區(qū)塊鏈技術(shù)介紹計劃書包含內(nèi)容

互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈介紹匯報人：園時間：2038年X月01區(qū)塊鏈簡介02特征及分類03區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)04數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)05核心問題目錄CONTENTS06前景展望區(qū)塊鏈簡介Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€分布式賬本，一種通過去中心化、去信任的方式集體維護(hù)一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案。從數(shù)據(jù)的角度來看區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N幾乎不可能被更改的分布式數(shù)據(jù)庫。這里的“分布式”不僅體現(xiàn)為數(shù)據(jù)的分布式存儲，也體現(xiàn)為數(shù)據(jù)的分布式記錄（即由系統(tǒng)參與者共同維護(hù)）。從技術(shù)的角度來看區(qū)塊鏈并不是一種單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)整合的結(jié)果。這些技術(shù)以新的結(jié)構(gòu)組合在一起，形成了一種新的數(shù)據(jù)記錄、存儲和表達(dá)的方式。定義區(qū)塊鏈簡介動態(tài)國際權(quán)威雜志《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》、《哈佛商業(yè)周刊》、《福布斯雜志》等相繼報道區(qū)塊鏈技術(shù)將影響世界。創(chuàng)業(yè)公司R3聯(lián)合全球42家頂級銀行成立區(qū)塊鏈聯(lián)盟，包括摩根大通、銀行、匯豐銀行、花旗銀行、富國銀行、三菱UFJ金融集團(tuán)、巴克萊銀行、高盛、德意志銀行等。區(qū)塊鏈簡介特征及分類Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.任何人都可以參與到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，每一臺設(shè)備都能作為一個節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)都允許獲得一份完整的數(shù)據(jù)庫拷貝。節(jié)點(diǎn)間基于一套共識機(jī)制，通過競爭計算共同維護(hù)整個區(qū)塊鏈。任一節(jié)點(diǎn)失效，其余節(jié)點(diǎn)仍能正常工作。特征區(qū)塊鏈由眾多節(jié)點(diǎn)共同組成一個端到端的網(wǎng)絡(luò)，不存在中心化的設(shè)備和管理機(jī)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)交換通過數(shù)字簽名技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，無需互相信任，只要按照系統(tǒng)既定的規(guī)則進(jìn)行，節(jié)點(diǎn)之間不能也無法欺騙其它節(jié)點(diǎn)。開放共識去中心去信任特征及分類不可篡改可追溯區(qū)塊鏈的運(yùn)行規(guī)則是公開透明的，所有的數(shù)據(jù)信息也是公開的，因此每一筆交易都對所有節(jié)點(diǎn)可見。由于節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間是去信任的，因此節(jié)點(diǎn)之間無需公開身份，每個參與的節(jié)點(diǎn)都是匿名的。特征交易透明雙方匿名單個甚至多個節(jié)點(diǎn)對數(shù)據(jù)庫的修改無法影響其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫，除非能控制整個網(wǎng)絡(luò)中超過51%的節(jié)點(diǎn)同時修改，這幾乎不可能發(fā)生。區(qū)塊鏈中的每一筆交易都通過密碼學(xué)方法與相鄰兩個區(qū)塊串聯(lián)，因此可以追溯到任何一筆交易的前世今生。特征及分類由若干機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)起，介于公有鏈和私有鏈之間，兼具部分去中心化的特性。分類公有鏈私有鏈無官方組織及管理機(jī)構(gòu)，無中心服務(wù)器，參與的節(jié)點(diǎn)按照系統(tǒng)規(guī)則自由接入網(wǎng)絡(luò)、不受控制，節(jié)點(diǎn)間基于共識機(jī)制開展工作。