《计算机应用基础》课件-区块链技术

一提到区块链，许多人第一反应就是比特币。实际上，比特币不等于区块链，它只是区块链技术的一种应用。除比特币外，区块链在征信和权属管理、资源共享、贸易管理和物联网等诸多领域均有应用。一、区块链是什么区块链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。区块链是分布式数据存储、传输、加密等计算机技术在互联网时代组合创新的应用模式，具有分布式对等、数据块链式、不可伪造和防篡改、透明可信、高可靠性等特征。点击此处播放微课目前，区块链技术和产业发展已经显示出以分布式账本为主要特征的区块链1.0、以可编程资产为主要特征的区块链2.0和以可编程合约为主要特征的区块链3.0三个阶段的发展趋势，并且形成了公有链、联盟链和专有链3种类型。这3种类型是根据应用场景和设计体系的不同进行划分的。指任意区块链服务客户均可使用，任意节点均可接入，所有接入节点均可参与共识和读写数据的一类区块链。公有链指仅由一组具有利益相关的特定区块链服务客户使用，仅有授权节点可接入，接入节点可按规则参与共识和读写数据的一类区块链。联盟链指仅由单个区块链服务客户使用，仅有授权的该客户节点可接入，接入节点可按规则参与共识和读写数据的一类区块链部署模型。专有链二、区块链的基本原理区块链包括以下三个基本概念。如果把区块链作为一个状态机，则每次交易就是试图改变一次状态，而每次共识生成的区块，就是参与者对于区块中交易导致状态改变的结果进行确认。（1）交易（transaction）对账本的一次操作，导致账本状态的一次改变，如添加一条转账记录。（2）区块（block）录一段时间内发生的所有交易和状态结果，是对当前账本状态的一次共识。（3）链（chain）由区块按照发生顺序串联而成，是整个账本状态变化的日志记录。下面以比特币网络为例，介绍区块链技术的工作原理。首先，比特币客户端发起一项交易，广播到比特币网络中并等待确认。网络中的节点会将一些收到的等待确认的交易记录打包在一起（此外，还要包括前一个区块头部的哈希值等信息），组成一个候选区块。然后，试图找到一个nonce串（随机串）放到区块中，使得候选区块的哈希结果满足一定条件（比如小于某个值）。这个nonce串的查找需要一定的时间去进行计算尝试。一旦节点算出来满足条件的nonce串，这个区块在格式上就被认为是“合法”了，就可以尝试在网络中将它广播出去。其他节点收到候选区块，进行验证，发现确实符合约定条件了，就承认这个区块是一个合法的新区块，并添加到自己维护的区块链上。当大部分节点都将区块添加到自己维护的区块链结构上时，该区块被网络接受，区块中所包括的交易也就得到确认。三、区块链与价值互联网1.什么是价值互联网价值互联网是一个新兴的概念，是在信息互联网成熟之后，特别是移动互联网普及后出现的一种高级的互联网形式。价值互联网的核心特征是实现资金、合约、数字化资产等价值的互联互通

，在信息互联网基础上增加了价值属性，从而逐渐形成实现信息传递和价值传递的新型互联网。2.区块链对推动价值互联网建设的作用区块链通过构建新型的社会信任机制，通过高度普适性的价值存储和价值传递的应用模式的不断推广，正逐渐引发价值转移方式的根本性转变，以及社会协作方式的深入变革，对价值互联网的建设意义重大。为价值互联网提供基础设施，通过身份认证、隐私保护、基础价值传输协议等功能，推动形成价值互联网的信任基础和信息传递机制。区块链的应用带来价值互联网进入门槛的降低，能够将更多用户纳入价值互联网系统，可以有效提高价值互联网的规模并提高其价值。区块链通过去中介化等方式，可以有效降低社会交易成本，促进价值互联网形成。四、区块链的应用场景1.金融服务区块链带来的潜在优势包括降低交易成本、减少跨组织交易风险等。金融领域的区块链应用目前最受关注，全球不少银行、证券、保险等金融机构都是主力推动者。部分投资机构也在应用区块链技术降低管理成本和管控风险。除了众所周知的比特币等数字货币实验外，还有诸多金融机构进行了有意义的尝试。（1）中国人民银行成立了“中国人民银行数字货币研究所”，并深入研究了数字货币涉及的相关技术，包括区块链技术、移动支付、可信可控云计算、密码算法、安全芯片等。（2）2016年6月，加拿大央行宣称正在开发基于区块链技术的数字版加拿大元（名称为CAD币），将允许用户使用加元来兑换该数字货币。（3）英国央行在数字化货币方面进展十分突出，2016年推出了基于分布式账本平台的数字化货币——RSCoin。（4）2017年1月，中国邮储银行宣布携手IBM推出基于区块链技术的资产托管系统，这是中国银行业首次将区块链技术成功应用于核心业务。（5）2017年3月，日本国会通过《2017税务改革法案》，该法案将比特币等数字货币定义为货币等价物，可以用于数字支付和转账。2.征信和权属管理征信和权属的数字化管理是大型社交平台和保险公司都梦寐以求的。目前该领域的主要技术问题包括缺乏：足够的数据和分析能力；可靠的平台支持及有效的数据整合管理等。区块链被认为可以促进数据交易和流动，提供安全可靠的支持。征信行业的门槛比较高，需要多方资源共同推动。目前，包括美国国际数据集团（IDG）、腾讯、安永、普华永道等都已注资或进入基于区块链的征信管理领域，特别是跟保险和互助经济相关的应用场景。3.资源共享区块链技术为解决上述问题提供了更多的可能性。基于区块链的模式能更直接地连接资源的供给方和需求方，从而减少交易环节和成本，其透明、不可篡改的特性也有助于减少贸易纠纷。当前，以Uber和Airbnb为代表的共享经济模式正在多个垂直领域冲击着传统行业，这一模式鼓励人们通过互联网共享闲置资源。资源共享目前面临的问题主要包括：共享过程成本过高；用户行为评价难；共享服务管理难等。4.贸易管理区块链技术可以有效地减少自动化国际贸易和物流供应链领域中烦琐的手续和流程。基于区块链设计的贸易管理方案会为参与的多方企业带来更多便利。此外，贸易中销售和法律合同的数字化、货物监控与检测、实时支付等方向都可能成为创业公司的突破口。类似“一带一路”这样创新的投资建设模式，会碰到来自地域、货币、信任等各方面的挑战。现在已经有一些参与到“一带一路”中的部门，在对区块链技术进行应用探