最新區(qū)塊鏈原理以及未來前景

1、關(guān)于最新區(qū)塊鏈原理及未來前景第一張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈起源區(qū)塊鏈技術(shù)起源于2008 年中本聰比特幣: 一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子現(xiàn)金系統(tǒng)，區(qū)塊鏈誕生自中本聰?shù)谋忍貛?。拜占庭將軍問題，該問題場(chǎng)景描述如下：拜占庭帝國(guó)派10支軍隊(duì)進(jìn)攻一敵人，這個(gè)敵人可抵御5支軍隊(duì)同時(shí)襲擊，這10支軍隊(duì)不能集合單點(diǎn)突破，須分開同時(shí)攻擊。問題是多個(gè)將軍互相并不信任(存在叛徒)時(shí)，這種狀態(tài)下要保證進(jìn)攻一致，需要某種分布式協(xié)議來進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)。如果每個(gè)將軍向其他九個(gè)將軍派出一名信使，總計(jì)90 次傳輸，每個(gè)將軍會(huì)收到9 條信息，可能每一封都附著不同的進(jìn)攻時(shí)間。此外，部分叛徒會(huì)故意答應(yīng)超過一個(gè)的攻擊時(shí)間，所以他們將重

2、新廣播超過一條的信息鏈。這個(gè)系統(tǒng)變成不可靠信息和攻擊時(shí)間矛盾的混合體。拜占庭將軍故事的最后，數(shù)學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了一套算法，讓將軍們?cè)诮拥缴弦晃粚④姷男畔⒅?，加上自己的簽名再轉(zhuǎn)給除自己之外的其他將軍，這樣的信息模塊就形成了區(qū)塊鏈。解決思路第二張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈引言拜占庭將軍問題延伸到互聯(lián)網(wǎng)生活，即：在互聯(lián)網(wǎng)大背景下，當(dāng)需要與不熟悉的對(duì)手進(jìn)行價(jià)值交換活動(dòng)時(shí)，人們?nèi)绾尾拍芊乐共粫?huì)被其中的惡意破壞欺騙、迷惑從而錯(cuò)誤決策。 再把該問題抽象化，理解為：在缺少可信任中央節(jié)點(diǎn)和可信任通道情況下，分布在網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)應(yīng)如何達(dá)成共識(shí)。這一對(duì)于拜占庭將軍問題的解決方案，可以推廣到任何核心問題

3、是在分布式網(wǎng)絡(luò)上缺乏信任的領(lǐng)域區(qū)塊鏈的目的：用于驗(yàn)證其信息的有效性（防偽）第三張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1區(qū)塊鏈技術(shù)簡(jiǎn)介 區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?？為什么？怎么用？第四張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈技術(shù) 介紹（是什么）什么是區(qū)塊鏈？ 區(qū)塊鏈?zhǔn)侵竿ㄟ^去中心化和去信任的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案。過去主要應(yīng)用在比特幣（P2P形式的數(shù)字貨幣）上。 區(qū)塊鏈技術(shù)是全民參與記賬的方式。(區(qū)塊鏈-數(shù)據(jù)庫/賬本)區(qū)塊和區(qū)塊鏈組成相關(guān)專業(yè)詞匯釋義第五張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈技術(shù) 介紹（為什么）這樣全民記賬的區(qū)塊鏈有什么好處？有極大的安全性：首先沒有一本中央大賬本

4、了，所以無法摧毀。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都僅僅是系統(tǒng)的一部分，每個(gè)節(jié)點(diǎn)權(quán)利相等，都有著一樣的賬本。摧毀部分節(jié)點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)一點(diǎn)都沒有影響。其次，無法作弊，因?yàn)槌悄隳芸刂葡到y(tǒng)內(nèi)大多數(shù)人的電腦都進(jìn)行修改，否則系統(tǒng)會(huì)參照多數(shù)人的意見來決定什么才是真實(shí)結(jié)果，結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)修改自己的賬本完全沒有意義。最后，由于不存在中心化的中介機(jī)構(gòu)，所有的東西都通過預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)運(yùn)行，不僅能降低成本，也能提高效率。每個(gè)人都有相同的賬本，能確保賬本記錄過程公開透明。第六張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈技術(shù) 介紹區(qū)塊鏈有哪些特點(diǎn)？區(qū)塊鏈系統(tǒng)的安全性是通過挖礦形成的強(qiáng)大算力保證的。由于每筆交易都是通過蓋時(shí)間戳的方式順序鏈接的，當(dāng)

