区块链安全与标准化
区块链技术在智慧城市建设中的应用与优化
区块链技术在智慧城市建设中的应用与优化随着科技的不断发展和进步，智慧城市建设成为了现代社会发展的关键任务之一。
而区块链技术作为一种新兴的分布式账本技术，具有去中心化、不可篡改、可追溯、高安全性等特点，被认为是智慧城市建设中的一种重要工具和解决方案。
本文将探讨区块链技术在智慧城市建设中的应用，并提出优化建议。
首先，区块链技术在智慧城市建设中可以应用于数据安全和隐私保护。
智慧城市建设过程中产生了大量的数据，包括居民个人信息、城市交通数据、气象数据等。
而区块链的去中心化特点使得数据无法被单个实体或组织控制和篡改，从而保证了数据的安全性和完整性。
同时，区块链技术还可以通过密码学算法保护居民的隐私，确保个人信息不被滥用和泄露。
其次，区块链技术在智慧城市的交通管理中也具有巨大潜力。
智慧交通系统需要处理大量的交通数据和交易信息，例如车辆定位、交通信号控制等。
借助区块链的分布式记账和智能合约功能，可以实现交通数据的实时共享和可靠存储。
通过智能合约，可以构建交通信号自动调节机制，提高交通效率，减少拥堵和事故发生。
此外，区块链技术还可以用于车辆追踪，提供更准确的车辆定位和防止车辆盗窃等安全问题。
除了数据安全和交通管理，区块链技术在智慧城市建设中还可以应用于能源管理和环境保护。
智慧城市需要有效管理和利用能源资源，而区块链技术可以提供能源交易的可追溯性和透明性，确保能源的有效分配和利用。
同时，区块链技术可以促进分布式能源的发展，例如太阳能、风能等清洁能源的生产和消费。
此外，区块链技术还可以追踪和记录环境数据，帮助智慧城市实现环境监测和治理，提高城市的可持续发展和环境保护水平。
然而，尽管区块链技术在智慧城市建设中具有众多优点和应用前景，但目前仍存在一些挑战和问题需要解决。
首先，区块链技术的扩展性和性能仍然面临挑战，例如交易处理速度较慢、能源消耗较高等。
其次，区块链技术的标准化和监管也亟待完善，以确保各个城市可以互相连接和合作。
1.1区块链技术及基本原理
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。
区块链技术在农产品溯源中的发展现状与未来趋势
区块链技术在农产品溯源中的发展现状与未来趋势近年来，随着全球食品安全问题的日益突出，人们对食品溯源的需求越来越高。
而区块链技术作为一种具备去中心化、不可篡改、透明且安全可靠的特点，被认为是解决食品溯源难题的有效方式。
本文将从区块链技术在农产品溯源中的发展现状与未来趋势两方面进行探讨。
首先，回顾区块链技术在农产品溯源中的发展现状。
目前，各国纷纷开始将区块链技术应用于农产品溯源。
例如，中国的大米溯源平台帮助消费者快速获取大米产品的生产、加工、运输等信息，确保了大米产品的安全与质量。
美国西北太平洋地区的香瓜种植在区块链技术下进行溯源，消费者可以通过扫描商品上的二维码，查看香瓜的生长地、农药使用情况等信息。
这些应用证明了区块链技术在农产品溯源方面的可行性，并大大提高了食品安全意识。
其次，展望区块链技术在农产品溯源中的未来趋势。
随着区块链技术的不断发展，农产品溯源将迎来更为深入的变革。
首先，随着物联网技术的普及，农产品的溯源将更加精准和全面。
传感器等设备可以实时监测农产品的生长环境、气候条件等因素，将这些信息通过区块链记录下来，消费者可以更加准确地了解农产品的品质和产地。
其次，区块链技术将打破信息壁垒，消费者可以直接与农民、生产商进行交流，加强信息透明度，消除信息不对称带来的风险。
再次，区块链技术的应用将越来越广泛，不仅仅局限于大型农业企业，中小农民和农产品合作社也能够通过区块链溯源系统来提高产品的可信度和竞争力。
然而，区块链技术在农产品溯源中仍面临一些挑战。
首先是技术问题，区块链技术的应用还处于初级阶段，性能尚待提高，交易速度较慢，需要更好的解决扩展性问题。
其次是标准和监管问题，不同国家和地区对农产品溯源的标准和要求不同，需要建立共识，推动行业标准化。
此外，对数据隐私和安全的担忧也是区块链技术在农产品溯源中的一大挑战，必须严密保护用户的隐私和数据安全。
为了推动区块链技术在农产品溯源中的发展，我们可以采取一些措施。
区块链介绍 ppt课件
