《新一代信息技術(shù)講堂》課件-項目8 區(qū)塊鏈技術(shù)（P200）

項目八

區(qū)塊鏈技術(shù)

新一代信息技術(shù)講堂

目錄

/CONTENTS01項目背景02思維導圖03項目相關(guān)知識04項目任務05項目小結(jié)和展望01項目背景新一代信息技術(shù)講堂項目背景在大型商場內(nèi)，我們可以看到商品的包裝上，貼著產(chǎn)品的溯源二維碼，掃碼后出現(xiàn)商品的產(chǎn)品信息詳情，可以看到清晰的商品信息，包括產(chǎn)品產(chǎn)地、流通環(huán)節(jié)、檢驗檢疫證明編號、核酸檢測抽檢報告等?，F(xiàn)在的問題是，這些信息的可信性怎么解決的？普通用戶怎么分辨此類信息的真實性？現(xiàn)在，我們可以結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，來產(chǎn)生新的溯源碼。如圖8-1所示，區(qū)塊鏈溯源碼提供了特有的技術(shù)性背書，提升了產(chǎn)品溯源的真實性，達到更深層次的溯源標準要求，提升產(chǎn)品競爭力。區(qū)塊鏈溯源相比于傳統(tǒng)溯源系統(tǒng)，摒棄了中央式數(shù)據(jù)存儲方式，把區(qū)塊鏈作為數(shù)據(jù)存儲核心來進行實施，讓每一份關(guān)鍵節(jié)點數(shù)據(jù)分布在大量的數(shù)據(jù)網(wǎng)點之上，從技術(shù)理論上有了不可篡改的支撐，從而提升了消費者與終端用戶對于溯源數(shù)據(jù)的信任程度。圖8-1區(qū)塊鏈溯源碼示例

區(qū)塊鏈國家戰(zhàn)略--總書記1024講話

區(qū)塊鏈國家戰(zhàn)略習近平總書記強調(diào)，區(qū)塊鏈技術(shù)的集成應用在新的技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)變革中起著重要作用。我們要把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關(guān)鍵核心技術(shù)，加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。習近平總書記指出，區(qū)塊鏈技術(shù)應用已延伸到數(shù)字金融、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、供應鏈管理、數(shù)字資產(chǎn)交易等多個領(lǐng)域。目前，全球主要國家都在加快布局區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展。我國在區(qū)塊鏈領(lǐng)域擁有良好基礎，要加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，積極推進區(qū)塊鏈和經(jīng)濟社會融合發(fā)展。習近平總書記還在講話中指出，要加強區(qū)塊鏈人才隊伍建設，建立完善人才培養(yǎng)體系，打造多種形式的高層次人才培養(yǎng)平臺，培育一批領(lǐng)軍人物和高水平創(chuàng)新團隊。學習區(qū)塊鏈，必識比特幣（BTC)02思維導圖新一代信息技術(shù)講堂思維導圖03項目相關(guān)知識1.區(qū)塊鏈的定義2.區(qū)塊鏈的前世今生3.區(qū)塊鏈中的關(guān)鍵概念4.區(qū)塊鏈的工作機制新一代信息技術(shù)講堂5.區(qū)塊鏈的特點分析6.區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢7.區(qū)塊鏈的分類8.區(qū)塊鏈的應用1.區(qū)塊鏈的定義數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈（Blockchain）一種去中心化的分布式賬本數(shù)據(jù)庫，沒有中心，數(shù)據(jù)存儲的每個節(jié)點都會同步復制整個賬本，信息透明且不可篡改。最近幾年區(qū)塊鏈技術(shù)的關(guān)注度和曝光度持續(xù)上升，區(qū)塊鏈的熱潮席卷了各行各業(yè)，成為當下最熱門的信息技術(shù)之一。我國也大力支持發(fā)展區(qū)塊鏈技術(shù)，特別是2021年3月推出的“十四五”規(guī)劃綱要中，區(qū)塊鏈被列入七大數(shù)字經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)之一，主要是為推動智能合約、共識算法、加密算法、分布式系統(tǒng)等區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新。1.區(qū)塊鏈的定義區(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。所謂共識機制是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中實現(xiàn)不同節(jié)點之間建立信任、獲取權(quán)益的數(shù)學算法。區(qū)塊鏈是一鐘分布式數(shù)據(jù)庫，通過去中心化、去信任方式，集體維護一個數(shù)據(jù)庫可靠數(shù)據(jù)庫。從應用視角來看，區(qū)塊鏈是一個分布式的共享賬本和數(shù)據(jù)庫，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。狹義的來講：區(qū)塊鏈是一種按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。1.區(qū)塊鏈的定義

