开发范式，甚至很多公链还模仿以太坊尝试自己做一个编程语言出来，这实际上是一种行业处于原始时期的标志。怎样判断一个行业
1.区块链技术和应用课后习题答案 单选题 1、（）是区块链最早的一个应用，也是最成功的一个大规模应用。（10 分） A以太坊 B联盟链 ? C比特币 D Rscoin 正确答案:C 2、（）能够为金融行业和企业提供技术解决方案。（10 分） A以太坊 ? B联盟链 C比特币 DRscoin 正确答案:B 3、（）是区块链最核心的内容。（10 分） ? A合约层 B应用层 C共识层 D网络层 正确答案:C 4、区块链在资产证券化发行方面的应用属于（）。（10 分） A数字资产类 B网络身份服务 ? C电子存证类
D业务协同类 正确答案:D 5、根据创新扩散理论，在创新扩散的采纳人群中，（）是最有创新精神的，技术一出现就去探索使用。（10 分） ? A创新者 B早期大众 C晚期大众 D落后者 正确答案:A 多选题 1、区块链技术上要有三个关键点（）。（10 分） A采用非对称加密来做数据签名 B任何人都可以参与 C共识算法 D以链式区块的方式来存储 正确答案:A C D 2、一项新技术从诞生到成熟,要经历（）。（10 分） A过热期 B低谷期 C复苏期 D成熟期 正确答案:A B C D 3、数字资产类应用案例包括（）。（10 分） A数字票据
B第三方存证 C应收款 D产品溯源 正确答案:A C 4、区块链技术带来的价值包括（）。（10 分） A提高业务效率 B降低拓展成本 C增强监管能力 D创造合作机制 正确答案:A B C D 判断题 1、从架构来讲的话，区块链是冗余度很小的一个架构。（10分） A正确 ? B错误 正确答案:错误
企业环境分析必备模型： 1. PEST:分析宏观环境，考虑policy,economy,society,teconology 四个方面 2. Porter's diamond:分析特定国家地区环境，如新进入某国市场，考虑factor conditions, demand conditions, supporting and related industry, firm strategy and structure 四个因素 3. Market segmentation: 通常按地域、人口统计学、经济状况、心理、行为划分，也可按维护客户成本等因素划分 4. 4P:分析市场组合，production,price,place,promotion 5. convergence：分析所在市场环境，横轴分为供应商推动和消费者拉动两维度，纵轴为新旧技术可并存和新技术取代旧技术两维度 6. Porter's five force: 分析所处竞争环境，new entrant, substitute, power of supplier, power of customer, rivalry 五因素 7. life cycle: 分析产品或企业所处地位，introduction,growth,maturity,decline 四阶段 8. BCG matrix 波士顿矩阵：分析产品或子公司增长速度和市场份额，可结合财务信息计算和life cycle 使用，分为problem child，star，cash cow，dog 四种 9. SWOT：这个几乎适用于所有案例，但由于过于笼统，一般需要其他模型辅助 10. Value chain:分析企业竞争优势，首要活动分为inbound logistics，operations，outbound logistics，marketing，service，辅助活动包括infrastructure，HR，technology，procurement 11.stakeholder mapping：分析对不同利益相关方的态度，企业社会责任问题中重点使用，分为interest 和power 两个维度 企业发展战略选择： 12. 赢得竞争三大策略：cost-leadership，differentiation，focus。三策略根据产品价格和质量 不同应用于不同市场。 13. Ansoff's matrix:针对新旧产品和市场采取不同战略，diversification （横纵向一体化，进军 全新领域），market development(新细分市场，海外市场），products development （改进现有 产品，为现有客户设计新产品），market penetration，consolidation，withdrawal 14. 企业扩张方式（大小面包题必备）：自己逐步成长，并购，联营，战略联盟，连锁店 二面的准备： 1．这次主要攻案例分析，我在应届生的BBS 上看了很多面经，把问题分了分类，现在写的