区块链解决的核心和本质问题是：无可信中心机构时，如何在 信息不对称、不确定的环境下，建立满足活动赖以发生、发展 的“信任”生态体系。即 “拜占庭容错”或者“两军问题”，
拜占庭帝国派10支军队进攻一敌人，这个敌人可抵御5支军队同时袭击， 这10支军队不能集合单点突破，须分开同时攻击。问题是多个将军互相 并不信任(存在叛徒)时，这种状态下要保证进攻一致，需要某种分布式协 议来进行远程协调。如果每个将军向其他九个将军派出一名信使，总计 90 次传输，每个将军会收到9 条信息，可能每一封都附着不同的进攻时 间。此外，部分叛徒会故意答应超过一个的攻击时间，所以他们将重新 广播超过一条的信息链。这个系统变成不可靠信息和攻击时间矛盾的混 合体。
2018年不管是文娱圈、科技圈、还是最早嗅到先机的投资圈，区块链都已 成为的新的风口。
引言
YIN YAN
2016年10月，工业和信息化部发布《中国区块链技术和应用发展白皮书(2016)》，总结了 国内外区块链发展现状和典型应用场景，介绍了国内区块链技术发展路线图以及未来区块链 技术标准化方向和进程。 2016年12月，“区块链”首次被作为战略性前沿技术写入《国务院关于印发“十三五”国 家信息化规划》。 2017年1月，工信部发布《软件和信息技术服务业发展规划(2016-2020年)》，提出区块链 等领域创新达到国际先进水平等要求。 2017年8月，国务院发布《关于进一步扩大和升级信息消费持续释放内需潜力的指导意见》 提出开展基于区块链、人工智能等新技术的试点应用。 2017年10月，国务院发布《关于积极推进供应链创新与应用的指导意见》提出要研究利用 区块链、人工智能等新兴技术，建立基于供应链的信用评价机制。 2018年3月，工信部发布《2018年信息化和软件服务业标准化工作要点》，提出推动组建 全国信息化和工业化融合管理标准化技术委员会、全国区块链和分布式记账技术标准化委员 会。 截止2018年3月底，国内有北京、上海、广州、重庆、深圳、江苏、浙江、贵州、山东、贵 州、江西、广西等多地发布政策指导信息，开展对区块链产业链布局。
工信部 区块链和分布式记账技术标准体系建设指南
工信部区块链和分布式记账技术标准体系建设指南《工信部区块链和分布式记账技术标准体系建设指南》——深度探讨一、引言在当今数字化社会，区块链和分布式记账技术已成为热门话题。
工业和信息化部发布的《工信部区块链和分布式记账技术标准体系建设指南》正是针对这一领域的重要指导性文件。
本文将对该指南进行深度探讨，以帮助读者更全面地了解其中的内容和意义。
二、区块链和分布式记账技术概述在讨论《工信部区块链和分布式记账技术标准体系建设指南》之前，我们先来简要了解一下区块链和分布式记账技术的概念和特点。
区块链是一种基于密码学的分布式账本技术，通过去中心化、不可篡改、可追溯等特点，实现了信息的安全存储和传输。
而分布式记账技术则是一种将账本数据存储和管理在多个地点的技术，以提高数据的安全性和可靠性。
三、《工信部区块链和分布式记账技术标准体系建设指南》的主要内容1. 标准体系框架《工信部区块链和分布式记账技术标准体系建设指南》首先提出了标准体系的框架，包括术语和定义、基础规范、技术规范、测试规范、安全规范、管理规范等内容，以确保标准的全面性和系统性。
2. 标准制定流程该指南详细介绍了区块链和分布式记账技术标准的制定流程，包括需求调研、标准制定、评审审定、发布执行等步骤，从而保证了标准的科学性和合理性。
3. 标准体系建设重点该指南针对区块链和分布式记账技术的特点和应用领域，明确了标准体系的建设重点，包括数据存储、共识机制、智能合约、隐私保护等方面，以保障标准的实用性和先进性。
四、个人观点与理解作为一项新兴的技术，区块链和分布式记账技术的标准化工作至关重要。
《工信部区块链和分布式记账技术标准体系建设指南》的发布，标志着我国在这一领域的发展迈出了重要的一步。
我个人认为，随着标准体系的逐步完善，区块链和分布式记账技术将更好地为各行业和领域提供支持，推动数字经济的发展。
五、总结通过本文的深度探讨，我们对《工信部区块链和分布式记账技术标准体系建设指南》有了更全面的了解。
区块链技术与应用
12.2.1 分布式账本
“
图12-5 分布式区块链存储网络
12.2.2 非对称加密
“ 存储在区块链上的交易信息是公开的，但是账户身份信息是高度加密的，只有在数据拥有者 授权的情况下才能访问到，从而保证了数据的安全和个人的隐私。