不同視角看區(qū)塊鏈從技術(shù)上看，區(qū)塊鏈是一個分布式的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。從密碼學者看，區(qū)塊鏈是使用密碼學構(gòu)建的去信任網(wǎng)絡。從經(jīng)濟上看，區(qū)塊鏈是一個去中心化，擁有優(yōu)秀激勵機制的經(jīng)濟學模型。從政治上看，區(qū)塊鏈是一種生產(chǎn)關(guān)系的創(chuàng)新，解決了人和人之間的信任關(guān)系。從商業(yè)上看，區(qū)塊鏈是一個比移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、共享經(jīng)濟等更具有想象力的平臺。從金融業(yè)看，區(qū)塊鏈是一個分布式的賬本，是一個分布式的銀行記賬系統(tǒng)。從投機者看，區(qū)塊鏈和數(shù)字貨幣是投機的載體。警惕騙子和瘋子2.區(qū)塊鏈的前世今生1976年：區(qū)塊鏈史前時代的元年。正式開啟了整個密碼學，包括密碼學貨幣的時代。BaileyW.Diffie（貝利·惠特菲爾德·迪菲）和MartinE.Hellman（馬丁·赫爾曼）兩位密碼學的大師發(fā)表了論文《密碼學的新方向》，論文覆蓋了未來幾十年密碼學所有的新的進展領(lǐng)域，包括非對稱加密、橢圓曲線算法、哈希等一些手段，奠定了迄今為止整個密碼學的發(fā)展方向，也對區(qū)塊鏈的技術(shù)和比特幣的誕生起到?jīng)Q定性作用。同年，哈耶克出版了他人生中最后一本經(jīng)濟學方面的專著：《貨幣的非國家化》。1977年：著名的RSA算法誕生。這應該說是1976年《密碼學的新方向》的自然延續(xù)，一點不令人驚訝，三位發(fā)明人也因此在2002年獲得了圖靈獎。（三位發(fā)明人是：RonRivest（羅納德·李維斯特）、AdiShamir（阿迪·薩莫爾）和LeonardAdleman（倫納德·阿德曼），當時他們?nèi)硕荚诼槭±砉W院工作。RSA就是他們?nèi)诵帐祥_頭字母拼在一起組成的。）1980年：MerkleRalf（梅克爾·拉爾夫）提出了Merkle-Tree這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相應的算法。后來的主要用途之一是分布式網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)同步正確性的校驗，這也是比特幣中引入用來做區(qū)塊同步校驗的重要手段。2.區(qū)塊鏈的前世今生1982年，Lamport（蘭波特）提出拜占廷將軍問。標志著分布式計算的可靠性理論和實踐進入到了實質(zhì)性階段。1982年：密碼朋克的“主教”級人物DavidChaum（大衛(wèi)·喬姆），發(fā)明了密碼學匿名現(xiàn)金系統(tǒng)Ecash。喬姆認為分布式的、真正的數(shù)字現(xiàn)金系統(tǒng)應該為人們的隱私加密。1985年，Koblitz（科布利茨）和Miller（米勒）各自獨立提出了著名的橢圓曲線加密（ECC）算法。由于此前發(fā)明的RSA的算法計算量過大很難實用，ECC的提出才真正使得非對稱加密體系產(chǎn)生了實用的可能。因此，可以說到了1985年，也就是《密碼學的新方向》發(fā)表10年左右的時候，現(xiàn)代密碼學的理論和技術(shù)基礎已經(jīng)完全確立了。1992年：Mekle（梅克爾）通過引入“允許在單個塊中收集多個文檔”的概念使區(qū)塊鏈更加高效。創(chuàng)建了一個安全的塊鏈，其中存儲了連接的數(shù)據(jù)系列。雖然這項技術(shù)在2004年被關(guān)閉，但最新記錄包含了整個鏈條的歷史。1997年：英國的密碼學家亞當·貝克，發(fā)明了哈?，F(xiàn)金（Hashcash）。其中用到了工作量證明系統(tǒng)（ProofofWork）。工作量證明系統(tǒng)是比特幣的核心理念之一。2.區(qū)塊鏈的前世今生1997年：哈伯和斯托尼塔，提出了一個用時間戳的方法保證數(shù)字文件安全的協(xié)議。這個協(xié)議也成為比特幣區(qū)塊鏈協(xié)議的原型之一。時間戳最大的特點就是當一個虛擬貨幣被交易時，被蓋上時間戳，它就不能被改動。1998年：密碼學專家DaiWei（戴偉），發(fā)明了B-money。B-money強調(diào)點對點的交易和不可更改的交易記錄。網(wǎng)絡中的每一個交易者都保持對交易的追蹤。1998年：Ecash宣布倒閉。工作量證明系統(tǒng)不能保證數(shù)字貨幣是否交易過很多次；時間戳這個技術(shù)協(xié)議只被政府小范圍應用；B.money系統(tǒng)中，DaiWei（戴偉）并沒有解決賬本同步的問題。2001年：NSA發(fā)布了SHA-2系列算。其中就包括目前應用最廣的SHA-256算法，這也是比特幣最終采用的哈希算法。應該說說到了2001年，比特幣和區(qū)塊鏈技術(shù)誕生的所有的技術(shù)基礎在理論上、實踐都被解決了，比特幣呼之欲出。2004年：PGP加密公司的頂級開發(fā)人員Hal·Finne（哈爾芬妮）推出了電子貨幣“加密現(xiàn)金”。在其中采用了可重復使用的工作量證明機制（RPOW）。哈爾芬妮的設想也還是不夠成為一種世界型的虛擬貨幣。2.區(qū)塊鏈的前世今生比特幣的誕生區(qū)塊鏈的概念首次在2008年末由中本聰（SatoshiNakamoto）發(fā)表在比特幣論壇中的奠基性論文《比特幣：一種點對點電子現(xiàn)金系統(tǒng)》（Bitcoin:APeer-toPeerElectronicCashSystem)。論文中區(qū)塊鏈技術(shù)是構(gòu)建比特幣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與交易信息加密傳輸?shù)幕A技術(shù)。該技術(shù)實現(xiàn)了比特幣的挖礦與交易。