建立在某個企業(yè)內(nèi)部，系統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)則根據(jù)企業(yè)要求進(jìn)行設(shè)定，修改甚至是讀取權(quán)限僅限于少數(shù)節(jié)點(diǎn)，同時仍保留著區(qū)塊鏈的真實(shí)性和部分去中心化的特性。聯(lián)盟鏈特征及分類區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.數(shù)字簽名涉及到一個哈希函數(shù)、發(fā)送者的公鑰、發(fā)送者的私鑰。數(shù)字簽名有兩個作用，一是能確定消息確實(shí)是由發(fā)送方簽名并發(fā)出來的。二是數(shù)字簽名能確定消息的完整性。數(shù)字簽名發(fā)送報文時，發(fā)送方用一個哈希函數(shù)從報文文本中生成報文摘要，然后用自己的私鑰對摘要進(jìn)行加密，加密后的摘要將作為報文的數(shù)字簽名和報文一起發(fā)送給接收方，接收方首先用與發(fā)送方一樣的哈希函數(shù)從接收到的原始報文中計算出報文摘要科普工作原理區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)一種求Hash值的加密算法。SHA256

將任何一串?dāng)?shù)據(jù)輸入到SHA256將得到一個256位的Hash值（散列值）。其特點(diǎn)：相同的數(shù)據(jù)輸入將得到相同的結(jié)果。輸入數(shù)據(jù)只要稍有變化（比如一個1變成了0）工作原理區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)MerkleTree一種哈希二叉樹，使用它可以快速校驗(yàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的完整性。在比特幣網(wǎng)絡(luò)中，Merkle樹被用來歸納一個區(qū)塊中的所有交易信息，最終生成這個區(qū)塊所有交易信息的一個統(tǒng)一的哈希值，區(qū)塊中任何一筆交易信息的改變都會使得使得Merkle樹改變。工作原理非葉子節(jié)點(diǎn)value的計算方法是將該節(jié)點(diǎn)的所有子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組合，然后對組合結(jié)果進(jìn)行hash計算所得出的hashvalue。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)大多用來進(jìn)行比對以及驗(yàn)證處理，時間戳服務(wù)器是一款基于PKI（公鑰密碼基礎(chǔ)設(shè)施）技術(shù)的時間戳權(quán)威系統(tǒng)，對外提供精確可信的時間戳服務(wù)。它采用精確的時間源、高強(qiáng)度高標(biāo)準(zhǔn)的安全機(jī)制，以確認(rèn)系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)在某一時間的存在性和相關(guān)操作的相對時間順序，為信息系統(tǒng)中的時間防抵賴提供基礎(chǔ)服務(wù)。時間戳服務(wù)器節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)本章節(jié)后續(xù)內(nèi)容，均以比特幣網(wǎng)絡(luò)特性展開闡述區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)任何機(jī)器都可以運(yùn)行一個完整的比特幣節(jié)點(diǎn)，一個完整的比特幣節(jié)點(diǎn)包括如下功能：錢包，允許用戶在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交易完整區(qū)塊鏈，記錄了所有交易歷史，通過特殊的結(jié)構(gòu)保證歷史交易的安全性，并且用來驗(yàn)證新交易的合法性礦工，通過記錄交易及解密數(shù)學(xué)題來生成新區(qū)塊，如果成功可以賺取獎勵路由功能，把其它節(jié)點(diǎn)傳送過來的交易數(shù)據(jù)等信息再傳送給更多的節(jié)點(diǎn)除了路由功能以外，其它的功能都不是必須的。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)第1步：所有者A利用他的私鑰對前一次交易（比特貨來源）和下一位所有者B簽署一個數(shù)字簽名，并將這個簽名附加在這枚貨幣的末尾，制作成交易單要點(diǎn)：B以公鑰作為接收方地址第2步：A將交易單廣播至全網(wǎng)，比特幣就發(fā)送給了B，每個節(jié)點(diǎn)都將收到的交易信息納入一個區(qū)塊中要點(diǎn)：對B而言，該枚比特幣會即時顯示在比特幣錢包中，但直到區(qū)塊確認(rèn)成功后才可用。