(一) 单选题，共 30 题。 1. 我国预计在（）年实现一大批普通本科高等学校向应用型转变。 (C 2022 ) 2. 根据本课程，经济学基本原理表明（）决定了社会繁荣。 (C 技术技能 ) 正确答案:C 3. 为了构建自己的网络或者区块链系统，将使用围空在一个公司的围，以此改善（）。 (A 可审计性 ) (B 可靠性 ) (C 私密性 ) (D 可控性 ) 正确答案:A 4. 中国发展区块链三部曲包括简易模型、（）和转型模型。 (A 复合模型 ) (B 数据库模型 )
(C 深度融合模型 ) (D 发展模型 ) 正确答案:C 5. 根据本课程，英国央行行长2019年8月23日提出（）取代美元成为世界储备货币。 (A “合成霸权数字美元” ) (B “合成霸权数字英镑” ) (C “合成霸权数字法币” ) (D “合成霸权数字日元” ) 正确答案:C 6. 共识由多个参与节点按照一定机制确认或验证数据，确保数据在账本中具备正确性和（）。 (A 真实性 ) (B 多样性 ) (C 可靠性 )
(D 一致性 ) 正确答案:D 7. 根据本课程，从1996年到2015年这二十年间，我国劳动生产率年平均增长速度为（）。 (A 0.096 ) (B 0.076 ) (C 0.086 ) (D 0.066 ) 正确答案:C 8. 区块链的安全性主要是通过（）来进行保证的。 (A 签名算法 ) (B 密码学算法 ) (C 哈希算法 ) (D 共识算法 ) 正确答案:B
9. 根据本课程，目前80%的技能人才布局于（）企业。 (A 国营 ) (B 民营 ) (C 集体 ) (D 外资 ) 正确答案:B 10. 区块链的技术分类包括公有链、联盟链和（）。 (A 区域链 ) (B 社会链 ) (C 私有链 ) (D 数据链 ) 正确答案:C 11. 中国（）支出总量居世界第二，约占世界的20%。 (A制造经费
(一) 单选题，共 30 题。 1.(中国)以科技、监管以及新的客观经济学与新的市场发展区块链。 2.（联盟链）能够为金融行业和企业提供技术解决方案。 3.（比特币）是区块链最早的一个应用，也是最成功的的一个大规模应用。 4.（合约层）是区块链最核心的容。 5.（D）年，美国食品药品监督管理局（FDA）制定医药供应链参考架构，定义接口和验证算法。 (A) 2015 (B) 2016 (C) 2017 (D) 2018 6.（D）的同步传输指的是以区块为单元的同步传输。 (A) 密码技术 (B) 共识算法 (C) 智能合约 (D) P2P网络 7.2019年8月23日，（英国央行）提出了使用单一的“合成霸权数字法币”。 8.（2019）年，fnality批发数字法币、美元、英镑 9.（2015）英国做数字英镑计划 10.（共识）决定了区块创建方式，因此事区块量的核心构成之一 11.（劳动者素质）对一个国家一个民族 G 1.根据本课程，（B）是中国科技重要突破口。 (A) 互联网 (B) 区块链 (C) 超级账本 (D) 以太坊 2. 根据本课程，在工程技术领域要促进高技能人才与（D）人才融合发展。
(A) 学术 (B) 智能发展 (C) 大数据 (D) 工程技术 3. 根据本课程，第四次产业革命的关键词是（B ）。 (A) 自动化 (B) 智能化 (C) 机械化 (D) 工业化 4. 根据本课程，我国智能手机产量占全球智能手机产量的（B ）。 (A) 0.6 (B) 0.7 (C) 0.9 (D) 0.8 5. 根据本课程，区块链中心化计算与处理模式的核心是（D）。 (A) 业务受理系统 (B) 业务接入系统 (C) 业务代理系统 (D) 中心化业务处理系统 6. 根据本课程，总书记提到，（B）对一个国家、一个民族的发展至关重要。 (A) 新增长点 (B) 劳动者素质 (C) 技能水平 (D) 产业调整 7.根据本课程，（真链）的协议是加密+拜占庭将军。 8.根据本课程，第四次产业革命的关键词是（智能化）。 9. 根据本课程，（C）的协议是中心化一致性。 (A) 真链 (B) 弱链 (C) 伪链 (D) 类似链 10. 根据本课程，区块链可以大幅缩短周期,现在贸易金融周期是（B） (A) 86 (B) 87 (C) 88 (D) 89 11.根据本课程，经济学基本原理表明（C）决定了社会繁荣。 (A) 创新能力 (B) 实践能力 (C) 技术技能 (D) 教育程度 12.根据本课程，英国央行行长2019年8月23日提出（C）取代美元成为世界储备货币。
