ibm區塊鏈失敗

1. 區塊鏈 --- 共識演算法

PoW演算法是一種防止分布式服務資源被濫用、拒絕服務攻擊的機制。它要求節點進行適量消耗時間和資源的復雜運算，並且其運算結果能被其他節點快速驗算，以耗用時間、能源做擔保，以確保服務與資源被真正的需求所使用。

PoW演算法中最基本的技術原理是使用哈希演算法。假設求哈希值Hash(r)，若原始數據為r（raw），則運算結果為R（Result）。

R = Hash(r)

哈希函數Hash()的特性是，對於任意輸入值r，得出結果R，並且無法從R反推回r。當輸入的原始數據r變動1比特時，其結果R值完全改變。在比特幣的PoW演算法中，引入演算法難度d和隨機值n，得到以下公式：

Rd = Hash(r+n)

該公式要求在填入隨機值n的情況下，計算結果Rd的前d位元組必須為0。由於哈希函數結果的未知性，每個礦工都要做大量運算之後，才能得出正確結果，而算出結果廣播給全網之後，其他節點只需要進行一次哈希運算即可校驗。PoW演算法就是採用這種方式讓計算消耗資源，而校驗僅需一次。

 

PoS演算法要求節點驗證者必須質押一定的資金才有挖礦打包資格，並且區域鏈系統在選定打包節點時使用隨機的方式，當節點質押的資金越多時，其被選定打包區塊的概率越大。

POS模式下，每個幣每天產生1幣齡，比如你持有100個幣，總共持有了30天，那麼，此時你的幣齡就為3000。這個時候，如果你驗證了一個POS區塊，你的幣齡就會被清空為0，同時從區塊中獲得相對應的數字貨幣利息。

節點通過PoS演算法出塊的過程如下：普通的節點要成為出塊節點，首先要進行資產的質押，當輪到自己出塊時，打包區塊，然後向全網廣播，其他驗證節點將會校驗區塊的合法性。

 

DPoS演算法和PoS演算法相似，也採用股份和權益質押。

但不同的是，DPoS演算法採用委託質押的方式，類似於用全民選舉代表的方式選出N個超級節點記賬出塊。

選民把自己的選票投給某個節點，如果某個節點當選記賬節點，那麼該記賬節點往往在獲取出塊獎勵後，可以採用任意方式來回報自己的選民。

這N個記賬節點將輪流出塊，並且節點之間相互監督，如果其作惡，那麼會被扣除質押金。

通過信任少量的誠信節點，可以去除區塊簽名過程中不必要的步驟，提高了交易的速度。
 

拜占庭問題：

拜占庭是古代東羅馬帝國的首都，為了防禦在每塊封地都駐扎一支由單個將軍帶領的軍隊，將軍之間只能靠信差傳遞消息。在戰爭時，所有將軍必須達成共識，決定是否共同開戰。

但是，在軍隊內可能有叛徒，這些人將影響將軍們達成共識。拜占庭將軍問題是指在已知有將軍是叛徒的情況下，剩餘的將軍如何達成一致決策的問題。

BFT：

BFT即拜占庭容錯，拜占庭容錯技術是一類分布式計算領域的容錯技術。拜占庭假設是對現實世界的模型化，由於硬體錯誤、網路擁塞或中斷以及遭到惡意攻擊等原因，計算機和網路可能出現不可預料的行為。拜占庭容錯技術被設計用來處理這些異常行為，並滿足所要解決的問題的規范要求。

拜占庭容錯系統 ：

發生故障的節點被稱為 拜占庭節點 ，而正常的節點即為 非拜占庭節點 。

假設分布式系統擁有n台節點，並假設整個系統拜占庭節點不超過m台（n ≥ 3m + 1），拜占庭容錯系統需要滿足如下兩個條件：

另外，拜占庭容錯系統需要達成如下兩個指標：

PBFT即實用拜占庭容錯演算法，解決了原始拜占庭容錯演算法效率不高的問題，演算法的時間復雜度是O(n^2)，使得在實際系統應用中可以解決拜占庭容錯問題
 

PBFT是一種狀態機副本復制演算法，所有的副本在一個視圖（view）輪換的過程中操作，主節點通過視圖編號以及節點數集合來確定，即：主節點 p = v mod |R|。v：視圖編號，|R|節點個數，p：主節點編號。

PBFT演算法的共識過程如下：客戶端（Client）發起消息請求（request），並廣播轉發至每一個副本節點（Replica），由其中一個主節點（Leader）發起提案消息pre-prepare，並廣播。其他節點獲取原始消息，在校驗完成後發送prepare消息。每個節點收到2f+1個prepare消息，即認為已經准備完畢，並發送commit消息。當節點收到2f+1個commit消息，客戶端收到f+1個相同的reply消息時，說明客戶端發起的請求已經達成全網共識。

