❶ 如何定義區塊鏈區塊鏈的應用場景有哪些
現在很多人 認為區塊鏈是一種萬能的技術,無所不能, 多少有點把區塊鏈技術神話了!
在區塊鏈技術的定義上,美國學者梅蘭妮 斯萬在其著作《區塊鏈:新經濟藍圖及導讀》定義區塊鏈技術是一種公開透明的、去中心化的資料庫。
區塊鏈定義:狹義 VS 廣義
至於區塊鏈技術的應用場景,自然要結合區塊鏈具有的區別於其他技術體系的特點來說。
區塊鏈技術特點包括:
區塊鏈是一個分布在全球各地、能夠協同運轉的資料庫存儲系統,區別於傳統資料庫運作——讀寫許可權掌握在一個公司或者一個集權手上(中心化的特徵),區塊鏈認為,任何有能力架設伺服器的人都可以參與其中。來自全球各地的掘金者在當地部署了自己的伺服器,並連接到區塊鏈網路中,成為這個分布式資料庫存儲系統中的一個節點;一旦加入,該節點享有同其他所有節點完全一樣的權利與義務(去中心化、分布式的特徵)。
與此同時,對於在區塊鏈上開展服務的人,可以往這個系統中的任意的節點進行讀寫操作,最後全世界所有節點會根據某種機制的完成一次又依次的同步,從而實現在區塊鏈網路中所有節點的數據完全一致。
今年初,區塊鏈這一名詞開始進入大家的生活中,上至國家領導,下至跳廣場舞的大媽都知道這個名詞,這一名詞的廣泛被知是由比特幣帶來的。
眾所周知,比特幣最初的幾十個只能換一個披薩到巔峰時候的20000多美金一個,暴漲了何止千倍,由此也造福了一大批土豪,目前有區塊鏈技術產生的虛擬貨幣日漸走入大家的生活,許多人都加入了炒幣行列,經常聽人說,買對百倍幣,單車變跑車,一幣一嫩模,可想而知,其中是多麼的吸引人。
08年開始,各種應用於區塊鏈技術的 游戲 也火爆了起來,諸如養成類(網路萊茨狗,360區塊貓),挖礦類(網易星球,虛擬地球,公信寶),這些以區塊鏈的名義吸引著大家的加入,當然也不乏一些確實靠譜的,這就需要大家仔細辨別了。
區塊鏈(Blockchain)是一種將數據區塊有序連接,並以密碼學方式保證其不可篡改、不可偽造的分布式賬本(資料庫)技術。通俗的說,區塊鏈技術可以在無需第三方背書情況下實現系統中所有數據信息的公開透明、不可篡改、不可偽造、可追溯。區塊鏈作為一種底層協議或技術方案可以有效地解決信任問題,實現價值的自由傳遞,在數字貨幣、金融資產的交易結算、數字政務、存證防偽數據服務等領域具有廣闊前景。
數字貨幣
在經歷了實物、貴金屬、紙鈔等形態之後,數字貨幣已經成為數字經濟時代的發展方向。相比實體貨幣,數字貨幣具有易攜帶存儲、低流通成本、使用便利、易於防偽和管理、打破地域限制,能更好整合等特點。
比特幣技術上實現了無需第三方中轉或仲裁,交易雙方可以直接相互轉賬的電子現金系統。2019年6月互聯網巨頭Facebook也發布了其加密貨幣天秤幣(Libra)白皮書。無論是比特幣還是Libra其依託的底層技術正是區塊鏈技術。
我國早在2014年就開始了央行數字貨幣的研製。我國的數字貨幣DC/EP採取雙層運營體系:央行不直接向 社會 公眾發放數字貨幣,而是由央行把數字貨幣兌付給各個商業銀行或其他合法運營機構,再由這些機構兌換給 社會 公眾供其使用。2019年8月初,央行召開下半年工作電視會議,會議要求加快推進國家法定數字貨幣研發步伐。
金融資產交易結算
區塊鏈技術天然具有金融屬性,它正對金融業產生顛覆式變革。支付結算方面,在區塊鏈分布式賬本體系下,市場多個參與者共同維護並實時同步一份「總賬」,短短幾分鍾內就可以完成現在兩三天才能完成的支付、清算、結算任務,降低了跨行跨境交易的復雜性和成本。同時,區塊鏈的底層加密技術保證了參與者無法篡改賬本,確保交易記錄透明安全,監管部門方便地追蹤鏈上交易,快速定位高風險資金流向。證券發行交易方面,傳統股票發行流程長、成本高、環節復雜,區塊鏈技術能夠弱化承銷機構作用,幫助各方建立快速准確的信息交互共享通道,發行人通過智能合約自行辦理發行,監管部門統一審查核對,投資者也可以繞過中介機構進行直接操作。數字票據和供應鏈金融方面,區塊鏈技術可以有效解決中小企業融資難問題。目前的供應鏈金融很難惠及產業鏈上游的中小企業,因為他們跟核心企業往往沒有直接貿易往來,金融機構難以評估其信用資質。基於區塊鏈技術,我們可以建立一種聯盟鏈網路,涵蓋核心企業、上下游供應商、金融機構等,核心企業發放應收賬款憑證給其供應商,票據數字化上鏈後可在供應商之間流轉,每一級供應商可憑數字票據證明實現對應額度的融資。