图12-6 比特币非对称加密机制
12.2.3 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，这既是认定的手 段，也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在 效率和安全性之间取得平衡。 区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点。其中“少数服从多数” 并不完全指节点个数，也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。 “人人平等”是当节点满足条件时，所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认 同后并最后有可能成为最终共识结果。以比特币为例，采用的是工作量证明，只有在控制了 全网超过51%的记账节点的情况下，才有可能伪造出一条不存在的记录。当加入区块链的节 点足够多的时候，这基本上不可能，从而杜绝了造假的可能。
12.1 区块链及其发展
区块链的定义
区块链的特征
区块链的发展
12.1.1 区块链的定义
“ 狭义区块链是指按照时间顺序，将数据区块以顺序相连的方式组合成的链式数据结构，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。广义区块链技术是利用块链式数据结 构验证与存储数据，利用分布式节点共识算法生成和更新数据，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，编程和操作数据的全新的分布 式基础架构与计算范式。 （1）公有区块链。是指世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区 块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早，也是应用最广泛 的区块链，各大比特币系列的虚拟数字货币均基于公有区块链，世界上有且仅有一条该 币种对应的区块链。
信息安全技术 区块链加密安全技术测评标准-湖南
ICS备案号：DBXX信息安全技术区块链加密安全技术测评标准湖南省市场监督管理局 发布目次目次 (I)前言 (III)引言 (IV)信息安全技术区块链加密安全技术测评标准 (1)1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 术语和定义 (1)4. 等级测评概述 (2)4.1等级测评方法 (2)4.2单项测评 (3)5. 第一级测评要求 (3)5.1. 密码算法安全测评要求 (3)5.2. 账本安全测评要求 (4)5.3. 数字签名测评要求 (4)5.4. CA认证测评要求 (5)5.5. 隐私保护测评要求 (6)6. 第二级测评要求 (7)6.1. 密码算法安全测评要求 (7)6.2. 账本安全测评要求 (8)6.3. 数字签名测评要求 (9)6.4. CA认证测评要求 (10)6.5. 隐私保护测评要求 (10)7. 第三级测评要求 (11)7.1. 密码算法安全测评要求 (11)7.2. 账本安全测评要求 (13)7.3. 数字签名测评要求 (14)7.4. CA认证测评要求 (15)7.5. 隐私保护测评要求 (15)8. 第四级测评要求 (16)8.1. 密码算法安全测评要求 (16)8.2. 账本安全测评要求 (18)8.3. 数字签名测评要求 (19)8.4. CA认证测评要求 (21)8.5. 隐私保护测评要求 (21)9. 第五级测评要求 (22)9.1. 密码算法安全测评要求 (22)9.2. 账本安全测评要求 (25)9.3. 数字签名测评要求 (26)9.4. CA认证测评要求 (27)9.5. 隐私保护测评要求 (28)10. 测评结论 (29)10.1. 风险分析和评价 (29)10.2. 等级测评结论 (29)附录A 测评力度 (30)1) 概述 (30)2) 测评力度 (30)附录B （资料性附录）测评单元编号说明 (31)3) 测评单元编码规则 (31)4) 专用缩略语 (31)参考文献 (32)前言本标准按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
