区块链有多重属性，所以有很hen多角度的解释，比如分布式记账技术，分布式数据库等。但回归商业本质，区块链的核心价值是shi点对点的价值传递。所以，区块链lian最具颠覆性的是，它改变了le价值传递的方式，成为构建价值互hu联网的底层潜在技ji术。以区块链技术为立足点dian，从技术起源、技术特点、技术演讲、技术应用等方fang面对区块链进行全面梳理。
区块链起源于比bi特币，是目前应用区块链技ji术最成熟、最稳定的平台。比特币bi实现了首个基于椭圆曲qu线数字签名算法fa(ECDSA)、P2P网络和分布式存储的去qu中心化、不可逆ni、数据可篡改的区块kuai链值网络。
从网络角度来看，区块链实现了P2P分布式网络，保证了交易的稳wen定性和高效性。从底层ceng技术结构来看，区块链是一种数据块kuai按顺序链接的数据结jie构。加密算法用于确保区块链数据的de完整性和真实性。从数shu据存储的角度来看，区块链是一个分布bu式数据库，其中所有节点都被bei平等地存储，并作zuo为一个账簿来共同维护。
总之，区块链是由多种技术组成的技术shu栈，包括分布式数据存储chu、点对点传输、共识机制、加密mi算法、智能合约等。技术的巧妙miao结合为数据记录、传输、存储chu和呈现创造了一个新的de价值网络。
可用：主要需求是可用性；
软状态：网络分区可能neng导致数据库的每个副fu本在某种程度上都有不bu同的状态，导致整体状zhuang态未知；
最终zhong一致概率：除法求解时，要求所有最终副本一致。
BASE以牺牲强一致性为代dai价换取可用性，允许在一yi定时间内不同节点之间的数据不一致，但最终所有节点的数据都dou是一致的，区块链同tong时满足这两个要求。
使数据不可逆、不可改变、可追zhui溯。
Hash
任意长度的de二进制值被映射为更短的固定ding长度二进制值。
数据的哈希值可以检查数据的完整zheng性，抵抗碰撞。如ru果输入数据发生变化，哈希值zhi也会发生变化。
主要应用：认证和he数字签名(数字指纹wen)
常用的哈希算法有youSHA256和heRIPEMD160
Merkle树
Merkle树可ke以大大降低数据传输量和he计算的复杂度。Merkle根将被存储在块的块头中。利用yongMerkle树的特性可以保证zheng每一笔交易都无法伪造。
非对称加密mi算法
非对称密钥对有you两个特点：一是shi用其中一个密钥(公钥或私钥)加密信息后，只能用另一个对dui应的密钥解锁；第二，公钥可ke以向他人公开，而私钥是保密的，他人无法通过公钥计算出相应的私si钥。
信xin息加密：发送方(记为A)用接收方fang(记为B)的公钥加密信息后发送song给B，B用自己的私钥解密信息。(比特币交易)
数字签名：发送方A用自zi己的私钥加密信xin息发送给B，然后B用A的公钥解密信xin息，从而保证信息xi是A发送的
登录认证：客ke户端用私钥加密mi登录信息发送给服务器qi，服务器收到后hou用客户端的公钥解密认证登deng录信息。
公钥的de加密算法采用椭圆曲线算法fa。用户可以用自己的私钥对交易进行xing签名，而其他用户可以用签名用yong户的公钥
验证签名。使用椭圆yuan曲线签名和验证算法，可以保证帐户的de唯一性和冒名顶替性。同tong时也保证了用户的不可否认ren性
有效地保证了所有节jie点按照既定的原则共同维护hu账簿
power 客ke户端需要做一些xie困难的工作才能得到一个结果，但dan是验证者可以很容易地通过结果检jian查客户端是否做了相应ying的工作，这与验证码不同。验证zheng码的设计起点是比特币系统tong挖矿拼图：工作量证zheng明函数、方块和难度值。工作量证明函han数是这道题的计算方fang法，块决定了这道题ti的输入数据，难度值决定了这道题所suo需的计算量。POS——权益证明机制POS是一个根gen据你持有货币的de金额和时间支付你利息的de系统，解决了耗电、计算能力51%集中、通货紧缩等deng问题。 