數字政務
區塊鏈可以讓數據跑起來,大大精簡辦事流程。區塊鏈的分布式技術可以讓政府部門集中到一個鏈上,所有辦事流程交付智能合約,辦事人只要在一個部門通過身份認證以及電子簽章,智能合約就可以自動處理並流轉,順序完成後續所有審批和簽章。區塊鏈發票是國內區塊鏈技術最早落地的應用。稅務部門推出區塊鏈電子發票「稅鏈」平台,稅務部門、開票方、受票方通過獨一無二的數字身份加入「稅鏈」網路,真正實現「交易即開票」「開票即報銷」——秒級開票、分鍾級報銷入賬,大幅降低了稅收征管成本,有效解決數據篡改、一票多報、偷稅漏稅等問題。扶貧是區塊鏈技術的另一個落地應用。利用區塊鏈技術的公開透明、可溯源、不可篡改等特性,實現扶貧資金的透明使用、精準投放和高效管理。
存證防偽
區塊鏈可以通過哈希時間戳證明某個文件或者數字內容在特定時間的存在,加之其公開、不可篡改、可溯源等特性為司法鑒證、身份證明、產權保護、防偽溯源等提供了完美解決方案。在知識產權領域,通過區塊鏈技術的數字簽名和鏈上存證可以對文字、圖片、音頻視頻等進行確權,通過智能合約創建執行交易,讓創作者重掌定價權,實時保全數據形成證據鏈,同時覆蓋確權、交易和維權三大場景。在防偽溯源領域,通過供應鏈跟蹤區塊鏈技術可以被廣泛應用於食品醫葯、農產品、酒類、奢侈品等各領域。
數據服務
區塊鏈技術將大大優化現有的大數據應用,在數據流通和共享上發揮巨大作用。未來互聯網、人工智慧、物聯網都將產生海量數據,現有中心化數據存儲(計算模式)將面臨巨大挑戰,基於區塊鏈技術的邊緣存儲(計算)有望成為未來解決方案。再者,區塊鏈對數據的不可篡改和可追溯機制保證了數據的真實性和高質量,這成為大數據、深度學習、人工智慧等一切數據應用的基礎。最後,區塊鏈可以在保護數據隱私的前提下實現多方協作的數據計算,有望解決「數據壟斷」和「數據孤島」問題,實現數據流通價值。針對當前的區塊鏈發展階段,為了滿足一般商業用戶區塊鏈開發和應用需求,眾多傳統雲服務商開始部署自己的BaaS(「區塊鏈即服務」)解決方案。區塊鏈與雲計算的結合將有效降低企業區塊鏈部署成本,推動區塊鏈應用場景落地。未來區塊鏈技術還會在慈善公益、保險、能源、物流、物聯網等諸多領域發揮重要作用。
「區塊鏈」這三個字在剛剛過去的春節徹底被點燃,風頭蓋過了一切事物,有人說這是新時代的到來,過去的已成為古典的,還有人說一切都是炒作,終究是個泡沫。
其實區塊鏈技術並不是一個新生的概念,早在過去兩年就已經開始被應用到很多行業之中,比如電子簽名。近日,第三方電子簽名平台e簽寶向新芽NewSeed透露了區塊鏈應用的最新進展。
目前,區塊鏈技術在e簽寶產品中主要應用於存證和出證兩方面,應用的場景包括版權保護、在線簽約、網頁取證、電話錄音、郵箱存證等方面。
以網路作品維權舉例,由於網路維權一般採用事後取證的方式,並沒有在證據產生的過程中進行實時確權,所以整個確權過程耗時長,取證難度大、成本高,舉證、溯源都異常困難,沒辦法滿足網路作品傳播快、數量多的特點。
e簽寶的基於時間戳+區塊鏈的知識產權保護新方案,從用戶進行實名認證開始,就實時固化過程中產生的電子數據,並通過同步於國家授時中心的時間源服務,給網路作品加蓋具有法律效力的時間戳,證明電子文件在某個時間段沒有被篡改。而區塊鏈技術則可以在網路中建立點對點的信任,確保所有的區塊鏈節點都能記錄完整的版權確權和交易記錄,並且可以溯源,真正實現防抵賴防篡改,實現了一種分布式的信任基礎設施。
創始人兼CEO金宏洲認為,去中心化的區塊鏈技術的應用大大提高了數據存證、出證的工作效率,以及當事人的身份可信度,降低了信任成本,但並不能取代原先的中心化的公鑰加密技術,兩者應是互為補充的狀態,通過這兩者的搭配,從而為用戶提供實時、可靠的確權方案。
接下來,e簽寶也將著重建設基於區塊鏈技術的智能合約平台,金宏洲表示,數據存證、出證只是基於區塊鏈技術的比較粗淺的應用,是實現區塊鏈技術落地的第一步,而實現真正的智能合約則是第二步。「智能合約不能簡單的理解為電子合同,它指的是一種過程,從合約的締結到確認再到最後的執行。」金宏洲解釋道。
從技術層面看區塊鏈並不是一門全新的技術,而是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法、智能合約等計算機技術的新型應用模式。具體而言,區塊鏈技術是一種通過去中心化、高信任的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。