具體流程如下 ：

客戶端c向主節點p發送<REQUEST, o, t, c>請求。o: 請求的具體操作，t: 請求時客戶端追加的時間戳，c：客戶端標識。REQUEST: 包含消息內容m，以及消息摘要d(m)。客戶端對請求進行簽名。

主節點收到客戶端的請求，需要進行以下交驗：

a. 客戶端請求消息簽名是否正確。

非法請求丟棄。正確請求，分配一個編號n，編號n主要用於對客戶端的請求進行排序。然後廣播一條<<PRE-PREPARE, v, n, d>, m>消息給其他副本節點。v：視圖編號，d客戶端消息摘要，m消息內容。<PRE-PREPARE, v, n, d>進行主節點簽名。n是要在某一個范圍區間內的[h, H]，具體原因參見 垃圾回收 章節。

副本節點i收到主節點的PRE-PREPARE消息，需要進行以下交驗：

a. 主節點PRE-PREPARE消息簽名是否正確。

b. 當前副本節點是否已經收到了一條在同一v下並且編號也是n，但是簽名不同的PRE-PREPARE信息。

c. d與m的摘要是否一致。

d. n是否在區間[h, H]內。

非法請求丟棄。正確請求，副本節點i向其他節點包括主節點發送一條<PREPARE, v, n, d, i>消息, v, n, d, m與上述PRE-PREPARE消息內容相同，i是當前副本節點編號。<PREPARE, v, n, d, i>進行副本節點i的簽名。記錄PRE-PREPARE和PREPARE消息到log中，用於View Change過程中恢復未完成的請求操作。

主節點和副本節點收到PREPARE消息，需要進行以下交驗：

a. 副本節點PREPARE消息簽名是否正確。

b. 當前副本節點是否已經收到了同一視圖v下的n。

c. n是否在區間[h, H]內。

d. d是否和當前已收到PRE-PPREPARE中的d相同

非法請求丟棄。如果副本節點i收到了2f+1個驗證通過的PREPARE消息，則向其他節點包括主節點發送一條<COMMIT, v, n, d, i>消息，v, n, d, i與上述PREPARE消息內容相同。<COMMIT, v, n, d, i>進行副本節點i的簽名。記錄COMMIT消息到日誌中，用於View Change過程中恢復未完成的請求操作。記錄其他副本節點發送的PREPARE消息到log中。

主節點和副本節點收到COMMIT消息，需要進行以下交驗：

a. 副本節點COMMIT消息簽名是否正確。

b. 當前副本節點是否已經收到了同一視圖v下的n。

c. d與m的摘要是否一致。

d. n是否在區間[h, H]內。

非法請求丟棄。如果副本節點i收到了2f+1個驗證通過的COMMIT消息，說明當前網路中的大部分節點已經達成共識，運行客戶端的請求操作o，並返回<REPLY, v, t, c, i, r>給客戶端，r：是請求操作結果，客戶端如果收到f+1個相同的REPLY消息，說明客戶端發起的請求已經達成全網共識，否則客戶端需要判斷是否重新發送請求給主節點。記錄其他副本節點發送的COMMIT消息到log中。
 

如果主節點作惡，它可能會給不同的請求編上相同的序號，或者不去分配序號，或者讓相鄰的序號不連續。備份節點應當有職責來主動檢查這些序號的合法性。

如果主節點掉線或者作惡不廣播客戶端的請求，客戶端設置超時機制，超時的話，向所有副本節點廣播請求消息。副本節點檢測出主節點作惡或者下線，發起View Change協議。

View Change協議 ：

副本節點向其他節點廣播<VIEW-CHANGE, v+1, n, C , P , i>消息。n是最新的stable checkpoint的編號， C 是 2f+1驗證過的CheckPoint消息集合， P 是當前副本節點未完成的請求的PRE-PREPARE和PREPARE消息集合。

當主節點p = v + 1 mod |R|收到 2f 個有效的VIEW-CHANGE消息後，向其他節點廣播<NEW-VIEW, v+1, V , O >消息。 V 是有效的VIEW-CHANGE消息集合。 O 是主節點重新發起的未經完成的PRE-PREPARE消息集合。PRE-PREPARE消息集合的選取規則：

副本節點收到主節點的NEW-VIEW消息，驗證有效性，有效的話，進入v+1狀態，並且開始 O 中的PRE-PREPARE消息處理流程。
 

在上述演算法流程中，為了確保在View Change的過程中，能夠恢復先前的請求，每一個副本節點都記錄一些消息到本地的log中，當執行請求後副本節點需要把之前該請求的記錄消息清除掉。

