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
可信任的通道的情况下，分布在网络中的各个节点应如何达成共识。区块链技术解决了闻名已久的拜占庭将军问题——它提供了一种无需信任单个节点、还能创建共识网络的方法。
区块链技术的本质是一种互联网协议。
设想一下，如果现在我们想要在互联网世界中建立一套全球通用的数据库，那么我们会面临三个亟待解决的问题，这三个问题也是设计区块链技术的核心所在：
问题一：如何建立一个严谨的数据库，使得该数据库能够存储下海量的信息，同时又能在没有中心化结构的体系下保证数据库的完整性？
问题二：如何记录并存储下这个严谨的数据库，使得即便参与数据记录的某些节点崩溃，我们仍然能保证整个数据库系统的正常运行与信息完备？
问题三：如何使这个严谨且完整存储下来的数据库变得可信赖，使得我们可以在互联网无实名背景下成功防止诈骗？
针对这三个核心问题，区块链构建了一整套完整的、连贯的数据库技术来达成目的，解决这三个问题的技术也成为了区块链最核心的三大技术。此外，为了保证区块链技术的可进化性与可扩展性，区块链系统设计者还引入了“脚本”的概念来实现数据库的可编程性。我们认为，这四大技术构成了区块链的核心技术。
核心技术1：区块+链
关于如何建立一个严谨数据库的问题，区块链的办法是：将数据库的结构进行创新，把数据分成不同的区块，每个区块通过特定的信息链接到上一区块的后面，前后顺连来呈现一套完整的数据，这也是“区块链”这三个字的来源。
区块（block）：在区块链技术中，数据以电子记录的形式被永久储存下来，存放这些电子记录的文件我们就称之为“区块（block）”。区块是按时间顺序一个一个先后生成的，每一个区块记录下它在被创建期间发生的所有价值交换活动，所有区块汇总起来形成一个记录合集。
区块结构（BlockStructure）：区块中会记录下区块生成时间段内的交易数据，区块主体实际上就是交易信息的合集。每一种区块链的结构设计可能不完全相同，但大结构上分为块头（header）和块身（body）两部分。块头用于链接到前面的块并且为区块链数据库提供完整性的保证，块身则包含了经过验证的、块创建过程中发生的价值交换的所有记录。
区块结构有两个非常重要的特点：第一，每一个区块上记录的交易是上一个区块形成之后、该区块被创建前发生的所有价值交换活动，这个特点保证了数据库的完整性。第二，在绝大多数情况下，一旦新区块完成后被加入到区块链的最后，则此区块的数据记录就再也不能改变或删除。这个特点保证了数据库的严谨性，即无法被篡改。
顾名思义，区块链就是区块以链的方式组合在一起，以这种方式形成的数据库我们称之为区块链数据库。区块链是系统内所有节点共享的交易数据库，这些节点基于价值交换协议参与到区块链的网络中来。
区块链是如何做到的呢？由于每一个区块的块头都包含了前一个区块的交易信息压缩值，这就使得从创世块（第一个区块）到当前区块连接在一起形成了一条长链。由于如果不知道前一区块的“交易缩影”值，就没有办法生成当前区块，因此每个区块必定按时间顺序跟随在前一个区块之后。这种所有区块包含前一个区块引用的结构让现存的区块集合形成了一条数据长链。“区块+链”的数据存储结构如下图所示。
我们引用《区块链：互联网金融的终局》（肖风）的一段话来总结区块链的基本结构：“人们把一段时间内生成的信息（包括数据或代码）打包成一个区块，盖上时间戳，与上一个区块衔接在一起，每下一个区块的页首都包含了上一个区块的索引数据，然后再在本页中写入新的信息，从而形成新的区块，首尾相连，最终形成了区块链。”这个结构的神奇之处：区块（完整历史）+ 链（完全验证）= 时间戳
“区块+链”的结构为我们提供了一个数据库的完整历史。从第一个区块开始，到最新产生的区块为止，区块链上存储了系统全部的历史数据。
区块链为我们提供了数据库内每一笔数据的查找功能。区块链上的每一条交易数据，都可以通过“区块链”的结构追本溯源，一笔一笔进行验证。
区块+链=时间戳，这是区块链数据库的最大创新点。区块链数据库让全网的记录者在每一个区块中都盖上一个时间戳来记账，表示这个信息是这个时间写入的，形成了一个不可篡改、不可伪造的数据库。我们认为，时间戳是区块链中一项伟大的技术创新，它可以证明什么呢？
