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區塊鏈如何保證唯一性

發布時間: 2022-04-02 06:28:55

區塊鏈如何應用

1、金融領域:

區塊鏈在國際匯兌、信用證、股權登記和證券交易所等金融領域有著潛在的巨大應用價值。將區塊鏈技術應用在金融行業中,能夠省去第三方中介環節,實現點對點的直接對接,從而在大大降低成本的同時,快速完成交易支付。

2、物聯網和物流領域:

區塊鏈在物聯網和物流領域也可以天然結合。通過區塊鏈可以降低物流成本,追溯物品的生產和運送過程,並且提高供應鏈管理的效率。該領域被認為是區塊鏈一個很有前景的應用方向。

3、公共服務領域:

區塊鏈在公共管理、能源、交通等領域都與民眾的生產生活息息相關,但是這些領域的中心化特質也帶來了一些問題,可以用區塊鏈來改造。區塊鏈提供的去中心化的完全分布式DNS服務通過網路中各個節點之間的點對點數據傳輸服務就能實現域名的查詢和解析,可用於確保某個重要的基礎設施的操作系統和固件沒有被篡改,可以監控軟體的狀態和完整性,發現不良的篡改,並確保使用了物聯網技術的系統所傳輸的數據沒用經過篡改。

4、數字版權領域:

通過區塊鏈技術,可以對作品進行鑒權,證明文字、視頻、音頻等作品的存在,保證權屬的真實、唯一性。作品在區塊鏈上被確權後,後續交易都會進行實時記錄,實現數字版權全生命周期管理,也可作為司法取證中的技術性保障。例如,美國紐約一家創業公司MineLabs開發了一個基於區塊鏈的元數據協議,這個名為Mediachain的系統利用IPFS文件系統,實現數字作品版權保護,主要是面向數字圖片的版權保護應用。

5、保險領域:

在保險理賠方面,保險機構負責資金歸集、投資、理賠,往往管理和運營成本較高。通過智能合約的應用,既無需投保人申請,也無需保險公司批准,只要觸發理賠條件,實現保單自動理賠。一個典型的應用案例就是LenderBot,是2016年由區塊鏈企業Stratumn、德勤與支付服務商Lemonway合作推出,它允許人們通過FacebookMessenger的聊天功能,注冊定製化的微保險產品,為個人之間交換的高價值物品進行投保,而區塊鏈在貸款合同中代替了第三方角色。

6、公益領域:

區塊鏈上存儲的數據,高可靠且不可篡改,天然適合用在社會公益場景。公益流程中的相關信息,如捐贈項目、募集明細、資金流向、受助人反饋等,均可以存放於區塊鏈上,並且有條件地進行透明公開公示,方便社會監督。

❷ 區塊如何連接成區塊鏈

區塊鏈如何保證依次順序相連?
區塊鏈由一串使用密碼學演算法產生的區塊連接而成。每一個區塊上寫滿了交易記錄,區塊按順序相連形成鏈狀結構,也就是區塊鏈大賬本。
比特幣為例,礦工在生成新區塊時,需要根據前一個區塊的哈希值、新交易區塊和隨機數,來計算新的哈希值和隨機數。也就是說每一個區塊都是在前一個區塊數據的基礎上生成的,該機制保證了區塊鏈數據的唯一性。
因為交易記錄細微的變化也會徹底改變哈希值的結果,所以礦工在進行算力競爭的時候無法作弊,每個礦工都必須等前一個區塊生成之後才能根據前一個區塊的數據開始計算符合條件的隨機數,保證了挖礦的公平性。

❸ 區塊鏈技術上的時間戳是唯一不變的嗎

每個加蓋時間戳生成的區塊都獨一無二。
金窩窩集團分析區塊鏈中的時間戳從生成的一刻起就存在於區塊鏈之中,它對應的是每一次交易記錄的認證,證明交易記錄的真實性。
時間戳是直接寫在區塊鏈中的,而區塊鏈中已經生成的區塊不可篡改,因為一旦篡改,生成的哈希值就會變化,從而變成一個無效的數據。

