模块十二 区块链

工业和信息化精品系列教材信息技术（拓展模块）区块链模块十二目录了解区块链了解区块链技术了解数字货币任务一任务二任务三作为一种新技术，区块链处于发展初期，相关生态、工具和应用仍处于快速发展阶段，各种传统行业与区块链的结合让人们频繁在各种新闻报道中看到区块链这个名词。然而人们对区块链真正的特点、原理等了解得并不多，很多人对区块链的理解比较局限。本任务将对区块链的基础知识进行介绍，然后通过搜集区块链电子发票的相关资料并进行简单分析进行实践操作。任务描述任务描述了解区块链任务一相关知识（一）信息安全的概念（二）信息安全的基本要素（三）网络安全等级保护认识信息安全任务一相关知识（一）区块链的概念狭义广义AB区块链是一种按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不可篡改和不可伪造的分布式账本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基础架构和应用模式（二）区块链的发展历史区块链1.0阶段在区块链1.0阶段，区块链的应用主要局限于数字货币。区块链不等于数字货币，前者是后者的技术基础区块链2.0阶段在区块链2.0阶段，区块链将数字货币与智能合约相结合，使得其应用范围在金融领域得到了扩展，包括资产注册、存储和交易等区块链3.0阶段目前区块链的发展已进入区块链3.0阶段，区块链技术的应用已超出金融领域，涉及物流、供应链、医疗等领域，能真正为各行各业提供去中心化的解决方案（三）区块链的特点去中心化不可篡改性匿名性共识性可追溯性（四）区块链的分类020103公有链是为所有用户开放的区块链技术，公有链的典型技术应用是以太坊等，公有链的安全由“加密数字经济”维护公有链相较于公有链和联盟链，私有链不具有明显的去中心化特征私有链联盟链主要应用于企业或政府职能部门之间的交易、结算或清算等联盟链（五）区块链的应用金融服务社会公益智慧医疗数字版权供应链管理智慧物联智慧民生任务实践搜索区块链电子发票的相关信息，了解区块链在该应用中的作用和原理，填写表。了解区块链任务一问题回答区块链电子发票的原理是怎样的区块链电子发票有何优势该应用中体现了区块链的哪些特点区块链电子发票目前的应用情况如何？未来发展趋势如何目录了解区块链了解区块链技术了解数字货币任务一任务二任务三随着区块链的发展，区块链在各领域内的应用让人们真正认识到了区块链技术的价值，因此逐渐开始关注区块链技术的原理，区块链技术迎来了快速发展期，展现出蓬勃的发展趋势。本任务将对区块链技术的价值、发展趋势和原理进行介绍，然后读者通过自行学习一些智能合约的拓展性知识，比较智能合约与传统合约的不同，设计一个应用智能合约的房屋租赁案例。任务描述任务描述了解区块链技术任务二相关知识（一）区块链技术的价值（二）区块链技术的发展趋势（三）区块链技术的原理相关知识了解区块链技术任务二（一）区块链技术的价值减少交易中间环节促进陌生人之间达成信任关系打造公平、透明、便捷、高效的市场环境助力数字资产确权（二）区块链技术的发展趋势区块链即服务保持高速发展互操作性成为技术热点隐私保护手段日趋多样化多样化应用催生更多技术方案01020403（三）区块链技术的原理分布式账本是一种在网络成员之间共享、复制和同步的数据库，即在区块链交易（如交换资产或数据）过程中，众多网络节点共同完成记账，且每个节点均能记录完整账目，这意味着每个节点都可以对交易进行监督和证明。1．分布式账本（三）区块链技术的原理非对称加密是指加密和解密使用不同的密钥，两个密钥一个作为公开的公钥，另一个作为私钥，又称公开密钥加密、双钥密码加密，其原理如图所示。2．非对称加密（三）区块链技术的原理3．哈希算法哈希算法是指一种把任何长度的数据提炼出固定长度数字“指纹”的方法，被广泛用于构建区块和确认交易完整性。