区块链创新企业管理 课件【ch02】区块链技术原理

区块链技术原理第二章区块链创新企业管理全国区块链应用创新人才培训指定用书“区块链+”应用丛书01分布式记账技术原理PARTONE一、中心化记账方式的变革记账，从字面上可以理解为把一个企事业单位或个人家庭发生的所有经济业务，运用一定的记账方法在账簿上进行记录。从人类社会的经济发展历史来看，记账方式的发展大致可以分为以下三个阶段。011.古代会计发展阶段据考证，在原始的小规模的印度公社中己经有了记账员，负责登记农业项目，记录与此有关的一切事项。033.现代会计发展阶段在这一会计发展阶段，会计理论与会计实务都获得了惊人的发展，标志着会计发展进入成熟时期。022.近代会计发展阶段逐步形成了主要服务于企业内部日常经营管理的成本会计理论与实务。一、中心化记账方式的变革0103021.数据安全问题这种中心化记账方式，无法让人信服该账本数据的真实性。2.信任成本过高中心化策略也无法防御来自外部的黑客攻击，并且一旦信息中心被攻破，所有信息将立刻失去保护，信息的丢失和篡改、滥用也就不可避免。3.法律保障不足法律只能约定相关责任而无法还原事实的真相。二、中心化记账信息存储的缺陷三、分布式记账技术的定义分布式记账技术（DistributedLedgerTechnology,DLT）：分布在多个节点或计算机设备上的数据库，每个节点都可以复制并保存一个分类账，且每个节点都可以进行独立更新。从实质上说，分布式记账就是建立一个可以在多个站点、不同地理位置或多个机构组成的网络里进行分享的资产数据库，一个网络里的参与者可以获得一个唯一、真实的账本副本。政府部门在工商、建设、税收、知识产权保护、福利发放、护照发行、土地所有权登记等方面提高政府数据的公开度和可信度。金融领域降低银行业数据存储硬件损坏风险、人员录入等操作性风险。货物供应链的运行从整体上确保记录和服务的正确性。企业财务记账使企业内部各相关部门实现对财务数据的共享和共识，进而提高企业资金的使用效率。四、分布式记账技术的应用场景四、分布式记账技术的应用场景02共识机制原理PARTTWO一、共识机制的定义共识机制是指用来决定按照哪个参与节点记账，以及确保交易完成的技术手段和机制。共识机制可以在区块链技术应用的过程中有效平衡效率与安全之间的关系。二、共识机制的重要价值共识机制是区块链技术的核心，它使区块链这样一个去中心化的记账系统正常运行成为可能。共识机制就是在一个时间段内对事物的前后顺序达成共识的一种算法，共识机制就像一个国家的法律，维系着区块链世界的正常运转。1.工作量证明机制工作量证明（ProofofWork,PoW）机制是我们熟知的一种共识机制。PoW

机制源于比特币，简单说就是一份证明，用来确认某人做过一定量的工作。2.权益证明机制权益证明（ProofofStake,PoS）机制也属于一种共识证明。PoS机制根据你持有Token的数量和时间来分配权益，类似于股票的分红制度。3.拜占庭共识算法拜占庭共识（PracticalByzantineFaultTolerance,PBFT）算法链上所有节点都参与投票，当少于(n-1)/3个节点反对时所有节点都获得了公示信息的权利。三、共识机制的类别1.商业信任的难题几乎所有的商业问题的本质都是信任问题。尽管我们拥有了发达的基础设施，每个行业背后都有无数的人在努力和投入，但依然有大量的信任问题没有得到解决。2.机器信任的价值人是善变的，而机器是不会撒谎的。机器信任其实是无须信任的信任。人类历史上将第一次可以接近零成本地建立地球上前所未有的大型合作网络，这必将是一场伟大的群众运动。四、共识机制构建机器信任3.机器信任的实现目前投入使用的区块链的交易速度是每秒能够处理上万笔交易。在算法升级和机器处理能力不断提高的情况下，以后区块链网络的处理速度将会越来越快。4.零成本信任时代的到来在数字资产交易、政府公共管理和社会治理、智能制造、物联网与互联网的应用、供应链管理及金融科技等领域，区块链技术将会得到越来越多的应用，将会引发新一轮的工业变革。互联网成为人类最伟大的发明之一，人与人之间的近乎零成本的信息传递问题被完美地解决。四、共识机制构建机器信任03加密技术原理PARTTHREE010302概念对称加密也称私钥加密或传统密码，指加密和解密使用相同密钥的加密算法。特点算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。优点加解密的高速度和使用长密钥时的难破解性。一、对称加密算法1.非对称加密算法是一种密钥的保密方法公钥与私钥是一对，如果用公钥对信息进行加密，那么只有用对应的私钥才能解密因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。2.非对称加密算法的起源密码学家W.Diffie和M.Hellman于1976年在发表了一篇文章，提出了“非对称密码体制即公开密钥密码体制”的概念，开创了密码学研究的新方向。二、非对称加密算法二、非对称加密算法3.非对称加密算法的工作原理（1）A要向B发送信息，A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。（2)A的私钥保密，A的公钥告诉B;B的私钥保密，B的公钥告诉A。(3)A要给B发送信息时，A用B的公钥加密信息，因为A知道B的公钥。