目前一筆比特幣從支付到最終確認(rèn)成功，得到6個區(qū)塊確認(rèn)之后才能真正確認(rèn)到帳節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)第3步：每個節(jié)點(diǎn)通過解一道數(shù)學(xué)難題，從而去獲得創(chuàng)建新區(qū)塊權(quán)利，并爭取得到比特幣的獎勵（新比特幣會在此過程中產(chǎn)生）要點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)反復(fù)嘗試尋找一個數(shù)值，使得將該數(shù)值、區(qū)塊鏈中最后一個區(qū)塊的Hash值以及交易單三部分送入SHA256算法后能計算出散列值X（256位）滿足一定條件（比如前20位均為0），即找到數(shù)學(xué)難題的解。由此可見，答案并不唯一第4步：當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)找到解時，它就向全網(wǎng)廣播該區(qū)塊記錄的所有蓋時間戳交易，并由全網(wǎng)其他節(jié)點(diǎn)核對要點(diǎn)：時間戳用來證實(shí)特定區(qū)塊必然于某特定時間是的確存在的。比特幣網(wǎng)絡(luò)采取從5個以上節(jié)點(diǎn)獲取時間，然后取中間值的方式作為時間戳。交易過程區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)交易過程第5步：全網(wǎng)其他節(jié)點(diǎn)核對該區(qū)塊記賬的正確性，沒有錯誤后他們將在該合法區(qū)塊之后競爭下一個區(qū)塊，這樣就形成了一個合法記賬的區(qū)塊鏈。要點(diǎn)：每個區(qū)塊的創(chuàng)建時間大約在10分鐘。隨著全網(wǎng)算力的不斷變化，每個區(qū)塊的產(chǎn)生時間會隨算力增強(qiáng)而縮短、隨算力減弱而延長。其原理是根據(jù)最近產(chǎn)生的2016年區(qū)塊的時間差（約兩周時間），自動調(diào)整每個區(qū)塊的生成難度（比如減少或增加目標(biāo)值中0的個數(shù)），使得每個區(qū)塊的生成時間是10分鐘。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.區(qū)塊鏈以區(qū)塊為單位組織數(shù)據(jù)。全網(wǎng)所有的交易記錄都以交易單的形式存儲在全網(wǎng)唯一的區(qū)塊鏈中。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)區(qū)塊是一種記錄交易的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。每個區(qū)塊由區(qū)塊頭和區(qū)塊主體組成，區(qū)塊主體只負(fù)責(zé)記錄前一段時間內(nèi)的所有交易信息，區(qū)塊鏈的大部分功能都由區(qū)塊頭實(shí)現(xiàn)。區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)版本號，標(biāo)示軟件及協(xié)議的相關(guān)版本信息父區(qū)塊哈希值，引用的區(qū)塊鏈中父區(qū)塊頭的哈希值，通過這個值每個區(qū)塊才首尾相連組成了區(qū)塊鏈，并且這個值對區(qū)塊鏈的安全性起到了至關(guān)重要的作用Merkle根，這個值是由區(qū)塊主體中所有交易的哈希值再逐級兩兩哈希計算出來的一個數(shù)值，主要用于檢驗(yàn)一筆交易是否在這個區(qū)塊中存在時間戳，記錄該區(qū)塊產(chǎn)生的時間，精確到秒難度值，該區(qū)塊相關(guān)數(shù)學(xué)題的難度目標(biāo)隨機(jī)數(shù)(Nonce)，記錄解密該區(qū)塊相關(guān)數(shù)學(xué)題的答案的值區(qū)塊頭數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4、難度值字段會根據(jù)之前一段時間區(qū)塊的平均生成時間進(jìn)行調(diào)整以應(yīng)對整個網(wǎng)絡(luò)不斷變化的整體計算總量區(qū)塊形成過程1、在當(dāng)前區(qū)塊加入?yún)^(qū)塊鏈后，所有礦工就立即開始下一個區(qū)塊的生成工作2、把在本地內(nèi)存中的交易信息記錄到區(qū)塊主體中在區(qū)塊主體中生成此區(qū)塊中所有交易信息3、把上一個剛剛生成的區(qū)塊的區(qū)塊頭的數(shù)據(jù)通過SHA256算法生成一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5核心問題Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.區(qū)塊頭包含一個隨機(jī)數(shù)，使得區(qū)塊的隨機(jī)散列值出現(xiàn)了所需的0個數(shù)。節(jié)點(diǎn)通過反復(fù)嘗試來找到這個隨機(jī)數(shù)，這樣就構(gòu)建了一個工作量證明機(jī)制。工作量證明機(jī)制的本質(zhì)是一CPU一票，“大多數(shù)”的決定表達(dá)為最長的鏈，因?yàn)樽铋L的鏈包含了最大的工作量。