由於具有「去中心化」、「分布式數據存儲」、「可追溯性」、「防篡改性」、「公開透明」等優勢特點,區塊鏈技術能夠有效解決數據領域的數據真實性、安全性與開放性問題,通過建立可信任的數據管理環境,防範和避免各類數據造假、篡改、遺失等數據管理問題,促進數據的高效共享與應用。實踐 探索 過程中,區塊鏈技術應用范圍不斷擴展,尤其公共資源交易領域,不斷賦能公共資源交易管理服務。
促進交易數據共享和交易見證
促進交易數據共享
當前不同交易中心數據不互通,存在不同交易中心主體信息需要重復錄入、評標過程投標人提供的場外業績驗證困難、同一人員重復擔任項目經理排查難、交易主體失信成本低等問題。建立基於區塊鏈的跨地區的主體庫可以很好地緩解上述問題。
基於區塊鏈的分布式賬本特性可有效保障數據的實時或准實時共享,可減少主體信息重復錄入操作;利用區塊鏈信息不可篡改可保障數據在鏈上流轉過程的真實性,區域聯盟內的投標人業績直接取自鏈上數據使得假業績無所遁形。同時通過區塊鏈的投標行為數據共享為「失信企業聯合懲戒」工作的開展提供了數據基礎。
基於區塊鏈的交易見證
《關於深化公共資源交易平台整合共享的指導意見》(國辦函〔2019〕41號)文件指出需優化見證、場所、信息、檔案、專家抽取等服務。但目前公共資源交易過程見證以人工現場見證為主,見證力度有限,對人力資源佔用高,見證效果有限。傳統的數字化見證系統因其中心化特點事後數據容易被篡改,且數據在存儲、遷移過程容易損壞或丟失,從安全性可用性上都存在一定缺陷。
利用區塊鏈分布式、難篡改、可追溯的特點對每個交易環節產生的數據進行 固化存證, 通過時間戳技術、摘要演算法、電子簽名技術 准確記錄數據產生的時間、內容、數據來源。 根據區塊鏈的技術特性對於簡單的結構化數據可直接將數據保存在區塊鏈上,對於非結構化的版式文件、視頻、音頻的等大文件通過區塊鏈保存其摘要信息,原文件 通過分布式文件存儲服務進行保存。當交易存在糾紛或者問題的時候,區塊鏈可提供一套可信的交易過程數據,釐清交易主體各方的責任。實現全環節風險防控、全過程可溯可查、全方位服務提升的目標。
促進電子保函費率合理化
促進投標企業金融服務和企業融資
促進電子保函費率合理化
目前電子投標保證金擔保保函已在招投標領域有一定的應用,為投標企業解決了投標保證金方面的資金佔用問題。但因目前各家金融機構沒有可靠的投標人 歷史 投標行為數據,無法對不同投標人的違約風險進行判別,導致對投標人收取的擔保服務都採用固定費率,使少部分違約風險高的投標人擔保成本被分攤到大部分違約風險低的投標人身上,在一定程度上提高了大部分投標人保函費率。
目前是否使用電子保函由投標人自主選擇,而費率又是投標人的主要選擇依據, 若通過區塊鏈匯聚共享投標人履約記錄,分析不同投標人履約風險,為不同投標人提供不同擔保費率,既降低金融機構風險,又可降低大部分投標人的使用成本促進投標保函的使用,在一定程度上也可促進投標人重約定守信用,維護招投標市場秩序。
促進投標企業金融服務
投標人的投標行為分散在各個交易中心,單純地將數據匯聚至一個中心化的信息系統又存在數據被篡改風險(不可信),有價值的投標人交易行為數據無法安全可靠地匯聚、共享。通過區塊鏈技術匯聚多個交易中心投標人, 歷史 投標、中標、違約、違規等行為記錄為金融機構對投標人的在招投標細分行業的信用評估提供數據支撐。
解決中標企業融資問題
傳統的企業貸款主要通過評估企業償債能力:抵押物、審計過的報表、持續性盈利等有要求,但是大多數中小企業根本拿不出這些「證明」,融資難、融資貴成為招投標活動中許多中小企業面臨的問題。使用過去的方法已經走不通了,要破解中小企業融資難問題,唯有依靠新技術和新工具。 藉助區塊鏈不可篡改的特點,匯聚多個交易中心一手業務數據,結合大數據分析技術構建可信投標人畫像。一方面提金融機構高風控水平,挖掘優質投標企業,另一方面為投標企業降低貸款門檻,優化服務體驗。
借鑒供應鏈金融模式,招標人是政府部門、國家企事業單位具有很好信用的核心企業,中標人作為供應商獲得的中標合同被金融機構認為是一種優質的資產向金融機構申請貸款。傳統紙質模式下存在訂單合同造假風險且流程煩瑣,中心化系信息系統又需要運營方有極強的權威性。區塊鏈的分布式賬本及難篡改特點將有助於上述問題的解決,將招標人與投標人的合同簽署及後續金融服務環節都在區塊鏈上實現,既解決數據可信問題又降低了整個系統對中心化權威機構的依賴。
