基於區塊鏈設計與實現
Ⅰ 如何要打造區塊鏈平台
在很多區塊鏈商業應用的案例中，我們總能看到BaaS這個字眼，BaaS是Blockchain as a Service的縮寫，中文譯為「區塊鏈即服務」。那麼區塊鏈即服務BaaS究竟是什麼？我們就帶著這個疑問跟隨著人人鏈區塊鏈技術團隊的小王來仔細的探討下。
據小王介紹：區塊鏈即服務BaaS主要是由微軟、IBM兩個巨頭提出的概念，說白了它其實就是一種新型的雲服務，一種結合區塊鏈技術的雲服務。比如微軟的Azure雲計算平台、IBM的Bluemix Garage雲平台都提供區塊鏈即服務BaaS。
區塊鏈即服務BaaS是微軟、IBM這些企業從自己的雲服務網路中開辟出一個空間，用來運行某個區塊鏈節點。和普通節點及交易所節點相比，BaaS節點的用途主要是：快速建立自己所需的開發環境，提供基於區塊鏈的搜索查詢、交易提交、數據分析等一系列操作服務，這些服務既可以是中心化的，也可以是非中心化的，用來幫助開發者更快地驗證自己的概念和模型。BaaS節點的服務性體現在：工具性更強，便於創建、部署、運行和監控區塊鏈。
Ⅱ 《深度探索區塊鏈：Hyperledger技術與應用》pdf下載在線閱讀，求百度網盤雲資源
《深度探索區塊鏈：Hyperledger技術與應用》（張增駿）電子書網盤下載免費在線閱讀
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書名：深度探索區塊鏈：Hyperledger技術與應用
作者：張增駿
豆瓣評分：6.0
出版社：機械工業出版社
出版年份：2018-2-1
頁數：308
內容簡介：
本書由超級賬本執行董事Brian Behlendorf領銜推薦，區塊鏈一線落地實踐團隊、Hyperleger會員智鏈骨幹團對撰寫。深入講解Hyperledger Fabric 1.0的架構、執行邏輯、核心功能實現、從零部署，並以票據案例為例，講解具體開發實踐，穿插開發所需的*佳實踐和遇到的問題解決。
本書分三篇，共12章內容。
准備篇（第1～2章），高度濃縮、信息量大的第1章，揭示區塊鏈的價值、核心理念、演進、主流平台、商用場景。第2章進入實踐環節，涵蓋安裝、部署與調試，讓讀者初步直觀感受區塊鏈，培養學習和實踐的興趣。
核心篇（第3～9章），先從Fabric1.0架構開始講解，方便讀者了解整體結構與運作邏輯，帶著問題與輪廓去閱讀，事半功倍。第4～9章講解內部實現機制，該篇並不點到為止，而是深入到底層實現原理層面，讓讀者透徹了解Fabric的設計與實現細節，該篇是理解區塊鏈設計與實現的關鍵所在，也是日後做好應用開發的基礎，有了問題可以自己動手解決。
涵蓋以下幾個方面：
區塊鏈架構、組件關系與運行機制總覽；
Gossip協議與P2P數據分發機制；
分布式賬本數據相關的存儲技術；
共識機制及其可插拔的架構設計；
如何實現數據隔離的多鏈與多通道；
基於數字證書的成員管理服務實現與使用；
智能合約實現、交互，以及有限狀態機。
應用篇（10～12章），從安裝部署、開發模型和應用開發的角度，以一個票據背書的案例講解如何基於Hyperledger Fabric 1.0開發區塊鏈應用，以完整地掌握區塊鏈應用開發，動手實踐具體的項目。
作者簡介：
張增駿 智鏈ChainNova技術總監和架構師。十餘年軟體開發和項目管理經驗，設計並實現了多個區塊鏈項目，帶領團隊獲得「2017可信區塊鏈峰會」唯*非金融類*佳案例獎。中國信通院可信區塊鏈專家委員會成員，參與討論並推動可信區塊鏈測試標準的制定，多次受邀到高校與企業分享與推動區塊鏈落地工作。曾任綠盟科技PDT經理，帶領團隊研發的遠程安全評估系統（RSAS）連續多年國內排名*一，廣泛應用於多個重點領域。目前關注區塊鏈、網路安全、大數據、雲計算和人工智慧等領域。
董寧 智鏈 ChainNova科技公司CEO，北京大學（天津濱海）新一代信息技術研究院金融科技研究中心主任。曾任IBM大中華區IT經濟學負責人，參與過數家商業銀行和金融機構核心系統的設計建設，具有多年金融行業的商業洞察。畢業於北京大學信息科學技術學院智能科學系。
朱軒彤 清華大學碩士，中國社會科學院數量經濟與技術經濟研究所博士生，專注於技術經濟研究。在政府及國際組織有豐富的工作經驗。
陳劍雄 智鏈ChainNova首席科學家，原金山雲技術VP，中科院計算與通信工程學院碩士。多年大規模集群系統研發經驗，參與多個區塊鏈核心系統設計和應用。
Ⅲ 《區塊鏈原理、設計與應用》pdf下載在線閱讀，求百度網盤雲資源
《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
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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。
Ⅳ 區塊鏈畢業設計開題報告
課題研究的背景：