核心技术2：分布式结构——开源的、去中心化的协议
我们有了区块+链的数据之后，接下来就要考虑记录和存储的问题了。我们应该让谁来参与数据的记录，又应该把这些盖了时间戳的数据存储在哪里呢？在现如今中心化的体系中，数据都是集中记录并存储于中央电脑上。但是区块链结构设计精妙的地方就在这里，它并不赞同把数据记录并存储在中心化的一台或几台电脑上，而是让每一个参与数据交易的节点都记录并存储下所有的数据。
1.关于如何让所有节点都能参与记录的问题，区块链的办法是：构建一整套协议机制，让全网每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性。只有当全网大部分节点（或甚至所有节点）都同时认为这个记录正确时，或者所有参与记录的节点都比对结果一致通过后，记录的真实性才能得到全网认可，记录数据才允许被写入区块中。
2.关于如何存储下“区块链”这套严谨数据库的问题，区块链的办法是：构建一个分布式结构的网络系统，让数据库中的所有数据都实时更新并存放于所有参与记录的网络节点中。这样即使部分节点损坏或被黑客攻击，也不会影响整个数据库的数据记录与信息更新。
区块链根据系统确定的开源的、去中心化的协议，构建了一个分布式的结构体系，让价值交换的信息通过分布式传播发送给全网，通过分布式记账确定信息数据内容，盖上时间戳后生成区块数据，再通过分布式传播发送给各个节点，实现分布式存储。
分布式记账——会计责任的分散化（Distributedaccountability）
从硬件的角度讲，区块链的背后是大量的信息记录储存器（如电脑等）组成的网络，这一网络如何记录发生在网络中的所有价值交换活动呢？区块链设计者没有为专业的会计记录者预留一个特定的位置，而是希望通过自愿原则来建立一套人人都可以参与记录信息的分布式记账体系，从而将会计责任分散化，由整个网络的所有参与者来共同记录。
区块链中每一笔新交易的传播都采用分布式的结构，根据P2P网络层协议，消息由单个节点被直接发送给全网其他所有的节点。
区块链技术让数据库中的所有数据均存储于系统所有的电脑节点中，并实时更新。完全去中心化的结构设置使数据能实时记录，并在每一个参与数据存储的网络节点中更新，这就极大
的提高了数据库的安全性。
通过分布式记账、分布式传播、分布式存储这三大“分布”我们可以发现，没有人、没有组织、甚至没有哪个国家能够控制这个系统，系统内的数据存储、交易验证、信息传输过程全部都是去中心化的。在没有中心的情况下，大规模的参与者达成共识，共同构建了区块链数据库。可以说，这是人类历史上第一次构建了一个真正意义上的去中心化体系。甚至可以说，区块链技术构建了一套永生不灭的系统——只要不是网络中的所有参与节点在同一时间集体崩溃，数据库系统就可以一直运转下去。
我们现在已经有了一套严谨的数据库，也有了记录并存储这套数据库的可用协议，那么当我们将这套数据库运用于实际社会时，我们要解决最核心的一个问题（问题三）是：如何使这个严谨且完整存储下来的数据库变得可信赖，使得我们可以在互联网无实名背景下成功防止诈骗？
核心技术3：非对称加密算法
什么是非对称加密？简单来说，它让我们在“加密”和“解密”的过程中分别使用两个密码，两个密码具有非对称的特点：（1）加密时的密码（在区块链中被称为“公钥”）是公开全网可见的，所有人都可以用自己的公钥来加密一段信息（信息的真实性）；（2）解密时的密码（在区块链中被称为“私钥”）是只有信息拥有者才知道的，被加密过的信息只有拥有相应私钥的人才能够解密（信息的安全性）。
简单的总结：区块链系统内，所有权验证机制的基础是非对称加密算法。常见的非对称加密算法包括RSA、Elgamal、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法）等。在非对称加密算法中，如果一个“密钥对”中的两个密钥满足以下两个条件：1、对信息用其中一个密钥加密后，只有用另一个密钥才能解开；2、其中一个密钥公开后，根据公开的密钥别人也无法算出另一个，那么我们就称这个密钥对为非对称密钥对，公开的密钥称为公钥，不公开的密钥称为私钥。在区块链系统的交易中，非对称密钥的基本使用场景有两种：1、公钥对交易信息加密，私钥对交易信息解密。私钥持有人解密后，可以使用收到的价值。2、私钥对信息签名，公钥验证签名。通过公钥签名验证的信息确认为私钥持有人发出。