通過進一步分析我們發現目前國內企業賒銷盛行,中標人上游供應商的資金缺口大,招標人的信用只能傳遞到中標人(中標合同無法拆分、轉讓),上游供應商無法獲得金融機構優質貸款。若將中標合同轉換為鏈上「通證」,「通證」可拆分,持有「通證」的中標人可將部分或全部的憑證支付給上游供應商,實現可貼現、可融資。鏈上「通證」可由一級供應商拆分流轉至二級(和多級)供應商,從而讓核心企業信用傳遞至多級供應商。因賒銷導致的供應商資金短缺問題得到解決,改善了營商環境;通過區塊鏈進行價值傳遞,融資周期極大縮短;降低供應商貸款成本,有利於降低原材料或中間產品生產成本,並最終提高投標人的利潤空間、間接的降低招標人的成本。
關於區塊鏈,咱們可以想像成去中心化的管理形式以及技術處理方式。
我舉個例子,你們家一共五口人,在如何安排工作以及處理家庭關系方面,一直都拿捏不好分寸。
於是,你們全家一起商量,乾脆用投票等方式來解決問題。
那麼這種投票解決問題的方式,可以叫做最初級的區塊鏈。
去中心化,解決問題。
區塊鏈可以有哪些應用場景呢?
事實上,我們很多家庭、很多組織,每天都在使用區塊鏈管理形式
但,這種用於組織關系的區塊鏈應用,並不能產生經濟價值。
區塊鏈在經濟方面可以有哪些應用呢?
第一種,應用於稅務存證、銀行轉賬等
充分利用區塊鏈的溯源功能,讓所有的記錄都可以隨時調取查詢
第二種,應用於企業經營管理
企業使用區塊鏈管理形式,可以更好的解決企業發展的問題,讓企業能夠發展得更快、賺錢更多。
總結:區塊鏈的應用場景包括稅務、銀行轉賬等,也可以應用於企業經營。
區塊鏈的特徵是分布式記賬、去中心化,但最終的目的是要人與人之間的相處更加平等。技術只有為人類價值服務才有意義,符合人類價值需求的技術才會發展起來,所以區塊鏈符合人類對自由平等的追求,所以其成為主流的趨勢是不可阻擋的。
目前玩區塊鏈噱頭的很多,基本上都是用於發幣。目前新推出的ono,是一款去中心化,自由的全球性的社交平台。由於去中心化,你的聊天通信信息都是點對點的,其餘人不可看。也就是說,你的一言一行不再像現在在微信、qq、臉書一樣被記錄在案並被隨時查閱,讓你擺脫監視困擾。
其實任何一個領域都可利用區塊鏈技術,以前需要第三方確認傳遞的信息都可在上完成,並在多個節點進行確認,很難(幾乎不可能)刪改。
目前區塊鏈還屬於起步階段,技術還不夠成熟,但同時也是較佳的進入時間。
區塊鏈是一項去中心化的技術,目前互聯網所能覆蓋的產品,區塊鏈均可應用其中。
目前呼聲較高的應用行業為金融行業。
已經落地的應用為商品溯源,阿里和京東已經在使用區塊鏈技術,對所售的部分商品進行全程溯源,消費者可以對所購買的商品進行追蹤溯源。數字廣告行業的區塊鏈應用也不在少數,由於數字廣告的流量欺詐每年導致的損失高達數百億美金,所以目前已經出現了基於數字廣告的區塊鏈應用項目,比如DCAD,就是基於區塊鏈技術的數字廣告應用,主要解決的是流量欺詐的問題
未來,隨著區塊鏈技術的應用日趨成熟,會在很多行業得到應用,打造一個基於技術信任的新型生態模式
區塊鏈是什麼 如果用非專業術語解釋區塊鏈,區塊鏈就是一個存放數據的地方,只不過在區塊鏈中存放的數據安全可靠還不用人管,所以在互聯網這個數據爆炸,信息爆炸的地方,能有這么一個地方,將會是神仙寶地一般。
如果當你問道區塊鏈能幹什麼的時候,不如說什麼應用需要用到區塊鏈。前面說區塊鏈是一個安全的地方,那麼,但凡是互聯網上需要安全地保護數據的地方都需要用到區塊鏈技術。例如:
因為使用區塊鏈技術可以更好低保戶數據,現在的互聯網,數據就是價值就是財富,因此價值保護和價值傳輸是互聯網今後發展的方向,而區塊鏈技術恰好能真正做到這一點。
如有不足,歡迎大家評論指正。
狹義來講,區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。
參與交易的雙方不需要知道對方是誰,也不需要第三方進行信任背書,只需要信任共同的演算法就可以建立互信,直接交易。
它的特點就是 去信任、去中心化 ,每個節點賬本的毀壞對整個區塊鏈沒有影響,區塊鏈運行點對點支付,沒有一個可能會作弊的中心,安全性大大提高,整個交易網路從一個星型結構變成了點對點的P2P結構.