最簡單的做法是在Reply消息後，再執行一次當前狀態的共識同步，這樣做的成本比較高，因此可以在執行完多條請求K（例如：100條）後執行一次狀態同步。這個狀態同步消息就是CheckPoint消息。

副本節點i發送<CheckPoint, n, d, i>給其他節點，n是當前節點所保留的最後一個視圖請求編號，d是對當前狀態的一個摘要，該CheckPoint消息記錄到log中。如果副本節點i收到了2f+1個驗證過的CheckPoint消息，則清除先前日誌中的消息，並以n作為當前一個stable checkpoint。

這是理想情況，實際上當副本節點i向其他節點發出CheckPoint消息後，其他節點還沒有完成K條請求，所以不會立即對i的請求作出響應，它還會按照自己的節奏，向前行進，但此時發出的CheckPoint並未形成stable。

為了防止i的處理請求過快，設置一個上文提到的 高低水位區間[h, H] 來解決這個問題。低水位h等於上一個stable checkpoint的編號，高水位H = h + L，其中L是我們指定的數值，等於checkpoint周期處理請求數K的整數倍，可以設置為L = 2K。當副本節點i處理請求超過高水位H時，此時就會停止腳步，等待stable checkpoint發生變化，再繼續前進。
 

在區塊鏈場景中，一般適合於對強一致性有要求的私有鏈和聯盟鏈場景。例如，在IBM主導的區塊鏈超級賬本項目中，PBFT是一個可選的共識協議。在Hyperledger的Fabric項目中，共識模塊被設計成可插拔的模塊，支持像PBFT、Raft等共識演算法。
 

 

Raft基於領導者驅動的共識模型，其中將選舉一位傑出的領導者(Leader)，而該Leader將完全負責管理集群，Leader負責管理Raft集群的所有節點之間的復制日誌。
 

下圖中，將在啟動過程中選擇集群的Leader（S1），並為來自客戶端的所有命令/請求提供服務。 Raft集群中的所有節點都維護一個分布式日誌（復制日誌）以存儲和提交由客戶端發出的命令（日誌條目）。 Leader接受來自客戶端的日誌條目，並在Raft集群中的所有關注者（S2，S3，S4，S5）之間復制它們。

在Raft集群中，需要滿足最少數量的節點才能提供預期的級別共識保證， 這也稱為法定人數。 在Raft集群中執行操作所需的最少投票數為 (N / 2 +1) ，其中N是組中成員總數，即 投票至少超過一半 ，這也就是為什麼集群節點通常為奇數的原因。 因此，在上面的示例中，我們至少需要3個節點才能具有共識保證。

如果法定仲裁節點由於任何原因不可用，也就是投票沒有超過半數，則此次協商沒有達成一致，並且無法提交新日誌。

 

數據存儲：Tidb/TiKV

日誌：阿里巴巴的 DLedger

服務發現：Consul& etcd

集群調度：HashiCorp Nomad
 

只能容納故障節點(CFT)，不容納作惡節點

順序投票，只能串列apply，因此高並發場景下性能差
 

Raft通過解決圍繞Leader選舉的三個主要子問題，管理分布式日誌和演算法的安全性功能來解決分布式共識問題。

當我們啟動一個新的Raft集群或某個領導者不可用時，將通過集群中所有成員節點之間協商來選舉一個新的領導者。 因此，在給定的實例中，Raft集群的節點可以處於以下任何狀態: 追隨者(Follower)，候選人(Candidate)或領導者(Leader)。

系統剛開始啟動的時候，所有節點都是follower，在一段時間內如果它們沒有收到Leader的心跳信號，follower就會轉化為Candidate；

如果某個Candidate節點收到大多數節點的票，則這個Candidate就可以轉化為Leader，其餘的Candidate節點都會回到Follower狀態；

一旦一個Leader發現系統中存在一個Leader節點比自己擁有更高的任期(Term)，它就會轉換為Follower。

Raft使用基於心跳的RPC機制來檢測何時開始新的選舉。 在正常期間， Leader 會定期向所有可用的 Follower 發送心跳消息（實際中可能把日誌和心跳一起發過去）。 因此，其他節點以 Follower 狀態啟動，只要它從當前 Leader 那裡收到周期性的心跳，就一直保持在 Follower 狀態。

當 Follower 達到其超時時間時，它將通過以下方式啟動選舉程序：

根據 Candidate 從集群中其他節點收到的響應，可以得出選舉的三個結果。

共識演算法的實現一般是基於復制狀態機（Replicated state machines），何為 復制狀態機 ：

簡單來說： 相同的初識狀態 + 相同的輸入 = 相同的結束狀態 。不同節點要以相同且確定性的函數來處理輸入，而不要引入一下不確定的值，比如本地時間等。使用replicated log是一個很不錯的注意，log具有持久化、保序的特點，是大多數分布式系統的基石。