隨著現代科技與信息產業的發展，現階段,第四次工業革命初見端倪,全球即將進入一個以互聯網、人工智慧等新技術為核心的科技時代,同時,區塊鏈技術應運而生,成為國際眾多政府與行業關注的熱點對象。區塊鏈技術已經被視為繼蒸汽機、電力、信息和互聯網科技之後,最有潛力觸發第五輪顛覆性革命浪潮的核心技術。過去10年,在政府與政策的大力支持下,我國公益慈善事業的發展形勢較為樂觀。然而隨著慈善規模不斷發展擴大,我國公益事業逐漸顯露了一些弊端。傳統的公益事業存在的最大問題是公信力不足,存在慈善組織內部管理不健全、成本高等問題,但目前許多互聯網公益服務公司正積極利用區塊鏈這一新技術解決該問題。區塊鏈技術具有去中心化、信息可追溯且不可篡改、公開透明、智能合約等特點,能夠彌補傳統公益事業中存在的信息不透明、管理效率低等不足, 區塊鏈技術進入公益事業,將為慈善行業帶來新的發展契機。
課題研究的主要內容： 本課題主要包括以下三個方面的內容：
[if !supportLists]一、[endif]區塊鏈技術與公益結合會出現的問題並解決。
[if !supportLists]二、[endif]基於區塊鏈技術做一個公益查詢網頁
[if !supportLists]三、[endif]對該查詢系統應用問題及闡述
課題研究的目的：
我國公益規模不斷的發展擴大，隨之而來我們的弊端也被顯露出來，公信力不足，慈善組織缺乏管理，而利用區塊鏈技術可以達到解決這問題的效果。該技術會在捐贈流程中實行數據和行為的全程跟蹤，存證，實現公益鏈的完整公開，使捐贈者進行有效監督，避免了效率低，資金流向明確等缺點，為公益項目控股風險，提升公信力和公益項目的透明度，促進公益項目的發展與進步，增強了人與人的信任。公益性企業根據區塊鏈系統的屬性與特點,可以在公益流程中實行數據與行為的全周期跟蹤、存證與審計,使公益項目參與各方能夠對該項目進行全程跟蹤及有效監督, 避免公益中因人為降低效率的缺點,從而為公益項目提供控制風險、判斷效果的理性方法, 提升公益事業的透明度,促進公益發展。
課題研究的意義： 本課題擬在區塊鏈技術的基礎上，結合我國公益事業發展實際，做出關於公益事業捐贈的追蹤，公開透明的系統。通過對區塊鏈技術和慈善事業業務的深入分析, 我們發現區塊鏈技術對解決公益透明性問題有著天然優勢。區塊鏈技術可理解為是一種分布式的記賬方式,可記錄所有交易信息並確保無法篡改,這就決定了凡需要公正、公平、誠信的地方,區塊鏈都有很大的技術發揮空間。同時,智能合約的加入直接解決了專款專用這一業務難題。
最終將會實現公民之間信任增強，捐贈渠道速度加快，推動社會捐助事業的發展
二、文獻綜述 （國內外相關研究現況和發展趨向）
[if !supportLists] (一) [endif] 國外區塊鏈相關產業現狀
中歐在區塊鏈產業政策中逐漸佔領全球，歐盟在2018年2月已成立歐洲區塊鏈觀察論壇，主要職責包括:政策確定，產學研聯動,跨國境BaaS
(Blockchain as a Service)服務構建，標准開源制定等，組在Horizon2020投入 500萬歐作為區塊鏈研發基金(在2018年12月19日前)，預計三年內(2018-2020) 區塊鏈方面投資將達到3.4億歐元。美國則由於各州之間政策不一，雖然區塊鏈在美國初創企業中仍然是熱潮，產業政策推動-直較慢。中東地區以迪湃為首在引|領區塊鏈的潮流，由政府牽頭，企業配合以探索區塊鏈的新技術應用。亞太區域日韓也相對活躍，日本以NTT為主,政府背後提供支撐，韓國以金融為切入點探索區塊鏈應用。主義也時刻在威脅著中國社會的各個領域。綜觀國外主要發達國家新媒體文化的發展現狀，總結經驗，吸取教訓，對中國新媒體文化發展有一定的啟示。
[if !supportLists] (二） [endif] 國內新媒體研究現狀
中國國務院印發《「十三五」國家信息化規劃》，區塊鏈與大數據、人工智慧、機器深度學習等新技術，成為國家布局重點。中國人民銀行印發了《中國金融業信息技術"十三五」發展規劃》，明確提出積極推進區塊鏈、人工智慧等新技術應用研究，並組織進行國家數字貨幣的試點。在2017年10月，工信部發布《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書》，這是首個落地的區塊鏈官方指導文件。
各地政府，特別是沿海地區紛紛成立區塊鏈實驗地、研究院。前，深圳、杭州、廣州、貴陽等地政府都在積極建立區塊鏈發展專區,給予特別扶植政策。中廣州在2017年12月正式發布廣州區塊鏈10條策略,在黃浦區和開發區打造區塊鏈企業技術創新區。深圳在2018年3月由深圳市經濟貿易和信息化委員會發布《市經貿信息委關於組織實施深圳市戰略性新興產業新一代信息技術信息安全轉型201 8年第二批扶持計劃的通知》，區塊鏈在扶持方向之列，這是繼廣州、貴陽、鴿杭州之後,國內第5個地方政府，出台的關於區塊鏈的扶持政策。
( 三）區塊鏈在開源領域的現狀
超級賬本(Hyperledger)
