區塊鏈原理與技術應用趙其剛

『壹』 淺析區塊鏈技術的應用

淺析區塊鏈技術的應用
對於最近大熱的區塊鏈技術，相信很多人並不了解它的適用場景。雖然理論層面上任何跟數字網路相關的行業都能夠應用，而從落地成本的角度講，有下面這么幾個行業更加契合區塊鏈技術。
由於區塊鏈的本質就是一個分布式記賬的賬本，而以比特幣、以太坊為代表的數字貨幣也是一種非常簡潔而安全的結算方式。在金融領域最重要的也就是記賬以及清算過程，通過區塊鏈技術可以大幅提升傳統銀行以及金融業的效率。
不過以上這些也都是發揮了區塊鏈的基礎功能，其中還有很多可以提升的空間，目前世界范圍內尚沒有一個成熟的區塊鏈金融項目落地，我們還有很長的路要走。

談到區塊鏈的應用，首先我們想到的就是銀行、金融行業，由於區塊鏈的本質就是一個分布式記賬系統，用於金融行業算是最為契合。基於區塊鏈的數字貨幣，也可以應用於交易以及清算以及結算等，利用區塊鏈的安全性和去中心化保障記賬的安全性，當下各大國家都在探索此項應用。
此外政府機構的許多業務也非常適合區塊鏈技術的應用，例如對於居民身份信息的管理，所有權記錄以及產品監督等等。通過分布式不可篡改記錄來確保關鍵信息的安全型和隱秘性。愛爾蘭等許多國家已經將此項開發計劃納入短期目標，也是區塊鏈較為常見的使用領域之一。
金融領域：金融領域算是區塊鏈除了比特幣應用之外應用最多的一個領域了，畢竟金融發展也摻雜者貨幣與數字貨幣。尤其近兩年數字貨幣的發展也帶動了區塊鏈的應用。
關於區塊鏈欺騙，區塊鏈剛剛興起的時候，遭到很多人的質疑，被稱為區塊鏈欺騙。而現在區各國的首席經濟學家都開始戒除研究區塊鏈，證明區塊鏈正在逐漸被大眾所接受。
此外，由於以太坊只能合約的出現，區塊鏈也可以更好的協助資源共享相關行業，例如我們常見的共享單車等產品。再比如醫療領域，我們也可以使用區塊鏈技術提升效率和安全，是這個行業得到質變。
相信大家已經對區塊鏈的實際應用有一個初步的認識了，反觀國內前段時間的ICO熱，大量的諸如狗鏈一類不靠譜的項目強行炒概念，顯然是國內投資者對區塊鏈應用領域不夠了解，所以叫停ICO除了規范行業之外也是對投資大眾的保護。

『貳』 區塊鏈技術的意義區塊鏈技術的原理

區塊鏈原理要了解透徹就必須從它的誕生與發展來進行系統的了解，從而從多個角度來更清晰的辨別區塊鏈原理。區塊鏈技術（Block Chain）是指通過去中心化的方式集體維護一個可靠資料庫的技術方案。該技術方案主要讓區塊（Block）通過密碼學方法相關聯起來，每個數據塊包含了一定時間內的系統全部數據信息，並且生成數字簽名以驗證信息的有效性並鏈接到下一個數據塊形成一條主鏈（Chain）。

區塊（Block）是區塊鏈中的一條記錄，包含並確認待處理的交易。

挖礦（Mining）指通過計算形成新的區塊，是交易的支持者利用自身的計算機硬體為網路做數學計算進行交易確認和提高安全性的過程。以比特幣為例：交易支持者（礦工）在電腦上運行比特幣軟體不斷計算軟體提供的復雜的密碼學問題來保證交易的進行。作為對他們服務的獎勵，礦工可以得到他們所確認的交易中包含的手續費，以及新創建的比特幣。

對等式網路（Peer-to-Peer Network）是指通過允許單個節點與其他節點直接交互，從而實現整個系統像有組織的集體一樣運作的系統。以比特幣為例：網路以這樣一種方式構建——每個用戶都在傳播其他用戶的交易。而且重要的是，不需要銀行或其他金融機構作為第三方。