有了Leader之後，客戶端所有並發的請求可以在Leader這邊形成一個有序的日誌（狀態）序列，以此來表示這些請求的先後處理順序。Leader然後將自己的日誌序列發送Follower，保持整個系統的全局一致性。注意並不是強一致性，而是 最終一致性 。

日誌由有序編號（log index）的日誌條目組成。每個日誌條目包含它被創建時的任期號（term），和日誌中包含的數據組成，日誌包含的數據可以為任何類型，從簡單類型到區塊鏈的區塊。每個日誌條目可以用[ term, index, data]序列對表示，其中term表示任期， index表示索引號，data表示日誌數據。

Leader 嘗試在集群中的大多數節點上執行復制命令。 如果復製成功，則將命令提交給集群，並將響應發送回客戶端。類似兩階段提交(2PC)，不過與2PC的區別在於，leader只需要超過一半節點同意（處於工作狀態）即可。

leader 、 follower 都可能crash，那麼 follower 維護的日誌與 leader 相比可能出現以下情況

當出現了leader與follower不一致的情況，leader強制follower復制自己的log， Leader會從後往前試 ，每次AppendEntries失敗後嘗試前一個日誌條目（遞減nextIndex值）， 直到成功找到每個Follower的日誌一致位置點（基於上述的兩條保證），然後向後逐條覆蓋Followers在該位置之後的條目 。所以丟失的或者多出來的條目可能會持續多個任期。
 

要求候選人的日誌至少與其他節點一樣最新。如果不是，則跟隨者節點將不投票給候選者。

意味著每個提交的條目都必須存在於這些伺服器中的至少一個中。如果候選人的日誌至少與該多數日誌中的其他日誌一樣最新，則它將保存所有已提交的條目，避免了日誌回滾事件的發生。

即任一任期內最多一個leader被選出。這一點非常重要，在一個復制集中任何時刻只能有一個leader。系統中同時有多餘一個leader，被稱之為腦裂（brain split），這是非常嚴重的問題，會導致數據的覆蓋丟失。在raft中，兩點保證了這個屬性：

因此， 某一任期內一定只有一個leader 。
 

當集群中節點的狀態發生變化（集群配置發生變化）時，系統容易受到系統故障。 因此，為防止這種情況，Raft使用了一種稱為兩階段的方法來更改集群成員身份。 因此，在這種方法中，集群在實現新的成員身份配置之前首先更改為中間狀態（稱為聯合共識）。 聯合共識使系統即使在配置之間進行轉換時也可用於響應客戶端請求，它的主要目的是提升分布式系統的可用性。

2. 如何通俗的理解ibm區塊鏈技術hyperledger-fabric中的共識演算法pbft

1、區塊鏈的技術是什麼? 如果我們把資料庫假設成一本賬本，讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為，區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人，由這個人來記賬，然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。

3. 區塊鏈+物流=

區塊鏈+物流=？看看UPS、馬士基、IBM是怎麼做的
2018年開年，什麼最火？區塊鏈無疑是其中之一。這樣的技術將給物流業帶來哪些革新？國外的同行做出了哪些探索？曾老師的這篇文章做了全面的梳理匯總，相信將給中國的同行帶來一定啟發。
2017.2.21：IBM官方發布物流和運輸解決方案
2017年6月21日，IBM和AOS--一家專門提供物流解決方案的哥倫比亞公司 - 一起宣布，他們正在合作開發一個解決方案，建立在IBM Cloud上的Blockchain和Watson IoT，以提高全國各地的物流和運輸行業的效率。