超級賬本(Hyperledger)是由Linux基會於2015年發起的推進區塊鏈數字技術和交易驗證的開源項目，吸引了包括IBM,英特爾，Fujitsu,UPS,Cisco,華為，Redhat,Oracle,三星，騰訊雲，網路金融等眾多公司參與，目前已經有超過200家會員單位，Aache基金會創始人BranBehlendorf擔任賬本項目的執行董事。
超級賬本項目的目標是讓成員共同合作，共建開放平台，滿足來自多個不同行業的用戶案例並簡化業務流程。流程賬本旗下有多個區塊鏈平台項目，包括BIM貢獻的Fabric項目，Intel貢獻的Sawtooth項目，以及Iroha,Burrow,Indy等。
區塊鏈在標准領域的發展現狀
ITU-T
ITU-T (國際電信聯盟標准化組織)於2016至2017年初，SG16 (Study Group)、SG17和SG20分別啟動了分布式賬本的總體需求、安全,以吸在物聯網中的應用研究。成立三個焦點組Focus Group (分布式賬本焦點組(FG DLT)、數據處理與管理焦點組(FG DPM) )、法定數字貨幣焦點組(FG DFC) ), 分別針對區塊鏈與分布式賬本技術應用與服務研究,基於區塊鏈建立可信任的物聯網和智慧城市數據管理框架，基於數字貨幣的區塊鏈應用展開標准化工作。華為擔任分布式賬本焦點組(FG DLT)架構組主席和數據處理與管理焦點組(FGDPM)區塊鏈組主席。
CCSA (中國通信標准化協會)兩個委員會分別成立了子組和項目:
CCSA TC10 (物聯網技術工作委員會) 2017年10月成立物聯網區塊鏈子組:負責區塊鏈技術在物聯網及其涵蓋的智慧城市、車聯網、邊緣計算、物聯網大數據、物聯網行業應用、物流和智能製造等領域的應用研究與標准化，由中國聯通技術專家擔任組長，華為技術專家擔任副組長。
CCSA TC1 (互聯網與應用技術工作委員會)下區塊鏈與大數據工作組完成兩個區塊鏈行業標准:《區塊鏈: 第1部分區塊鏈總體技術要求》和《區塊鏈:第2部分評價指標和評測方法》，華為積極參與其中。
JPEG
201 8年2月第78屆JPEG會議期間，JPEG委員會組織了關於區塊鏈和分布式賬本技術及其對JPEG標准影響的特別會議。考慮到區塊鏈和分布式賬本等技術對未來多媒體的潛在影響，委員會決定成立一個特設小組在多媒體環境下探索與區塊鏈技術相關的用例和標准化需求，歧持專注於圖像和多媒體應用的標准化工作。
IETF
在2017年6月lETF99會議上成立"Decentralized Internet Infrastructure ProposedRG
(Research Group),計劃研究區塊鏈架構和相應的標准，201 8年IETF在區塊鏈上將可能更多的關注區塊鏈的互聯互通的標準的落地發展。
三、擬採取的研究方法（方案、技術路線等）和可行性論證
本課題主要研究區塊鏈技術的應用於慈善捐贈的結合採取的研究方法：
1、以文獻資料法收集相關理論，以信息檢索、篩選等方法收集文獻資料及其相關理論，來了區塊鏈技術的現狀，掌握區塊鏈去中心化技術。
2、以理論與實際相結合的方法，將該技術與公益事業結合起來。完成對系統的改進。
3、採用對比分析的方法，從國內外兩個方面討論新媒體運營發展現狀，以及我國新媒體運營模式發展的現存問題，並展望該技術領域的發展前景。
可行性論證：
1、技術可行性，本課題所涉及的研究目標，在國內外已經有相當多的理論基礎。通過文獻調查，可以了解到實際的、可靠的、有用的信息數據，實際要求的難度不大。
2、經濟可行性，本課題的研究，可以通過網路和圖書館查閱文獻資料，方便可行，不需要很多的經濟消耗，所以，從經濟的角度，完全可行。
3、操作可行性，本課題要求對區塊鏈技術與公益的結合特別是追溯這些方面應用，對關於此課題的畢業設計的系統的全面解析，能夠通過對既有文獻的學習和既有資料文檔的研習，利用自己搜集的數據，進行整理和分析，學以致用，完整的完成本次課題。從可操作性的角度來講，完全可行。
四、預期結果（或預計成果）
1、通過對資料的研究，明確區塊鏈技術的相關概念，熟練運用dapp，製作出網頁。
2、通過對分布式應用，製作出可以使大眾快速瀏覽與了解公益進程的系統為我國公益事業進一步發展增加便利。
3、希望我能夠從這次論文的撰寫的過程中不斷學習，不斷進步。能夠掌握區塊鏈的相關的知識，對自己以後的事業能有所幫助。
Ⅳ 區塊鏈設計原則
到目前為止，我們的團隊所學到的——關於區塊鏈特定的業務和用戶需求——為我們的設計工作提供了信息。
目前，IBM 區塊鏈設計團隊正在設計從 供應鏈流程 到 文檔 、從 開源開發人員工具 到 區塊鏈即服務的任何 內容。這是該行業的本質：瘋狂地探索一項技術的所有 可能應用，該技術 有可能在金融、醫療保健和政府等領域大幅降低成本和效率低下。
盡管設計有很多不同的方向，但我們用戶的需求中有一些共同的主題，這些主題已經影響了我們作為一個團隊的設計原則。這是 IBM 區塊鏈設計團隊對這些原則的第一次迭代——我們在批評工作和確定設計決策優先順序時所關注的內容。
「僅僅因為區塊鏈技術旨在消除對信任的依賴，並不意味著用戶會信任機器或網路。」— Jonny Howle ，UX/UI 設計師