❹ 如何利用區塊鏈技術進行確權存證

創新是發展的源動力,保護知識產權就是保護和激勵創新,進而推動經濟社會的進步發展。

以易保全旗下區塊鏈知識產權保護平台——微版權為例,微版權將知識產權保護與數字科技相結合,利用區塊鏈存儲穩定和不易篡改等特性,將作品數據以Hash加密的形式存儲在區塊鏈上進行區塊鏈確權,幫助用戶將作品的相關信息登記在鏈。

❺ 區塊鏈如何解決產品溯源的問題

旺鏈科技藉助區塊鏈技術,並採用聯盟鏈節點,將商品原材料流通過程、生產過程、商品流通過程、營銷過程的信息進行整合並寫入區塊鏈,利用區塊鏈防篡改的屬性,實現一物一碼全流程正品追溯

❻ 為什麼說虛擬幣是區塊鏈存在的唯一意義

為什麼說虛擬幣是區塊鏈存在的唯一意義
區塊鏈已經是一個世人皆知的名詞了,有人甚至斷言,未來人類社會的一切都將以區塊鏈為基石。但若問區塊鏈究竟是個什麼技術,各路「專家」的解釋可謂語焉不詳:有些堆砌常人不可理解的術語,有些大談其潛在應用,有些乾脆冠之以「第四次工業革命」——至於區塊鏈的本質,大家終究還是不甚了了。
之所以閃爍其詞,原因並不難猜。就功能而言,區塊鏈無非是一個特殊方式加密的公共資料庫,這種毫不性感的概念是沒法用來炒作的。當然,區塊鏈吸睛如斯,其內涵和外延不可能如其功能般缺乏營養。要把它講清楚,我們需要了解大量技術本體以外的信息,而其中的重中之重便是以比特幣為代表的虛擬幣。
區塊鏈的痛點
放在五年前,世上並無太多人知道什麼是區塊鏈。作為比特幣的底層技術,這個系統以數據塊(block)的形式進行傳輸,並以末端追加的方式將數據塊連成鏈狀(chain),因而得名區塊鏈(blockchain)。從技術層面看,區塊鏈和之前存在的IT技術之間沒有顯著的壁壘,並無革新性的進步;但從價值觀層面看,它們則有根本性的不同——以前所有的技術都旨在提高效率,而區塊鏈是反其道而行之的。
鑒於比特幣是區塊鏈標志性的存在,我們不妨拿它作為樣本。
比特幣體系內的每一筆交易記賬都在全網范圍內由無數個用戶驗證,驗證通過後,該次交易才能成立。而第一個成功記賬的用戶可以得到一定量的比特幣獎勵。這個信息處理過程俗稱「挖礦」。目前比特幣系統的活躍用戶數約500萬人,2017年全年處理量約3000萬筆交易。3000萬筆是個什麼體量呢?2017年11月11日這一天時間里支付寶完成了14.8億筆交易,約為比特幣全年交易量的50倍。
這個差距並不說明太大問題。畢竟比特幣的用戶數遠低於支付寶,應用場景也遠少於支付寶,所以交易量有數量級的差別並不奇怪。真正說明問題的,是支持這3000萬筆交易所消耗的電量:外媒Digiconomist公布,2017年比特幣系統消耗的電能達到了300億度,佔全球耗電量的0.13%,超過數十個國家的全國年用電量。換言之,處理一筆交易,比特幣系統平均需要消耗1000度電;以我國居民電價計,相當於每個活躍用戶人均承擔電費3000元。如此匪夷所思的耗電量意味著巨大的算力配置,這與其渺小的處理功能形成了強烈反差。
「去中心化」的低效,不只體現在算力,還體現在數據存儲。
繼續以比特幣為例,眾所周知,比特幣(區塊鏈技術)要求用戶分布式儲存公共賬本。其背後的邏輯很奇葩:「去中心化」理念認為中心賬本的管理者會作假,故賬本的存儲必須公共化。目前完整的比特幣公共賬本大小已經超過150GB,並以每年數十GB的速度快速遞增——僅僅為了支持500萬用戶每年3000萬筆交易。如果有朝一日其處理量與目前的支付寶比肩,那每年比特幣賬本的大小將增加超過500TB。這相當於把支付寶伺服器的存儲數據在所有用戶的個人電腦上進行備份,其荒謬性是顯而易見的。
