區塊鏈維護解題過程

A. 什麼是數據區塊鏈（BlockChain）怎麼解釋讓人更容易理解

想了解區塊鏈應用，可以多參考很多書籍和觀點，有《圖說區塊鏈》《區塊鏈：重塑經濟與世界》《新經濟藍圖與導讀》，還有幣安社區的文章，包括對幣安社區這個平台也詳細了解，實力牛X。

一、區塊鏈是什麼

區塊鏈（Blockchain），顧名思義，是由區塊（Block）和鏈（chain）組成，它是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造、安全可信的分布式賬本。

2008年，中本聰發表的論文《比特幣：一種點對點的電子現金系統》中第一次提出區塊鏈和加密數字貨幣的構想。從比特幣開始，區塊鏈成為各種各樣數字貨幣的底層技術。

二、區塊鏈的工作原理:

1、基本概念包括：（1）交易（Transaction）：操作一次，會使賬本狀態改變一次，如添加一條記錄；（2）區塊（Block）：記錄規定時間內發生的交易和狀態數據，是對當前賬本狀態的一次共識和保存；（3）鏈（Chain）：由一個個區塊按照時間順序串聯而成，是整個狀態變化的日誌記錄。理解了區塊鏈的工作概念也就不難理解其工作原理，假設存在一個分布式的數據記錄本，這個記錄本只允許添加、不允許刪除和更改，其結構是由一個個「區塊」串聯而成的線性的鏈（這也是「區塊鏈」名字的來源），新的數據要加入，必須放到一個新的區塊中，維護節點可以提議一個新的區塊，但是必須經過一定的共識機制來對最終選擇的區塊達成一致。

2、以比特幣為例來看區塊鏈的工作原理。

比特幣的區塊分為區塊頭和區塊體兩部分。

三.區塊鏈的核心優勢和特點

1、去中心化區塊鏈數據的驗證、記賬、存儲、維護和傳輸等過程均是基於分布式系統結構，不存在中心化的硬體或管理機構，任意節點的權利和義務都是均等的，系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。2、開放透明系統是開放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人公開，任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。3、安全性區塊鏈採用基於協商一致的規范和協議（比如一套公開透明的演算法）使得整個系統中的所有節點能夠在去信任的環境自由安全的交換數據，使得對「人」的信任改成了對機器的信任，任何人為的干預不起作用。4、信息不可篡改一旦信息經過驗證並添加至區塊鏈，就會永久的存儲起來，除非能夠同時控制住系統中超過51%（幾乎不可能）的節點，否則單個節點上對資料庫的修改是無效的，因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高。5、匿名性由於節點之間的交換遵循固定的演算法，其數據交互是無需信任的（區塊鏈中的程序規則會自行判斷活動是否有效），因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方自己產生信任，對信用的累積非常有幫助。

四、區塊鏈的分類

目前來說，區塊鏈最主流的分類是根據參與者的不同，把區塊鏈分為公有鏈（Public Blockchain）、私有鏈（Private Blockchain）和聯盟鏈（Consortium Blockchain）。

1、公有鏈：任何人都可以參與使用和維護，並且能夠獲得該區塊鏈的有效確認，公有鏈是最早的區塊鏈，也是目前應用最廣泛的區塊鏈，典型的如比特幣區塊鏈，信息是完全公開的。

如果引入許可機制，包括私有鏈和聯盟鏈兩種。2、私有鏈：一個公司或者個人，僅使用區塊鏈的技術，獨享該區塊鏈的寫入許可權，信息不公開。目前保守的巨頭（傳統金融）都是想實驗嘗試私有區塊鏈，私鏈的應用產品還在摸索當中。3、聯盟鏈：是介於公有鏈和似有鏈之間，由多個組織共同控制的區塊鏈，該鏈的使用是有許可權的管理，可以受制於管理者，也根據管理者的意願開放給他人。除此之外，根據區塊鏈使用場景和目的的不同，分為以數字貨幣為目的的貨幣鏈，以記錄產權為目的的產權鏈，以眾籌為目的的眾籌鏈等。

五、區塊鏈的具體應用場景分析

1、信息防偽

5月28日，騰訊CEO馬化騰在貴陽數博會上就茅台酒打假問題提出了：基於雲端的綜合區塊鏈技術的防偽方法，其效率將遠高於傳統防偽方式。未來的防偽驗證場景可能只需用戶使用手機進行簡單的掃描，就可以得到大量的基於不同的維度的完整信息。