2009年1月3日，比特幣創(chuàng)世區(qū)塊誕生。2009年比特幣，一美元可以兌換1300個比特幣2010年5月22日，比特幣披薩日，1萬個比特幣訂2張披薩2021年2月21日新高：1個比特幣58330.57美元世紀猜想：中本聰是誰，是一個人，還是一個組織？比特幣的誕生：中本聰?shù)?個觀點第一，借助第三方機構(gòu)來處理信息的模式擁有點與點之間缺乏信任的內(nèi)生弱點，商家為了提防自己的客戶，會向客戶索取完全不必要的信息，但仍然不能避免一定的欺詐行為。中本聰基于現(xiàn)存問題的3個觀點在區(qū)塊鏈基礎上創(chuàng)建了比特幣第二，中介機構(gòu)的存在，增加了交易成本，限制了實際可行的最小交易規(guī)模。第三，數(shù)字簽名本身能夠解決電子貨幣身份問題，如果還需要第三方支持才能防止雙重消費，則系統(tǒng)將失去價值。3.區(qū)塊鏈的關(guān)鍵概念1.分布式賬本賬本顧名思義，用于管理賬戶、交易流水等數(shù)據(jù)，支持分類記賬、對賬、清結(jié)算等功能。在多方合作中，多個參與方希望共同維護和共享一份及時、正確、安全的分布式賬本，以消除信息不對稱，提升運作效率，保證資金和業(yè)務安全。而區(qū)塊鏈通常被認為是用于構(gòu)建“分布式共享賬本”的一種核心技術(shù)，通過鏈式的區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、多方共識機制、智能合約、世界狀態(tài)存儲等一系列技術(shù)的共同作用，可實現(xiàn)一致、可信、事務安全、難以篡改可追溯的分布式賬本。2.密碼學作為一個可以傳輸價值的區(qū)塊鏈，如果安全僅靠節(jié)點數(shù)取勝，當然令人難以置信，因此區(qū)塊鏈運用了一個殺手锏密碼學。密碼學中的非對稱加密技術(shù)是保障安全的重要部分。對稱加密就相當于開門和鎖門用了同一把鑰匙，非對稱加密則相當于開門鎖門用了兩把不同的鑰匙，一個叫公鑰，一個叫私鑰，公鑰鎖門，只有私鑰可以開，而用私鑰鎖門，也只有公鑰可以開門。公鑰是公開的，任何人都可以獲取。私鑰是保密的，只有擁有者才能使用。他人使用你的公鑰加密信息，然后發(fā)送給你，你用私鑰解密，取出信息。反過來，你也可以用私鑰加密信息，別人用你的公鑰解開，從而證明這個信息確實是你發(fā)出的，且未被篡改，這叫做數(shù)字簽名3.區(qū)塊鏈的關(guān)鍵概念3.智能合約智能合約是編程在區(qū)塊鏈上的匯編語言。通常人們不會自己寫字節(jié)碼，但是會用更高級的語言來編譯它，例如用Solidity與Javascript類似的高級語言。這些字節(jié)碼確實給區(qū)塊鏈的功能性提供了指引，因此代碼可以很容易與它進行交互，例如轉(zhuǎn)移密碼學貨幣和記錄事件。4.區(qū)塊區(qū)塊是按時間次序構(gòu)建的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，區(qū)塊鏈的第一個區(qū)塊稱為“創(chuàng)世塊”（genesisblock），后續(xù)生成的區(qū)塊用“高度”標識，每個區(qū)塊高度逐一遞增，新區(qū)塊都會引入前一個區(qū)塊的hash信息，再用hash算法和本區(qū)塊的數(shù)據(jù)生成唯一的數(shù)據(jù)指紋，從而形成環(huán)環(huán)相扣的塊鏈狀結(jié)構(gòu)，稱為“Blockchain”也即區(qū)塊鏈。