區塊鏈作為記錄業務（Transaction）網路成員之間交易的不可變總賬( immutable ledger) 。在供應鏈中，這為所有許可的成員提供了在整個運輸周期內交換信息的可視性（visibility），從而提高了數據和交易的透明度。
傳統上，供應鏈交易是手動完成的，記錄錯誤和延遲的風險概率較高，這可能導致記錄和實際載入的內容之間存在差異。通過使用區塊鏈和物聯網對此過程進行數字化處理，相關信息直接從放置在卡車上的感測器獲取，然後進入區塊鏈，從而創建一個單一的共享存儲庫，供所有授權參與者訪問，參與者只能是達成共識各方。
通過該解決方案，一旦卡車離開分銷點，就會向客戶自動發送消息，通知他們有關負載，重量和預計到達時間。如果部分交貨已退回，則可以根據交付的實際貨物自動開具發票。此外，通過位於卡車上的感測器，使用物聯網和區塊鏈，一個信息庫（informationrepository）就生成了，該區域鏈跟蹤從分發點到最終客戶的每輛卡車及其各自負載所進行的所有交互，停車和交易。透明度的提高可以幫助增加托運人與其客戶之間的責任和義務區分，促進業務流動。
對於AOS來說，這個項目對於整個國家的物流行業來說非常重要。 "妥善處理和使用與貨物有關的交易和交換信息是物流和運輸行業的關鍵，因此，我們採用這一解決方案的主要目標是在整個運輸周期內提供透明度和安全性"，Ricardo Buitrago， AOS創新部門負責人說到，"現在，該解決方案可作為IBM Cloud上的功能原型 （functional prototype） ，適用於哥倫比亞全國物流，供應鏈和運輸行業的公司"，Buitrago補充道。
該解決方案還集成了Watson物聯網，旨在監控卡車發生的情況。例如，該解決方案捕獲裝載和卸載情況以定義卡車可用容量，以及哪個倉桶哪個司機可以承接負載；並且該數據還與外部信息（如天氣，濕度，溫度和駕駛員數據）相關，以估計交付給客戶的時間。
"物流和運輸行業面臨的最大挑戰之一是保護其資產和貨物，這就是為什麼在雲（Cloud）中實施這種區塊鏈和IoT解決方案是一個各方可以按需求訪問關鍵數據，並為企業利益做出更明智決策的機會"，IBM哥倫比亞首席技術官Jorge Vergara說。
未來，該解決方案預計將包括新的功能，例如用於陸地貨物控制和監控的電子封條機制。
2017.11.7：UPS加入區塊鏈貨運聯盟
除IBM外，一些物流巨頭也在該領域進行探索。相關人士表示，區塊鏈應該能夠在物流行業提高交易效率並減少支付糾紛。自動駕駛汽車和亞馬遜今天還是航運業炙手可熱的流行語，但很可能很快會讓位給區塊鏈。
就在2017年底，美國聯合包裹服務公司（UPS）宣布已加入區塊鏈貨運聯盟（BiTA），並正仔細研究該平台的產品。

"這項技術有可能提高發貨人，運營商，經紀人，消費者，供應商和其他供應鏈利益相關者的透明度和效率，"UPS企業架構和創新總監Linda Weakland在一份聲明中表示。
然而，UPS此舉對投資集團Stifel來說並不意外。Stifel分析師John Larkin在10月29日的一份報告中寫道："我們認為，區塊鏈將與整車定價期貨市場結合，並通過數據分析輔助，人工智慧輔助裝載和空載的實時匹配。
Larkin表示，三家公司將"在技術上投入足夠的資金來推動圍繞這些核心轉型技術的行業整合－"UPS，C.H. Robinson Worldwide 和XPO Logistics"。
Larkin說："理論認為，區塊鏈支持的供應鏈參與者將能夠更快速，更安全地處理交易，減少錯誤，減少整個流程中涉及的人力成本。"
Stifel說，消費者可以從整個物流行業廣泛採用區塊鏈技術中受益。Larkin寫道，由於區塊鏈的緣故，產品將更便宜，更快，更准確地到達。如果該技術是按理論實施的，即使是軟體提供商，數據提供商和拖車租賃公司也可以從日常運營中看到更大的價值。
但是，"有幾個組織或者部門可能被完全或部分被區塊鏈引入卡車業務所革命"，Larkin說。
"潛在的失敗者是那些選擇不遵守BiTA行業標准協議，或者選擇不透明業務，"Larkin說。
總體而言，Stifel表示，"區塊鏈應該能夠提高交易效率並減少支付糾紛，但距離仍有數年之遙。"
2018.1.16：IBM和馬士基擬創建新區塊鏈公司
IBM和丹麥航運巨頭馬士基正聯手組建一家新公司，其目標是將區塊鏈技術商業化 - 由加密貨幣比特幣而導出的時尚的共享分類賬。
某匿名紐約風投稱新的合資企業股權Maersk擁有51％，IBM擁有49％。該公司旨在幫助全球供應鏈中的托運人，港口，海關，銀行和其他利益相關方追蹤貨運，並用防篡改數字記錄替換相關文書。