哈希散列(Hash)是密碼學里的經典技術，把任意長度的輸入通過哈西演算法，變換成固定長度的由字母和數字組成的輸出。

數字簽名（Digital Signature）是一個讓人可以證明所有權的數學機制。

私鑰（Private Key）是一個證明你有權從一個特定的錢包消費電子貨幣的保密數據塊，是通過數字簽名來實現的 。

雙重消費指用戶試圖非法將電子貨幣同時支付給兩個不同的收款人，是電子貨幣的最大風險之一。

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區塊鏈的起源：一種支持比特幣運行的底層技術

區塊鏈的概念首次在2008年末由中本聰（Satoshi Nakamoto）發表在比特幣論壇中的論文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》提出。論文中區塊鏈技術是構建比特幣數據結構與交易信息加密傳輸的基礎技術，該技術實現了比特幣的挖礦與交易。中本聰認為：第一，藉助第三方機構來處理信息的模式擁有點與點之間缺乏信任的內生弱點，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；第二，中介機構的存在，增加了交易成本，限制了實際可行的最小交易規模；第三，數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，則系統將失去價值。基於以上三點現存的問題，中本聰在區塊鏈技術的基礎上，創建了比特幣。

2009年1月3日，中本聰製作了比特幣世界的第一個區塊「創世區塊」並挖出了第一批比特幣50個。

2010年5月21日，佛羅里達程序員用1萬比特幣購買了價值25美元的披薩優惠券，隨著這筆交易誕生了比特幣第一個公允匯率。

2010年7月，第一個比特幣平台成立，新用戶暴增，價格暴漲。

2011年2月，比特幣價格首次達到1美元，此後與英鎊、巴西雷亞爾、波蘭茲羅提匯兌交易平台開張。

2012年，瑞波（Ripple）發布，其作為數字貨幣，利用區塊鏈轉移各國外匯。

2013年，比特幣暴漲。美國財政部發布了虛擬貨幣個人管理條例，首次闡明虛擬貨幣釋義。

2014年，以中國為代表的礦機產業鏈日益成熟，同年，美國IT界認識到了區塊鏈對於數字領域的跨時代創新意義。

2015年，美國納斯達克證券交易所推出基於區塊鏈的數字分類賬技術Linq進行股票的記錄交易與發行。

區塊鏈原理從一個個應用案例中就可以了解清晰了，關於區塊鏈原理的應用也是越來越火熱，近期，花旗集團、日本三菱日聯金融集團、瑞士聯合銀行和德意志銀行等全球大型金融機構，也將應用「區塊鏈」技術，打造快捷、便利、成本低廉的交易作業系統。在金融領域之外，區塊鏈技術也開始應用於保護知識產權、律師公證、網路游戲等有信息透明公開並永久記錄需求的領域。

『叄』 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。

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書名：區塊鏈核心技術與應用

作者：鄒均

豆瓣評分：8.6

出版社：機械工業出版社

出版年份：2018-8-1

頁數：388

內容簡介：

知名專家聯袂推薦，實力專家聯合撰寫，權威性、全面性、透徹性毋庸置疑。深度講解區塊鏈核心技術、平台與應用開發，涵蓋架構、共識、加密、P2P、比特幣、以太坊、Hyperledger、EOS、潛力框架、問題與測評等。本書分為三篇，內容解讀如下。

基礎篇（第1～6章），著重講解區塊鏈技術思想、通用架構和核心技術。該部分寫作時注意通俗易懂且兼顧全局，是學習基石與藍圖，涵蓋區塊鏈思想與價值、通用架構模型、基礎概念與核心技術（加密、共識、P2P網路等）。

實戰篇（第7～9章），講解主流的區塊鏈開發平台比特幣、以太坊、Hyperledger Fabric的核心機制、技術細節，並給出點對點的電子現金系統、智能合約開發、完整的Fabric網路構建與應用開發三個案例。

進階篇（10～12章），為進一步提升讀者開發能力、眼界與研究方向，涵蓋三個方面：① 可能的發展方向，以及一些富有潛力、特色的區塊鏈平台（EOS、Cardano、IOTA等）；② 區塊鏈開發需要考慮的各種問題，包括技術局限、各種安全問題與漏洞、應對措施；③區塊鏈測評，從6個層面和8大類質量指標來設計區塊鏈項目評測點和測試用例。

作者簡介：

鄒均 於斌 庄鵬 邢春曉 等著：鄒均，廣電運通區塊鏈科技有限公司CEO、中關村區塊鏈聯盟副秘書長。主編技術暢銷書《區塊鏈技術指南》，在領先的國際會議和期刊上發表論文20餘篇，其中區塊鏈論文獲IEEE ICWS最佳論文獎，共識演算法論文由國際頂級期刊《Transaction on Service Computing》收錄並刊登。曾榮獲澳中校友會「傑出校友獎」、麥考瑞大學「校長獎」。