為了解決這個問題,比特幣系統現在允許用戶存儲不完整的公共賬本,即「輕錢包」,但其交易驗證仍然依賴網路上其他人的完整賬本。我們試想,當公共賬本大到絕大多數人都無力完整存儲的時候,僅剩的那些完整用戶節點不就又成了中心賬本嗎?
把視野延伸到虛擬幣以外的區塊鏈應用(如果存在的話),公共賬本需要記錄的將不僅僅是純數字的交易金額,還可能是每一輛車的保險信息、每一個人的信用信息,這些多維度的數據若也要「去中心化」存儲在每個用戶的終端上,那我們需要的將是天文數字級的存儲空間。短時間內,這將是一個不可能解決的難題。
從哲學高度講,科學的本質是懷疑,宗教的本質是相信。區塊鏈作為科技范疇內的概念,是如何讓眾人無視諸多悖論、淪為其信徒的呢?答案當然也離不開比特幣,這個現世的造富奇跡。
比特幣的哲學
不知從何時起,大佬們開始刻意把比特幣和區塊鏈作為兩個概念割裂開來,眾口一詞稱比特幣只是區塊鏈的應用之一。
其中的動機是多樣的。
但凡稍有經濟學常識的人都知道,比特幣不可能成為正常經濟體的通行貨幣。它自帶通縮屬性,無視貨幣政策,與現代經濟理論八字不合。更重要的原因是,它所挑戰的信用貨幣,實在是過於強大了。全世界除了少數幾個失敗國家,清一色都是基於政府信用發行貨幣的。信用貨幣之所以也被稱為法幣,是因為絕大多數國家都用法律明確規定,本國貨幣為國內流通領域「必須接受」的一般等價物。通過這種方式,國家確保信用貨幣不被拒絕,也同時保證了貨幣持有人的權利不受侵害。換言之,信用貨幣並不是憑空發行的,它背後有政府信用背書,有國家機器撐腰。
而比特幣的發行機制(也就是挖礦),其用意就是把政府的貨幣集權「去中心化」,背後則是對政府存在之合理性的質疑。
前面已經提到過,「去中心化」的邏輯出發點是對中心化機構的不信任。比特幣原教旨信徒之所以選擇用「機器共識」來代替「制度共識」,根本上的理由是認為政府主導的貨幣發行制度無法體現公平正義——通脹、貧富不均——這些比特幣試圖解決的問題,無不指向建制。從這個角度看,比特幣低效的共識機制也就有了「效率換公平」的哲學意義。
如果技術的進步終將讓損失的效率忽略不計,那是否意味著「不值得信任的」中心化機構就無需存在呢?
這是一個危險的問題,好在我們暫時不必作答——因為比特幣的「公平化」嘗試已經基本失敗了。
比特幣設計者的初衷,是希望比特幣參與者在同一時期能大致機會均等地獲得比特幣。為此設計了一個相當精巧而理想化的區塊鏈演算法,也就是所謂的PoW(ProofofWork,工作量證明)機制。通過窮舉隨機數變數,第一個得到特定要求哈希函數值(Hash)的用戶將有權記賬該輪交易,並獲得對應的比特幣獎勵。基於PoW機制,每個用戶獲得比特幣的概率直接由他貢獻的算力決定,投入越多,回報越多,看似合情合理。
當然,事情沒那麼簡單。
一方面,比特幣的PoW是極其耗能的,每次生成隨機數獲得特定要求哈希值的預期概率是1/62^18(不到億億億億分之一),所以全體設備需要海量的窮舉運算才能決出記賬權。比特幣高昂的運行成本極大程度上應歸功於這個「公平」的激勵機制。
另一方面,比特幣設計者對算力分布做出了嚴重誤判。他本以為用戶會老老實實用CPU運行挖礦程序,而受限於CPU的核心個數和成本,單一用戶不太可能集中太多算力。然而後來發生的事情大家都已經了解了,從GPU到礦機,再到大型礦坑,一個旨在去中心化的系統已經近乎寡頭化。
比特幣之所以會嚴重背離其理念,原因其實並不偶然。
