信息技術(shù)基礎(chǔ)（拓展模塊） 課件 學習單元12區(qū)塊鏈 12.2

學習單元十二區(qū)塊鏈12.2探索區(qū)塊鏈技術(shù)線上課前導學課前自測頭腦風暴任務調(diào)研未來科技發(fā)展的一個重要方向即數(shù)字化，在數(shù)字化時代，數(shù)據(jù)的存儲、計算及保護顯得非常重要。而這三個技術(shù)應用都能夠在數(shù)字化的過程中聯(lián)系起來。數(shù)字化時代的來臨讓很多行業(yè)發(fā)生了天翻地覆的變化，尤其是對互聯(lián)網(wǎng)平臺而言。從pc時代到移動互聯(lián)再到如今萬物互聯(lián)的時代，可以說每一個階段都伴隨著巨大的變革和挑戰(zhàn)。那么在這個變化莫測的數(shù)字化時代里我們又應該如何應對呢？小思考

數(shù)字化時代的來臨，我們將要如何面對呢？1.擁抱新零售新零售是未來商業(yè)發(fā)展的趨勢所在。隨著消費升級以及線上流量紅利消失殆盡，線下實體門店的價值越來越受到重視。2.擁抱物聯(lián)網(wǎng)隨著5g時代的來臨以及ai技術(shù)的成熟，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會迎來新的發(fā)展機遇期。以iot（internetofthings）為底層基礎(chǔ)架構(gòu)的萬物智聯(lián)生態(tài)正在形成中，5g、云計算、邊緣計算、人工智能等新一代信息技術(shù)加速與各行業(yè)的深度融合應用落地進程，推動著各行各業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型升級。3.擁抱產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的平臺經(jīng)濟形態(tài)，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動實現(xiàn)生產(chǎn)方式變革和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的新業(yè)態(tài)和新模式。線上課前導學頭腦風暴任務調(diào)研課前自測參考網(wǎng)站：/question/501567644什么是數(shù)字化時代？如何理解？參考書籍：《區(qū)塊鏈技術(shù)與應用》，高等教育出版社出版，2022-5區(qū)塊鏈技術(shù)及應用（第二版），清華大學出版社，2021-11線上課前導學任務調(diào)研課前自測頭腦風暴1說說區(qū)塊鏈技術(shù)有哪些特征。2理解各技術(shù)特點及作用。3探究區(qū)塊鏈的關(guān)鍵技術(shù)。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)在了解區(qū)塊鏈基本概念及發(fā)展史后，我們將繼續(xù)探究區(qū)塊鏈的具體技術(shù)，為進一步增強區(qū)塊鏈技術(shù)應用奠定基礎(chǔ)。

在未來個性化定制和智能化的發(fā)展將與數(shù)據(jù)密不可分。數(shù)據(jù)的存儲與計算：云計算能夠海量存儲并實現(xiàn)高速計算，數(shù)據(jù)將從一系列冰冷無意義的數(shù)字成為決策的重要參考。本部分從技術(shù)及應用的角度，講解區(qū)塊鏈的核心技術(shù)構(gòu)成。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)1.了解區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)成；2.掌握區(qū)塊鏈的技術(shù)原理。

1.區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)包括1）P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議2）分布式一致性算法3）加密簽名算法4)賬戶與存儲模型。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)1了解區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)

1）P2P網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是所有區(qū)塊鏈的最底層模塊，負責交易數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸和廣播、節(jié)點發(fā)現(xiàn)和維護。智能合約是基于這些可信的不可篡改的數(shù)據(jù)，可以自動化的執(zhí)行一些預先定義好的規(guī)則和條款。以保險為例，如果說每個人的信息（包括醫(yī)療信息和風險發(fā)生的信息）都是真實可信的，那就很容易的在一些標準化的保險產(chǎn)品中，去進行自動化的理賠。在保險公司的日常業(yè)務中，雖然交易不像銀行和證券行業(yè)那樣頻繁，但是對可信數(shù)據(jù)的依賴是有增無減。因此，筆者認為利用區(qū)塊鏈技術(shù)，從數(shù)據(jù)管理的角度切入，能夠有效地幫助保險公司提高風險管理能力。具體來講主要分投保人風險管理和保險公司的風險監(jiān)督。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)1了解區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)