於斌，現任北郵在線教育投資集團總裁、中國電子學會區塊鏈專委會委員、中關村區塊鏈產業聯盟專家，是上海財經大學，亞洲財經商學院特聘教授。北京郵電大學通信與信息系統專業博士，主編《金融科技概論》等專著4本，曾獲得國家科技進步二等獎，教育部一等獎。網路教育、金融科技、區塊鏈等領域專家。

庄鵬， IBM全球服務金融服務部高級顧問經理、資深架構師。14年金融行業架構設計與戰略咨詢規劃經驗。擁有豐富的服務轉型、大型企業級分布式系統架構設計、大數據分析、金融支付方面的豐富實施經驗。最近三年專注於區塊鏈和分布式賬本架構研究，區塊鏈相關應用和數字貨幣咨詢研究，多次作為區塊鏈峰會的講師、培訓專家。

邢春曉，清華大學信息技術研究院和互聯網產業研究院副院長，主要研究領域：計算機軟體與理論，資料庫和數據倉庫、大數據管理和分析，知識工程和軟體工程、區塊鏈與數字經濟、智慧城市（政務，商務，文化和醫療健康）等領域。發表學術論文350餘篇，其中SCI 40餘篇、EI 150餘篇，發明專利40項。

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《區塊鏈原理、設計與應用》（楊保華）電子書網盤下載免費在線閱讀

資源鏈接：

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書名：區塊鏈原理、設計與應用

作者：楊保華

豆瓣評分：7.2

出版社：機械工業出版社

出版年份：2017-8-21

頁數：366

內容簡介：

本書由超級賬本核心設計和開發者撰寫，是區塊鏈開發落地專業指南。由淺入深，系統化介紹超級賬本Fabric設計精華、應用開發等。全書分為理論篇和實踐篇兩大部分；第1~3章介紹區塊鏈技術的由來、核心思想及典型的應用場景；第4~5章重點介紹區塊鏈技術中大量出現的分布式系統技術和密碼學安全技術；第6~8章介紹區塊鏈領域的三個典型開源項目：比特幣、以太坊以及超級賬本；第9~11章以超級賬本 Fabric 項目為例，具體講解了安裝部署、配置管理，以及使用 Fabric CA 進行證書管理的實踐經驗；第12章重點剖析超級賬本 Fabric 項目的核心架構設計；第13章介紹區塊鏈應用開發的相關技巧和示例；第14章介紹區塊鏈服務平台的設計與開發，並講解應用超級賬本 Cello 項目構建服務平台的相關知識。本書覆蓋了區塊鏈和分布式賬本領域的最新技術，可幫助讀者深入理解區塊鏈核心原理和典型設計實現，以及高效地開發基於區塊鏈平台的分布式應用。

作者簡介：

楊保華

博士，畢業於清華大學。超級賬本（Hyperledger）大中華區技術工作組主席，IBM 大中華區Blockchain技術社區首席顧問，資深研究員。曾主持多個大規模系統平台的架構設計和研發實施，是區塊鏈、雲計算、大數據等技術的早期研究者和實踐者。他熱愛開源技術，曾貢獻於OpenStack、OpenDaylight 等開源項目，是超級賬本Fabric項目的核心設計和開發者，Cello和Fabric-SDK-Py項目的發起人。個人主頁為https://yeasy.github.com。

陳昌

畢業於清華大學。紙貴科技 CTO，曾任 IBM 高級研究員。技術方向包括雲計算、區塊鏈、機器學習等。他是區塊鏈技術的早期研究和推動者，是超級賬本（Hyperledger）項目的核心開發者。他有豐富的區塊鏈應用實踐經驗，曾負責金融行業區塊鏈解決方案的架構設計和實施，並主導開發了若干區塊鏈服務平台。

『陸』 區塊鏈的工作原理是什麼

最近很火的區塊鏈技術到底是什麼樣的技術呢？區塊鏈技術是被人們認為在金融科技方面最閃亮的一顆星，而且在未來還可能再繼續發展區塊鏈技術，它有非常多的特點，包括數據的一個分布，以及數據的信任度和集體共識機制，最重要的話就是公開透明以及匿名隱私等這一些非常有特點的特性，根據這一些區塊鏈裡面的數據，我們可以得出當代社會的一些基本的信息。