我們的許多用戶都在處理高度敏感信息的行業，保持他們的信任對我們的業務至關重要。 幾乎每個人都是區塊鏈 的「新手」 ，理解和信心程度各不相同。用戶必須認為我們的產品（及其背後的人）是可靠、值得信賴和穩定的。我們通過仔細的數據公開、一致性、反饋、預測錯誤和積極指導來實現這一目標。
一些用戶需要比其他用戶更多地接觸區塊鏈數據——許多用戶需要了解區塊鏈技術如何取代他們以前的流程，才能覺得它是值得信賴的。數據的暴露會影響用戶對應用程序如何工作的理解。例如，數據表明發生了函數調用，或者它可以證明某些東西在密碼學上是安全的。
在決定是否包含數據元素時，我們使用以下層次結構：
1.數據必須是 可操作的。
2.如果數據不可操作，則它必須用於建立 信任和/或教育 目的。
「老派」區塊鏈工具向您展示了許多長加密哈希。它們不是人類可讀的。它們對用戶毫無用處……但人們卻 喜歡 它們！為什麼？這是一種舒適的感覺：「我可以看到一個非人類可讀的鏈碼 ID，所以我相信我正在查看的這個東西是安全的。— Ed Moffat ，設計主管
在產品和客戶體驗之間建立 視覺一致性 對於感知可信度至關重要。我們使用基於網格的布局（具有有意義且成比例的負空間）、強大的排版層次結構，並應用有意義的顏色。
擁有一致的用戶體驗可以讓我們的用戶感到輕松，這對於新的區塊鏈技術尤為重要，因為這可以促進採用和學習。— Tobias Hunter ，用戶體驗設計師
由於區塊鏈的視覺語言仍在編纂中，我們在使用圖像來闡明概念時要小心。雖然我們創建與熟悉元素的關聯以幫助用戶保留信息，但我們對視覺隱喻持謹慎態度——簡化某些概念實際上可能會誤導或在以後造成混淆。
我們盡一切努力使用行話少、 一致的術語 。語言應該簡潔、清晰，並符合我們用戶的自然交流模式。我們保持對話的語氣，但不會過於隨意或輕率。我們的團隊特別關注像 identity 、 update 和 network 等帶有含義的詞：雖然許多區塊鏈概念與通常理解的含義相似，但它們可能有很大的不同和混淆。
我們為用戶所在的任何地方設計。因為區塊鏈的定義是分布式的，所以我們必須在默認情況下跨界設計：UI擴展、圖標含義和翻譯等必須始終考慮在內。此外，區塊鏈的許多用途本質上是移動的——我們維護一個無論使用何種設備，都能獲得 一致的體驗。
我們通過設計持續的反饋來幫助我們的用戶了解正在發生的事情並減少焦慮。謹慎使用的運動和動畫有助於理解正在發生的事情。
當你學習一門外語時，你是通過練習和玩耍來學習的，而不是通過閱讀字典。我們正在製作工具和文檔，讓我們的用戶可以玩耍並嘗試學習這項新技術。— Sam Winslet ，視覺設計師
用戶應該始終知道正在發生什麼、剛剛發生了什麼以及接下來會發生什麼。時間是區塊鏈應用程序中的一個重要元素，很多時候簡單的載入器是不夠的。
高吞吐量分布式系統本質上是非同步的，系統的多個組件依賴於超時或輪詢間隔。在等待達到最佳塊大小時，可以配置事務（通常持續幾秒鍾）。SDK 將輪詢、等待並重試創建新頻道。— Jason Yellick ，軟體開發人員
我們確保我們已經考慮（並在發布後測試）活動或功能將花費 的時間並通知用戶。 這也適用於界面中的任何指標——用戶看到了多少類別，有多少沒有顯示，等等。
我們的用戶喜歡動手實踐的 互動式學習， 因此他們可以在創造有形的東西的同時學習。— Raissa Xie ，用戶體驗研究員
因為區塊鏈實際上是不可變的，所以我們特別關注不可逆的用戶行為。如果發生錯誤，我們會增加摩擦或確認級別以減少錯誤並直接進行下一步。
零狀態在我們的許多產品中都很常見，因此我們確保提供自然的下一步。用戶必須有清晰、持久的導航——他們應該很容易知道如何回到之前的狀態以及下一步是什麼。
我們的用戶希望看到簡單的說明，以便盡快 進行設置和運行。
— Lucie Wu ，用戶體驗設計師
由於對可見性的控制是一項業務需求，因此我們確保根據角色考慮界面的不同視圖。如果用戶無權訪問某些數據，我們不會在界面上留下漏洞。
區塊鏈技術相對較新，大多數用戶不一定知道他們需要什麼。一個好的設計師應該知道如何過濾他們的意見並提出最佳解決方案。設計師通過指導他們完成整個過程，幫助他們了解這項技術可以為他們的生活帶來的好處和可能性。
— Andrea Lee ，UI 設計師
我們的團隊預計需要進一步的幫助並試圖減少它，同時認識到 我們 的角色最有可能去哪裡尋求幫助。我們提出見解以創造透明度並消除不確定性，並為用戶不記得的事情提供建議。
通過工具提示和進度條向用戶展示他們的新詞彙，讓原本令人生畏的學習任務看起來更輕松。
— Kayla White ，UI 設計師
無論上下文如何，我們都不包含會使界面混亂或使用戶感到困惑的元素——每個元素都有一個目的，沒有什麼是為了裝飾。我們利用常見的設計模式並減少用戶必須做的學習量。
在許多情況下，我們的多個角色將成為流程的一部分。為了促進協作，我們設計了用戶給定任務 之前和之後的步驟。 團隊採用我們的技術對我們的業務模式至關重要，因此我們重視包容性、可訪問的設計是理所當然的。
為復雜性而設計並不意味著讓事情變得簡單。使任務更容易，但不要剝奪他們的控制權。
— Dante Guintu ，UI 設計師