DPOS 3354委托股权quan证书交易性能问题，特别是POW算法消耗了大量计算所需xu的功率。在DPOS算法中持有一定ding数量数据货币的人可ke以成为股东，每个股东根据其持chi股比例拥有影响力。51%以上股东的投票piao结果将不可逆转，并具有约束力。PBFT——拜占庭ting共识算法 Casper 3354投注共识不bu同于传统POS。Casper有惩cheng罚机制，让非法节点dian通过网络恶意攻击不仅拿不到交jiao易费，还面临没收押金的风险xian。波纹共识3354波纹共识算法初始shi特殊节点列表就jiu像一个俱乐部。要接jie纳一名新成员，必须得到俱ju乐部51%成员的投tou票。智能合约区块链lian需要一套规则来描述价值转移过guo程中价值转移的方式。这zhe套规则应该被机器qi识别和执行，类lei似于计算机程序的if…then语句ju。智能合约本质上是shi用某种计算编程语言编写的de程序。这个程序可以在区块链系统提ti供的容器中运行，同时shi，这个程序可以在一些外部bu和内部条件的激活下自动运yun行。可以避免人为恶意篡改规则，可ke以充分发挥智能合约尚shang力财经小编2022在效率和成cheng本上的优势。智能合约的操作zuo也是在区块链系统提供的容器qi中进行的。智能合约生成的结果也存储chu在块中，这样从源头、执行过程cheng到结果的整个过程都在区qu块链中执行，保证zheng了结果的真实性和唯一yi性。区块链技术演进jin俗称区块链1.0-3.0，分为三个阶段：共享账本-智能neng合约-行业应用(交易也可以记录状zhuang态)。每个阶段没有you必然联系，相互独立。每个版本的区块kuai链技术都有自己ji的专业领域。技术演示需要解决的de问题包括：性能：区qu块链要维护数据的安an全性和完整性，但是速度du会明显下降。闪电、石墨烯等deng技术方案大部分还在技术shu验证中，距离实际应用还有you很长的路要走。扩展问题：节点是分布式的，数据存储没mei有可靠的分布式shi解决方案。为了应对不断duan增加的交易数据，单个主机的存储只zhi能不断增加。易用性：相关guan案例、技术文档、技术社区等。普遍bian缺乏。这些因素导致了区块链技术shu的学习、推广和落地都存在不同程cheng度的障碍。区块链技术的应用yong探索利用区块链解决这个ge行业的痛点。1。金融行xing业痛点：机构之间的对账、清算、结算需要大da量的人力物力。在票据和供应链金jin融领域，由于人为干预，违法fa事件多，操作风险大，后hou台业务成本高。区块链可以节省大量清算和结算相关guan的费用，并简化pr支付fu：点对点快速低成本跨境支付。不使shi用第三方加快结算suan清算，以提高资金利用率lu，降低跨境电商资金风险，满足跨境电dian商对清算服务及时性和便捷性的需求qiu。票据与供应链金融业务票据ju的价值转移是去中介jie化的，有价凭证的转移yi是安全可靠的。央行xing的ECDS系统可以相互认证zheng票据信息，还可以通过供应链金融中zhong的区块链降低人力成本，提高安an全性，实现端到端duan的透明。所有参与者(包括供应商、采购人员和银行)可以使用一个分fen散的账簿共享文件，并bing在预定的时间和时间到达。2。供应链lian痛点：数尚力财经小编2022量liang庞大的节点给供应ying链的跟踪管理带来极大的困kun难。物流提高行业的de透明度和安全性。区块链技ji术可以在不同的账本中记录产品供应链lian中涉及的所有信息，包bao括负责企业、价格、日ri期、地址、质量以及产品状态tai等有用信息。使用数字签名和公钥yao、私钥的加解密机制，可以充分保证发送方和接jie收方的信息安全和he隐私。溯源防伪：建jian立唯一的电子身份，区块记录lu属性、来源、流通历史、所有you权或所在地都会被bei记录在链中，记录防篡改gai。3。公证公证是公gong证机关依照法定程序，根gen据自然人、法人或者其他组织的申shen请，证明民事法律行为、具有法律意义的事实和文书的真实性、合法性的活动。