我们可以看出，从信任的角度来看，区块链实际上是数学方法解决信任问题的产物。过去，人们解决信任问题可能依靠熟人社会的“老乡”，政党社会的“同志”，传统互联网中的交易平台“支付宝”。而区块链技术中，所有的规则事先都以算法程序的形式表述出来，人们完全不需要知道交易的对手方是“君子”还是“小人”，更不需要求助中心化的第三方机构来进行交易背书，而只需要信任数学算法就可以建立互信。区块链技术的背后，实质上是算法在为人们创造信用，达成共识背书。
核心技术4：脚本
脚本可以理解为一种可编程的智能合约。如果区块链技术只是为了适应某种特定的交易，那脚本的嵌入就没有必要了，系统可以直接定义完成价值交换活动需要满足的条件。然而，在一个去中心化的环境下，所有的协议都需要提前取得共识，那脚本的引入就显得不可或缺了。有了脚本之后，区块链技术就会使系统有机会去处理一些无法预见到的交易模式，保证了这一技术在未来的应用中不会过时，增加了技术的实用性。
一个脚本本质上是众多指令的列表，这些指令记录在每一次的价值交换活动中，价值交换活动的接收者（价值的持有人）如何获得这些价值，以及花费掉自己曾收到的留存价值需要满足哪些附加条件。通常，发送价值到目标地址的脚本，要求价值的持有人提供以下两个条件，才能使用自己之前收到的价值：一个公钥，以及一个签名（证明价值的持有者拥有与上述公钥相对应的私钥）。脚本的神奇之处在于，它具有可编程性：（1）它可以灵活改变花费掉留存价值的条件，例如脚本系统可能会同时要求两个私钥、或几个私钥、或无需任何私钥等；（2）它可以灵活的在发送价值时附加一些价值再转移的条件，例如脚本系统可以约定这一笔发送出去的价值以后只能用于支付中信证券的手续费、或支付给政府等。
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。
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
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
(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
区块链特征与原理概要 一、区块链的特征 1-去中介化的信任，这也是反复强调的，不是去中心化而是去中介化，不谋而合。 2-稳定性、可靠性、持续性，因为它是一个分布式的网络架构，没有一个中心节点可以被打击或者攻击，所以在整体的技术布置方面有着更强的稳定性、可靠性和持续性。 3-强安全、共识机制不需要第三方的进入，而是通过一个技术来达到，先前预定的一个技术来达到整个交易的完成。 4-是交易的公开透明和不可篡改性。 以上四点就是重庆金窝窝集团分析出的区块链技术运用的特点。 区块链技术是大数据衍生出来的底层技术，像一个数据库记录所有相关重要数据，那么金窝窝集团研究表示区块链技术的特征有如下有点： 1-去中心化； 2-透明性； 3-开放性； 4-自治性； 5-信息不可篡改； 6-匿名性。 使看到一些争论区块链定义的回答，突然意识到自己这篇解释原理的回答其实是一直是对着比特币撸的，介于区块链的定义业界并没有一个特别明确和唯一的回答，介于比特币目前是区块链最典型且最有影响力的应用之一，理解比特币如何使用区块链后，再去理解其他形式各样的区块链应用就会容易很多。区块链的共识机制各自的优缺点是什么？ 1.用了具有 "哈希链" (下文有解释) 形式的数据结构保存基础数据 2.有多个结点参与系统运行（分布式） 3.通过一定的协议或算法对于基础数据的一致性达成共识（共识协议/算法）。 目前主要包括：PoW、PoS、DPoS，dBFT。 1、PoW即工作量证明 优点： 1)算法简单，容易实现； 2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识； 3)破坏系统需要投入极大的成本； 缺点： 1)浪费能源； 2)区块的确认时间难以缩短； 3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临比特币的算力攻击； 4)容易产生分叉，需要等待多个确认； 5)永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性；