未來區塊鏈會應用於很多領域,給人類生活帶來極大影響。從數字貨幣到證券與金融合約、醫療、 游戲 、人工智慧、智能合約、物聯網、電子商務、文件儲存等等領域都可以進行廣泛應用。
一、雲存儲
這個是統計了目前互聯網上雲存儲的數據量,google的數量最大,也就8000PB,那如果把互聯網上大家的閑置的分享出來呢?
星光雲通過星光鏈打造區塊鏈數據計算和存儲湖,總存儲量未來目標為15000P(約157.2864億G)。這將是阿里雲1500PB的10倍以上!也是擴建後世界上最大存儲湖泰州存儲中心的4倍多。
二、醫療方面
用區塊鏈技術對個人醫療記錄進行保存,也就保留了個人醫療的 歷史 數據,未來看病或對自己的 健康 做規劃時可直接調用 歷史 數據。這些數據有很強的隱私性,使用區塊鏈技術也有助於保護患者隱私。
❷ 區塊鏈行業應用有哪些
區塊鏈技術有廣泛的應用領域,以下是一些主要的行業應用:1. 加密貨幣:比特幣、以太幣等數字貨幣的發行與交易。2. 金融:用於交易結算、證券交易、銀行貸款、交易融資等業務。3. 物流和供租並啟應鏈管理: 用於優化物流過程和減少物流成本。4. 物聯網:與物聯網相關的數據、應用和通信,保證數據的安全和一致性。5. 版權管理: 用於版權信息的打包、存儲、管理和交易。6. 選舉: 用於公開、透明、安全的虛擬選舉。7. 公共服弊如務:政府的文件和數據集的管理,例如出生證明、死蔽擾亡證明等。8. 醫療:用於管理醫療檔案和提供更好的醫療服務。9. 慈善事業:用於捐贈和籌款。10. 游戲:游戲虛擬貨幣的發行管理。
❸ 深入了解區塊鏈的共識機制及演算法原理
所謂「共識機制」,是通過特殊節點的投票,在很短的時間內完成對交易的驗證和確認;對一筆交易,如果利益不相乾的若干個節點能夠達成共識,我們就可以認為全網對此也能夠達成共識。再通俗一點來講,如果中國一名微博大V、美國一名虛擬幣玩家、一名非洲留學生和一名歐洲旅行者互不相識,但他們都一致認為你是個好人,那麼基本上就可以斷定你這人還不壞。
要想整個區塊鏈網路節點維持一份相同的數據,同時保證每個參與者的公平性,整個體系的所有參與者必須要有統一的協議,也就是我們這里要將的共識演算法。比特幣所有的節點都遵循統一的協議規范。協議規范(共識演算法)由相關的共識規則組成,這些規則可以分為兩個大的核心:工作量證明與最長鏈機制。所有規則(共識)的最終體現就是比特幣的最長鏈。共識演算法的目的就是保證比特幣不停地在最長鏈條上運轉,從而保證整個記賬系統的一致性和可靠性。
區塊鏈中的用戶進行交易時不需要考慮對方的信用、不需要信任對方,也無需一個可信的中介機構或中央機構,只需要依據區塊鏈協議即可實現交易。這種不需要可信第三方中介就可以順利交易的前提是區塊鏈的共識機制,即在互不了解、信任的市場環境中,參與交易的各節點出於對自身利益考慮,沒有任何違規作弊的動機、行為,因此各節點會主動自覺遵守預先設定的規則,來判斷每一筆交易的真實性和可靠性,並將檢驗通過的記錄寫入到區塊鏈中。各節點的利益各不相同,邏輯上將它們沒有合謀欺騙作弊的動機產生,而當網路中有的節點擁有公共信譽時,這一點尤為明顯。區塊鏈技術運用基於數學原理的共識演算法,在節點之間建立「信任」網路,利用技術手段從而實現一種創新式的信用網路。
目前區款連行業內主流的共識演算法機制包含:工作量證明機制、權益證明機制、股份授權證明機制和Pool驗證池這四大類。
工作量證明機制即對於工作量的證明,是生成要加入到區塊鏈中的一筆新的交易信息(即新區塊)時必須滿足的要求。在基於工作量證明機制構建的區塊鏈網路中,節點通過計算隨機哈希散列的數值解爭奪記賬權,求得正確的數值解以生成區塊的能力是節點算力的具體表現。工作量證明機制具有完全去中心化的優點,在以工作量證明機制為共識的區塊鏈中,節點可以自由進出。大家所熟知的比特幣網路就應用工作量證明機制來生產新的貨幣。然而,由於工作量證明機制在比特幣網路中的應用已經吸引了全球計算機大部分的算力,其他想嘗試使用該機制的區塊鏈應用很難獲得同樣規模的算力來維持自身的安全。同時,基於工作量證明機制的挖礦行為還造成了大量的資源浪費,達成共識所需要的周期也較長,因此該機制並不適合商業應用。