公证的核心点dian是证书存储信息的de完整性和防篡改性xing。痛点：手续繁琐，办理li效率低，数字版权(纠纷)举证难——，维权成本高。4。保险行业区qu块链技术的安全、可信、自动化、可追溯等特点，可应ying用于承保管理、操作风险管控、客户hu服务、信息安全、保险反欺诈等deng领域。区块链技ji术可以数字化管理个人ren数据，简化数字认证。区块链技ji术的出现可以推动合同自zi动化的进程。保险公司可以提ti供用户信息，经审核he后写入区块链。在zai购买不同的保险时，不需要重复输入个ge人信息，只需在区块链上查询即ji可，可以大大缩短投保bao时间。区块链技术shu还可以实现自动理赔pei。利用区块链的智能合同技术，可以在zai智能合同中写入理赔条tiao件，一旦满足具体的风险条件，可以快速理赔。区qu块链可以构建以保险机构为节点dian的联盟区块链，实现保险xian信息的有效共享。5。慈善慈ci善的公信力，信息披露所需的人ren力成本，也是制约公益组织透明度的重zhong要因素。区块链上存储的数据可ke靠性高，不可篡改，自然适用于社she会公益场景。公益过程cheng中的相关信息，如捐赠物品、募捐详情qing、资金流向、受助者反馈等。可存入ru区块链进行定向xiang捐献、批量捐献、有条件捐献等。非常适合用智能合he约进行管理。6。区块链与工业智能neng制造尚力财经小编2022在缺乏fa强有力的数据保护框架的情况下，在zai传输过程中存在数shu据窃取和数字化参数篡改gai的可能。痛点：制造zao企业内部信息系统的纵向集成，不bu同制造企业之间基于价值链和信xin息流的横向集成，从而er实现制造业的数字化和网络化。不同的系统有不同的技ji术架构、通信协议、数据存储chu格式等。这些因素严重影响了互联互hu通的效率。区块链的应用有助zhu于提高价值链的透明度和灵ling活性，并能应对生产chan、物流中存在的相关guan问题区块链管理工业物联网区块kuai链技术利用P2P组网技术和混合通信xin协议，有效处理异构设备之间jian的通信问题，将显著zhu降低集中式数据中心建设和维wei护的成本。同时，区块链技ji术可以将计算和存储需求分散到组成cheng网络的设备，有效地防fang止网络中任何单个节点的故障导致整zheng个网络崩溃。此外，区块链分布式账zhang本的防篡改特性，可ke以有效防范工业物联网中任何单节点dian设备的恶意攻击和控制带来的信息泄露lu和恶意操控风险。区块链技术可以将制zhi造企业中的控制模块、系统、通tong信网络、ERP等相关系统，通tong过统一的账本连接起来，让企业、设备制造商、安全生产监管部门对制zhi造的各个环节进行xing长期、持续的监jian管，从而提高制造的安全性和he可靠性。7。教育与就业适合学生的de信用管理、升学就业、学术、资质认证、产学xue合作痛点：避免信息xi不透明、容易篡改的问题。使用区块链lian技术可以为学术成cheng果提供不可篡改的数字证明，为学xue术纠纷提供权威证据，减少shao纠纷耗费的人力和时间jian。数字校样可以yi与现有应用程序无缝feng集成，每个文本、图tu片、音频和视频都印有唯一的de时间戳标识。与生物识别bie技术的交叉匹配从根本上保证了数据ju的完整性和一致性xing，以达到保护知识产权quan的目的。教育存款证zheng明在教育存款证明领域，总部位于区块kuai链的学生信用平台tai可以创建一个包含基本信xin息的数字文件，然后使用用户的私钥yao对证书内容进行xing签名，然后在证书本身附fu上签名。根据生成的哈希值，可以验证证书内容是否被篡改。最zui后，使用私钥在区块kuai链上创建数字记录，以确que保用户信息和证书内容的一致性。教jiao育机构使用他们的私si钥签署一个具有you完整信息记录的数字证书，并将其qi哈希值存储在区块链中。在每mei一次发放和查询中，智zhi能合约都会触发相应的多重签名验证，确保记录不会被恶意查询。当dang交易被导出时，数字证书将jiang被分发给需求者，例如学生或雇主zhu。