對區塊鏈技術的興奮增加了關注機器需求而不是人類需求的趨勢。作為設計師，我們必須不斷地重新集中精力解決問題並 為人類 創造愉快的體驗。我們必須平衡區塊鏈的本質和以人為本的設計之間的張力。
即使對於非技術用戶感興趣，區塊鏈的技術概念似乎也異常誘人。-
Ed Moffat
因為區塊鏈的許多應用程序都具有非常強大的潛力，所以我們必須注意以合乎道德的方式行事和設計。這意味著確保多樣性融入我們的設計——從用戶研究參與者到我們的團隊本身。
我們的設計團隊保持持續協作的狀態：研究、測試和警惕不斷變化的用戶需求和設計模式。我們致力於保護和倡導我們的用戶，考慮極端情況和異常值，並考慮用戶的情緒。我們努力改善用戶的生活，同時不給他們製造新的問題。
設計不是一成不變的。這個群體的主要口頭禪是我們追求卓越，而不是完美。
—— 肖恩·巴克萊 ，創意總監
轉自：https://medium.com/design-ibm/blockchain-design-principles-599c5c067b6e
Ⅵ 如何定義區塊鏈區塊鏈的應用場景有哪些
現在很多人 認為區塊鏈是一種萬能的技術，無所不能， 多少有點把區塊鏈技術神話了！
在區塊鏈技術的定義上，美國學者梅蘭妮 斯萬在其著作《區塊鏈：新經濟藍圖及導讀》定義區塊鏈技術是一種公開透明的、去中心化的資料庫。
區塊鏈定義：狹義 VS 廣義
至於區塊鏈技術的應用場景，自然要結合區塊鏈具有的區別於其他技術體系的特點來說。
區塊鏈技術特點包括：
區塊鏈是一個分布在全球各地、能夠協同運轉的資料庫存儲系統，區別於傳統資料庫運作——讀寫許可權掌握在一個公司或者一個集權手上（中心化的特徵），區塊鏈認為，任何有能力架設伺服器的人都可以參與其中。來自全球各地的掘金者在當地部署了自己的伺服器，並連接到區塊鏈網路中，成為這個分布式資料庫存儲系統中的一個節點；一旦加入，該節點享有同其他所有節點完全一樣的權利與義務（去中心化、分布式的特徵）。
與此同時，對於在區塊鏈上開展服務的人，可以往這個系統中的任意的節點進行讀寫操作，最後全世界所有節點會根據某種機制的完成一次又依次的同步，從而實現在區塊鏈網路中所有節點的數據完全一致。
今年初，區塊鏈這一名詞開始進入大家的生活中，上至國家領導，下至跳廣場舞的大媽都知道這個名詞，這一名詞的廣泛被知是由比特幣帶來的。
眾所周知，比特幣最初的幾十個只能換一個披薩到巔峰時候的20000多美金一個，暴漲了何止千倍，由此也造福了一大批土豪，目前有區塊鏈技術產生的虛擬貨幣日漸走入大家的生活，許多人都加入了炒幣行列，經常聽人說，買對百倍幣，單車變跑車，一幣一嫩模，可想而知，其中是多麼的吸引人。
08年開始，各種應用於區塊鏈技術的 游戲 也火爆了起來，諸如養成類（網路萊茨狗，360區塊貓），挖礦類（網易星球，虛擬地球，公信寶），這些以區塊鏈的名義吸引著大家的加入，當然也不乏一些確實靠譜的，這就需要大家仔細辨別了。
「區塊鏈」這三個字在剛剛過去的春節徹底被點燃，風頭蓋過了一切事物，有人說這是新時代的到來，過去的已成為古典的，還有人說一切都是炒作，終究是個泡沫。
其實區塊鏈技術並不是一個新生的概念，早在過去兩年就已經開始被應用到很多行業之中，比如電子簽名。近日，第三方電子簽名平台e簽寶向新芽NewSeed透露了區塊鏈應用的最新進展。
目前，區塊鏈技術在e簽寶產品中主要應用於存證和出證兩方面，應用的場景包括版權保護、在線簽約、網頁取證、電話錄音、郵箱存證等方面。
以網路作品維權舉例，由於網路維權一般採用事後取證的方式，並沒有在證據產生的過程中進行實時確權，所以整個確權過程耗時長，取證難度大、成本高，舉證、溯源都異常困難，沒辦法滿足網路作品傳播快、數量多的特點。
e簽寶的基於時間戳+區塊鏈的知識產權保護新方案，從用戶進行實名認證開始，就實時固化過程中產生的電子數據，並通過同步於國家授時中心的時間源服務，給網路作品加蓋具有法律效力的時間戳，證明電子文件在某個時間段沒有被篡改。而區塊鏈技術則可以在網路中建立點對點的信任，確保所有的區塊鏈節點都能記錄完整的版權確權和交易記錄，並且可以溯源，真正實現防抵賴防篡改，實現了一種分布式的信任基礎設施。
創始人兼CEO金宏洲認為，去中心化的區塊鏈技術的應用大大提高了數據存證、出證的工作效率，以及當事人的身份可信度，降低了信任成本，但並不能取代原先的中心化的公鑰加密技術，兩者應是互為補充的狀態，通過這兩者的搭配，從而為用戶提供實時、可靠的確權方案。
接下來，e簽寶也將著重建設基於區塊鏈技術的智能合約平台，金宏洲表示，數據存證、出證只是基於區塊鏈技術的比較粗淺的應用，是實現區塊鏈技術落地的第一步，而實現真正的智能合約則是第二步。「智能合約不能簡單的理解為電子合同，它指的是一種過程，從合約的締結到確認再到最後的執行。」金宏洲解釋道。
通過以下有限的案例，希望大家能夠了解區塊鏈技術的實際表現，從而激起對這類方案的興趣。
1. 行政服務
幾個世紀以來，公共行政部門的作用與職責一直沒有發生顯著改變——更准確地說，發生了巨大變化的實際上是數據規模以及公共機構處理數據的具體方式。雖然目前已經存在各類有助於收集並處理數據的數字化技術，但匿名化、可移植性以及大量數據的不可變性等問題仍然沒能得到解決。