規模化的生產給「礦業巨頭」帶來了諸多好處:更強的電費議價能力,更高的固定資產利用效率,更低的綜合人力成本,更薄的研發攤銷成本。即便是比特幣這樣的虛擬產品,其生產過程終究還是符合邊際成本遞減這一樸素的經濟學規律,這便是中心化存在的必然性。從自然科學角度看,類似的結論同樣成立:一盤散沙的個體是熵值最高的狀態,而高熵意味著無能。
有些人認為,是PoW扭曲了比特幣理念,降低了效率,誘發了算力競爭,把它廢止了問題就能迎刃而解。於是他們設計了PoS、DPoS等新的激勵機制。依我愚見,這些努力是不會有結果的,因為在「效率」和「公平」這個蹺蹺板上,你不可能滿足所有人,甚至不可能滿足大多數人。
說得再玄一點:任何一種虛擬幣激勵機制都是一套經濟制度——「死的制度」不可能保證一個動態經濟體系穩定運轉,只有「活的人」可以。
脫幣化的困境
由於比特幣的種種問題,圈內的有識之士意識到,繼續把區塊鏈和比特幣綁定在一起,必將一損俱損,以「技術無罪」的名義切割關系已是當務之急。這不單是應時勢,更是遂人願:比特幣的影響已經過於深遠,若不把區塊鏈解放出來,後來者的致富空間將被壓榨殆盡。
然而,區塊鏈真的可能脫幣化嗎?
很多不明真相的普通人,甚至一些知名投資者都覺得「真實,不可篡改」的區塊鏈單憑技術本身便存在無限的價值。
對此我要說,這中間誤會太大了。
比如銀行間結算,即便區塊鏈系統成功完成了記賬操作,但某無賴銀行拒絕對外打款,區塊鏈能代替法律、保證對手銀行權利不受侵害嗎?再如產品防偽,即便二維碼全程無誤,但賣家第一時間在盒子里裝的就是次品,區塊鏈能施展魔法、讓顧客順利收到正品嗎?事實上,區塊鏈的「真實,不可篡改」,充其量只能作用於虛擬信息,它的觸角根本伸不到現實世界。
然而,現在這些概念正被有意無意地濫用。負責任地說,大部分號稱前景遠大的區塊鏈應用,完全是基於「真實,不可篡改」字面意思的臆想,提出這些應用的人並不理解區塊鏈技術本身,他們找到的只是一些以「真實性」為痛點的應用場景而已——而此類場景當然是無處不在的。然而,最後所有人都會發現,即便克服了低效冗餘安全性等眾多難題,想像中的區塊鏈需求依舊不會出現。
因為這很大程度上不是個技術問題,而是個經濟問題。
區塊鏈的「去中心化」設計意味著系統運行成本會被分攤到每個用戶頭上,但理性人的天性從來都不是共享和奉獻,而是搭便車。以比特幣為例,且不講礦機之類的硬體投資,僅是電費一項,活躍用戶人均就要支付每年3000元人民幣。如果區塊鏈應用不產生切實的個體收益,就不會有自發的參與者,即便勉強參與了,其可靠性亦會存疑。所以,區塊鏈的商業應用斷不能和激勵機制脫鉤。
說得更深入點,區塊鏈的共識,並不單單是技術上的公共賬本共識,更是對區塊鏈價值介質的共識。比如在比特幣系統里,如果沒有激勵機制,抑或比特幣一文不值,那就不會有人提供算力,就不會有人提供存儲空間,就不會有人傳教佈道——比特幣本身就是系統的價值,理念和技術都只是美好的故事。
現在媒體報道的各種區塊鏈應用,總結起來無非兩種:要麼就是借題材炒作,在中心化機構的交易中強行套用區塊鏈演算法;要麼就是純粹的「展望」,絲毫不考慮實現的方式和難度。出於某些原因,這些媒體在鼓吹區塊鏈的過程中達成了奇妙的默契,絕口不提虛擬幣,這對大家產生了嚴重誤導,以為區塊鏈只是一個純粹的網路技術。事實上,如果確有名副其實的區塊鏈生態出現,那白皮書最後圖窮匕見的,必定是虛擬幣。
據此,我們不妨重新審視下虛擬幣和區塊鏈的關系。
圈內有個說法,稱「區塊鏈為本,虛擬幣為用」,此話的真偽甚是難辨。