如果大多數(shù)的CPU為誠實(shí)的節(jié)點(diǎn)控制，那么誠實(shí)的鏈條將以最快的速度延長，并超越其他的競爭鏈條。如果想要修改已出現(xiàn)的區(qū)塊，攻擊者必須重新完成該區(qū)塊的工作量外加該區(qū)塊之后所有區(qū)塊的工作量，并最終趕上和超越誠實(shí)節(jié)點(diǎn)的工作量。工作量證明核心問題同一時間段內(nèi)全網(wǎng)不止一個節(jié)點(diǎn)能計算出隨機(jī)數(shù)，即會有多個節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中廣播它們各自打包好的臨時區(qū)塊（都是合法的）。某一節(jié)點(diǎn)若收到多個針對同一前續(xù)區(qū)塊的后續(xù)臨時區(qū)塊，則該節(jié)點(diǎn)會在本地區(qū)塊鏈上建立分支，多個臨時區(qū)塊對應(yīng)多個分支。該僵局的打破要等到下一個工作量證明被發(fā)現(xiàn)，而其中的一條鏈條被證實(shí)為是較長的一條，那么在另一條分支鏈條上工作的節(jié)點(diǎn)將轉(zhuǎn)換陣營，開始在較長的鏈條上工作。其他分支將會被網(wǎng)絡(luò)徹底拋棄。分叉核心問題雙花，即二重支付，指攻擊者幾乎同時將同一筆錢用作不同交易。每當(dāng)節(jié)點(diǎn)在把新收到的交易單加入?yún)^(qū)塊之前，會順著交易的發(fā)起方的公鑰向前遍歷檢查，檢查當(dāng)前交易所用的幣是否確實(shí)屬于當(dāng)前交易發(fā)起方，此檢查可遍歷到該幣的最初誕生點(diǎn)（即產(chǎn)生它的那塊區(qū)塊源）。雖然多份交易單可以任意序的廣播，但是它們最終被加入?yún)^(qū)塊時必定呈現(xiàn)一定的順序。區(qū)塊之間以Hash值作為時間戳則區(qū)塊，這決定了任意一筆交易資金來源都可以被確定的回溯。雙花核心問題高能耗數(shù)據(jù)庫存儲空間處理大規(guī)模交易的抗壓能力安全性核心問題6前景展望Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.Clickheretomodifythetext,youmayposttexthere.金融、醫(yī)療、公證、通信、供應(yīng)鏈、域名、投票等領(lǐng)域都開始意識到區(qū)塊鏈的重要性并開始嘗試將技術(shù)與現(xiàn)實(shí)社會對接。區(qū)塊鏈的投資資金供給逐步上升，風(fēng)投的投資熱情也不斷高漲，投資密度越來越大，供給端的資金供給有望推動技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。區(qū)塊鏈能成為一種市場工具，幫助社會削減平臺成本，讓中間機(jī)構(gòu)成為過去；區(qū)塊鏈將促使公司現(xiàn)有業(yè)務(wù)模式重心的轉(zhuǎn)移，有望加速公司的發(fā)展。從2008年的比特幣開始，區(qū)塊鏈經(jīng)歷了可編程貨幣、可編程金融與可編程社會三大應(yīng)用時代，其應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)展到社會生活的方方面面。從需求端來看從投資端來看從市場應(yīng)用來看前景展望從社會結(jié)構(gòu)來看區(qū)塊鏈有望促進(jìn)數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)傳播及數(shù)據(jù)存儲管理方式的轉(zhuǎn)型；區(qū)塊鏈本身更像一種互聯(lián)網(wǎng)底層的開源式協(xié)議，在不遠(yuǎn)的將來會觸動甚至最后徹底取代現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的底層基礎(chǔ)協(xié)議。區(qū)塊鏈技術(shù)有望將法律與經(jīng)濟(jì)融為一體，徹底顛覆原有社會的監(jiān)管模式；組織形態(tài)會因其而發(fā)生改變，區(qū)塊鏈也許最終會帶領(lǐng)人們走向分布式自治的社會從底層技術(shù)來看前景展望互聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈介紹匯報人：園時間：2038年X月圖解區(qū)塊鏈3分鐘帶你認(rèn)識什么是區(qū)塊鏈園區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個去中心化得分布式賬本數(shù)據(jù)庫區(qū)塊鏈技術(shù)的原理A轉(zhuǎn)錢給B先記在小賬本上通知所有小賬本信息更新各個版本都確認(rèn)信息可信各個小賬本信息同步交易完成信息不可篡改嘿嘿，篡改一下數(shù)據(jù)，就說昨天朋友跟我進(jìn)行交易，我賺了一千萬美元，看一下那些人會不會上當(dāng)。問題交易，缺少關(guān)聯(lián)信息時間戳也不對單向哈希算法賬本A賬本B賬本C賬本D交易