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/b117257996.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)
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
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
区块链技术培训材料
目录 CONTENT 1、你听过的区块链 2、现实世界存在的问题 3、区块链起源及定义 4、区块链应用 5、区块链技术
你听过的区块链-比特币 比特币价格从诞生时的一美元兑换1300比特币，到峰值时2万多美元兑换1个比特币 -去中心化 -数量一定，上限2100万 -本身不具备任何价值
你听过的区块链-比特币的挖矿 ◆挖矿是参与维护比特币网络的节点，通过协助生成新区块来获取一定量新增的比特币。 ◆当用户发布交易后，需要有人将交易进行确认，写到区块链中，形成新的区块。通过挖矿，每10 分钟左右生成一个不超过1 MB 大小的区块（记录了这10 分钟内发生的验证过的交易内容），串联到最长的链尾部， ◆每个区块的奖励一开始是50 个比特币，每隔21 万个区块自动减半，现阶段是12.5，最终比特币总量稳定在2100 万个。 ◆比特币采用了工作量证明Proof of Work（PoW）的机制来实现共识
你听过的区块链-ICO ICO，全称Initial Coin Offering，意为“首次代币发行”，可以说是以币换币：发行的是区块链项目的代币，投资者通常用币圈认知度最高的比特币或以太币去兑换。 但ICO本质上就是：通过一个还没有产品 落地的项目计划，出售项目代币来筹集资 金的金融行为。其基本流程是：项目方写 几页白皮书，发行新的代币，出售其中一 部分，以兑换价值几千万甚至上亿的比特 币或以太币。
你听过的区块链-颠覆传统 互联网（信息去中心化）已 颠覆世界,区块链（信用去 中心化）却要颠覆互联网 区块链时代一旦降临，就将 颠覆我们现在所有的认知， 我们将跨入一个全新的时代， 一个不再有信任危机的时代
中国区块链技术和应用发展白皮书 中国区块链技术和应用发展白皮书 （2016） 指导单位：工业和信息化部信息化和软件服务业司 编写单位：中国区块链技术和产业发展论坛 2016年10月18日发布
中国区块链技术和应用发展白皮书 序 当前，全球新一轮科技革命和产业变革持续深入，国际产业格局加速重塑，创新成为引领发展的第一动力。在这一轮变革中，信息技术是全球研发投入最集中、创新最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的领域，是全球技术创新的竞争高地，是引领新一轮变革的主导力量。 区块链作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的集成应用，近年来已成为联合国、国际货币基金组织等国际组织以及许多国家政府研究讨论的热点，产业界也纷纷加大投入力度。目前，区块链的应用已延伸到物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域，将为云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的发展带来新的机遇，有能力引发新一轮的技术创新和产业变革。 为推动区块链技术和产业发展，信息化和软件服务业司指导中国电子技术标准化研究院，联合蚂蚁金融云、万向控股、微众银行、乐视、万达网络、平安科技等骨干企业，开展区块链技术和应用发展趋势专题研究，编撰形成了《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》。白皮书总结了区块链发展现状和趋势，分析了核心关键技术及典型应用场景，提出了我国区块链技术发展路线图和标准化路线图等相关建议。白皮书内容详实、分析透彻，具有较好的参考价值。希望各界共同努力，积极把握区块链发展趋势和规律，营造良好的发展环境，加速推动我国区块链技术和产业发展。 工业和信息化部 信息化和软件服务业司司长 2016年10月