挑明了說,區塊鏈的本質是虛擬幣為了建立「公平激勵機制」而創造的特定演算法,所謂的「區塊鏈為本,虛擬幣為用」無異於買櫝還珠。在此我們大可斷言,一旦失去虛擬幣這個靈魂,區塊鏈就不存在價值。
這個論點或讓人一時難以接受,但邏輯上並無太多不妥。
所謂「產生價值」,無非三個標准:創造需求,降低成本,重塑公平。從成本看,區塊鏈之於中心化可謂毫無優勢;從公平看,宏大的比特幣社會實驗已然揭開分曉。那麼唯一留有懸念的,就是區塊鏈是否「創造需求」了。
這時候幣圈人可以跳出來斬釘截鐵說,當然有需求,你看這風起雲涌的ICO!
ICO的狂歡
ICO,全稱InitialCoinOffering,即首次代幣發行。簡而言之就是把早期項目的特定虛擬幣,以比特幣等通用虛擬幣作價,向公眾發售份額的眾籌融資行為。所謂的「早期項目」有多早呢?組一個團隊再寫一個白皮書就夠了。如果有閑工夫,順便做個PPT那算是相當勤奮了。至於盡職調查、財務分析,那都完全不需要,因為大部分項目一分錢營業收入都沒有。
「特定虛擬幣」這個稱呼略有點不專業,在幣圈通行的叫法應是token,高雅點的翻譯叫「通證」。在白皮書里,項目團隊會畫出各種大餅,告訴你將來自家通證會有多大「價值」。但你若想知道通證究竟是個什麼東西,不好意思,區塊鏈圈子有一個優良傳統,叫「語焉不詳」。
出於某些意味深長的原因,大部分ICO的法律文書(LegalDocuments)都是純英文的,而通證的真實定義其實就藏在其中。幾乎所有ICO都在法律文書里作了類似如下的規定:「通證不授予白皮書所規定回報以外的任何權利,且僅在項目成功時方能生效。眾籌投資者對項目發展和管理不可施予任何影響。通證不代表投資者對項目擁有任何形式的所有權,亦不可憑此獲得項目相關的未來收入和知識產權。」
這段讓人瞠目結舌的文字,說白了就是:雖然你出了錢,但你什麼都不是。ICO眾籌並不是我們過去知道的那個眾籌,投資者花錢買到的不是股份,而是籌碼,什麼時候莊家不玩了,籌碼就歸為空氣——且不講大多數莊家根本玩不起來。
沒有底層資產,沒有主體信用,沒有商業模式,沒有法律保障,這樣的虛擬幣,賣得出去嗎?答案竟然是肯定的。
這一切看似荒謬絕倫,但背後的邏輯其實非常簡單:因為很多人通過ICO賺了錢。
建團隊寫白皮書是ICO產業鏈的第一環,緊接著要拉大佬站台,到境外「交易所」發幣,虛擬幣上線了還要操縱幣價吸引更多炒家入場,最後看準時機套現離場就算走完了全程。有人在這個游戲中直接實現了財務自由;有些雖然沒吃到肉,但也喝到了湯。
面對門檻如此低的造富奇跡,任誰都要心動一下。
但是,如果項目本身無法盈利,那不管如何包裝美化,ICO終究還是個零和游戲——如果有人賺得盆滿缽滿,那肯定有人賠得底褲不剩。這就像我們熟知的傳銷,所有人都知道接最後一棒會死,但都覺得自己不會接到最後一棒。
那區塊鏈在ICO大潮中究竟扮演了什麼角色呢?
眾所周知,去中心化、去信用化和公平公正,這些都是區塊鏈標榜的理念。我們反觀ICO:若要上線發幣,就必須向中心化的交易所支付巨額「上幣費」,這是何等的「去中心化」?項目團隊欺詐橫行、幣圈媒體刻意誤導、交易賬戶頻遭黑客,這是何等的「去信用化」?莊家大鱷肆意哄抬價格,牟取暴利,傾軋韭菜,這是何等的「公平公正」?事實上,除了提供虛擬幣和噱頭,區塊鏈在幣圈什麼都不是。更具諷刺意味的是,很多ICO發行的虛擬幣甚至都沒有基於區塊鏈技術。
所以,ICO不是區塊鏈創造的需求,而是區塊鏈之恥。
鏈和幣的未來