IBM和馬士基在2016年夏季首次進行區塊鏈試驗。新公司首席執行官Michael J. White說，這個試點追蹤了從Mombasa, Kenya運到荷蘭鹿特丹的一批鮮花，還有一些其他的跟蹤證明了馬士基系統的潛力。
自那時起，兩家公司已與杜邦（Dupont），陶氏化學（ Dow Chemical） ，瑞士食品加工商Tetra Pak，以及各種港口和海關辦事處進行了測試合作。通用汽車（GeneralMotor）和寶潔公司（P＆G）等其他公司正在探索如何使用該技術簡化其供應鏈的記錄。
"我們看到了提高貨物運輸效率和及時性的機會，"White告訴Fortune。此前，懷特曾擔任馬士基集裝箱航運部門馬士基航運公司的北美總裁。
"即使是小規模的改進也會對全球貿易產生重大影響，"IBM區塊鏈團隊總經理Marie Wieck說。
Wieck說，目前，許多航運供應鏈陷入了大量中間商紛繁的文件和行政溝通的泥潭之中。文件如果丟失或延遲導致易腐貨物受損，最終可能花費高達運輸總費用的五分之一。
根據2013年世界經濟論壇的一項研究，在國際貿易中減少信息共享和邊界管理方面的摩擦"可能會使國內生產總值增長近5％，交易量增加15％" ——這一數字可能達到數萬億美元。
IBM和馬士基將採用區塊鏈視為實現這種改進的一種方式。他們認為，通過對復雜的各方網路中發生的所有交易提供單一視圖，區塊鏈可以幫助消除可觀的資源浪費。
新合資企業的董事長在一份聲明中表示，"提供一個中立，在開放的數字平台以安全和便捷的方式交換信息的潛力是巨大的，整個供應鏈的所有參與者都會從中受益。
市場研究公司IDC的區塊鏈戰略研究主管Bill Fearnley Jr說："供應鏈現在是一個非常熱門的話題，只是從這里加速發展"。他指出，IBM和馬士基的新公司將比競爭同一市場的小型區塊鏈初創公司具有競爭優勢，因為它背後的公司之間建立了業務關系。
IBM和Maersk的技術建立在Hyperledger 上，這是由IBM首先開發的區塊鏈，現在由Linux F的Hyperledger小組維護。
IBM與沃爾瑪（WALMART），雀巢（NESTLE），聯合利華（UNILEVER）等公司合作，分別在食品安全和供應鏈領域，使用區塊鏈技術。該公司還正在從事金融，醫療保健和其他行業的試點工作。
與微軟（MICROSOFT），安永（EY）等公司一樣，馬士基還與海運保險公司進行了單獨的區塊鏈試驗。
White表示，他預計Maersk-IBM聯合創業公司將在今年春季獲得監管機構的批准，並在今年第三季度開始銷售軟體，與此同時，新公司正在組織一個行業和政府官員咨詢委員會來幫助指導其開發。

4. IBM推出簡化銀行擔保流程的區塊鏈試點

科技 巨頭IBM推出了一個區塊鏈平台的試點，旨在簡化銀行擔保流程。

在7月3日與Cointelegraph共享的一份新聞稿中，IBM表示，該試點是與四家澳大利亞金融服務公司合作推出的。

該試點名為Lygon，由IBM，澳大利亞和紐西蘭銀行集團有限公司，聯邦銀行，房地產運營商Scentre Group和澳大利亞第一家銀行Westpac提供支持。 從4號開始，試點集團的零售物業租賃客戶將試運行八周。

從本質上講，Lygon是一個基於區塊鏈的平台，將零售物業租賃領域的銀行擔保發行和管理進行數字化。根據發布的文件，將流程數字化將降低欺詐風險，減少潛在錯誤，並提高透明度和安全性。

一旦試點完成，Lygon計劃擴大其支持的數字化銀行擔保的范圍，並開始向其他行業提供這些擔保。西太平洋銀行(Westpac)企業和機構銀行業務總經理迪迪埃•范諾特(Didier Van Not)表示:「我們創建了一個基於區塊鏈的平台，將銀行擔保生態系統數字化。該試點將使用分布式賬本對實時交易進行測試，以證明該技術在商業上是可行的。這是改善客戶體驗的數字化轉型的一個很好的例子。」

到目前為止，IBM已經推出了許多enterprise區塊鏈產品。上個月，巴西銀行和金融基礎設施服務商CIP通過與IBM合作，使用Hyperledger Fabric正式推出了區塊鏈ID平台。它的目標是使用移動設備驗證數字簽名。