《区块链技术应用和产业创新发展》课程题库及参考答案 (一) 单选题，共 30 题。 1. 我国预计在（）年实现一大批普通本科高等学校向应用型转变。 (A) 2020 (B) 2021 (C) 2022 (D) 2023 正确答案:C 2. 根据本课程，经济学基本原理表明（）决定了社会繁荣。 (A) 创新能力 (B) 实践能力 (C) 技术技能 (D) 教育程度 正确答案:C 3. 为了构建自己的网络或者区块链系统，将使用围空在一个公司的围，以此改善（）。 (A) 可审计性 (B) 可靠性 (C) 私密性 (D) 可控性
正确答案:A 4. 中国发展区块链三部曲包括简易模型、（）和转型模型。 (A) 复合模型 (B) 数据库模型 (C) 深度融合模型 (D) 发展模型 正确答案:C 5. 根据本课程，英国央行行长2019年8月23日提出（）取代美元成为世界储备货币。 (A) “合成霸权数字美元” (B) “合成霸权数字英镑” (C) “合成霸权数字法币” (D) “合成霸权数字日元” 正确答案:C 6. 共识由多个参与节点按照一定机制确认或验证数据，确保数据在账本中具备正确性和（）。 (A) 真实性 (B) 多样性 (C) 可靠性
(D) 一致性 正确答案:D 7. 根据本课程，从1996年到2015年这二十年间，我国劳动生产率年平均增长速度为（）。 (A) 0.096 (B) 0.076 (C) 0.086 (D) 0.066 8. 区块链的安全性主要是通过（）来进行保证的。 (A) 签名算法 (B) 密码学算法 (C) 哈希算法 (D) 共识算法 正确答案:B 9. 根据本课程，目前80%的技能人才布局于（）企业。 (A) 国营 (B) 民营
区块链技术的核心是所有当前参与的节点共同维护交易及数据库，它使交易基于密码学原理而不基于信任，使得任何达成一致的双方，能够直接进行支付交易，不需第三方的参与。 从技术上来讲，区块是一种记录交易的数据结构，反映了一笔交易的资金流向。系统中已经达成的交易的区块连接在一起形成了一条主链，所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。一个区块包含以下三部分：交易信息、前一个区块形成的哈希散列、随机数。交易信息是区块所承载的任务数据，具体包括交易双方的私钥、交易的数量、电子货币的数字签名等；前一个区块形成的哈希散列用来将区块连接起来，实现过往交易的顺序排列；随机数是交易达成的核心，所有矿工节点竞争计算随机数的答案，最快得到答案的节点生成一个新的区块，并广播到所有节点进行更新，如此完成一笔交易。 什么是区块链？ 区块链（BlockChain）是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。该技术方案主要让参与系统中的任意
多个节点，通过一串使用密码学方法相关联产生的数据块（block），每个数据块中包含了一定时间内的系统全部信息交流数据，并且生成数据指纹用于验证其信息的有效性和链接（chain）下一个数据库块。 通俗一点说，区块链技术就指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库，也就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。目前就是谁的系统谁来记账，各个银行的账本就是各个银行在记，支付宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中，系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有新的交易数据变化，系统中每个人都可以来进行记账，系统会评判这段时间内记账最快最好的人，将其记录的内容写到账本，并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。这样系统中的每个人都了一本完整的账本。因此，这些数据就会变得非常安全。篡改者需要同时修改超过半数的系统节点数据才能真正的篡改数据。这种篡改的代价极高，导致几乎不可能。例如，比特币运行已经超过7年，全球无数的黑客尝试攻击比特币，但是至今为止没有出现过交易错误，可以
单选题 ?1、（）代表用户在区块链里的身份，只能自己知道。（10 分） ? A 公钥 ? B 私钥 ? C 共识算法 ? D 账户 正确答案:B ?2、从公司分布来看，（）和美国是区块链创业最活跃的国家。（10 分） ? A 德国 ? B 中国 ? C 日本 ? D 俄罗斯 正确答案:B ?3、（）涉及把资产上链的工作，是区块链应用的第二阶段。（10 分） ? A 标准价值传输 ? B 可信协同平台 ? C 分布式商业基础设施 ? D 业务集中处理 正确答案:A ?4、区块链在资产证券化发行方面的应用属于（）。（10 分）