既然我們已經知道虛擬幣是區塊鏈存在的唯一價值,那麼對於區塊鏈未來的分析也就有了大致的思路。
法定貨幣充分電子化的當下,基於區塊鏈技術的虛擬幣在正常社會生活中並無太多實用價值。但置於特殊場景,虛擬幣卻有一個電子法幣不可復制的優點,那就是隱私性。
但凡以銀行作為支付通道的交易,都是能被監管的,如果當局願意,他們可以知道你把錢給了誰,這筆交易的背景,發生的時點,一切的一切。所以在比特幣問世之前,絕大多數見不得人的交易都是用現金完成的。你只見過黑幫片里提著一大箱子現金去買毒品,絕對看不到帶著一個POS機過去的。
而比特幣的橫空出世,革新了洗錢、販毒和黑市軍火買賣。有了這種完全匿名的貨幣,不法分子再也不必為一箱箱現金提心吊膽,再也不必為連號的美元支付折價了——比特幣就是便攜的黃金,正如它的設計理念一樣。
所以,比特幣及其替代品是不可能被徹底消滅的,因為逃脫監管的需求將永遠存在。
只要虛擬幣不死,區塊鏈經濟就一定有生存的空間,因為虛擬幣代表的價值必然需要兌現的途徑,而這個途徑不可能永遠是法幣。
這里要插一句,最近區塊鏈和中心化賬本的妥協產物,比如雷電網路等,正逐漸露出頭角。原理上中心賬本能大幅提高處理效率,適應大規模高頻次應用,但如果虛擬幣核心用戶的主要訴求是脫離監管,那麼這個功能可能並不會受歡迎。結果如何,不久便知。
另一個大家關心的問題是:風起雲涌的ICO會導致虛擬幣大爆發嗎?答案當然是否定的。
虛擬幣不受法律強制保護,所以其公眾接受度很大程度上決定了它的價值和前途。在接受法幣支付時,我們默認自己得到的法幣,別人也同樣會接受,其面值在流通過程中不產生任何折價,具有100%的流動性。虛擬幣的場合情況就不一樣了,由於缺乏流動性量化指標,我們只能根據公眾對其接受度的籠統判斷,決定是否接受該種虛擬幣支付。這種判斷方式會形成強大的馬太效應,因為公眾的選擇會迅速趨同。
另一方面,公眾自發接受的貨幣種類也是有上限的。拿共享單車打個比方,我們會給摩拜充押金,會給OFO充押金,心很大的還會給Bluegogo充押金,敢問同時給4種以上共享單車充過押金的人有多少?通常情況下,大眾對於同質化功能的接受上限僅有「三個」。在貨幣的場合,法幣第一的位置無法動搖,第二多半是比特幣,第三是以太坊——所以很不幸,不出意外其他所有虛擬幣都長不大。
有人會說,這是基於公鏈的判斷,我們還有私鏈和聯盟鏈。
在這里,我們要旗幟鮮明地站定立場:私鏈就是個中心賬本,和區塊鏈理念一點關系都沒有。至於聯盟鏈,相關的誤解就更多些。比方說,現在很多聯盟鏈的構想是沒有token成分的,這便是最大的誤解。如之前分析,若沒有激勵機制,高頻應用會變成低頻應用搭便車的工具,更差的情況甚至連價值傳輸的介質都會缺失。另外,如果不同應用間token價值的兌現方式存在區別,聯盟內部的套利也將不可避免。總之,聯盟鏈和公鏈相比,除了隱私性略有提高外,問題只多不少。Token泛用性的差距意味著它只能在公鏈的陰影下靠底層資產價值苟延殘喘。
綜上,我們對於未來區塊鏈的應用范圍也就有了基本的認識:大部分自然生長的區塊鏈經濟,都將基於比特幣和以太坊存在。這里說的自然生長,特指與中心化機構強行附會的偽區塊鏈進行區別。無論是銀行間結算、產品防偽還是其他任何場景,如果參與主體間的共識和信任早已存在,那所謂的區塊鏈應用充其量只是個資料庫,而且不會是最優設計的資料庫。
最後一個問題:區塊鏈的熱潮什麼時候會退去呢?
這是一個很難回答的問題。不過有句話說得好:你可以在一個時間愚弄所有人,也可以永遠愚弄一個人,但不可能永遠愚弄所有人。