(4）A将这个信息发送给B（己经用B的公钥加密信息）。（5）B收到这个信息后，B用自己的私钥解密A的信息。其他所有收到这个报文的人都无法解密，因为只有B才有B的私钥。4.非对称加密算法的主要应用由于公钥是可以公开的，用户只要保管好自己的私钥即可，因此加密密钥的分发将变得十分简单。非对称加密算法的个特点是每个用户对应个密钥对（包含公钥和私钥），它们都是随机生成的，所以各不相同。5.非对称加密算法与对称加密算法的区别（1)非对称加密算法用于信息解密的密钥值与用于信息加密的密钥值不同。(2）非对称加密算法比对称加密算法慢很多，但在保护通信安全方面，非对称加密算法却具有对称加密算法难以企及的优势。二、非对称加密算法3.哈希算法的应用价值哈希算法可以检验信息是否是相同的，可以节省重复文件传送的时间。还可以检验信息的拥有者是否真实。4.哈希加密破解难度大计算密码的工作量是非常庞大且烦琐的，严格来讲，密码是有可能被破译的，但破译成本太大，被成功破译的概率很小，所以基本上不用担心密码泄露。1.哈希算法的定义晗希（Hash）算法是一种加密算沽，晗希函数也称散列函数或杂凑函数。2.

.哈希函数的特点（1）易压缩（2）易计算（3）单向性（4）抗碰撞性（5）高灵敏性三、哈希算法04智能合约技术原理PARTFOUR1.智能合约的含义2.智能合约是区块链技术最重要的特性一、智能合约智能合约是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。区块链的智能合约是以计算机语言而非法律语言记录条款的智能合同。一、智能合约1995年，计算机科学家和加密大师尼克·萨博提出了智能合约的概念。他在自己的文章中是这样定义智能合约的：一份智能合约是一套以数字形式定义的承诺（Promises），包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。”简单说，它就是一段计算机执行的程序，满足可准确自动执行，即可类似计算机中的“if...then…”命令。1.去中心化应用（DApp）一般来讲以太坊上有三类应用。金融应用、半金融应用、在线投票和去中心化治理这样的完全的非金融应用。目前，以太坊上己成功运用的DApp主要包括储蓄钱包、中心化交易所、游戏类等。2.去中心化自治组织（DAO）基于此，借鉴比特币的思想，对风险采取奖惩分配制度能合理实现经济激励，再加上以太坊提供的智能合约基础平台，DAO正在逐步实现。二、以太坊智能合约应用在2017年比特币疯涨的时候，由以太坊引发的首次代币发行（InitialCoinOffering,ICO）狂潮将整个加密货币市场推向高峰，以太坊本身的价格也由2017年年初的8美元涨到了1400美元，涨幅达到175倍。目前，以太坊因为一直受限于技术方面，出现了很多竞争性项目。即使如此，在拥有如此强大的技术和社区团队的以太坊面前，要实现颠覆也不是轻而易举的事情，与此同时我们也非常期待下一个“以太坊”。二、以太坊智能合约应用三、智能合约的应用场景智能合约的应用场景非常广泛，如房屋租赁、差价合约、代币系统、储蓄钱包、农作物保险、金融借贷、遗嘱设立、证券登记等。智能合约不仅能被用于双方交易，还能被用于多方交易，