区块链四大核心技术的研究与应用

从 广义 上 来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利 用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传 输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数 据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。
a
4
1.2 为什么会出现区块链？
随着计算机科学技术的飞速发展，互联网已经成为信息社会发展的重要保 证，但也引发了各种各样的隐患，如网络安全漏洞、黑客攻击威胁、隐私 信息泄露、数据造假、版权侵犯、电信诈骗以及网络治理难以统筹等问题， 这些都限制着互联网的进一步发展。
与以往的科学技术主要改变生产力不一样，区块链是一种可以改变生产关 系的技术。它将信用公证的权利从中心机构转到每个个体手中，建立分布 式的透明公共账本，由互联网的各个节点记账和公证，搭建分布式的共识 体系来建立信任和监控。区块链的出现预示着下一代互联网（价值互联网） 即将诞生，可以更深层次变革现有的社会生产关系，进一步适应和促进生 产力的发展。
区块链是推动分布式大规模协作的最佳技术。因此从社会学来看，将来以 区块链的算法信任为基础的数字货币体系，将可以在全球经济体系中扮演 重要的价值公平交换角色。区块链作为下一代的互联网应用协议，在数字 经济时代数据权益的确立和保护，建立诚信的商业和社会体系方面将发挥 重要作用。
a
7
1.3 为什么这么重视区块链？
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法、智能合约 等计算机技术的新型应用模式，是多种技术有机结合的技术体系。这些技 术以新的架构组合在一起，形成一种可信的数据记录、存储、表达和安全 的价值转移方式，将成为下一代互联网的核心基础。
a
8
1.4 区块链的发展（三个阶段）
第一阶段：区块链 1.0，可编程货币。区块链技术伴随比特币的产生而产生， 其最初的应用范围完全聚集在数字货币上，主要包括以比特币为代表的虚 拟货币，是区块链技术目前最成功的应用。
互联网发展到现在已经出现诸多问题限制其快速发展，给现有产业带来了 很多隐患。而区块链多中心、分布式的存储与决策架构，能够有效地解决 当前互联网不能处理的价值转移问题。同互联网一样，未来区块链将会深 入应用到社会经济和产业的各个角落，对互联网下半场的社会经济和产业 带来不可估量的价值与意义。
a
6
1.3 为什么这么重视区块链？
区块链的四大核心技术
报告人：XXX
a
1
Contents
目录
1
区块链简介
2 区块链四大核心技术的简介
3 区块链四大核心技术的应用
4
区块链的一些误解
a
2
1
区块链简介
a
3
1.1 什么是区块链？
从狭义上来讲，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。
a
14
2.3 什么是共识机制？
共识机制，就是所有记账节点之间怎么达成共识去认定一个记录的有效性 的 一 种 机制 ，这 种机 制 既是认定的手段，也是防止篡改的手段。区块链提出 了 多 种 不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全性之间取得 平衡。区块链的共识机制主要有工作量证明机制、权益证明机制、授权股权 证明机制。
a
15
2.4 什么是智能合约？
从用户角度来讲，智能合约通常被认为是一个自动担保账户，例如，当特 定的条件满足时，程序就会释放和转移资金。
从技术角度来讲，智能合约被认为是网络服务器，只是这些服务器并不是 使用IP地址架设在互联网上，而是架设在区块链上，从而可以在其上面运行特 定的合约程序。但是与网络服务器不同的是，智能合约不依赖某个特定的硬 件设备，所有人都可以看到智能合约，因为这些智能合约的代码和状态都在 区块链上（假设区块链是公开的），并由所有参与挖矿的设备来执行。
a
9
1.4 区块链的发展（三个阶段）
第三阶段：区块链 3.0，可编程社会。随着区块链技术的进一步发展，其 “去中心化”功能及“数据防伪”功能在其他领域逐步受到重视。人们开 始认识到，区块链的应用也许不仅局限在金融领域，还可以扩展到任何有 需求的领域中去，让更广阔的应用场景覆盖人类社会生活的方方面面，涵 盖备案管理、知识产权存证、物联网、教育应用和政府管理等诸多方面。 在各类社会活动中，区块链可以实现信息的自证明，不再依靠某个第三方 机构获得信任或建立信用，从而提高整个系统的运转效率。
a
10
1.5 区块链的社会价值和意义
进一步发展了分布式计算技术； 解决了价值转移的问题； 解决了中心化的信用风险和信用成本的问题； 升级了社会经济模式。
a
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ11
2 区块链四大核心技术的简介
a
12
2.1 区块链四大核心技术
分布式记账
共识机制
a
四大 核心 技术
智能合约
非对称加密技术
13
2.2 什么是分布式记账？
第二阶段：区块链 2.0，可编程金融。受到数字货币的影响，人们开始将区 块链技术的应用范围扩展到其他金融领域。基于区块链技术可编程的特点， 人们尝试将“智能合约”的理念加入到区块链中，形成了可编程金融。有 了合约系统的支撑，区块链的应用范围开始从单一的货币领域扩大到涉及 合约功能的其他金融领域，如银行间结算、跨境支付、股权登记转让等。
虽然现有的互联网解决了信息的低成本、高效率传输的问题，但没有解决 信息的信任问题。现有互联网的信任需要依靠中心化的机构来建立和维持， 由此派生出来的问题就是互联网日益中心化。中心化的问题是容易形成垄 断，特别是数据垄断和隐私侵犯问题，同时也会出现单点故障、易受攻击 等安全问题。
a
5
1.2 为什么会出现区块链？
现有互联网的局限性催生了下一代互联网，下一代互联网必须突破的问题 是：如何去中心化地建立一个全球范围内的互联网信任机制；如何让互联 网演进到保证信息、价值安全，传递可靠的价值互联网。基于信任机制的 交易将形成信用，信用的流通可以形成价值。价值互联网正是建立在基于 去中心化算法信任的数字货币基础之上。
分布式记账，就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，而且 每一个节点都记录 了 完整的账目，因此它们都可以监督交易 的 合法性，同时 也可以共同为其作证。不同于传统的中心化记账方案， 分 布 式 记 账 没有任何 一个节点可以单独记录账目，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记 假账的可能性。另一方面，由于记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点 被破坏，否则账目就不会丢失，从而保证了账目数据的安全性。