Waves Platform公司與Vostok項目發起人、企業家兼CEO Sasha Ivanov表示，「目前公共行政部門所缺乏的，是更便捷的數據使用用戶體驗(簡稱UX)。要改善用戶體驗，我們應當向其中引入某種層——其充當一套可信的公共環境，具備透明性且能夠以不可變更的方式匿名存儲數據信息。」
各國政府正在通過啟動美國聯邦區塊鏈計劃等聯邦機構與企業層面的方案，逐漸直面此類問題的存在。美國於2017年7月舉辦了第一屆聯邦政府區塊鏈論壇，而美國總務管理局目前已經擁有200多個相關用例存儲庫。Ivanov解釋稱，「分布式系統確實能夠幫助我們建立起這樣一套值得依賴的環境，改善我們的大數據工作，甚至將所有新興技術融合在一起——包括人工智慧與物聯網等等。事實上，每當我們面對任何一種技術時，其體現的總是其它某些技術的總和。」
現在，區塊鏈支持下的系統已經能夠實際起效——這一觀點已經得到了全部專家的一致認同，並成為最重要的理論依據。換言之，接下來我們要做的，是打造更多生產就緒型解決方案。
2. 支付服務
政府需要處理交易，其中不少交易涉及與公民之間進行資金往來。區塊鏈技術在降低資金轉移成本方面具有巨大的潛在應用價值——包括使用基於區塊鏈的新型加密貨幣作為中間交易載體，或者利用區塊鏈作為資金轉移手段等等。一旦發現完善的解決方法，其中蘊藏的商機將無窮無盡——對於那些需要頻繁進行跨國或互聯網交易的群體而言更是如此。
Jasper項目由加拿大銀行開發完成，旨在幫助其進一步思考中央銀行以及其它金融機構應該如何立足分布式分類賬實現不同銀行間的支付操作。加拿大銀行還開發出了自己的數字貨幣變體「CAD幣」，用於測試在區塊鏈之上使用某種國家貨幣的可行性。
該項目帶來了一個有趣的結論，即應向工作證明型公鏈系統說不。在一篇題為《Jasper項目：分布式批量支付系統是否可行?》的論文當中，作者觀察到「工作證明系統並不適合此類大額交易處理系統，因為其假設系統中的所有交易都在一定程度上需要公開性與可觀察性。」
3. 數字化與知識產權
政府有責任維護版權記錄與資料庫。這些記錄證明著知識產權的所有權。基於區塊鏈的系統允許各類藝術家、表演者以及作家對其作品添加時間戳，並在理論上藉此發現對版權的侵犯行為，甚至保留永久的權利記錄。事實上，已經有多國政府朝著這個方向邁出重要的 探索 性步伐。
伊朗最近就宣布將部署該項技術。《伊朗金融論壇報》援引Morteza Mousavian的話，指出「文化部數字媒體部門已經與一家區塊鏈企業達成協議，共同設計一套可用於保護在線版權的系統。」他同時補充稱，「相關程序將很快以易於上手的方式面向用戶發布。」
這項工作仍處於早期 探索 階段，但其為企業客戶提供了通過復制技術保存記錄的可能性。從理論層面來講，企業能夠利用區塊鏈方案進行財會核算，並實時發現其中的錯誤之處。
4. 福利分配
政府有責任為公民創造公平的競爭環境。長期貧困或者在經濟上處於不利地位的公民當然需要政府的支持與幫助，以確保他們有能力維持自身生活並獲得不斷發展的能力。然而，福利分配工作既不簡單、往往也不夠直接。腐敗與冒名頂替等問題一直嚴重破壞著政府計劃內的各類分配渠道。
在中國，全國 社會 保障基金理事會正在就如何利用區塊鏈技術改善國家福利向公民的交付進行早期研究。與此同時，印度方面也在採取行動，安得拉邦與特倫甘納邦已經在利用區塊鏈支持其民用資源供應制度。
據稱，包括微軟在內的不少企業也在考慮使用相同的技術。而這些將觸及個別員工與職能角色的解決方案，有望在不久的將來逐步出現在小型企業當中。
5. 招標活動
為了建立公共基礎設施或提供相關服務，政府希望盡可能通過招標實現規模經濟與競爭收益。然而，招標過程往往並不公平或者透明。長期以來，公共采購工作一直是世界各地猖獗的腐敗活動的主要肆虐場景。Transparency International指出，「很多政府會在缺少公平競爭的情況下，將項目合約授予某家供應商。這使得那些具有更多政治資源的企業以不正當方式戰勝競爭對手; 或者同一行業內的各企業間會提前商議出價，從而確保每家公司都在招標中分得一杯羹。這將顯著增加為公眾提供服務的成本——我們發現，腐敗問題可能導致項目成本增長50%。」
那麼，區塊鏈技術要如何解決招標問題呢?根據Ivanov的介紹，「與分散的集中式系統不同，由區塊鏈驅動的各獨立分類賬將能夠改進招標或者任何其它需要追蹤的財務流程的透明度。區塊鏈技術的介入，將有助於追蹤資金的使用情況，並確保其按照預期方式在允許的時間之內進行支付。」
目前，日本內政與通信部已經公布了基於區塊鏈的招標系統，這意味著在勾連問題嚴重的行業當中，中小型企業將有望迎來更透明的招標方式與更光明的發展前景。
雖然之前提到的相當一部分案例都遠未最終完成，但其確實為企業及政府提供了諸多可能性。當然，其中的關鍵在於實施; 而且我們也應當以樂觀的情緒看待這一切，即雖然區塊鏈技術經常被人們誤解，但其正在也終將找到能夠發揮自身能量的方向!