❼ 區塊鏈技術能保證企業或個人的隱私不會遭到侵犯和泄露嗎

金窩窩網路認為隱私保護正是區塊鏈的優勢所在。綜合運用密碼學、分布式結構等技術手段來保護隱私。
金窩窩將運用區塊鏈技術推進大數據商用的合法化。區塊鏈技術的加密性,可以確保在調用大數據的同時,更好地保護數據來源的私密性 。

❽ 區塊鏈使用安全如何來保證呢

區塊鏈本身解決的就是陌生人之間大規模協作問題,即陌生人在不需要彼此信任的情況下就可以相互協作。那麼如何保證陌生人之間的信任來實現彼此的共識機制呢?中心化的系統利用的是可信的第三方背書,比如銀行,銀行在老百姓看來是可靠的值得信任的機構,老百姓可以信賴銀行,由銀行解決現實中的糾紛問題。但是,去中心化的區塊鏈是如何保證信任的呢?
實際上,區塊鏈是利用現代密碼學的基礎原理來確保其安全機制的。密碼學和安全領域所涉及的知識體系十分繁雜,我這里只介紹與區塊鏈相關的密碼學基礎知識,包括Hash演算法、加密演算法、信息摘要和數字簽名、零知識證明、量子密碼學等。您可以通過這節課來了解運用密碼學技術下的區塊鏈如何保證其機密性、完整性、認證性和不可抵賴性。
基礎課程第七課 區塊鏈安全基礎知識
一、哈希演算法(Hash演算法)
哈希函數(Hash),又稱為散列函數。哈希函數:Hash(原始信息) = 摘要信息,哈希函數能將任意長度的二進制明文串映射為較短的(一般是固定長度的)二進制串(Hash值)。
一個好的哈希演算法具備以下4個特點:
1、 一一對應:同樣的明文輸入和哈希演算法,總能得到相同的摘要信息輸出。
2、 輸入敏感:明文輸入哪怕發生任何最微小的變化,新產生的摘要信息都會發生較大變化,與原來的輸出差異巨大。
3、 易於驗證:明文輸入和哈希演算法都是公開的,任何人都可以自行計算,輸出的哈希值是否正確。
4、 不可逆:如果只有輸出的哈希值,由哈希演算法是絕對無法反推出明文的。
5、 沖突避免:很難找到兩段內容不同的明文,而它們的Hash值一致(發生碰撞)。
舉例說明:
Hash(張三借給李四10萬,借期6個月) = 123456789012
賬本上記錄了123456789012這樣一條記錄。
可以看出哈希函數有4個作用:
簡化信息
很好理解,哈希後的信息變短了。
標識信息
可以使用123456789012來標識原始信息,摘要信息也稱為原始信息的id。
隱匿信息
賬本是123456789012這樣一條記錄,原始信息被隱匿。
驗證信息
假如李四在還款時欺騙說,張三隻借給李四5萬,雙方可以用哈希取值後與之前記錄的哈希值123456789012來驗證原始信息
Hash(張三借給李四5萬,借期6個月)=987654321098
987654321098與123456789012完全不同,則證明李四說謊了,則成功的保證了信息的不可篡改性。
常見的Hash演算法包括MD4、MD5、SHA系列演算法,現在主流領域使用的基本都是SHA系列演算法。SHA(Secure Hash Algorithm)並非一個演算法,而是一組hash演算法。最初是SHA-1系列,現在主流應用的是SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512演算法(通稱SHA-2),最近也提出了SHA-3相關演算法,如以太坊所使用的KECCAK-256就是屬於這種演算法。
MD5是一個非常經典的Hash演算法,不過可惜的是它和SHA-1演算法都已經被破解,被業內認為其安全性不足以應用於商業場景,一般推薦至少是SHA2-256或者更安全的演算法。
哈希演算法在區塊鏈中得到廣泛使用,例如區塊中,後一個區塊均會包含前一個區塊的哈希值,並且以後一個區塊的內容+前一個區塊的哈希值共同計算後一個區塊的哈希值,保證了鏈的連續性和不可篡改性。