? A 数字资产类 ? B 网络身份服务 ? C 电子存证类 ? D 业务协同类 正确答案:D ?5、根据创新扩散理论，在创新扩散的采纳人群中，（）是最有创新精神的，技术一出现就去探索使用。（10 分） ? A 创新者 ? B 早期大众 ? C 晚期大众 ? D 落后者 正确答案:A 多选题 ?1、通常把（）统称为许可链，就是有门槛的链。（10 分） A 联盟链 B 公有链 C 私有链 D 以太坊 正确答案:A C ?2、区块链的局限性包括无法保证（）。（10 分）
A 写入数据本身的真实性 B 上链数据的不可篡改性 C 共享数据的安全性 D 上链数据同步更新 正确答案:A C 判断题 ?1、比特币作为第一代的区块链系统，应用场景比较单一的，主要是转账和支付。（10 分） ? A 正确 ? B 错误 正确答案:正确 ?2、区块链的应用可以解决跨机构数据传输中的非业务类问题，降低业务复杂度，任何机构只要关心自身的业务逻辑正确即可。（10 分） ? A 正确 ? B 错误 正确答案:正确 ?3、要保证写入数据真实性，需要将区块链技术跟防伪二维码、物联网甚至人工审核等技术结合起来。（10分） ? A 正确 ? B 错误 正确答案:正确
一文讲透区块链技术原理（含算法） 区块链是什么？ “区块链”技术最初是由一位化名中本聪的人为比特币（一种数字货币）而设计出的一种特殊的数据库技术，它基于密码学中的椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）来实现去中心化的P2P 系统设计。但区块链的作用不仅仅局限在比特币上。现在，人们在使用“区块链”这个词时，有的时候是指数据结构，有时是指数据库，有时则是指数据库技术，但无论是哪种含义，都和比特币没有必然的联系。 从数据的角度来看：区块链是一种分布式数据库（或称为分布式共享总账，DistributedShared Ledger），这里的“分布式”不仅体现为数据的分布式存储，也体现为数据的分布式记录（即由系统参与者来集体维护）。简单的说，区块链能实现全球数据信息的分布式记录（可以由系统参与者集体记录，而非由一个中心化的机构集中记录）与分布式存储（可以存储在所有参与记录数据的节点中，而非集中存储于中心化的机构节点中）。 从效果的角度来看：区块链可以生成一套记录时间先后的、不可篡改的、可信任的数据库，这套数据库是去中心化存储且数据安全能够得到有效保证的。 结论：区块链是一种把区块以链的方式组合在一起的数据结构，它适合存储简单的、有先后关系的、能在系统内验证的数据，用密码学保证了数据的不可篡改和不可伪造。它能够使参与者对全网交易记录的事件顺序和当前状态建立共识。 如今的区块链技术概括起来是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术。其实，区块链技术并不是一种单一的、全新的技术，而是多种现有技术（如加密算法、P2P文件传输等）整合的结果，这些技术与数据库巧妙地组合在一起，形成了一种新的数据记录、传递、存储与呈现的方式。简单的说，区块链技术就是一种大家共同参与记录信息、存储信息的技术。过去，人们将数据记录、存储的工作交给中心化的机构来完成，而区块链技术则让系统中的每一个人都可以参与数据的记录、存储。区块链技术在没有中央控制点的分布式对等网络下，使用分布式集体运作的方法，构建了一个P2P的自组织网络。通过复杂的校验机制，区块链数据库能够保持完整性、连续性和一致性，即使部分参与人作假也无法改变区块链的完整性，更无法篡改区块链中的数据。区块链技术涉及的关键点包括：去中心化（Decentralized）、去信任（Trustless）、集体维护（Collectively maintain）、可靠数据库（ReliableDatabase）、时间戳（Time stamp）、非对称加密（AsymmetricCryptography）等。 区块链技术重新定义了网络中信用的生成方式：在系统中，参与者无需了解其他人的背景资料，也不需要借助第三方机构的担保或保证，区块链技术保障了系统对价值转移的活动进行记录、传输、存储，其最后的结果一定是可信的。 区块链技术原理的来源可归纳为一个数学问题：拜占庭将军问题。拜占庭将军问题延伸到互联网生活中来，其内涵可概括为：在互联网大背景下，当需要与不熟悉的对手方进行价值交换活动时，人们如何才能防止不会被其中的恶意破坏者欺骗、迷惑从而做出错误的决策。进一步将拜占庭将军问题延伸到技术领域中来，其内涵可概括为：在缺少可信任的中央节点和