以茅台酒為例：

酒廠地址，製作車間，操作員工，檢驗員，出廠時間，運輸車輛信息及駕駛人員信息，

酒的年份原料來源，原料提供商，保存倉庫編號，原料運輸車輛及駕駛人員信息，

所有的信息都能夠精準溯源，被永久記錄且不可篡改。

綜合以上信息即可輕易驗證真偽。

2、食品安全問題

早在去年11月份沃爾瑪就已經和IBM進行合作，通過使用區塊鏈技術來追蹤食品來源，以此來確保食品的安全性及增加食品的而流通性以降低成本，對於沃爾瑪等大型超市來說，以往出現食品安全問題需要幾天時間進行問題食品的來源調查，使用了此項技術之後，只需要產品的一項信息就能夠做到精準溯源，食品產地、檢驗者、供應商、物流運輸等重要信息，幾分鍾之內就能快速發現問題。目前來說使用區塊鏈追蹤的產品有包括美國的包裝產品和中國的豬肉。

3、信息安全

區塊鏈技術正在推動一場信息安全技術變革。中間人攻擊、數據篡改、DDoS三大安全威脅

（1）身份保護

PKI是電子郵件、消息應用、網站等各種通訊應用中常見的公鑰加密技術。但是由於大多數PKI的實現以來集中式的可信第三方認證機構(CA)來發放、激活和存儲用戶證書，黑客可攻擊PKI假冒用戶身份或破解加密信息。

CertCoin是首個區塊鏈PKI實現，來自MIT，去除了中心化的認證中心，以區塊鏈作為於域名和公鑰的分布式賬本。

Pomcor公司：區塊鏈PKI實現路徑：保留認證中心，用區塊鏈存儲已經發放和激活的證書的hash值。用戶通過去中心化和透明的來源鑒別證書的真實性，同時還能通過本地基於區塊鏈拷貝進行秘鑰和簽名的認證來提高網路訪問性能。

（2）數據完整性保護

GuardTime開發了基於區塊鏈技術的無秘鑰簽名架構(KSI)，取代基於秘鑰的數據認證技術。KSI在區塊鏈上存儲原始數據和文件的哈希表，運行哈希演算法來驗證其他拷貝，將結果與區塊鏈存儲的數據對比。任何數據的篡改都會被迅速發現，因為原始哈希表存儲在數以百萬計的節點。

（3）關鍵基礎設施保護

互聯網的「阿喀琉斯之踵」，DDoS進入TB時代，DDoS仍然是黑客低成本搞垮大目標的最簡單的武器，DNS服務是黑客進行大規模破壞的首要目標，但區塊鏈技術有望從根本上解決。

區塊鏈的分布式存儲，使黑客攻擊失去焦點，Nebulis正在開發一種分布式DNS系統，使用以太坊區塊鏈和星際互聯文件系統(IPFS，HTTP的分布式替代品)來注冊和解析域名。DNS最大弱點是緩存，緩存使DDoS攻擊成為可能，也是集權政府審查社交網路，操縱DNS注冊的禍根。一個高度透明的、分布式的DNS系統能夠有效杜絕任何實體，包括政府恣意操縱記錄。

四、金融行業

（1）數字貨幣：提高貨幣發行及使用的便利性

如國外的比特幣、以太幣，我國目前有果仁寶等等。

從使用實物交易,到物理貨幣和信用貨幣,再到比特幣網路的崛起,讓更多的人意識到其背後的分布式賬本區塊鏈技術,逐步在數字貨幣外的許多場景進行應用。

（2）跨境支付與結算：實現點到點交易,減少中間費用

轉賬與支付。目前，區塊鏈技術最成熟的應用便是支付與轉賬，區塊鏈技術能夠避免繁雜的系統，省卻銀行間對賬和審查的流程，加速結算速度；用虛擬貨幣無需清算所的介入，減少交易費用。各國家的清算程序不同,單筆匯款需2、3天才到帳,效率低,在途資金佔比極大。不再通過第三方,通過區塊鏈技術形成點對點的支付。省去第三方機構的環節,即可全天支付、實時到賬、提現快捷及降低隱形成本,有助於規避資金風險。具有及時性便利性。

（3）票據與供應鏈金融業務：減少人為介入,降低成本及操作風險

點對點之間的價值傳遞,實物票據或中心系統進行控制驗證;中介將被消除,減少人為介入。效率的提升,融資渠道更暢通,風險更低，多方受益。

（4）證券發行與交易：實現准實時資產轉移,加速交易清算速度

區塊鏈技術的應用可使證券交易的流程更簡潔、透明、快速,減少重復功能的IT系統,提高市場運轉的效率。對於股票,區塊鏈可以消除紙筆或電子表格記錄,減少交易的人為差錯,提高交易平台的透明度和可追蹤性。花旗與納斯達克合作推進區塊鏈應用。