精巧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計，使得鏈上數(shù)據(jù)按發(fā)生時間保存，可追溯可驗證，如果修改任何一個區(qū)塊里的任意一個數(shù)據(jù)，都會導致整個塊鏈驗證不通過，因此篡改的成本會很高。3.區(qū)塊鏈的關(guān)鍵概念5.交易交易可認為是一段發(fā)往區(qū)塊鏈系統(tǒng)的請求數(shù)據(jù)，交易的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括發(fā)送者，接受者，交易數(shù)據(jù)等。用戶可以構(gòu)建一個交易，用自己的私鑰給交易簽名，發(fā)送到鏈上，并通過共識機制在全網(wǎng)中進行確認及驗證，然后交易將被打包到區(qū)塊里，和狀態(tài)數(shù)據(jù)一起落盤存儲，該交易即為被確認，被確認的交易被認為具備了事務性和一致性。6.共識機制為了保證節(jié)點共同正確地記賬，區(qū)塊鏈形成了一種重要的共識機制，共識機制是區(qū)塊鏈領(lǐng)域的核心概念，無共識，不區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈作為一個分布式系統(tǒng)，可以由不同的節(jié)點共同參與計算、共同見證交易的執(zhí)行過程，并確認最終計算結(jié)果。協(xié)同這些松散耦合、互不信任的參與者達成信任關(guān)系，并保障一致性，持續(xù)性協(xié)作的過程，可以抽象為“共識”過程，所牽涉的算法和策略統(tǒng)稱為共識機制。3.區(qū)塊鏈的關(guān)鍵概念7.賬戶在采用賬戶模型設計的區(qū)塊鏈系統(tǒng)里，賬戶這個術(shù)語代表著用戶、智能合約的唯一性存在。8.節(jié)點安裝了區(qū)塊鏈系統(tǒng)所需軟硬件，加入到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡里的計算機，可以稱為一個“節(jié)點”。節(jié)點參與到區(qū)塊鏈系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信、邏輯運算、數(shù)據(jù)驗證，驗證和保存區(qū)塊、交易、狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并對客戶端提供交易處理和數(shù)據(jù)查詢的接口。節(jié)點的標識采用公私鑰機制，生成一串唯一的NodeID，以保證它在網(wǎng)絡上的唯一性。4.區(qū)塊鏈的工作機制以比特幣為例，區(qū)塊鏈工作原理具體如下:1)節(jié)點構(gòu)造新的交易，并將新的交易向全網(wǎng)進行廣播。2)接收節(jié)點對收到的交易進行檢驗，判斷交易是否合法，若合法，則將交易納入一個新區(qū)塊中。3)全網(wǎng)所有礦工節(jié)點（網(wǎng)絡中具有對交易打包和驗證能力的節(jié)點）對區(qū)塊執(zhí)行共識算法，選取打包節(jié)點。4)該節(jié)點通過共識算法將其打包的新區(qū)塊進行全網(wǎng)廣播。5)其他節(jié)點通過校驗打包節(jié)點的區(qū)塊，經(jīng)過數(shù)次確認后，將該區(qū)塊追加到區(qū)塊鏈中。