區塊鏈通俗的講就像長城上的十幾個烽火台，一處有敵人來就放狼煙，其它烽火台都知道了，共同進入防禦狀態。用技術語言講，就是一個分布式賬本，各個節點分別記賬，某一兩個節點的故障不會影響全網。
這種分布式網路，跟谷歌網路的分布式伺服器有啥不一樣呢？谷歌網路他們的分布式伺服器還是屬於谷歌網路的，而且是受他們的中心調度演算法來控制的。而區塊鏈裡面的分布式節點彼此之間並不認識，也沒有律屬關系，你想下線關機了就行，但因為有幣的獎勵，所以總有人會開機作為新的節點支撐這個網路。
經過通俗和技術化的講法之後，希望你已經明白了。那麼應用場景第一個就是金融了，我把錢放在支付寶，萬一支付寶哪天不承認你就沒辦法了。但是放在區塊鏈上，一個節點不承認沒用，因為其他節點還有我的記錄呢。第二個就是合同上，現在簽合同是紙質的，容易造假，放在區塊鏈上就造不了假了。
還有更多的應用場景，建議網路查一下top100的數字火幣，了解一下他們背後對應的項目，就成為區塊鏈專家了。
區塊鏈技術最早用於比特幣上。區塊鏈是為跨主體的業務場景提供了可靠可信的組織數據的手段。 京東本質上是一家供應鏈公司，區塊鏈技術將首先運用在供應鏈的諸多場景上。
區塊鏈是一項去中心化的技術，目前互聯網所能覆蓋的產品，區塊鏈均可應用其中。
目前呼聲較高的應用行業為金融行業。
已經落地的應用為商品溯源，阿里和京東已經在使用區塊鏈技術，對所售的部分商品進行全程溯源，消費者可以對所購買的商品進行追蹤溯源。數字廣告行業的區塊鏈應用也不在少數，由於數字廣告的流量欺詐每年導致的損失高達數百億美金，所以目前已經出現了基於數字廣告的區塊鏈應用項目，比如DCAD，就是基於區塊鏈技術的數字廣告應用，主要解決的是流量欺詐的問題
未來，隨著區塊鏈技術的應用日趨成熟，會在很多行業得到應用，打造一個基於技術信任的新型生態模式
區塊鏈的特徵是分布式記賬、去中心化，但最終的目的是要人與人之間的相處更加平等。技術只有為人類價值服務才有意義，符合人類價值需求的技術才會發展起來，所以區塊鏈符合人類對自由平等的追求，所以其成為主流的趨勢是不可阻擋的。
目前玩區塊鏈噱頭的很多，基本上都是用於發幣。目前新推出的ono，是一款去中心化，自由的全球性的社交平台。由於去中心化，你的聊天通信信息都是點對點的，其餘人不可看。也就是說，你的一言一行不再像現在在微信、qq、臉書一樣被記錄在案並被隨時查閱，讓你擺脫監視困擾。
其實任何一個領域都可利用區塊鏈技術，以前需要第三方確認傳遞的信息都可在上完成，並在多個節點進行確認，很難(幾乎不可能)刪改。
目前區塊鏈還屬於起步階段，技術還不夠成熟，但同時也是較佳的進入時間。
區塊鏈是什麼 如果用非專業術語解釋區塊鏈，區塊鏈就是一個存放數據的地方，只不過在區塊鏈中存放的數據安全可靠還不用人管，所以在互聯網這個數據爆炸，信息爆炸的地方，能有這么一個地方，將會是神仙寶地一般。
如果當你問道區塊鏈能幹什麼的時候，不如說什麼應用需要用到區塊鏈。前面說區塊鏈是一個安全的地方，那麼，但凡是互聯網上需要安全地保護數據的地方都需要用到區塊鏈技術。例如：
因為使用區塊鏈技術可以更好低保戶數據，現在的互聯網，數據就是價值就是財富，因此價值保護和價值傳輸是互聯網今後發展的方向，而區塊鏈技術恰好能真正做到這一點。
如有不足，歡迎大家評論指正。
狹義來講，區塊鏈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的分布式賬本。
參與交易的雙方不需要知道對方是誰，也不需要第三方進行信任背書，只需要信任共同的演算法就可以建立互信，直接交易。
它的特點就是 去信任、去中心化 ，每個節點賬本的毀壞對整個區塊鏈沒有影響，區塊鏈運行點對點支付，沒有一個可能會作弊的中心，安全性大大提高，整個交易網路從一個星型結構變成了點對點的P2P結構.
