最新区块链原理及未来前景2018.ppt

区块链原理及未来前景,区块链 起源,区块链技术起源于2008 年中本聪比特币: 一种点对点电子现金系统，区块链诞生自中本聪的比特币。 拜占庭将军问题，该问题场景描述如下： 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。,拜占庭将军故事的最后，数学家们设计了一套算法，让将军们在接到上一位将军的信息之后，加上自己的签名再转给除自己之外的其他将军，这样的信息模块就形成了区块链。,解决思路,区块链 引言,拜占庭将军问题延伸到互联网生活，即：在互联网大背景下，当需要与不熟悉的对手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欺骗、迷惑从而错误决策。 再把该问题抽象化，理解为：在缺少可信任中央节点和可信任通道情况下，分布在网络中的各节点应如何达成共识。 这一对于拜占庭将军问题的解决方案，可以推广到任何核心问题是在分布式网络上缺乏信任的领域,区块链的目的：用于验证其信息的有效性（防伪）,区块链技术简介,区块链是什么？为什么？怎么用？,区块链技术 介绍,（是什么）什么是区块链？ 区块链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。过去主要应用在比特币（P2P形式的数字货币）上。 区块链技术是全民参与记账的方式。(区块链-数据库/账本),区块和区块链组成,相关专业词汇释义,区块链技术 介绍,（为什么）这样全民记账的区块链有什么好处？ 有极大的安全性： 首先没有一本中央大账本了，所以无法摧毁。每个节点都仅仅是系统的一部分，每个节点权利相等，都有着一样的账本。摧毁部分节点对系统一点都没有影响。 其次，无法作弊，因为除非你能控制系统内大多数人的电脑都进行修改，否则系统会参照多数人的意见来决定什么才是真实结果，结果会发现修改自己的账本完全没有意义。 最后，由于不存在中心化的中介机构，所有的东西都通过预先设定的程序自动运行，不仅能降低成本，也能提高效率。每个人都有相同的账本，能确保账本记录过程公开透明。,区块链技术 介绍,区块链有哪些特点？,区块链系统的安全性是通过挖矿形成的强大算力保证的。由于每笔交易都是通过盖时间戳的方式顺序链接的，当一个人想要伪造一笔交易时，他不仅需要伪造该笔交易对应的区块，还需要伪造该区块之后所链接的所有区块。如果伪造者计算机的算力不能支持它伪造区块的速度超过区块链增长的速度，那么伪造的区块就马上会被发现并被弃用。,区块链技术 介绍,区块链解决了什么问题？ 区块链最重要的是解决了中介信用问题。在过去，两个互不认识和信任的人要达成协作是很难的，必须要依靠第三方。通过区块链技术，比特币是人类第一次实现在没有任何中介机构参与下，完成双方可以互信的转账行为。这是区块链的重大突破。 区块链和普通人有什么关系？ 基本上没什么关系，除非是准备从事这方面的创业和研究。就和TCP/IP协议和普通人之间的关系，普通人完全不需要知道什么是互联网底层的TCP/IP协议，只要享受互联网提供的服务就行。,区块链技术 介绍,区块链和比特币是什么关系？ 区块链技术是比特币的底层技术，把比特币技术抽象提取出来，称之为区块链技术，或者分布式账本技术。所以从某个角度来看，比特币可以看成是区块链的一个应用，而区块链更类似于TCP/IP这样的底层技术，以后会扩展到越来越多的行业中。 （怎么用）区块链技术主要可以用在哪些行业？ 区块链主要的优势是无需中介参与、过程高效透明且成本很低、数据高度安全。所以如果在这三个方面有任意一个需求的行业都有机会使用区块链技术。 如金融行业由于防止单点故障和系统性风险，需要层层审计来控制金融风险，但造成高昂的内部成本。区块链技术能够通过防篡改和高透明的方式让整个金融系统极大的降低成本。,比特币系统的区块链工作原理 区块链的应用场景,区块链 工作原理,比特币的交易机制是十分钟产生一个区块，意思就是每隔十分钟计算机就打包全网交易进入一个区块。而矿工就是在打包游戏中争夺区块链记账权的人，谁能最快准狠解开SHA256这个数学命题的值，谁就赢得了这个十分钟区块的打包记账权。而这十分钟里的每一笔交易，都会被盖上一个 timestamp 时戳，当然了，矿工的工作不是白辛苦的，一旦谁赢得了打包权，谁就将获得25个比特币作为奖励。,比特币的交易机制,区块链的机制 目前在主要分为两类：pos（proof of stake）权益证明机制和pow(proof of work ) 工作量证明机制,工作量证明机制即按照做工作量的多少来获得奖励。这一点带来的弊端是算力很容易集中化。,区块链 工作原理,比特币信用系统建立的过程： （1）每一笔交易为了让全网承认有效，须广播给每个节点（矿工）；（2）每个矿工节点要正确无误的给这十分钟的每笔交易盖上时间戳并记入那个区块； （3）每个矿工节点要通过解SHA256难题去竞争这个十分钟区块的合法记账权，并争取得到二十五个比特币的奖励（头四年是每十分钟五十个比特币，每四年递减一半）； （4）如果一个矿工节点解开了这十分钟的SHA256难题，ta将向全网公布ta这十分钟区块记录的所有盖时间戳交易，并由全网其他矿工节点核对； （5）全网其他矿工节点核对该区块记账正确性，没有错误后他们将在该合法区块之后竞争下一个区块，这样就形成了一个合法记账的区块单链，也就是比特币支付系统的总账区块链。 一般来说，每一笔交易，必须经过六次区块确认，也就是六个十分钟记账，才能最终在区块链上被承认合法交易。 所以所谓“比特币”，就是这样一个账单系统：它包括所有者用私钥进行电子签名并支付给下一个所有者，然后由全网的“矿工”盖时间戳记账，形成区块链。,区块链 工作原理,交易实现，区块链形成的步骤：,区块链 应用场景,第三方机构支持的硬件系统与区块链硬件系统的对比,2016年1月，支持比特币运行的区块链的计算能力已经达到了800,000,000Gh/s，代表每秒能够进行81018次运算，全球Top500的超级计算机的算力加在一起都远远不及这个数量级。区块链矿机网络的强大运算能力也让人们认识到区块链技术背后群体力量汇聚之后的超级力量。,区块链 应用场景,区块链在数字支付中应用的流程,在图左存在一个中心机构O，所有的节点要参与交易必须通过中心机构O来达成交易。这里的中心机构O扮演了两个身份，一个是维护者的身份，即维护交易账目且正常达成交且真实可靠的，另外一个是特权参与者的身份，即发行货币(资产)的权利。(相当于央行) 在图右点A直接发交易给节点D，所有节点一起确认并且验证交易的真实性，更新了公共总账以后，所有人再同步一下最新的总账。这里我们将维护者的身份下放至每一个参与者手中，并且通过加密算法来保证交易真实可信，这里我们不需要对账，我们只需要维护一条总账就可以。(相当于每个人都可以看到的公共账簿),区块链 应用前景,区块链和物联网结合，将数字资产和原子资产统一起来，抹平消费资产和现金资产区别，扩展大众的信用，加速价值流通 区块链上建立知识产权保护系统，对知识