二、加解密演算法
加解密演算法是密碼學的核心技術,從設計理念上可以分為兩大基礎類型:對稱加密演算法與非對稱加密演算法。根據加解密過程中所使用的密鑰是否相同來加以區分,兩種模式適用於不同的需求,恰好形成互補關系,有時也可以組合使用,形成混合加密機制。
對稱加密演算法(symmetric cryptography,又稱公共密鑰加密,common-key cryptography),加解密的密鑰都是相同的,其優勢是計算效率高,加密強度高;其缺點是需要提前共享密鑰,容易泄露丟失密鑰。常見的演算法有DES、3DES、AES等。
非對稱加密演算法(asymmetric cryptography,又稱公鑰加密,public-key cryptography),與加解密的密鑰是不同的,其優勢是無需提前共享密鑰;其缺點在於計算效率低,只能加密篇幅較短的內容。常見的演算法有RSA、SM2、ElGamal和橢圓曲線系列演算法等。 對稱加密演算法,適用於大量數據的加解密過程;不能用於簽名場景:並且往往需要提前分發好密鑰。非對稱加密演算法一般適用於簽名場景或密鑰協商,但是不適於大量數據的加解密。
三、信息摘要和數字簽名
顧名思義,信息摘要是對信息內容進行Hash運算,獲取唯一的摘要值來替代原始完整的信息內容。信息摘要是Hash演算法最重要的一個用途。利用Hash函數的抗碰撞性特點,信息摘要可以解決內容未被篡改過的問題。
數字簽名與在紙質合同上簽名確認合同內容和證明身份類似,數字簽名基於非對稱加密,既可以用於證明某數字內容的完整性,同時又可以確認來源(或不可抵賴)。
我們對數字簽名有兩個特性要求,使其與我們對手寫簽名的預期一致。第一,只有你自己可以製作本人的簽名,但是任何看到它的人都可以驗證其有效性;第二,我們希望簽名只與某一特定文件有關,而不支持其他文件。這些都可以通過我們上面的非對稱加密演算法來實現數字簽名。
在實踐中,我們一般都是對信息的哈希值進行簽名,而不是對信息本身進行簽名,這是由非對稱加密演算法的效率所決定的。相對應於區塊鏈中,則是對哈希指針進行簽名,如果用這種方式,前面的是整個結構,而非僅僅哈希指針本身。
四 、零知識證明(Zero Knowledge proof)
零知識證明是指證明者在不向驗證者提供任何額外信息的前提下,使驗證者相信某個論斷是正確的。
零知識證明一般滿足三個條件:
1、 完整性(Complteness):真實的證明可以讓驗證者成功驗證;
2、 可靠性(Soundness):虛假的證明無法讓驗證者通過驗證;
3、 零知識(Zero-Knowledge):如果得到證明,無法從證明過程中獲知證明信息之外的任何信息。
五、量子密碼學(Quantum cryptography)
隨著量子計算和量子通信的研究受到越來越多的關注,未來量子密碼學將對密碼學信息安全產生巨大沖擊。
量子計算的核心原理就是利用量子比特可以同時處於多個相干疊加態,理論上可以通過少量量子比特來表達大量信息,同時進行處理,大大提高計算速度。
這樣的話,目前的大量加密演算法,從理論上來說都是不可靠的,是可被破解的,那麼使得加密演算法不得不升級換代,否則就會被量子計算所攻破。
眾所周知,量子計算現在還僅停留在理論階段,距離大規模商用還有較遠的距離。不過新一代的加密演算法,都要考慮到這種情況存在的可能性。

❾ 區塊鏈身份識別唯一證明的私鑰丟了怎麼辦

具體指的是什麼?如果這里指的是比特幣區塊鏈的私鑰,那麼是找不回來了,這個私鑰本身就是隨機計算的字元串,只能用私鑰推導錢包地址,不能反過來。

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