2）分布式一致性算法在分布式系統(tǒng)中，會有多個機器節(jié)點，因此需要一個“協(xié)調(diào)者”，而各個節(jié)點就是“參與者”，協(xié)調(diào)者統(tǒng)一調(diào)度所有分布式節(jié)點的執(zhí)行邏輯，這些被調(diào)度的分布式節(jié)點就是“參與者”。共識機制就是所有記賬節(jié)點之間怎么達成共識，去認定一個記錄的有效性，這既是認定的手段，也是防止篡改的手段。區(qū)塊鏈提出了四種不同的共識機制，適用于不同的應用場景，在效率和安全性之間取得平衡。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)1區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)

3）加密簽名算法在區(qū)塊鏈領(lǐng)域，應用得最多的是哈希算法，哈希算法具有抗碰撞性、原像不可逆、難題友好性等特征。非對稱加密存儲在區(qū)塊鏈上的交易信息是公開的，但是賬戶身份信息是高度加密的，只有在數(shù)據(jù)擁有者授權(quán)的情況下才能訪問到，從而保證了數(shù)據(jù)的安全和個人的隱私。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)1區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)

4）賬戶與存儲模型區(qū)塊鏈的賬本特性，通常分為UTXO結(jié)構(gòu)以及基于Accout-Balance結(jié)構(gòu)的賬本結(jié)構(gòu)，我們也稱為賬本模型。UTXO是“unspenttransactioninput/output”的縮寫，翻譯過來就是指“未花費的交易輸入輸出”。分布式賬本指的是交易記賬由分布在不同地方的多個節(jié)點共同完成，而且每一個節(jié)點記錄的是完整的賬目，因此它們都可以參與監(jiān)督交易合法性，同時也可以共同為其作證。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)1區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)

2.區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)模型一般說來，區(qū)塊鏈系統(tǒng)由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成，如下圖所示線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)1區(qū)塊鏈關(guān)鍵技術(shù)

區(qū)塊鏈是分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)的新型應用模式。作為一個具有分布式的共享賬本和數(shù)據(jù)庫，且具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等技術(shù)特征。1.分布式數(shù)據(jù)存儲2.點對點傳輸3.共識機制4.加密算法線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)2區(qū)塊鏈技術(shù)原理1.分布式數(shù)據(jù)存儲傳統(tǒng)的分布式存儲系統(tǒng)，在本質(zhì)上還是一個中心化的系統(tǒng)，是將數(shù)據(jù)分散存儲在多臺獨立的設(shè)備上，采用可擴展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、利用多臺存儲服務器分擔存儲負荷、利用位置服務器定位存儲信息。而基于P2P網(wǎng)絡(luò)的分布式存儲是區(qū)塊鏈的核心技術(shù)，是將數(shù)據(jù)存儲于區(qū)塊上，并通過開放節(jié)點的存儲空間建立的一種分布式數(shù)據(jù)庫，以提高網(wǎng)絡(luò)的運作效率，解決傳統(tǒng)分布式存儲的服務器瓶頸、帶寬而帶來的訪問不便等問題，實現(xiàn)按數(shù)據(jù)的文件路徑訪問，而不是按地址訪問。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)2區(qū)塊鏈技術(shù)原理2.點對點傳輸區(qū)塊鏈點對點傳輸也叫做“對等網(wǎng)絡(luò)”，英文名為“peertopeer”，簡稱為：“P2P”。P2P網(wǎng)絡(luò)是無中心服務器、依靠用戶群交換信息的互聯(lián)網(wǎng)體系。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)2區(qū)塊鏈技術(shù)原理3.共識機制共識機制，是指在一個時間段內(nèi)對事物的前后順序達成共識的一種算法，是區(qū)塊鏈技術(shù)應用的核心，能夠解決如何維護全網(wǎng)數(shù)據(jù)一致性的問題。區(qū)塊鏈作為一種按時間順序存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可支持不同的共識機制。線下課中演練前情回顧任務驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典