區(qū)塊鏈組成與結(jié)構(gòu)交易（Transaction）：一次操作，導致賬本狀態(tài)的一次改變，如添加一條記錄；區(qū)塊（Block）：記錄一段時間內(nèi)發(fā)生的交易和狀態(tài)結(jié)果，是對當前賬本狀態(tài)的一次共識；鏈（Chain）：由一個個區(qū)塊按照發(fā)生順序串聯(lián)而成，是整個狀態(tài)變化的日志記錄。

區(qū)塊結(jié)構(gòu)區(qū)塊頭區(qū)塊高度：區(qū)塊的編號，代表當前是第多少個區(qū)塊當前hash標識：當前區(qū)塊唯一的標識號碼，相當于當前區(qū)塊的身份證號前一個區(qū)塊hash標識：當前區(qū)塊前一個區(qū)塊的身份證號時間戳：當前區(qū)塊被創(chuàng)建的時間區(qū)塊體數(shù)據(jù)內(nèi)容：當前區(qū)塊實際需要存儲的數(shù)據(jù)集合

區(qū)塊鏈的工作機制blockchain區(qū)塊鏈的工作機制創(chuàng)世區(qū)塊區(qū)塊鏈中，一定會有一個開始，這個開始，稱之為創(chuàng)世區(qū)塊，就是0號區(qū)塊。創(chuàng)世區(qū)塊就是最前面第一個出現(xiàn)的區(qū)塊，他沒有前一個區(qū)塊的hash標識。創(chuàng)世區(qū)塊5.區(qū)塊鏈的特點分析區(qū)塊鏈技術(shù)具有4個主要特點：去中心化、透明化、合約執(zhí)行自動化、可追溯性：1）去中心化去中心化是指整個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中沒有一個強制性的控制中心，網(wǎng)絡中的每一個節(jié)點都具有相同的權(quán)利和義務，由于數(shù)據(jù)在較多節(jié)點互為備份，所以任意節(jié)點的數(shù)據(jù)損壞或者異常都不會影響整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)的運行，即沒有一個中心單元能夠?qū)?shù)據(jù)進行單方面的操控這使得基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)儲存具有較高的可靠性和魯棒性。2）透明化透明化是指整個區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運作規(guī)則是公開透明的，區(qū)塊鏈記錄的信息在多個節(jié)點進行冗余備份，信息的更新需要多個節(jié)點共同認證，于是節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換是去信任的，某一節(jié)點不能欺騙其他節(jié)點。5.區(qū)塊鏈的特點分析3）合約執(zhí)行自動化合約執(zhí)行自動化是指通過區(qū)塊鏈可以設定一系列的寫入軟件代碼的智能合約，在智能合約中規(guī)定合約中每一方需要履行的義務及合約執(zhí)行的判定條件，區(qū)塊鏈系統(tǒng)對合約執(zhí)行條件的自動判斷，當所有判定條件都滿足時，區(qū)塊鏈系統(tǒng)將自動強制執(zhí)行合約條款。這一方面提高了合約執(zhí)行的效率，更重要的是在沒有強有力的第三方監(jiān)督下有效保障了合約的執(zhí)行。4）可追溯性可追溯性是指加入到區(qū)塊鏈中的記錄被永久存儲，區(qū)塊鏈中的每一筆交易記錄中均綁定了交易者信息，交易標的完整傳遞路徑能夠被完整記錄和追溯，不可被摧毀或篡改。為交易的監(jiān)管帶來了便利。交易中的區(qū)塊鏈商家消費者商家/消費者消費者/商家區(qū)塊記錄區(qū)塊記錄第三方機構(gòu)記錄帳本數(shù)字簽名數(shù)字簽名數(shù)字簽名數(shù)字簽名傳統(tǒng)區(qū)塊鏈6.區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢1）去中心化——安全可靠與傳統(tǒng)網(wǎng)絡系統(tǒng)對比，區(qū)塊鏈最大特性是去中心化。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，整個網(wǎng)絡沒有中心化的硬件或者管理機構(gòu)，任意節(jié)點之間的權(quán)利和義務都是均等的，所有的節(jié)點都有能力去用計算能力投票，從而保證了得到承認的結(jié)果是過半數(shù)節(jié)點公認的結(jié)果。即使遭受嚴重的黑客攻擊，只要黑客控制的節(jié)點數(shù)不超過全球節(jié)點總數(shù)的一半，系統(tǒng)就依然能正常運行，數(shù)據(jù)也不會被篡改。2）去信任化——公開透明傳統(tǒng)的交易建立在信任的基礎之上，盡管信任中介獲取了大量信息，但是從中流出的、披露的信息卻極為有限，導致大量數(shù)據(jù)被浪費和隱藏。參與區(qū)塊鏈系統(tǒng)的每個節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)交換則無需互相信任。