区块链技术原理 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
2017年区块链技术创新发展及应用研究报告 2017年7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 (4) （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 (14) 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 (16) 三、区块链的典型应用场景 (17) （一）智能合约 (17) 1、应用价值 (17) 2、典型案例 (17) （二）资产管理 (18) 1、应用价值 (18) 2、典型案例 (19) （三）供应链金融 (20) 1、应用价值 (20) 2、典型案例 (20) （四）社会治理 (21) 1、应用价值 (21) 2、典型案例 (22) （五）能源管理 (25) 1、应用价值 (25) 2、典型案例 (26) 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 (28) （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 (31) 1、政府高度重视，大力推动区块链发展 (31) 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 (36)
区块链技术基本原理 区块链技术基本原理要理解清楚就必须去深入的了解它，区块链技术基本原理也是随着各方面的应用而越来越清晰，区块链概念在国内逐渐热了起来。具有去中心化、无须中心信任、不可篡改和加密安全特点的区块链技术正在走进政府决策、金融机构、大型企业的视野，至少已在数字货币、支付清算、信贷融资、金融交易、证券、保险、租赁等七个领域从理论探讨走向实践应用。 互联网诞生最初，最早核心解决的问题是信息制造和传输，我们可以通过互联网将信息快速生成并且复制到全世界每一个有着网络的角落，但是它尚始终不能解决价值转移和信用转移。这里所谓的价值转移是指，在网络中每个人都能够认可和确认的方式，将某一部分价值精确的从某一个地址转移到另一个地址，而且必须确保当价值转移后，原来的地址减少了被转移的部分，而新的地址增加了所转移的价值。这里说的价值可以是货币资产，也可以是某种实体资产或者虚拟资产（包括有价证券、金融衍生品等）。而这操作的结果必须获得所有参与方的认可，且其结果不能受到任何某一方的操纵。 在目前的互联网中也有各种各样的金融体系，也有许多政府银行提供或者第三方提供的支付系统，但是它还是依靠中心化的方案来解决。所谓中心化的方案，就是通过某个公司或者政府信用作为背书，将所有的价值转移计算放在一个中心服务器（集群）中，尽管所有的计算也是由程序自动完成，但是却必须信任这个中心化的人或者机构。事实上通过中心化的信用背书来解决，也只能将信用局限在一定的机构、地区或者国家的范围之内。由此可以看出，必须要解决的这个根本问题，那就是信用。所以价值转移的核心问题是跨国信用共识。 在如此纷繁复杂的全球体系中，要凭空建立一个全球性的信用共识体系是很难的，由于每个国家的政治、经济和文化情况不同，对于两个国家的企业和政府完全互信是几乎做不到的，这也就意味着无论是以个人抑或企业政府的信用进行背书，对于跨国之间的价值交换即使可以完成，也有着巨大的时间和经济成本。但是在漫长的人类历史中，无论每个国家的宗教、政治和文化是如何的不同，唯一能取得共识的是数学（基础科学）。因此，可以毫不夸张的说，数学（算法）是全球文明的最大公约数，也是全球人类获得最多共识的基础。