（5）客戶徵信與反欺詐：降低法律合規成本,防止金融犯罪

記載於區塊鏈中的客戶信息與交易紀錄有助於銀行識別異常交易並有效防止欺詐。區塊鏈的技術特性可以改變現有的徵信體系,在銀行進行「認識你的客戶」(KYC)時,將不良紀錄客戶的數據儲存在區塊鏈中。

股權眾籌：建立在區塊鏈技術上的股權眾籌可以實現去中心化信任，投資者的回報也得到保證。

5、供應鏈管理

分布式分類帳系統，參與者全程跟蹤資產的所有權，可應用於國家和工廠之間移動時跟蹤汽車零件。

豐田為其核心零部件供應鏈運營，研發區塊鏈技術解決方案的前提。通過大量的數據幫助豐田更高效地確保記錄數據准確性，也能幫助管理供應鏈。同時，區塊鏈供應鏈能夠通過智能合同來控制保修，維修貨物相關成本和規格，整個產品生命周期內的交易不可撤銷。

航運業的第一個公共解決方案解決方案由海運國際（MTI）部署，使用區塊鏈供應鏈技術共享運輸集裝箱的驗證總量（VGM）信息。有關集裝箱VGM的信息對於確保船舶正確存放，防止在海上和港口事故發生是非常重要的。VGM數據存儲在區塊鏈供應鏈上，為港口官員，運輸公司，托運人和貨主提供永久記錄。這取代了麻煩的日誌，電子表格，數據中介和私人資料庫。

物流誠信體系 貨車幫貨車幫推出基於區塊鏈的物流企業金融解決方案，旨在為企業提供可靠的金融服務。不僅能幫助司機解決貸款難的問題，亦能改變行業誠信缺失的現狀，助力打造物流誠信體系。幫助構建物流企業身份鏈，打造物流企業可信數據生態。以透明、可監督、可追溯的演算法模型，篩選需要資金支持且可靠的企業，為其提供金融服務。另一方面，在技術層面將各執法部門鏈接起來，對失信企業進行聯合處罰。

6、政務管理

（1）選舉

基於區塊鏈技術特徵，聯想到現在選舉技術的弊端，我們將搭建一個開源的、針對選舉、投票和彩票的區塊鏈應用，我們稱之為選舉鏈（ElectionChain）。我們希望優化選舉和投票技術，使得投票更加公開透明，減少人為操控，讓選民可驗證自己的選舉結果。

包括身份認證、多鏈體系、閃投協議、共識演算法EDPOS、隱私保護、選票機制設計、去中心化ELC租借市場、存貯方案、智能合約等。

（2）政務服務

旨在實現基於區塊鏈技術的電子政務數字生態系統，向公民提供政務服務和政府各部門業務的自動化機制，必須將國家政務所有領域結合在一起，形成一個共有的信息空間，包含政府機構、經濟數據、金融交易和社會領域。這個生態系統還應包括注冊管理部門機構和對應軟體，用於構建基於智能合約的政府機構、企業和公共用戶的應用程序和平台。

B. 區塊鏈主要解決的問題是什麼

金窩窩分析認為區塊鏈主要解決的是交易的信任和安全問題，一旦信息經過確認並添加到區塊鏈，就會被永久的存儲起來，除非能夠同時控制住系統中超過51%的節點，否則單個節點上對數據的修改是無法實現的，因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性很高。
由於使用分布式核算和存儲，不存在中心化的硬體或管理機構，每一個節點的權利和義務都是均等的，系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。

C. 區塊鏈原理是什麼

使看到一些爭論區塊鏈定義的回答， 突然意識到自己這篇解釋原理的回答其實是一直是對著比特幣擼的， 介於區塊鏈的定義業界並沒有一個特別明確和唯一的回答， 這里先給出個人根據所讀論文而總結出的「區塊鏈」應有特質：