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，因為整個系統(tǒng)的運作規(guī)則是透明的，所有的數(shù)據(jù)內(nèi)容也是公開的，因此在系統(tǒng)指定的規(guī)則范圍和時間范圍內(nèi)，節(jié)點之間不能也無法相互欺騙。6.區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢3）集體維護——降低成本在中心化網(wǎng)絡體系下，系統(tǒng)的維護和經(jīng)營依賴于數(shù)據(jù)中心等平臺的運維和經(jīng)營，成本不可省略。區(qū)塊鏈則構(gòu)建了一整套協(xié)議機制，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個系統(tǒng)中所有具有維護功能的節(jié)點來共同維護。這些具有維護功能的節(jié)點是任何人都可以參與的，每一個節(jié)點在參與記錄的同時也來驗證其他節(jié)點記錄結(jié)果的正確性，維護效率提高，成本降低。4）信息不可篡改在區(qū)塊鏈中一旦信息經(jīng)過驗證并添加至區(qū)塊就會永久的存儲起來無法進行修改。7.區(qū)塊鏈的分類公有鏈（PublicBlockchain）公有鏈（PublicBlockchain），是指全世界任何節(jié)點的任何人，在任何地理位置，都可以進入系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)、發(fā)送交易、競爭記賬等參與共識的區(qū)塊鏈。沒有任何機構(gòu)或個人可以篡改其中的數(shù)據(jù)，因此公有鏈是完全去中心化的。比特幣和以太坊都是公有鏈的代表。公有鏈一般通過發(fā)行代幣（Token）來鼓勵參與者競爭記賬（即挖掘），以確保數(shù)據(jù)的安全性和共識更新。聯(lián)盟鏈（ConsortiumBlockchain）聯(lián)盟鏈（ConsortiumBlockchain），是指有若干機構(gòu)共同參與和管理的區(qū)塊鏈，每個機構(gòu)都運行N個節(jié)點。聯(lián)盟鏈的數(shù)據(jù)只允許系統(tǒng)內(nèi)不同的機構(gòu)進行讀寫和交易，通過數(shù)字證書的方式實現(xiàn)基于PKI的身份管理體系、交易或提案的發(fā)起，以參與方共同簽名驗證來達成共識，因此不需要工作量證明（POW），也不存在數(shù)字貨幣（代幣），提高了交易達成的效率，節(jié)約了大量計算成本（算力硬件投入和電力能源消耗）。通常情況下，參與聯(lián)盟鏈的節(jié)點會被劃分不同的讀寫權(quán)限，能支持每秒1000次以上的數(shù)據(jù)寫入。7.區(qū)塊鏈的分類私有鏈（PrivateBlockchain）私有鏈（PrivateBlockchain），與公有鏈完全去中心化不同，私有鏈的進入權(quán)限由某個組織進行控制，各個節(jié)點參與資格由該組織授權(quán)控制。由于參與的各個節(jié)點是有限且可控的，私有鏈往往擁有很快的處理速度，能支持每秒1000以上的數(shù)據(jù)寫入，同時降低內(nèi)部各個節(jié)點的交易成本。節(jié)點可以實名參與，因此具有確認身份的金融屬性。私有鏈的價值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自動執(zhí)行的運算平臺，可以同時防范來自內(nèi)部和外部對數(shù)據(jù)的安全攻擊或篡改，這在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中是很難做到的。7.區(qū)塊鏈的分類公有鏈、聯(lián)盟鏈、私有鏈的對比如下表所示。私有鏈聯(lián)盟鏈公有鏈參與者個體或公司內(nèi)部特定人群，入盟協(xié)議任何人自由進出信任機制自行背書集體背書POW/POS/OPOS記賬人自定參與者協(xié)商決定所有參與者激勵機制不需要可選需要中心化程度中心化多中心化去中心化突出優(yōu)勢透明和可追溯效率和成本優(yōu)化信用的自建立典型應用代表審計、發(fā)行結(jié)算token典型代表OverstockFabricBTC\ETH承載能力1000-10萬筆/秒1000-1萬筆/秒3-20筆/秒8.區(qū)塊鏈的應用存證共享應用場景AB協(xié)作D信任C區(qū)塊鏈“分布式”的特點，可以打通部門間的“數(shù)據(jù)壁壘”，再也不需要“證明我媽是我媽”了。區(qū)塊鏈通過“智能合約”，能實現(xiàn)多個主體之間的協(xié)作信任，使得信任不需要第三方機構(gòu)背書。區(qū)塊鏈第一次使得人類的信任可以基于人類自己發(fā)明的邏輯和數(shù)學。區(qū)塊鏈“不可篡改”的特點，為實現(xiàn)社會征信、固定網(wǎng)絡犯罪證據(jù)提供全新思路。區(qū)塊鏈形成“共識機制”，能夠解決信息不對稱問題，真正實現(xiàn)從“信息互聯(lián)網(wǎng)”到“信任互聯(lián)網(wǎng)”的轉(zhuǎn)變。