未來區塊鏈會應用於很多領域，給人類生活帶來極大影響。從數字貨幣到證券與金融合約、醫療、 游戲 、人工智慧、智能合約、物聯網、電子商務、文件儲存等等領域都可以進行廣泛應用。
一、雲存儲
這個是統計了目前互聯網上雲存儲的數據量，google的數量最大，也就8000PB,那如果把互聯網上大家的閑置的分享出來呢？
星光雲通過星光鏈打造區塊鏈數據計算和存儲湖,總存儲量未來目標為15000P(約157.2864億G)。這將是阿里雲1500PB的10倍以上！也是擴建後世界上最大存儲湖泰州存儲中心的4倍多。
二、醫療方面
用區塊鏈技術對個人醫療記錄進行保存，也就保留了個人醫療的 歷史 數據，未來看病或對自己的 健康 做規劃時可直接調用 歷史 數據。這些數據有很強的隱私性，使用區塊鏈技術也有助於保護患者隱私。
Ⅶ 區塊鏈的共識機制
1. 網路上的交易信息如何確認並達成共識？
雖然經常提到共識機制，但是對於共識機制的含義和理解卻並清楚。因此需要就共識機制的相關概念原理和實現方法有所理解。
區塊鏈的交易信息是通過網路廣播傳輸到網路中各個節點的，在整個網路節點中如何對廣播的信息進行確認並達成共識 最終寫入區塊呢？ 如果沒有相應的可靠安全的實現機制，那麼就難以實現其基本的功能，因此共識機制是整個網路運行下去的一個關鍵。
共識機制解決了區塊鏈如何在分布式場景下達成一致性的問題。區塊鏈能在眾多節點達到一種較為平衡的狀態也是因為共識機制。那麼共識機制是如何在在去中心化的思想上解決了節點間互相信任的問題呢？
當分布式的思想被提出來時，人們就開始根據FLP定理和CAP定理設計共識演算法。 規范的說，理想的分布式系統的一致性應該滿足以下三點：
1.可終止性（Termination）：一致性的結果可在有限時間內完成。
2.共識性(Consensus)：不同節點最終完成決策的結果應該相同。
3.合法性(Validity)：決策的結果必須是其他進程提出的提案。
但是在實際的計算機集群中，可能會存在以下問題:
1.節點處理事務的能力不同，網路節點數據的吞吐量有差異
2.節點間通訊的信道可能不安全
3.可能會有作惡節點出現
4.當非同步處理能力達到高度一致時，系統的可擴展性就會變差（容不下新節點的加入）。
科學家認為，在分布式場景下達成 完全一致性 是不可能的。但是工程學家可以犧牲一部分代價來換取分布式場景的一致性，上述的兩大定理也是這種思想，所以基於區塊鏈設計的各種公式機制都可以看作犧牲那一部分代價來換取多適合的一致性，我的想法是可以在這種思想上進行一個靈活的變換，即在適當的時間空間犧牲一部分代價換取適應於當時場景的一致性，可以實現靈活的區塊鏈系統，即可插拔式的區塊鏈系統。今天就介紹一下我對各種共識機制的看法和分析，分布式系統中有無作惡節點分為拜占庭容錯和非拜占庭容錯機制。
FLP定理即FLP不可能性，它證明了在分布式情景下，無論任何演算法，即使是只有一個進程掛掉，對於其他非失敗進程，都存在著無法達成一致的可能。
FLP基於如下幾點假設：
僅可修改一次 ： 每個進程初始時都記錄一個值（0或1）。進程可以接收消息、改動該值、並發送消息，當進程進入decide state時，其值就不再變化。所有非失敗進程都進入decided state時，協議成功結束。這里放寬到有一部分進程進入decided state就算協議成功。
非同步通信 ： 與同步通信的最大區別是沒有時鍾、不能時間同步、不能使用超時、不能探測失敗、消息可任意延遲、消息可亂序。
通信健壯： 只要進程非失敗，消息雖會被無限延遲，但最終會被送達；並且消息僅會被送達一次（無重復）。
Fail-Stop 模型： 進程失敗如同宕機，不再處理任何消息。
失敗進程數量 ： 最多一個進程失敗。
CAP是分布式系統、特別是分布式存儲領域中被討論最多的理論。CAP由Eric Brewer在2000年PODC會議上提出，是Eric Brewer在Inktomi期間研發搜索引擎、分布式web緩存時得出的關於數據一致性(consistency)、服務可用性(availability)、分區容錯性(partition-tolerance)的猜想：
數據一致性 (consistency)：如果系統對一個寫操作返回成功，那麼之後的讀請求都必須讀到這個新數據；如果返回失敗，那麼所有讀操作都不能讀到這個數據，對調用者而言數據具有強一致性(strong consistency) (又叫原子性 atomic、線性一致性 linearizable consistency)[5]
服務可用性 (availability)：所有讀寫請求在一定時間內得到響應，可終止、不會一直等待
分區容錯性 (partition-tolerance)：在網路分區的情況下，被分隔的節點仍能正常對外服務
在某時刻如果滿足AP，分隔的節點同時對外服務但不能相互通信，將導致狀態不一致，即不能滿足C；如果滿足CP，網路分區的情況下為達成C，請求只能一直等待，即不滿足A；如果要滿足CA，在一定時間內要達到節點狀態一致，要求不能出現網路分區，則不能滿足P。
C、A、P三者最多隻能滿足其中兩個，和FLP定理一樣，CAP定理也指示了一個不可達的結果(impossibility result)。
Ⅷ 區塊鏈架構設計有哪些
區塊鏈作為一種架構設計的實現，與基礎語言或平台等差別較大。區塊鏈是加密貨幣背後的技術，是當下與VR虛擬現實等比肩的熱門技術之一，本身不是新技術，類似Ajax，可以說它是一種技術架構，所以我們從架構設計的角度談談區塊鏈的技術實現。無論你擅長什麼編程語言，都能夠參考這種設計去實現一款區塊鏈產品。與此同時，梳理與之相關的知識圖譜和體系，幫助大家系統去學習研究。
從架構設計上來說，區塊鏈可以簡單的分為三個層次，協議層、擴展層和應用層。其中，協議層又可以分為存儲層和網路層，它們相互獨立但又不可分割。
區塊鏈架構圖
鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑，推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革，構建應用型、復合型人才培養體系。