区块链技术的工作原理研究，互联网秩序在哪里? 互联网金融在中国遇到了麻烦，从颠覆者变成了有些破坏性的熊孩子。不是插上互联网的标签就会显灵，金融行业最基本的诚信和风险控制问题仍然在那儿，行业在创新，骗子也在创新。 欧美从来没有人用“互联网金融”这个说法，如果大家讲的是一回事，他们的说法是“金融科技”（FinTech）。欧美政府没有去支持“互联网金融”，但已经有多个国家政府在积极研究、尝试推广一种叫区块链的技术，不仅用于金融、银行、保险、物流、能源等领域，也用于社保医保、知识产权保护等政府服务本身。 区块链源自P2P（不是那个P2P），把需要下载的文件，分成无数碎块，扩散到不同的电脑，这些电脑之间可以分别承担一些碎块的下载，同时彼此传输已经获得的碎块，最终各电脑都可以根据需要合成一个完整的文件。网络视频公司最早大量使用P2P技术，因而也是最早对区块链技术感兴趣的行业。P2P技术实现众多电脑之间点对点的计算、存储、传输，开辟了分布式的存储。 正如网络中的电脑共同维护一个视频文件的完整性，人们通过网络进行交易时，一件数字资产的整个交易过程会被记录在“账本”上，这个账本是由网络中的电脑共同维护的，不掌握在某个机构或者个人手中，而是分布式账本。引用R3公司CTO布朗(RichardGBrown)说的人话：“当账本中加入一批条目时，也加入了上一个批次的索引值，让所有参与者都可以验证账本上所有条目的出处。这些批次就被称为‘区块’，而所有区块在一起则被称为‘区块链’”。 P2P因为最初被广泛用于盗版音乐及影视的下载与传播，而饱受非议，而区域链是比特币的底层技术，比特币也因为“丝绸之路”事件而被一些货币监管机构视为洪水猛兽。但技术是中性的，关键看谁用，怎么用。区块链技术符合开源与分布的互联网和软件技术的大趋势。这些技术带来的分享、高效、民主化、去中心化、基于透明的信任，在互联网普及之后，有广泛的应用前景。 问题来了。非机构化、去中心化、分散化，秩序在哪儿？ 集权式的秩序不需要高度的信任，而分布式的秩序需要高度的信任。信任是最重要的社会资本，由理念、规则、法律、治理等长期积累而成。区块链有助于建立非人格化的信任，为演变出新型的数字经济和网络秩序提供了一种可能。 区块链技术的一个前提，是人们传递信息和建立信任的困境，这被分布式计算数学家称为拜占庭将军问题。区块链技术可以接纳陌生人之间不能建立起信任，称之为“非信任”(trustless），但区块链技术通过对网络上的每一笔交易建立起集体核查的完整数据库，从而建立起算法式信任，解决了陌生人之间不信任的问题。 这种摆脱人格的信任关系，由代码、协议、规则建立，在中国这样一个诚信度不高、金融风险高、金融监管水平不高的经济中，有非常广泛的应用场景，被许多金融技术专家热捧为金融业的下一个大事件，从一定意义，也为中国的互联网金融的健康发展打开了一扇新的大门。
中国区块链技术和应用发展白皮书 （区块链技术） 整理人：杨秀东 石家庄格升软件科技有限公司 https://www.doczj.com/doc/1416229954.html,
目录 第1章概述 (6) 1.1 背景 (6) 1.2 编写方法 (7) 1.3 术语和缩略语 (8) 第2章国内外区块链发展现状 (9) 2.1 区块链发展演进路径 (9) 2.1.1 技术来源 (10) 2.1.2 区块链1.0——数字货币 (13) 2.1.3 区块链2.0——智能合约 (15) 2.1.4 区块链类型 (16) 2.2 区块链发展生态 (16) 2.2.1 开源社区 (17) 2.2.2 产业联盟 (17) 2.2.3 骨干企业 (17) 2.2.4 初创企业 (18) 2.2.5 投资机构 (18) 2.2.6 金融机构 (19) 2.2.7 监管机构 (19) 2.3 部分国家对区块链的态度 (20) 2.3.1 中国政府：积极探讨推动区块链技术和应用发展 (20) 2.3.2 英国：区块链及分布式账本技术有着颠覆性潜力 (21) 2.3.3 美国：区块链技术简化企业注册成功 (21) 2.3.4 俄罗斯：研究区块链在金融领域的潜在应用 (22) 2.3.5 欧洲证券及市场管理局：区块链技术可以改进交易流程 (22) 2.3.6 新加坡政府：银行应持续关注技术变革 (23) 2.4 区块链与新一代信息技术 (24) 2.4.1 区块链与云计算 (24)