5、一個(gè)人想要偽造一筆交易時(shí)，他不僅需要偽造該筆交易對(duì)應(yīng)的區(qū)塊，還需要偽造該區(qū)塊之后所鏈接的所有區(qū)塊。如果偽造者計(jì)算機(jī)的算力不能支持它偽造區(qū)塊的速度超過區(qū)塊鏈增長(zhǎng)的速度，那么偽造的區(qū)塊就馬上會(huì)被發(fā)現(xiàn)并被棄用。第七張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈技術(shù) 介紹區(qū)塊鏈解決了什么問題？區(qū)塊鏈最重要的是解決了中介信用問題。在過去，兩個(gè)互不認(rèn)識(shí)和信任的人要達(dá)成協(xié)作是很難的，必須要依靠第三方。通過區(qū)塊鏈技術(shù)，比特幣是人類第一次實(shí)現(xiàn)在沒有任何中介機(jī)構(gòu)參與下，完成雙方可以互信的轉(zhuǎn)賬行為。這是區(qū)塊鏈的重大突破。區(qū)塊鏈和普通人有什么關(guān)系？基本上沒什么關(guān)系，除非是準(zhǔn)備從事這方面的創(chuàng)業(yè)和研究。就和TCP/IP協(xié)

6、議和普通人之間的關(guān)系，普通人完全不需要知道什么是互聯(lián)網(wǎng)底層的TCP/IP協(xié)議，只要享受互聯(lián)網(wǎng)提供的服務(wù)就行。第八張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈技術(shù) 介紹區(qū)塊鏈和比特幣是什么關(guān)系？區(qū)塊鏈技術(shù)是比特幣的底層技術(shù)，把比特幣技術(shù)抽象提取出來，稱之為區(qū)塊鏈技術(shù)，或者分布式賬本技術(shù)。所以從某個(gè)角度來看，比特幣可以看成是區(qū)塊鏈的一個(gè)應(yīng)用，而區(qū)塊鏈更類似于TCP/IP這樣的底層技術(shù)，以后會(huì)擴(kuò)展到越來越多的行業(yè)中。（怎么用）區(qū)塊鏈技術(shù)主要可以用在哪些行業(yè)？區(qū)塊鏈主要的優(yōu)勢(shì)是無需中介參與、過程高效透明且成本很低、數(shù)據(jù)高度安全。所以如果在這三個(gè)方面有任意一個(gè)需求的行業(yè)都有機(jī)會(huì)使用區(qū)塊鏈技術(shù)。如金融行

7、業(yè)由于防止單點(diǎn)故障和系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)，需要層層審計(jì)來控制金融風(fēng)險(xiǎn)，但造成高昂的內(nèi)部成本。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠通過防篡改和高透明的方式讓整個(gè)金融系統(tǒng)極大的降低成本。第九張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2比特幣系統(tǒng)的區(qū)塊鏈工作原理區(qū)塊鏈的應(yīng)用場(chǎng)景第十張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈工作原理比特幣的交易機(jī)制是十分鐘產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊，意思就是每隔十分鐘計(jì)算機(jī)就打包全網(wǎng)交易進(jìn)入一個(gè)區(qū)塊。而礦工就是在打包游戲中爭(zhēng)奪區(qū)塊鏈記賬權(quán)的人，誰能最快準(zhǔn)狠解開SHA256這個(gè)數(shù)學(xué)命題的值，誰就贏得了這個(gè)十分鐘區(qū)塊的打包記賬權(quán)。而這十分鐘里的每一筆交易，都會(huì)被蓋上一個(gè) timestamp 時(shí)戳，當(dāng)然了，礦工的工作

8、不是白辛苦的，一旦誰贏得了打包權(quán)，誰就將獲得25個(gè)比特幣作為獎(jiǎng)勵(lì)。比特幣的交易機(jī)制區(qū)塊鏈的機(jī)制目前在主要分為兩類：pos（proof of stake）權(quán)益證明機(jī)制和pow(proof of work ) 工作量證明機(jī)制工作量證明機(jī)制即按照做工作量的多少來獲得獎(jiǎng)勵(lì)。這一點(diǎn)帶來的弊端是算力很容易集中化。第十一張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈工作原理比特幣信用系統(tǒng)建立的過程：（1）每一筆交易為了讓全網(wǎng)承認(rèn)有效，須廣播給每個(gè)節(jié)點(diǎn)（礦工）；（2）每個(gè)礦工節(jié)點(diǎn)要正確無誤的給這十分鐘的每筆交易蓋上時(shí)間戳并記入那個(gè)區(qū)塊；（3）每個(gè)礦工節(jié)點(diǎn)要通過解SHA256難題去競(jìng)爭(zhēng)這個(gè)十分鐘區(qū)塊的合法記賬權(quán)