2012年,化名Sunny King的網友推出了Peercoin,該加密電子貨幣採用工作量證明機制發行新幣,採用權益證明機制維護網路安全,這是權益證明機制在加密電子貨幣中的首次應用。與要求證明人執行一定量的計算工作不同,權益證明要求證明人提供一定數量加密貨幣的所有權即可。權益證明機制的運作方式是,當創造一個新區塊時,礦工需要創建一個「幣權」交易,交易會按照預先設定的比例把一些幣發送給礦工本身。權益證明機制根據每個節點擁有代幣的比例和時間,依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度,從而加快了尋找隨機數的速度。這種共識機制可以縮短達成共識所需的時間,但本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算。因此,PoS機制並沒有從根本上解決PoW機制難以應用於商業領域的問題。
股份授權證明機制是一種新的保障網路安全的共識機制。它在嘗試解決傳統的PoW機制和PoS機制問題的同時,還能通過實施科技式的民主抵消中心化所帶來的負面效應。
股份授權證明機制與董事會投票類似,該機制擁有一個內置的實時股權人投票系統,就像系統隨時都在召開一個永不散場的股東大會,所有股東都在這里投票決定公司決策。基於DPoS機制建立的區塊鏈的去中心化依賴於一定數量的代表,而非全體用戶。在這樣的區塊鏈中,全體節點投票選舉出一定數量的節點代表,由他們來代理全體節點確認區塊、維持系統有序運行。同時,區塊鏈中的全體節點具有隨時罷免和任命代表的權力。如果必要,全體節點可以通過投票讓現任節點代表失去代表資格,重新選舉新的代表,實現實時的民主。
股份授權證明機制可以大大縮小參與驗證和記賬節點的數量,從而達到秒級的共識驗證。然而,該共識機制仍然不能完美解決區塊鏈在商業中的應用問題,因為該共識機制無法擺脫對於代幣的依賴,而在很多商業應用中並不需要代幣的存在。
Pool驗證池基於傳統的分布式一致性技術建立,並輔之以數據驗證機制,是目前區塊鏈中廣泛使用的一種共識機制。
Pool驗證池不需要依賴代幣就可以工作,在成熟的分布式一致性演算法(Pasox、Raft)基礎之上,可以實現秒級共識驗證,更適合有多方參與的多中心商業模式。不過,Pool驗證池也存在一些不足,例如該共識機制能夠實現的分布式程度不如PoW機制等
這里主要講解區塊鏈工作量證明機制的一些演算法原理以及比特幣網路是如何證明自己的工作量的,希望大家能夠對共識演算法有一個基本的認識。
工作量證明系統的主要特徵是客戶端要做一定難度的工作來得到一個結果,驗證方則很容易通過結果來檢查客戶端是不是做了相應的工作。這種方案的一個核心特徵是不對稱性:工作對於請求方是適中中的,對於驗證方是易於驗證的。它與驗證碼不同,驗證碼是易於被人類解決而不是易於被計算機解決。
下圖所示的為工作量證明流程。
舉個例子,給個一個基本的字元創「hello,world!」,我們給出的工作量要求是,可以在這個字元創後面添加一個叫做nonce(隨機數)的整數值,對變更後(添加nonce)的字元創進行SHA-256運算,如果得到的結果(一十六進制的形式表示)以「0000」開頭的,則驗證通過。為了達到這個工作量證明的目標,需要不停地遞增nonce值,對得到的字元創進行SHA-256哈希運算。按照這個規則,需要經過4251次運算,才能找到前導為4個0的哈希散列。
通過這個示例我們對工作量證明機制有了一個初步的理解。有人或許認為如果工作量證明只是這樣一個過程,那是不是只要記住nonce為4521使計算能通過驗證就行了,當然不是了,這只是一個例子。
下面我們將輸入簡單的變更為」Hello,World!+整數值」,整數值取1~1000,也就是說將輸入變成一個1~1000的數組:Hello,World!1;Hello,World!2;...;Hello,World!1000。然後對數組中的每一個輸入依次進行上面的工作量證明—找到前導為4個0的哈希散列。