2.4.3 区块链与物联网 (25) 2.4.4 区块链与下一代移动通讯网络 (26) 2.4.5 区块链与加密技术 (26) 2.4.6 区块链与人工智能 (26) 第3章区块链典型应用场景 (27) 3.1 区块链应用场景概览 (27) 3.2 区块链与金融服务 (27) 3.2.1 行业痛点 (28) 3.2.2 基于区块链的解决思路 (28) 3.2.3 应用场景 (29) 3.3 区块链与供应链管理 (30) 3.3.1 行业痛点 (30) 3.3.2 基于区块链的解决思路 (30) 3.3.3 应用场景 (31) 3.4 区块链与文化娱乐 (31) 3.4.1 行业痛点 (31) 3.4.2 基于区块链的解决思路 (32) 3.4.3 应用场景 (33) 3.5 区块链与智能制造 (33) 3.5.1 行业痛点 (34) 3.5.2 基于区块链的解决思路 (34) 3.5.3 应用场景 (35) 3.6 区块链与社会公益 (35) 3.6.1 行业痛点 (36) 3.6.2 基于区块链的解决思路 (36) 3.6.3 应用场景 (37) 3.7 区块链与教育就业 (37)
研究与观察 23 出 版与印刷（2018年第3期） 一、区块链的概念及特征 1.区块链技术的概念 区块链技术起源于2008 年，由化名为“中本聪”(Satoshi Nakamoto) 的学者在密码学领域发表的奠基性论文《比特币: 一种点对点电子现金系统区块链》中提出[1]。在文中，作者详细描述了如何建立一套全新的、去中心化的、不需要信任基础的点到点交易体系的方法，这个交易体系的基础技术就是区块链技术。而其可实现性也被自2009 年运行至今的比特币所证明，可以说比特币是区块链技术的第一个应用，至今区块链技术还处于发展过程中。根据2016年工业和信息化部《中国区块链技术和应用发展白皮书》，从狭义上讲, 区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构, 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。因此，区块链能够安全存储简单的、有先后关系的、能在系统内验证的数据。 区块链本质上是一个账本，可以让互不信任的人，在没有权威中间机构的介入下，充分信任对方来进行信息与价值互换。从技术创新的角度来看，区块链不是一项新技术，而是分布式数据储存、点对点传输、共识机制、加密算法、智能合约等计算机技术在互联网时代的创新应用模式。因此，可以将区块链理解为一种去中心化基础架构与分布式计算范式，通过分布式节点共识算法产生和更新数据，并可利用智能合约[2]（自动化可执行代码）来操作数据。 区块链技术在内容产业的应用前景 周春慧 摘要：区块链是分布式数据储存、点对点传输、共识机制、加密算法、智能合约等计算机技术在互联网时代的创新应用模式。区块链技术的特征与内容产业有着天然的契合性。文章从区块链的技术角度出发，论述了区块链技术在内容产业应用的优势与缺陷，指出区块链技术在解决内容产业发展痛点上的独特优势，详细分析了区块链技术在内容产业全产业生态链各个环节中的作用，在总结区块链技术给内容产业带来挑战的同时，提出一些思考。关键词：区块链；内容产业；出版业DOI ：10.19619/j.issn.1007-1938.2018.03.006 参考文献 [1] 李倩，程刚，王夫琴.基于隐形知识共享的企业知 识创新模型研究[J].情报理论与实践，2014(6)：77-80，92. [2] 马来平.贝尔纳科学社会学思想再认知[J].科学学研 究，2006(5)：641-645. [3] 夏立新，张玉涛.基于主题图构建知识专家学术社区 研究[J].图书情报工作，2009(22)：103-107. （作者单位：1）2）睿泰研究院）
区块链技术发展及应用 区块链技术发展及应用是很多业内人所关注的，作为一个新兴的技术，在各行业产生着重大的影响，人们对于区块链技术发展及应用有着很多的预测，有一些应用得到了验证，有一些预测并没有如期的实现，关于区块链技术发展及应用还将会成为一个热闹的问题，在领域内持续的火爆。 全球性技术公司、咨询公司和金融公司积极寻求合作，探索区块链技术的应用场景 通过开源，实现区块链的巨大潜力。微软与多家区块链初创公司合作，为用户、合伙人和开发者提供技术和服务支持，推进区块链技术的应用场景落地，其成员包括ConsenSys、Ripple 、Eris，CoinPrism 和Factom 等。 管理咨询公司埃森哲的金融创新实验室也加入了区块链初创公司，包括在香港的汇款初创企业Bitspark 和能够使用区块链机制，通过众筹的方式来发行证券的Crowdaura。 德勤在 2 年前就投入了关于区块链技术的研究，集合力来自12 个国家100 多名研究人员组建了区块链研发Rubix 平台，与多家银行合作开发了多个应用案例，同时帮助非金融行业企业策划了近30 个应用模型。四大中的安永和PWC 也各自展开了相关研究。 Visa 联合Coinbase 推出了首张在美国可以使用的比特币借记卡。在2015 年11 月30日的伦敦UnBound 大会上，Visa 欧洲创新实验室展示了一款“概念证明” (proof-of-concept)汇款应用，通过这款应用，人们可以在比特币区块链上汇款。 国内区块链应用