哈希算法属于单向密码体制，是一个从明文到密文的不可逆的映射，只有加密过程，没有解密过程。哈希算法具备的基本特性包括：其输入可为任意大小的字符串；输出为固定长度数据；输入只要稍微改变，输出就会完全不同；无法从输出推导出输入；能进行有效计算，即能在合理的时间内计算输出值。（三）区块链技术的原理4．智能合约智能合约是一套以数字形式定义的承诺，包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。智能合约是区块链技术的灵魂，区块链中的智能合约如同现实社会的法律一般，起着规范参与成员的职责和利益的作用。智能合约是通过部署在区块链上的去中心化、可信共享的脚本代码来实现的，在经各方签署后，智能合约会以程序代码的形式部署在区块链数据上，经P2P网络传播到各节点，各节点通过验证后将智能合约记入区块链的特定区块中。（三）区块链技术的原理5．共识机制共识机制是区块链节点就区块信息达成全网一致共识的机制。1324

PoS机制DPoS机制验证池共识机制PoW机制任务实践（1）搜集有关智能合约的相关资料，从各个维度比较传统合约与智能合约，填写表。比较维度智能合约传统合约自动化程度成本适用范围违约惩罚执行时间点了解区块链技术任务二任务实践（2）通过互联网了解智能合约的具体原理，设计一个应用智能合约的房屋租赁案例，简单描述其运作机制。了解区块链技术任务二①案例基本背景。②构建智能合约。③A与B分别向智能合约服务器提交信息和资金。④每月合约执行。⑤合约到期。目录了解区块链了解区块链技术了解数字货币任务一任务二任务三货币是购买货物的媒介，人类社会的货币从早期的金属货币发展到纸质货币，已经经过了漫长的时间。而基于区块链等技术，数字货币诞生了。数字货币的诞生标志着货币由纸质形态向数字化方向发展的历史性飞跃。本任务将对数字货币的特性、分类和流通渠道进行介绍，然后通过下载并安装数字人民币App并开通中国银行钱包进行实践。任务描述任务描述了解数字货币任务三相关知识（一）数字货币的特性（二）数字货币的分类（三）数字货币的流通渠道相关知识了解数字货币任务三（一）数字货币的特性数字货币是一种基于数字技术，依托网络传输，以非物理形式存在的价值承载和转移的载体。简单来说，数字货币是一种基于节点网络和加密算法的虚拟货币。数字化透明性全球化高科技01020403（二）数字货币的分类1．匿名币匿名币是在交易过程中能够隐藏交易金额、隐藏发送方与接收方身份的一种特殊的数字货币。匿名币不是由主权国家中央银行发行的，具有去中心化的特点，整个货币系统中只有用户，没有中心化的控制机构。当前知名度较高的匿名币是比特币。（二）数字货币的分类2．稳定币稳定币是一种不受价格波动影响的数字货币，其价值是相对稳定的。稳定币价值稳定这一特性使其更适合被收藏或作为交换媒介和记账单位。同匿名币一样，稳定币也不是由主权国家中央银行发行的，而是由市场化手段进行商业运作的。当前典型的稳定币是瑞士公司BeTreasuryAssetManagement发行的BUSD。（二）数字货币的分类3．央行数字货币央行数字货币是由主权国家中央银行发行并运用国家强制力保障流通的数字化的主权信用货币，是主权国家以国家信用为背书的法定货币。当前知名度较高的央行数字货币包括委内瑞拉的石油币、美联储的Fedcoin、加拿大央行的CADcoin、瑞典央行的eKrona，以及我国央行的数字人民币。以我国央行发行的数字人民币为例，其主要定位为取代人民币现金。（三）数字货币的流通渠道央行数字货币的流通渠道非央行数字货币的流通渠道商业银行第三方支付机构数字货币钱包数字货币交易所任务实践下载并安装数字人民币App，开通中国银行钱包（无需中国银行银行卡），具体步骤如下。①在应用商店搜索“数字人民币”，找到数字人民币App，下载后直接安装，按照系统提示获取并输入手机验证码，设置登录密码完成注册。②进入App，点击首页的“+