区块链技术在会计领域的应用
区块链技术在会计领域的应用1. 交易记录在传统的会计系统中，交易记录是由中心化的机构管理和维护的，往往存在着数据篡改、信息不对称等问题。
而区块链技术则能够建立一个去中心化的交易记录系统，通过加密算法和分布式存储技术，可以确保交易记录的真实性和完整性，避免了数据篡改和信息不对称的问题。
2. 数据存储会计数据的存储和管理是会计工作的重要组成部分，而传统的数据存储方式存在着安全性低、易篡改等问题。
而区块链技术通过去中心化和分布式存储的方式，可以确保数据的安全性和不可篡改性，提高了数据的可信度和可靠性，有效地解决了传统数据存储方式存在的问题。
3. 审计传统的会计审计方式需要大量的人力和物力，而且容易受到审计对象的反抗和干扰。
而区块链技术则能够建立一个不可篡改的审计系统，通过记录和追踪每一笔交易的信息，可以提高审计的准确性和可靠性，同时还能够实现实时审计，节省了审计的时间和成本。
4. 智能合约区块链技术还可以实现智能合约，即将合同内容编码成智能合约存储到区块链上，一旦满足合约条件，系统可以自动执行合约的条款。
这种智能合约不仅可以减少人力成本，还可以提高合约执行的效率和准确性，为会计领域带来了新的发展机遇。
二、区块链技术对会计工作的影响1. 增加了数据的准确性和可追溯性区块链技术通过加密算法和分布式存储技术，可以确保数据的真实性和完整性，而且每一笔交易都会被记录和追踪，从而提高了数据的准确性和可追溯性，为会计工作提供了更加可靠的数据支持。
2. 提高了工作效率和成本效益区块链技术可以实现实时交易记录和实时审计，避免了传统会计系统中需要大量的人力和物力进行数据处理和审计的问题，从而提高了工作效率和降低了成本。
3. 调整了会计工作的方式和思维模式区块链技术的应用改变了传统会计工作的方式和思维模式，要求会计人员不仅要具备传统会计知识和技能，还需要了解区块链技术的运作原理和特点，以更好地应用和管理区块链技术。
4. 加速了会计信息的共享和传递区块链技术的去中心化和分布式存储特点，可以加速会计信息的共享和传递，避免了传统会计系统中信息孤岛的问题，为会计工作提供了更加高效的信息共享平台。
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目前国内区块链在金融领域的应用探索主要集中在供应链金融、贸易金 融、征信、交易清算、积分共享等场景。 在政府公共管理与政务服务、物品追溯、交通物流等实体经济领域, 也 进行了针对区块链应用的探索与尝试。
国外区块链应用发展现状
目前国外区块链在金融领域的应用主要集中在数字货币、交易与清算、 证券交易等场景。 在实体领域的应用主要集中在能源、保险、物流、公共事务、医疗卫生 以及娱乐等方面。
➢ 2018年5月，工信部发布《2018年中 国区块链产业白皮书》
➢ 2018年10月，中央网信办发布《区块 链信息服务管理规定（征求意见稿）》
美国
2016年，美国证券交易 所批准在区块链上进行 公司股票交易 2018年，美国指出：未 注册的ICO违法，并否认 曾批准和将批准ICO
俄罗斯
2017年，俄罗斯向普 京提交《区块链技术 发展路线图》
存在 问题
面临安全挑战
由于设计、实现或实施方面的缺陷，区 块链系统同样会面临外部或者内部的攻 击风险
相关政策法规缺失
我们采用工信部给出的区块链定义。
1.3 区块链的技术特征
区块链技术作为一种分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的新型集成应用， 具有去中心化、开放性、防篡改、匿名性、可追溯等特点。
不依赖于任何可信机构 激励措施保证节点诚信
去中心化
永久记录
算法透明
共识机制
只有被51%以上算力认可 的记录才能加入区块链中
澳大利亚标准局：区块链是一个以公共和安全的方式记录和验证交易信息的数字平台。这种基于密码学
的分布式解决方案能够重新定义交易和众多不同行业的信任基础，将消除交易对第三方“中间商”的需求。
中国工信部：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。需注意的是，在本定义中事务处理包括但不限于可信数据产生、 存取和使用。