由於哈希值偽隨機的特性,根據概率論的相關知識容易計算出,預計要進行2的16次方次數的嘗試,才能得到前導為4個0的哈希散列。而統計一下剛剛進行的1000次計算的實際結果會發現,進行計算的平均次數為66958次,十分接近2的16次方(65536)。在這個例子中,數學期望的計算次數實際就是要求的「工作量」,重復進行多次的工作量證明會是一個符合統計學規律的概率事件。
統計輸入的字元創與得到對應目標結果實際使用的計算次數如下:
對於比特幣網路中的任何節點,如果想生成一個新的區塊加入到區塊鏈中,則必須解決出比特幣網路出的這道謎題。這道題的關鍵要素是工作量證明函數、區塊及難度值。工作量證明函數是這道題的計算方法,區塊是這道題的輸入數據,難度值決定了解這道題的所需要的計算量。
比特幣網路中使用的工作量證明函數正是上文提及的SHA-256。區塊其實就是在工作量證明環節產生的。曠工通過不停地構造區塊數據,檢驗每次計算出的結果是否滿足要求的工作量,從而判斷該區塊是不是符合網路難度。區塊頭即比特幣工作量證明函數的輸入數據。
難度值是礦工們挖掘的重要參考指標,它決定了曠工需要經過多少次哈希運算才能產生一個合法的區塊。比特幣網路大約每10分鍾生成一個區塊,如果在不同的全網算力條件下,新區塊的產生基本都保持這個速度,難度值必須根據全網算力的變化進行調整。總的原則即為無論挖礦能力如何,使得網路始終保持10分鍾產生一個新區塊。
難度值的調整是在每個完整節點中獨立自動發生的。每隔2016個區塊,所有節點都會按照統一的格式自動調整難度值,這個公式是由最新產生的2016個區塊的花費時長與期望時長(按每10分鍾產生一個取款,則期望時長為20160分鍾)比較得出來的,根據實際時長一期望時長的比值進行調整。也就是說,如果區塊產生的速度比10分鍾快,則增加難度值;反正,則降低難度值。用公式來表達如下:
新難度值=舊難度值*(20160分鍾/過去2016個區塊花費時長)。
工作量證明需要有一個目標值。比特幣工作量證明的目標值(Target)的計算公式如下:
目標值=最大目標值/難度值,其中最大目標值為一個恆定值
目標值的大小與難度值成反比,比特幣工作量證明的達成就是礦中計算出來的區塊哈希值必須小於目標值。
我們也可以將比特幣工作量的過程簡單的理解成,通過不停變更區塊頭(即嘗試不同nonce值)並將其作為輸入,進行SHA-256哈希運算,找出一個有特定格式哈希值的過程(即要求有一定數量的前導0),而要求的前導0個數越多,難度越大。
可以把比特幣將這道工作量證明謎題的步驟大致歸納如下:
該過程可以用下圖表示:
比特幣的工作量證明,就是我們俗稱「挖礦」所做的主要工作。理解工作量證明機制,將為我們進一步理解比特幣區塊鏈的共識機制奠定基礎。
❹ 區塊鏈技術的應用實例有哪些
區塊鏈是以比特幣為代表的數字加密貨幣體系的核心支撐技術。區塊鏈技術的核心優勢是去中心化,能夠通過運用數據加密、時間戳、分布式共識和經濟激勵等手段,在節點無需互相信任的分布式系統中實現基於去中心化信用的點對點交易、協調與協作,從而為解決中心化機構普遍存在的高成本、低效率和數據存儲不安全等問題提供了解決方案。
區塊鏈的應用領域有數字貨幣、通證、金融、防偽溯源、隱私保護、供應鏈、娛樂等等,區塊鏈、比特幣的火爆,不少相關的top域名都被注冊,對域名行業產生了比較大的影響。
以旅遊業為例,區塊鏈應用主要集中在旅遊出行、旅遊社區點評、數字身份管理、信用消費管理、追蹤飛行員的職業證書和資格、酒店和航空公司的忠誠度計劃、預訂管理、消費積分管理這幾個應用領域。另外區塊鏈在金融、游戲、娛樂等領域也有應用。
❺ 區塊鏈應用哪有比較詳細的講解
區塊鏈應用有數學貨幣、支付清算、數字票據、權益證明、銀行徵信
各個應用具體講解如下:
1、數字貨幣
目前區塊鏈技術最廣泛、最成功的運用是以比特幣為代表的數字貨幣。近年來數字貨幣發展很快,由於去中心化信用和頻繁交易的特點,使得其具有較高交易流通價值,並能夠通過開發對沖性金融衍生品作為准超主權貨幣,保持相對穩定的價格。數字貨幣建立了主權貨幣背書下的數字貨幣交易信用,交易量越大,交易越頻繁,數字貨幣交易信用基礎越牢固。一旦在全球范圍實現了區塊鏈信用體系,數字貨幣將成為類黃金的全球通用支付信用。
2、支付清算