區塊鏈技術就是這么一個安全科學的資料庫。可以簡單的把它理解為一個已經是權威資料庫了，它裡面的基本內容都是屬實的，都是通過別人所驗證以及審核過的。在金融科技方面的話，會非常的容易找到一些想要的數據，這對於做生意的人來說非常的好。

『柒』 區塊鏈技術的應用區塊鏈原理

什麼是區塊鏈技術？區塊鏈是一種分布式共享記賬的技術，它要做的事情就是讓參與的各方能夠在技術層面建立信任關系。區塊鏈可以大致分成兩個層面，一是做區塊鏈底層技術;二是做區塊鏈上層應用，即基於區塊鏈的改造、優化或者創新應用。區塊鏈的核心意義到底是什麼，我們的理解是，區塊鏈最核心的意義是參與方之間建立數據信用，通過單方面的對抗，在明確規定下打造單方面的生態共同保障完整機會，這是一個體系，這種建立可以結束沒有區塊鏈之前的問題，沒有區塊鏈之前，在數據共享的時候是無法做到有新的共享，即使做定向也只是給你一個介面，區塊鏈有了以後，讓參與方是實現信用的共享。

區塊鏈在幾個領域已經開展應用了，第一個數字資產領域，除了我們看到的一些積分、入住卡，也包括各種其他的資產，有資產數據化的過程。

第二個領域是貿易金融領域，因為貿易金融領域本來是多環節參與、多方參與的方式，區塊鏈可以極大提高中間的效率，使得原來很多達到替代品的效果。

第三個領域用到的是股權，是公司股權像一些區域性的股權交易中心，目的是解決股權對交易之間的便捷，是相對流通做一個便捷。目前來看，區塊鏈多中心的體系確實能夠提高效率降低成本的。

布比區塊鏈簡介

布比區塊鏈的定位主要是做商用級的區塊鏈基礎設施服務，主要包括打造區塊鏈系統，並區塊鏈系統上再打造一個具有較高擴展性的支撐系統。而該支撐系統上面就是各行各業的應用。布比更多集中在區塊鏈底層技術，在過去三年左右時間，十幾個人的團隊幾乎全部的精力都用到底層技術的研發。布比區塊鏈之所以選擇積分，跟市場的推進方法有一點關系。大家都知道，區塊鏈是一種非常適合數字資產發行和交易的技術，積分就是一種天然合法合規、由於額度小所以影響又不太大的數字資產。所以拿積分來做數字資產發行的第一個嘗試是非常合適的選擇。基於區塊鏈發行積分，對於積分的流通和互兌互換確實也能帶來很大的幫助。

區塊鏈在改善金融體系中有很多切入點，在不同的環節中最容易突破的是哪一環?

說哪個環節最容易切入，目前還難有特別好的答案。但總的來講，清結算、股權、各種數字資產等環節肯定是區塊鏈適用的范圍。每個領域都同時在切入。目前來看，一個現實的切入路徑是從增量型、外圍型逐漸向核心部件演進，一開始就進入核心是不太可能的。

所謂外圍，以清結算為例，剛開始不可能馬上替換清結算系統，但是可以拿一些局部的清結算業務做概念驗證，逐漸才能到一些大的系統的替換和升級，這也許是一個比較長時間的過程，現在還很難給出一個區塊鏈大規模應用到清結算系統的時間點，要看發展態勢。

區塊鏈並不是一定是沒中心的，所謂去中心化，更多的意義在於建立多中心體系，以更好能夠克服原來各自中心的分散結構。

實際上，當前金融體系各個環節大多都是各有中心，彼此之間有信任的數據共享是幾乎做不到的——盡管能系統對接、API對接，但是做到有信任的數據共享是不可能的。區塊鏈正好可以幫助這些參與方設立多個中心，實現聯合信任，進而提高效率，降低成本。所以區塊鏈的去中心絕不是沒有中心，也不是反中心，更多的是多中心或者是分中心，而分散的中心點就是各業務的參與方。這是下一步區塊鏈對金融體系改變最大的環節，真正做到構建一個有信任的多中心體系。

什麼是區塊鏈技術？有了一定的應用分析後，我們再回到起點，這個區塊鏈技術的定義也必將隨著應用的拓展而越來越豐富，人們會發現更多區塊鏈技術的奧妙之處。