如果我们以数学算法（程序）作为背书，所有的规则都建立一个公开透明的数学算法（程序）之上，能够让所有不同的人群获得共识。 2016年区块链技术在国内的发展 布比区块链是已经商用的区块链。布比共覆盖7大领域：交易所、积分（数倍积分、格格积分）、股权众筹（金股链等）、供应链金融（钱香等）、供应链（已经与物链达成合作）、珠宝防伪等。布比在基金中承担“LP”的角色，帮基金鉴别与区块链相关的公司并进行投资。目前通过布比区块链获得的天使投资平均金额大约为300万，平均估值4000万以上。 互联网将使得全球之间的互动越来越紧密，伴随而来的就是巨大的信任鸿沟。目前现有的主流数据库技术架构都是私密且中心化的，在这个架构上是永远无法解决价值转移和互信问题。所以区块链技术有可能将成为下一代数据库架构。通过去中心化技术，将能够在大数据的基础上完成数学（算法）背书、全球互信这个巨大的进步。 区块链技术作为一种特定分布式存取数据技术，它通过网络中多个参与计算的节点开共
万字长文深入浅出讲述区块链技术细节和运行原理 本文不讨论区块链的上层应用方案，只阐述区块链本身的原理和运行机制。 1. 区块链起源 2015年中国电子商务交易额达20.8万亿，同比增长27%，其中实物商品网上零售额为32424亿元，同比增长31.6%，高于同期社会消费品零售总额增速20.9个百分点，占社会消费品零售总额(30.0931万亿元)的10.8%。 为解决互联网贸易中买卖双方的信任问题(存在潜在的退款可能)，催生了支付宝等第三方支付机构作为信用中介。第三方中介的存在，虽然保证了商品和资金的正常交割，同时也增加了交易成本，本应归属于客户的大量的沉淀资金收益被计入中介机构，贸易效率也受到了一定的影响。而在使用物理现金的情况下，遵循的是一手交钱一手交货的准则，并不需要第三方信用中介的存在。 基于以上现状和问题，中本聪在2009年提出了一种基于严格数学算法的电子现金系统，使得任何达成一致的双方能够直接进行支付，而不需要第三方中介的参与。 自1983年D.Chaum发表第一篇电子现金论文以来，在电子现金方面的研究一直没有间断过。1980和1990年代的匿名电子现金协议，大部分是以乔姆盲签技术(Chaumian blinding)②为基础的。这些电子现金协议提供具有高度隐私性的货币，但是这些协议都没有流行起来，因为它们都依赖于一个中心化的中介机构。1998年，戴伟(Wei Dai)的b-money首次引入了通过解决计算难题和去中心化共识创造货币的思想，但是该建议并未给出如何实现去中心化共识的具体方法。2005年，芬尼(Hal Finney)引入了“可重复使用的工作量证明机制”(reusable pr oofs of work)概念，它同时使用b-money的思想和Adam Back提出的计算困难的哈希现金(Hashcash)难题来创造密码学货币。但是，这种概念再次迷失于理想化，因为它依赖于可信任的计算作为后端。 因为货币是先申请后应用，交易的顺序至关重要，所以去中心化的货币需要找到实现去中心化共识的方法。比特币以前的所有电子货币协议所遇到的主要障碍是，尽管对如何创建安全的拜占庭问题容错(Byzantine-fault-tolerant)多方共识系统的研究已经历时多年，但是上述协议只解决了问题的一半。这些协议假设系统的所有参与者是已知的，并产生如“如果有N方参与到系统中，那么系统可以容忍N/4的恶意参与者”这样形式的安全边界。然而这个假设的问题在于，在匿名的情况下，系统设置的安全边界容易遭受攻击，因为一个攻击者可以在一台服务器或者僵尸网络上创建数以千计的节点，从而单方面确保拥有多数份额。 中本聪的创新是引入这样一个理念：将一个非常简单的基于节点的去中心化共识协议与工作量证明机制结合在一起。节点通过工作量证明机制获得参与到系统的权利，每十分钟将交易打包到“区块”中，从而创建出不断增长的区块链。拥有大量算力的节点有更大的影响力，但获得比整个网络更多的算力比创建一百万个节点困难得多。尽管比特币区块链模型非常简陋，但是实践证明它已经足够好用了。 基于如上原因，再加上比特币的存量有限，不能随意增发，不需要依靠法币背书，代码开源等特点，造就了比特币的迅猛发展。