1.用了具有 "哈希鏈" (下文有解釋) 形式的數據結構保存基礎數據

2.有多個結點參與系統運行（分布式）

3.通過一定的協議或演算法對於基礎數據的一致性達成共識（共識協議/演算法）。

介於比特幣目前是區塊鏈最典型且最有影響力的應用之一， 理解比特幣如何使用區塊鏈後， 再去理解其他形式各樣的區塊鏈應用就會容易很多。

D. 區塊鏈到底怎麼做

需要建立數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層。

1、數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本演算法；

2、網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等；

3、共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法；

4、激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等；

5、合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎；

6、應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。

(4)區塊鏈維護解題過程擴展閱讀

習近平總書記在中央政治局第十八次集體學習時強調，「把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口」「加快推動區塊鏈技術和產業創新發展」。

黨中央的前瞻判斷，讓「區塊鏈」走進大眾視野，成為金融資本、實體經濟和社會輿論共同關注點。

從網路強國到大數據，從媒體融合到區塊鏈，中央政治局集體學習瞄準技術變革前沿，展現出黨中央的方向把握力、前瞻判斷力和未來預見力，引領著中國產業變革和經濟轉型的步伐。中央政治局這次集體學習，專門強調「區塊鏈」，則為區塊鏈的發展和應用打開了想像空間。

從科技層面來看，區塊鏈涉及數學、密碼學、互聯網和計算機編程等很多科學技術問題。從應用視角來看，簡單來說，區塊鏈是一個分布式的共享賬本和資料庫，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。

這些特點保證了區塊鏈的「誠實」與「透明」，為區塊鏈創造信任奠定基礎。而區塊鏈豐富的應用場景，基本上都基於區塊鏈能夠解決信息不對稱問題，實現多個主體之間的協作信任與一致行動。

E. 如何簡單易懂的了解區塊鏈

區塊鏈，是一種技術，它解決的是市場經濟中最核心的「信任」問題，把陌生人之間的信任成本降到極低的水平。

市場經濟中有一樣至關重要的東西，這就是「信任」。假如沒有信任，任何交易都不可能成立。你到萊場買菜，如果你不相信蔬萊里農葯含量達標，你就不會跟那個萊販子交易；你到小店買瓶水，如果店員不相信你給的是真鈔，也不會把水賣給你。

傳統的小農經濟是熟人經濟，交易規模僅限於居住范圍附近比較熟悉的人們之間，因為熟人騙你，他就會失去你這個社交關系，並且弄壞他在整個熟人圈子裡的名聲。相比陌生人，我們相信熟人欺騙我們的可能性比較低。

所以，一旦超出熟人范圍，我們需要用很高的成本來識別一個陌生人會不會騙我，我怎麼規避被騙的風險。這種情況就會阻礙交易，限制交易。

此外，不同種族、民族、文化、宗教信仰等等，都會天然存在這種信任問題。

那麼我們現在身處的市場經濟，為什麼能有那麼多陌生人之間的交易呢？因為誕生了新的機制，解決了陌生人間的信任問題。

到目前為止，解決信任問題的最重要的機制，就是「信任中介」機構和模式。

只要你和陌生人，都信任一個第三方機構，那可以通過這個第三方機構來解決你們之間的信任問題。

這個第三方機構，我們把它叫做信任中介。政府、銀行都是信任中介。

你辛苦生產出來的商品賣給一個陌生人，換來一疊人民幣紙鈔，你覺得沒問題，那是背後有因為發鈔銀行的信用、政府權威的保證，保證了紙鈔的幣值和有效性。否則，賣東西，換來幾張普通紙頭，誰願意？

在全球村時代、互聯網時代，買你東西的人可能是不會見面、千里之外的陌生人。信任度更低了，因此支付寶承擔起信任中介作用，買家先把貨款付到支付寶的賬上，等到收到貨了，確認沒問題，再同意把貨款打給賣家。淘寶等電商在短短十幾年間快速繁榮起來。