9、，并爭(zhēng)取得到二十五個(gè)比特幣的獎(jiǎng)勵(lì)（頭四年是每十分鐘五十個(gè)比特幣，每四年遞減一半）；（4）如果一個(gè)礦工節(jié)點(diǎn)解開了這十分鐘的SHA256難題，ta將向全網(wǎng)公布ta這十分鐘區(qū)塊記錄的所有蓋時(shí)間戳交易，并由全網(wǎng)其他礦工節(jié)點(diǎn)核對(duì)；（5）全網(wǎng)其他礦工節(jié)點(diǎn)核對(duì)該區(qū)塊記賬正確性，沒有錯(cuò)誤后他們將在該合法區(qū)塊之后競(jìng)爭(zhēng)下一個(gè)區(qū)塊，這樣就形成了一個(gè)合法記賬的區(qū)塊單鏈，也就是比特幣支付系統(tǒng)的總賬區(qū)塊鏈。一般來說，每一筆交易，必須經(jīng)過六次區(qū)塊確認(rèn)，也就是六個(gè)十分鐘記賬，才能最終在區(qū)塊鏈上被承認(rèn)合法交易。所以所謂“比特幣”，就是這樣一個(gè)賬單系統(tǒng)：它包括所有者用私鑰進(jìn)行電子簽名并支付給下一個(gè)所有者，然后由全網(wǎng)的“礦工”蓋時(shí)

10、間戳記賬，形成區(qū)塊鏈。第十二張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈工作原理交易實(shí)現(xiàn)，區(qū)塊鏈形成的步驟：第十三張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景第三方機(jī)構(gòu)支持的硬件系統(tǒng)與區(qū)塊鏈硬件系統(tǒng)的對(duì)比2016年1月，支持比特幣運(yùn)行的區(qū)塊鏈的計(jì)算能力已經(jīng)達(dá)到了800,000,000Gh/s，代表每秒能夠進(jìn)行81018次運(yùn)算，全球Top500的超級(jí)計(jì)算機(jī)的算力加在一起都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及這個(gè)數(shù)量級(jí)。區(qū)塊鏈礦機(jī)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大運(yùn)算能力也讓人們認(rèn)識(shí)到區(qū)塊鏈技術(shù)背后群體力量匯聚之后的超級(jí)力量。第十四張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈應(yīng)用場(chǎng)景區(qū)塊鏈在數(shù)字支付中應(yīng)用的流程 在圖左存在一個(gè)中心機(jī)構(gòu)

11、O，所有的節(jié)點(diǎn)要參與交易必須通過中心機(jī)構(gòu)O來達(dá)成交易。這里的中心機(jī)構(gòu)O扮演了兩個(gè)身份，一個(gè)是維護(hù)者的身份，即維護(hù)交易賬目且正常達(dá)成交且真實(shí)可靠的，另外一個(gè)是特權(quán)參與者的身份，即發(fā)行貨幣(資產(chǎn))的權(quán)利。(相當(dāng)于央行)在圖右點(diǎn)A直接發(fā)交易給節(jié)點(diǎn)D，所有節(jié)點(diǎn)一起確認(rèn)并且驗(yàn)證交易的真實(shí)性，更新了公共總賬以后，所有人再同步一下最新的總賬。這里我們將維護(hù)者的身份下放至每一個(gè)參與者手中，并且通過加密算法來保證交易真實(shí)可信，這里我們不需要對(duì)賬，我們只需要維護(hù)一條總賬就可以。(相當(dāng)于每個(gè)人都可以看到的公共賬簿)第十五張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3第十六張，PPT共十八頁，創(chuàng)作于2022年6月區(qū)塊鏈應(yīng)用前景區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，將數(shù)字資產(chǎn)和原子資產(chǎn)統(tǒng)一起來，抹平消費(fèi)資產(chǎn)和現(xiàn)金資產(chǎn)區(qū)別，擴(kuò)展大眾的信用，加速價(jià)值流通區(qū)塊鏈上建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的使用全網(wǎng)記賬，建立全球廣告市場(chǎng)；區(qū)塊鏈為一路一帶