區(qū)塊鏈的應用場景區(qū)塊鏈—醫(yī)療應用IAB技術(shù)賦能傳統(tǒng)醫(yī)康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)鏈人工智能ArtificialIntelligence

打造智慧醫(yī)康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系智能健康管理智能遠程醫(yī)療智能互動機器人智能康復計劃智能藥物研發(fā)電子健康病歷藥品防偽溯源醫(yī)療資源共享生態(tài)競爭劣汰醫(yī)療監(jiān)管透明區(qū)塊鏈Blockchain打造可信醫(yī)康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系設備流通信息康復技術(shù)輔助老人信息采集智能穿戴設備

生物傳感器物聯(lián)網(wǎng)InternetofThings技術(shù)連接萬物，實時采集信息智慧醫(yī)療、精準醫(yī)療、透明醫(yī)療醫(yī)療處方聯(lián)盟鏈風險控制、醫(yī)保透明給付處方透明監(jiān)管治療過程可追溯定向扶持可監(jiān)控跨機構(gòu)聯(lián)合會診病人醫(yī)療畫像智能輔助醫(yī)療區(qū)塊鏈助力藥品溯源與防偽IoT、AI、BC3rd2nd1stAI風控模型BC商品溯源IoT數(shù)據(jù)匯聚、萬物互聯(lián)采購門店使用生產(chǎn)每一批藥品在區(qū)塊鏈代碼唯一，全生命周期內(nèi)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)IoT實時采集，平臺對信息簽名、實現(xiàn)溯源去中心化分布計算，多級部署，容器化管理，人工智能風控