信任中介在交易體系中，處於一個中心位置，所有的交易，都要通過它來解決信任問題。

但是，信任中介本身的成本，往往很巨大。

政府作為信任中介，每年要收多少交易稅？最賺錢的行業是哪個？金融服務業。擁有支付寶的螞蟻金服年利潤超過百億。

這意味著什麼呢？市場的交易雙方，實際上付出了極為龐大的信任成本。

如果有什麼辦法，能取消或者大幅降低這種信任成本，那麼普通大眾的交易費用可減少，所得利潤就能大幅增加了。

於是在互聯網時代，區塊鏈技術上場了。

它讓交易方甩開中介，解決陌生人間的信任問題，大幅降低信任成本。

為區塊鏈可以大規模擴展、數據公開透明，每個客戶端數據一致，即使部分客戶端被毀也不影響數據安全，這些高度可靠的技術特點，能用低成本解決陌生人間的信任問題。

這個技術，可以推廣到所有可以數字化的領域，比如數字貨幣、支付清算、數字票據、權益證明、徵信、政務服務、醫療記錄等。

從中長期看，區塊鏈會是一項革命性的技術，會像現有的互聯網一樣帶來巨大的社會變革，是有巨大的投資價值和賺錢機會的。

未來，那些能把區塊鏈結合到不同場景推廣應用的公司，可能是下一群BAT，下一個谷歌、微軟和蘋果。

而比特幣作為區塊鏈技術的第一個現實應用，已經在全世界廣泛接受和使用，數百萬用戶、數以萬計的商戶接受了比特幣這種數字貨幣的支付，作為貨幣的交換價值在增長，甚至由於總量固定，長期價值看漲的共識，成為類似黃金的避險資產，價格暴漲。

F. 區塊鏈到底有哪些特點和運作機制

如果把傳統公證書的運行過程簡化描述，它應該是這樣的：當事人提出公證申請——公證處對申請進行評估——確認申請事項的真實性、合法性——製作、出具、送達公證書。區塊鏈公證書的運行過程也大致如此。不過，同樣的運行過程背後運作機理卻並不相同，區塊鏈公證書之所以被認為是公證新生態的宣言書，恰因為其在運作機理上對傳統公證書作出了顛覆性改變。
01，區塊鏈公證書的核心運作機理
區塊鏈公證書的運作機理由「公證管理」和「智能輔助」兩大模塊組成。申請人提交申請後，區塊鏈公證系統依靠AI技術對申請人身份及資料進行審核。同時，系統會對公證證據內容進行審查，然後出具公證書，同時上鏈歸檔。與此同時，區塊鏈公證書正式形成，即刻滿足用戶在線查證需求。
區塊鏈公證書運作機理的核心在於區塊鏈技術的應用，無論音頻、視頻、照片、文檔，只要蓋上時間戳再上鏈後，即可成為永不可更改、永難銷毀的證據文件。
區塊鏈公證書運作機理中第二個重要的支撐在於人工智慧的應用，這一技術的應用，大大節約了申請人申請與等待的時間，同時也極大提升了公證處文件確認的速度與准確度，免去了人工確認的時間拖沓以及可能引起的操作失誤。

02，區塊鏈公證書運作機理的特徵分析
通過對區塊鏈公證書運作機理圖的詳細拆解，不難發現，相比傳統公證書的運作機理，區塊鏈公證書的運作機理有著諸多值得關注的特徵。
首先是同步性。區塊鏈公證書的生成過程中，申請人、公證機構的行動幾乎是同步的，申請人申請與公證機構審核、制證、出證幾乎同步進行，而在傳統公證中，各方的動作間存在時間間隔，過程中容易發生篡改，並且由於人工操作還會產生了大量時間成本，進一步造成過程的滯慢。區塊鏈公證各方行動在線同步，動作痕跡與數據瞬時生成，從而降低了篡改的可能性，保證了數據文件的真實性與司法效力。
其次是互動性。區塊鏈公證書的生成過程中，申請人、公證機構的行動是互動的——申請人提交申請、公證機構人工智慧審核、制證、出證、數據歸檔、申請人查詢各環節交叉進行。不同於傳統公證中，申請人提交申請後，更多地處於被動等待的狀態，降低了申請人的參與度。
再次是動態性。區塊鏈公證書生成的過程中，證據文件是個動態的生成過程，申請公證書的過程就是公證證據生成的過程，這個過程本身就是公證書的一部分。而傳統的公證，則是在公證之前，證據文件已經基本定型，公證處所做的只是一個確認蓋章的過程，公證的糾紛預防性功能有所弱化。

正是由於區塊鏈公證書在運作機理方面與傳統公證書有著諸多大不相同的地方，從而決定了其之於傳統公證書的絕對優勢。它的同步性特徵，一方面滿足了數字時代民眾對辦事效率的要求；另一方面也加強了公證文書的真實性及法律有效性。它的互動性特徵則適應了強調互動的互聯網時代思維，使得公證的參與各方進入了積極的互動狀態。最後，區塊鏈公證書生成時的動態性，也極大發揮了公證機構的能動性，而不是被動確認已有證據文件，能夠更充分發揮公證原本就有的預防性功能。

G. 區塊鏈技術中集體維護的特徵是什麼

區塊鏈技術中集體維護的特徵是：區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法。特徵屬性包括去中心化、開放性、自治性、信息不可篡改、匿名性。