現階段商業貿易交易清算支付都要藉助於銀行,這種傳統的通過中介進行交易的方式要經過開戶行、對手行、央行、境外銀行。在此過程中每一個機構都有自己的賬務系統,彼此之間需要建立代理關系,需要有授信額度;每筆交易需要在本銀行記錄,還要與交易對手進行清算和對賬等,導致交易速度慢,成本高。與傳統支付體系相比,區塊鏈支付為交易雙方直接進行,不涉及中間機構,即使部分網路癱瘓也不影響整個系統運行。如果基於區塊鏈技術構建一套通用的分布式銀行間金融交易協議,為用戶提供跨境、任意幣種實時支付清算服務,則跨境支付將會變得便捷和成本低廉。
以跨境匯兌為例,如果我在本國的一家小型銀行開戶,向境外另一家小型銀行匯款,傳統SWIFT體系下的轉賬過程中需要如下步驟:第一,我向自己所屬的小型銀行提交申請;第二,小型銀行向簽有匯兌條款的同國大型銀行提交申請;第三,大型銀行電匯境外合作銀行;第四,合作銀行向境外小型銀行匯款。目前而言,根據所在國不同,該過程需要10分鍾到兩天不等。如果使用基於區塊鏈的結算技術,在匯出人民幣的同時在做市商處進行掛單,世界上某個參與體系的交易銀行接單,雙方握手從而完成兌換,支付平均確認的速度則在幾秒之內。
3、數字票據
數字票據是結合區塊鏈技術和票據屬性、法規、市場,開發出的一種全新的票據展現形式,與現有的電子票據體系的技術架構完全不同。數字票據的核心優勢主要表現在:一是實現票據價值傳遞的去中介化。在傳統票據交易中,往往票據中介利用信息差進行撮合,藉助區塊鏈實現點對點交易後,票據中介將失去中介職能,重新進行身份定位。二是有效防範票據市場風險。區塊鏈由於具有不可篡改的時間戳和全網公開的特性,一旦交易,將不會存在賴賬現象,從而避免了紙票「一票多賣」、電票打款背書不同步的問題。三是系統的搭建和數據存儲不需要中心伺服器,省去了中心應用和接入系統的開發成本,降低了傳統模式下系統的維護和優化成本,減少了系統中心化帶來的風險。四是規范市場秩序,降低監管成本。區塊鏈數據前後相連構成的不可篡改的時間戳,使得監管的調閱成本大大降低,完全透明的數據管理體系提供了可信任的追溯途徑,並且可以在鏈條中針對監管規則通過編程建立共用約束代碼,實現監管政策全覆蓋和硬控制。
4、權益證明
區塊鏈每個參與維護節點都能獲得一份完整的數據記錄,利用區塊鏈可靠和集體維護的特點,可對權益的所有者確權。對於存儲永久性記錄的需求,區塊鏈是理想解決方案,適用於土地所有權、股權交易等場景。其中股權證明是目前嘗試應用最多的領域,股權所有者憑借私鑰,可證明對該股權的所有權,股權轉讓時通過區塊鏈系統轉讓給下家,產權明晰,記錄明確。整個過程無需第三方的參與。
在倫敦舉辦的2015年歐洲卓越貿易技術金融新聞獎的主題演講中,納斯達克首席執行官BobGreifeld宣布,該交易所打算使用區塊鏈技術管理代理投票系統。代理投票本來是由一家上市交易所使用的一項重要而又費時的操作,區塊鏈技術的應用可以讓股東們不必出席公司周年大會就能參與投票,人們用自己的手機就能投票,並且永遠保存投票記錄。區塊鏈技術被視為股權交易領域能夠在更短時間內確保透明交易的先進技術。
5、銀行徵信
目前,商業銀行信貸業務的開展,無論是針對企業還是個人,最基礎的考量是借款主體本身所具備的金融信用。各家銀行將每個借款主體的還款情況上傳至央行的徵信中心,需要查詢時,在客戶授權的前提下,再從央行徵信中心下載參考。這其中存在信息不完整、數據不準確、使用效率低、使用成本高等問題。在這一領域,區塊鏈的優勢在於依靠程序演算法自動記錄海量信息,並存儲在區塊鏈網路的每一台計算機上,信息透明、篡改難度高、使用成本低。各商業銀行以加密的形式存儲並共享客戶在本機構的信用狀況,客戶申請貸款時不必再到央行申請查詢徵信,即去中心化,貸款機構通過調取區塊鏈的相應信息數據即可完成全部徵信工作。
總之,區塊鏈已經成為金融業創新的熱點之一,但是,作為新生技術,區塊鏈同樣也存在著相當大的風險。目前基於區塊鏈技術的結算體系對監管風險非常敏感,如果參與者擔心監管政策的不確定性,可能會導致支付體系因不穩定而崩潰。另外,由於其運營權由開發商掌握,顯而易見的技術缺點在於,如果運營商本身掌握全網51%以上的算力,就能夠實現雙重支付,導致信任崩潰。這也是區塊鏈技術在應用過程中需要解決的重要課題。