區(qū)塊鏈在存證中的應用1.法院取證利用司法區(qū)塊鏈技術(shù)固定證據(jù)，一起網(wǎng)絡傳播權(quán)案件勝訴！基本案情成都A公司通過依法受讓獲得案涉作品信息網(wǎng)絡傳播權(quán)。2019年1月11日，A公司發(fā)現(xiàn)上海B公司在其運營的微信公眾號上轉(zhuǎn)載了案涉作品，該轉(zhuǎn)載未取得該公司許可且未支付任何報酬。該公司第一時間通過司法區(qū)塊鏈平臺辦理了電子存證，并通過人民法院互聯(lián)網(wǎng)法庭系統(tǒng)完成起訴登記，以B公司侵犯其享有的文創(chuàng)作品著作權(quán)為由訴至法院。

區(qū)塊鏈在存證中的應用1.法院取證法院審理

人民法院經(jīng)審理認為，因A公司通過區(qū)塊鏈技術(shù)，實現(xiàn)了對B公司網(wǎng)頁侵權(quán)事實的固定。根據(jù)《中華人民共和國電子簽名法》第五條、第八條的規(guī)定，從平臺資質(zhì)合法合規(guī)、存證過程安全可信、電子數(shù)據(jù)客觀真實三方面認定本案電子證據(jù)合法有效，B公司侵權(quán)事實成立。判令B公司賠償A公司經(jīng)濟損失及合理開支共計3000元。宣判后雙方當事人均未上訴。司法區(qū)塊鏈接技術(shù)區(qū)塊鏈具有不可篡改、不可抵賴、多方參與等特性，如今該技術(shù)的應用已延伸到數(shù)字金融、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、供應鏈管理、數(shù)字資產(chǎn)交易等多個領(lǐng)域，利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立司法區(qū)塊鏈平臺能夠有效解決電子證據(jù)取證、存證成本高、效率低、認定難等問題。本案作為運用司法區(qū)塊鏈平臺確認電子證據(jù)效力西部第一案，具有重要的開拓意義。司法區(qū)塊鏈實現(xiàn)了對網(wǎng)絡行為的全流程記錄、全節(jié)點見證，避免了證據(jù)爭議，從源頭上減少了糾紛數(shù)量，有效推動了網(wǎng)絡空間訴源治理。區(qū)塊鏈在存證中的應用：2.司法服務04項目任務新一代信息技術(shù)講堂項目任務任務一

今昔對比看發(fā)展任務描述2018年以來，我國區(qū)塊鏈技術(shù)應用出現(xiàn)了快速增長，區(qū)塊鏈技術(shù)應用滲透到各行各業(yè)，多方信任協(xié)作程度大幅度提高。作為時代新青年和新時代的建設者，你是否注意到區(qū)塊鏈技術(shù)應用帶來的巨大變化呢？任務實施請你以區(qū)塊鏈的案例應用為例（下表列出了6種應用），通過回顧、調(diào)查和討論等方式分析存在的區(qū)塊鏈技術(shù)應用及其引入前后帶來的各種變化，為人類經(jīng)濟生活帶來的便利，并談談你的想法。項目任務任務一

今昔對比看發(fā)展案例應用引入前的方式現(xiàn)在的方式你的想法供應鏈金融

票據(jù)存證

溯源系統(tǒng)

司法證據(jù)

公益慈善

數(shù)字貨幣

項目任務任務二

利用區(qū)塊鏈技術(shù)進行學歷驗證任務描述該任務是利用區(qū)塊鏈相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)學歷驗證的一個案例。項目任務任務二

利用區(qū)塊鏈技術(shù)進行學歷驗證任務實施根據(jù)以下定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，結(jié)合區(qū)塊鏈的學歷驗證系統(tǒng)實現(xiàn)以下流程:定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：//證書contractCertificate{addressowner;stringcertificateHash;stringcertificateDesc;addressgrantor;boolisVerify;}項目任務任務二

利用區(qū)塊鏈技術(shù)進行學歷驗證//用戶contractUser{stringname;