区块链在金融、电子政务、公共服务、食品药品监管追溯、供应链金融等领域已有典型应用
区块链 安全应用案例
基于区块链技术的数字票据平台 区块链电子政务服务平台
“互联网+“的电子发票生态平台
基于区块链技术的药品追溯机制 基于区块链的交易业务供应链 基于区块链的供应链金融系统
2.3 区块链国内外应用现状
随着区块链技术发展逐步成熟，区块链应用已经从数字货币逐渐延伸到金融领域，并开始与 实体经济产业深度融合。
2.1 区块链国内外政策现状
目前关于区块链及安全的政策，主要集中在数字货币的发行机制监管上，而对于区块链技术应用项目
的政策目前多以宏观为主。
中国
➢ 2016年12月，《“十三五”国家信息化 规划》首次纳入区块链技术
➢ 2017年5月，工信部发布中国首个区块 链标准《区块链参考架构》
➢ 2017年10月，国务院提出要研究利用 区块链等新兴技术建立基于供应链的 信用评价机制
英国
2017年英国政府监 管机构金融行为监管 局（FCA）颁发电子 货币许可证
日本
2018年，日本最大的 银行宣布计划推出 “超大规模”的区块 链支付网络
澳大利亚
2017年，澳大利亚国家 标准局发布了国际区观 念标准开发路线图
2.1 区块链国内外政策现状
详细的国内外法律法规及政策汇总
2.2 区块链应用典型案例
时间戳和数字签名保证 交易不可逆和可追溯性
可追溯性 不可篡改 交易匿名 数字签名使用一次性公钥，
隐藏用户身份保证匿名性
数字签名保证交易不可伪造、 不可篡改、不可否认等特点
1.4 区块链的体系架构
从最早应用区块链的比特币到引入智能合约的以太坊，再到应用广泛的联盟链Hyperledger Fabric， 区块链经历了1.0时代，2.0时代和3.0时代。尽管具体实现上各有不同，但在整体体系架构上存在着诸 多共性。区块链系统整体上可划分为成数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层六个层次。
区块链安全与标准化
关振宇 北京航空航天大学 2018年11月03日
主要汇报内容
1 区块链工作原理与概述 2 国内外应用与政策现状 3 区块链安全风险与挑战 4 区块链的安全参考架构 5 区块链安全的发展趋势
典型区块链网络
Alice支付 2 Bitcoin 给Bob
1.1 区块链工作原理
？
Transaction
1.2 区块链的定义
目前为止，区块链还没有一个统一的定义，不同的组织或者机构根据自己的理解与需求给出不同的 定义。以下列出几个标准组织给出的定义。
美国国家标准技术研究所（NIST）：区块链是带加密签名交易的分布式数字账本，其中账本以块
的形式组成。 在验证并进行共识决策之后，每个合法的块都以密码学方式链接到前一个块（使其防篡改）。 随着新块的添加，旧块将变得难以修改。新块利用网络复制至账本，并使用已建立的规则自动解决冲突问题。
2.3 区块链国内外应用发展存在的问题
技术局限性
主要表现是性能效率问题。系统吞吐 量相对较低，数据处理和存储能力取 决于单节点能力，尚难以支撑高频、 高数据业务应用
业务模式改变困难
对于长期习惯于中心化信息处理模式 的各界而言，接受区块链这一去中心 化的信息技术解决方案，需要一个不 断了解与理念转变的过程。区块链的 大规模落地与应用，需要大量应用实 例，尤其是成熟实例的验证与支持
2
Alice
Bob
Signature
区块链网络中每个节点均保存完整数据 交易地址为公钥，支付方使用私钥签名 交易单广播到网络中，但不一定所有节点收到
节点验证交易合法性：签名、余额 矿工计算Hash，获得挖矿奖励和交易费奖励 矿工将合法交易记录在新区块上，广播到网络 节点只接受最早生成到最长链且合法的区块 交易所在区块后生成6个新区块则认为支付成功 若全网算力51%以上诚实，则系统安全稳定
应用层 合约层 激励层 共识层 网络层
数据层
应用场景和案例
智能合约
脚本代码
发行机制
分配机制
POWLeabharlann POSBFTP2P网络
传播机制
验证机制
区块数据 哈希函数
链式结构 非对称加密
数字签名 时间戳
主要汇报内容
1 区块链工作原理与概述 2 国内外应用与政策现状 3 区块链安全风险与挑战 4 区块链的安全参考架构 5 区块链安全的发展趋势