今年3月，5家日本銀行合作推出了基於IBM分布式賬本技術的金融服務基礎設施。

5. 區塊鏈連接驗證失敗原因

策略失敗。區塊鏈連接驗證失敗原因是策略失敗。區塊鏈（英語：blockchain或blockchain）是用分布式資料庫識別、傳播和記載信息的智能化對等網路。

6. 區塊鏈革命來了，對ibm和uber們有什麼影響

IBM全球企業咨詢服務部銀行業總經理趙亮認為在供應鏈金融、數字票據、P2P理財、電子貨幣、小額信貸、跨境支付、抵押品管理及合約執行等互聯網金融領域，區塊鏈技術都有著廣泛的應用前景，可以更好地對接金融機構與非金融企業。
而區塊鏈的原理還能更廣泛的應用在其它創新領域。比如區塊鏈有望建立起一個積分交換與交易系統，用於電信話費積分、航空里程積分、酒店住宿積分等各種積分的交換與交易。而在物聯網領域，IBM已經與芬蘭Kouvola Innovation合作，在區塊鏈與Watson物聯網技術上建立了物流全過程的可信貨物視圖。
實際上，未來幾年內物聯網將會成為區塊鏈最激動人心、規模最大的應用領域之一。區塊鏈解決了物聯網海量設備和節點之間的信任問題及金融交易。基於區塊鏈和電子貨幣的物聯網，能讓智能家電自動完成繳納電費賬單等金融交易，而IBM Watson認知技術能通過學習歷史數據來自動建議更為合理的電量使用水平，從全社會看則可形成真正的智能電網。
2016年5月，有兩家中國區塊鏈企業宣布加盟由IBM和Linux基金會主導的HyperLedger超級賬本項目。同樣在5月，平安保險集團則宣布加入國際R3聯盟，與其它金融機構一起共同開發基於分布式共享賬本技術的創新型商務應用。
現在，區塊鏈已經不僅是對互聯網技術有影響力那樣簡單，而是要創造全新的去中心化的下一代商業模式，這才是區塊鏈革命的真正意義。

7. 為什麼區塊鏈將重新定義世界

比特幣背後的技術建立起了一個可依賴的賬薄，從而改變很多人的生活，其意義遠遠超過加密貨幣的范疇。
1，當宏都拉斯警方在2009年某天沖進Mariana Catalina Izaguirre家裡並要驅逐她離開的時候，她已經在這個破舊的房屋住了三十多年。與她的鄰居不同，Mariana Catalina Izaguirre甚至都有政府的房屋證明，但很不幸，來自當地政府房屋委員會的資料顯示，該房屋署與另外一個人，而這個「房主」向法院申請驅逐令，最終 Lzaguirre女士被迫離開。
由於登記不詳或記錄丟失，這類扯皮的事情在全球都很普遍。房屋所有權保障的缺失也是不公正的源頭。也從讓利用房屋或土地作為抵押物進行融資等等變得困難。
比特幣可以讓這類問題消失，比特幣是一種基於加密演算法的「聰明」貨幣，我們更應該關注的是比特幣背後的技術：區塊鏈。它的意義要遠遠超越貨幣或現金。它創造的一種解決彼此之間不信任的記賬方式。
這正是政客們咨詢Factom公司來清理宏都拉斯財產機構的原因，Factom是一家美國的創業公司，為基於區域鏈的土地登記提供一種原型。希臘也對此產生了興趣，它沒有合適的土地登記政策，只有7%的土地在繪出的地圖上是正確的。
2，區塊鏈與相似的「分布式賬簿」的其他應用可以擴展到阻止鑽石偷竊與超市流水線。NASDAQ交易所很快就會用區塊鏈系統來記錄私有企業的交易。英國銀行以不喜歡科技文明，但看起來也被刺激了：它在去年的研究報告中寫到，分布式賬簿是個了不起的創新，會對金融業有著深遠的影響。
政客則想得更遠：當合作夥伴與左翼聚集在今年的巴黎的OuiShare Fest來討論草根企業是如何撼動了大型數據公司如Facebook的時候,區域鏈出現在了每一場演說中。在世界的自由夢想里，更多的政府規范被個人間的私人合同所取代——加密演算法會自行加強。
區塊鏈由Satoshi Nakamoto所設想，了不起且至今唯一被確認身份的比特幣創始人——「完全對等的電子貨幣」，他在2008年發表的文章里寫道。為了讓它像貨幣一樣，比特幣必須要從爭取的賬戶里轉移，可以被同一個人消費兩次。為了實現Nakamoto這樣去中央化的系統的夢想，比特幣必須避免任何對第三方的依賴，例如隱藏在普通支付系統背後的銀行。
而區塊鏈可以替代第三方。它可以容納每個比特幣的交易歷史，提供任何時間任何人物的證據。分配系統可以在幾千台電腦中復制——比特幣的「節點」——在全世界的每個地方，並可以公開。但即使有如此的公開性，它依然是可信的，安全的。數學演算法的復雜性與建在它的「共識機制」——節點同意根據比特幣流通來升級區塊鏈的處理過程——內的計算暴力破解保證了這一點。
舉個例子，Alice希望給Bob支付租賃服務。他們都有著比特幣錢包——一種直接通往區塊鏈，而不是像瀏覽器通往網頁但沒有識別系統內的用戶的軟體。Alice的錢包開始提出申請的時候交易開始了，區塊鏈開始改變，以顯示Alice的錢包少了一些，而Bob的多了一些。