布比区块链已经应用于股权、供应链、积分等领域，并正在与交易所、银行开展试验和应用测试。布比区块链平台分为基础框架层(BubiChain)和应用适配层(Bubi Application Adaptors)。基础框架层?基于布比协议簇，包含布比账户、布比账本、布比共识、P2P组网四个可插拔的基础模块。应用适配层?提供上层应用所需的功能组件(资产、事务、合约等);提供账户体系所需的私钥保存与管理;提供运维管理所需的可视化工具(配置、监控、数据分析、区块链浏览器等) 国外区块链应用 英国是全球最热衷于金融科技的国家，希望能占区块链技术发展的先机重夺回国际金融中心的地位。英国央行已组建了区块链技术团队，并考虑发行电子货币的可能性。英国政府对科技金融企业大力扶持，尤其是区块链初创企业，给予前所未有的优惠政策，并向全球招募区块链技术人才。区块链投资公司Coinsilium 在伦敦ISDX交易所IPO，成为世界上第一家成功上市的区块链技术公司。Coinsilium 是一家专注于投资区块链初创企业的投资公司，成立于2014 年初，已经投资了11 家区块链互联网金融相关公司，市值达到了698 万英镑。 美国的硅谷和华尔街，技术和金融大佬们也大幅增加对于金融科技的的投资力度，积极投身区块链技术研究。创投公司R3 联合包括高盛、摩根大通、汇丰银行在内的42 家银行机构进行区块链研究，致力于建立金融服务领域的区块链行业标准。IBM 正在将区块链技术应用于物联网。2015 年12 月30 日，NASDAQ 的私人股权交易系统的Linq 平台上完成里第一笔股票发行记录。区块链初创公司Gem 宣布完成710 万美元的A轮融资，Gem和以太坊都是为开发者提供开放环境和服务的公司，目前Gem 已为比特币开发者提供了多签名的API 服务，今后还将继续扩展成一个可以跨行业的模块化平台。
区块链技术的影响及其应用前景 区块链（Blockchain）是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案，是一种全民参与记账的技术方式。而此前的记账方式都是中心化的，需要中心化的中介，无论这个中介是传统的政府、金融机构、公证机构还是新兴的电商平台、网络支付平台。 经济学假设中，信息是充分的。实际上，正是因为信息不充分，才存在非常庞大的中介机构。而中介机构的存在，增加了交易成本，提高了交易门槛。区块链技术本质上来说是一个大规模协作工具，它首次使用纯技术方式让直接的价值转移成为可能，并延续了互联网去中心化和去中介化的趋势。去中介的区块链技术将极大地颠覆信息中介行业。 一、区块链技术源自比特币 2008年11月1日，一位化名中本聪（Satoshi Nakamoto）的程序员，在MIT计算机系统安全组的网站上发表了一篇仅8页长的学术论文，《Bitcoin： A Peer-to-Peer Electronic Cash System》。中本聪描述了一种完全基于点对点的电子现金系统，使支付可以由交易双方直接进行，摆脱了通过第三方中介（如商业银行）的传统支付模式，创造了一种全新的货币体系。 2009年1月，第一个序号为0的比特币区块――创世区块诞生。几天后的1月9日出现序号为1的区块，并与序号为0的创世区块相
连接形成了链，标志着比特币区块链的诞生。 比特币因其剧烈的价格波动、高度的匿名性、与犯罪相连的坏名声以及其他技术原因，2009年诞生至今仍远未进入主流。然而2014年以后，作为比特币背后的数据结构，区块链却越来越受到广泛关注。 区块链技术是构建比特币数据结构与交易信息加密传输的基础技术，该技术实现了比特币的发行与交易。区块链技术的核心是所有当前参与的节点共同维护交易及数据库，使交易基于密码学原理而不基于信任，使得任何达成一致的双方，能够直接进行支付交易，不需第三方的参与。 从技术上来讲，区块是一种记录交易的数据结构，反映了一笔交易的资金流向。系统中已经达成交易的区块连接在一起形成了一条主链，所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。 比特币的产生需要依据特定的算法，通过大量复杂的运算才能生成，俗称“挖矿”。挖矿就是指产生新区块并计算随机数的过程，以解决一项复杂的数学问题来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。这项复杂的数学问题是寻找一个随机数散列值（也称为哈希值）。散列值由散列函数生成，散列函数的功能是将任意长度的不同信息（例如数字、文本或其他信息）转化为长度相等但内容不同的二进制数列（由0和1组成）。 比特币采用的是散列算法中的SH256算法，任意长度的信息输入通过这个函数都可以转换成一组长度为256的二进制数字，以便统一存储和识别。256个0或1最多可以组合成2256个不同的数，这个
北京大学肖臻老师《区块链技术与应用》公开课 第一节：绪论 第二节：密码学原理 crypto-currency 一、cryptographic hash function 性质;1 collision resistance(hash碰撞) 指H(x)=H(y)，而x≠y 对于哈希函数，哈希碰撞是常见的，但是要人为的制造哈希碰撞几乎是不可能的 例子：H(m)，m为message，如果m被人篡改，那么H(m)会发生改变。 ps:哈希弱碰撞目前是无法被数学证明的，但与此同时，我们还没有很好的办法人为制造哈希碰撞。 可是对于不同类型的哈希函数其安全性随着计算机科学和数学方法的进步，也是有可能被破解的，例如MD5 性质2 hiding 指哈希函数的计算不可逆，对于给定x可以计算H(x)，可是我们几乎不可能从H(x)反推出x. digital commitment/digital equivalment of a sealed envelope 由于预测本身可能会影响结果，需要一种方法在预测结果不能提前公开的情况下，保证预测结果的真实性。 将预测x的哈希值公开，待到结果出现时再公开预测以检验预测与实际是否相符。
在实际操作中，也有将x和随机数一起做HASH以保证取值的分布足够离散。 比特币中的哈希函数所需性质： 性质3 puzzle friendly 指除了遍历以外，没有任何办法可以做出哈希碰撞，这样才可以作为挖矿证明，然而想验证一个人的挖矿证明却是非常快捷的，因为只需要计算一次哈希函数值就可以了。 比特币中所使用的哈希函数为：SHA256——Secure Hash Algorithm 二、数字签证 1.public key private key asymmetric encryption algorithm 非对称加密算法 由于区块链系统是完全公开的，所以并不需要公私钥对进行保密通信，而是进行数字签名，以验证自己的身份，即私钥加密，公钥解密 对于256位的公私钥对，很难有两个账户拥有完全相同的公私钥对，所以很难通过产生公私钥对再比对的方法来冒名他人。 第三节数据结构
中国区块链技术和应用发展白皮书
内 容 摘 要 近两年来，联合国、国际货币基金组织和多个发达国家政府先后发布了有关区块链的系列报告，探索区块链技术及其应用。在国内，金融企业、互联网企业、IT企业和制造企业积极投入区块链技术研发和应用推广，发展势头迅猛。为了积极引导我国区块链技术和应用发展，我们编写了本白皮书。其主要内容包括： 一、国内外区块链发展现状的研究分析。首先研究了区块链技术和应用发展的演进路径，提出了区块链的发展生态结构，盘点了7类典型参与者：开源社区、产业联盟、骨干企业、初创公司、投资机构、金融机构和监管机构的区块链实践进程。梳理了英国、美国、俄罗斯等国家的相关机构对区块链的态度，分析了区块链与云计算、大数据、物联网、下一代网络、加密技术和人工智能等6大类新一代信息技术的关系。 二、区块链典型应用场景及典型应用分析。通过分析全球200多个应用案例，提出了区块链的典型应用场景。列举了6个应用相对成熟、应用前景广阔或具有潜在应用价值的应用场景，并对区块链的应用价值进行了展望。 三、提出我国区块链技术发展路线图的建议。分析提出了由7个主要技术特征构成的区块链通用技术需求，结合国内外发展现状和应用场景，提出典型的区块链技术架构，并分析了共识机制、数据存储、网络协议、加密算法、隐私保护和智能合约等6类核心关键技术，以及区块链治理和安全。最后，结合国内外发展趋势，提出了我国区块链技术发展路线图建议。 四、首次提出我国区块链标准化路线图。结合区块链应用场景和技术架构，提出了区块链标准体系框架建议。通过分析国际标准化发展趋势，以及区块链技术和应用发展需求，提出了基础、业务和应用、过程和方 5