網路在此過程中需要通過數個階段來完成改變。當申請通過網路內多個節點檢查，檢查賬本，確認Alice是否有她想要花費的比特幣。如果一切看起來沒問題，特定節點會指令miners捆綁Alice的請求連通其他相似的有信譽的交易，在區塊鏈中創造一個新的模塊。
這其中牽涉到需要通過給加密一個散列函數來將模塊分解為一系列指定長度的數據（見圖表）。像許多加密一樣，這種散列是一條單行路。數據分散可以，但反過來由分散聚合為數據是不可能的。但是盡管散列並不容納數據，它依然是獨特的。通過任何一種方法來改變進入模塊——通過簡單的一個數碼來改變交易——散列就會不同。
3，隨著其他的數據一起，散列會被放置在制定模塊的首位（header）。首位繼而變成切實數學謎題的基本，又一次涉及到散列函數。謎題只能被測試與錯誤解開。通過網路，miners要實驗上億種可能來尋找答案。當一個miner終於找出答案時，其他節點會迅速檢查（又一次通過單行路：解決很難，但檢查容易），每個節點會確認解決方法隨之升級到區塊鏈。首位的散列會成為新模塊的確認線，這個模塊現在是賬簿的一部分了。Alice支付給Bob，模塊里容納的其他所有交易都被確認。
解密階段引進了三種大大加強比特幣安全性的東西。一個是偶然性。你無法預測哪個礦工會解決謎題，因此無法預測誰會在指定時間升級區塊鏈，除了它必定是最用功的一個礦工，而不是其他隨機的怠工者。這讓作弊很困難。
第二點是歷史。每一個新的首位容納了之前模塊首位的散列函數，其容納了後者之前的散列函數，如此循環往復直至起點。這種關聯讓模塊成了一個循環鏈。從賬簿里的所有數據開始，重新產生最新模塊的首位是一件小事。盡管在任何地方製造一個改變——甚至返回到最早的幾個模塊之一——改變了的模塊首位會變得不同。這意味著下一個模塊也是如此，以及所有以後的模塊。賬簿將不會通過最新的模塊識別器，並被拒絕。
有沒有解決的辦法呢？想像一下Alice改變了支付Bob的主意，試著重寫歷史，這樣的比特幣就會還在她的錢包里。如果她是一個有能力的礦工，她可以解決亟待處理的謎題，並製作出一個區塊鏈新版本。但是在她這樣做的時間內，網路中的其餘人會已經延長了原始的區塊鏈。節點會一直在區塊鏈最長的版本中工作。這個規定阻止了兩個礦工同時找到了解決辦法的情況並導致了鏈中出現比臨時叉更糟的後果。它還會阻止作弊。為了讓系統接受她的新版本，Alice需要比其他人更快地延長它。無法控制一半以上的電腦——專業術語叫做「51%的攻擊」——那應該是不可能做到的。
4，且不說顛覆上述網路的可能性，另一個深層次的問題是：為什麼要成為這個網路的一員呢？這個答案就是第三個「解密」步驟，而且還是有獎勵的，每個新區塊有新的比特幣，解開謎題的人會得到25個比特幣獎勵，約合7500美元。
所有上述精巧的設計並非比特幣真正吸引人的原因。其價值在於不穩定性和不可預測性，如下圖所示，但比特幣的總量卻是一定的。區塊鏈的機制也運行良好。根據一家名叫blockchain.info的網站數據，平均每天有超過12萬的交易記錄被添加到區塊鏈中，這意味著大約有7500萬美元的交易。目前有38萬區塊，這個帳本的大小將近45GB。

大多數位於區塊鏈里的數據都是比特幣，但這也不是必須的。Mr Nakamoto 也創造一種分布式系統，並且撰寫了相關闡釋。科技極客們稱之為：開放式平台。這個平台仿照的就是就是互聯網，也包括諸如Android或Windows這樣的操作系統。開發者可以開發基於區塊鏈上基本功能的應用程序，並不用得到任何人的許可。投資多家比特幣創業公司的Andreessen Horowitz公司Chris Dixon表示：這種網路最後會變成一個公開的資料庫。據了解，Andreessen Horowitz公司已經投資了比特幣錢包公司Coinbase以及面向大眾的比特幣硬體設備公司21。
目前基於區塊鏈的應用有三大領域。第一種就是將所有建議都通過區塊鏈的方式完成。創業公司Colu押注在這個模式，他們開發了一種演算法去「潤色」一些小額的比特幣交易，從而使得這些交易可以代表諸如證券、貴金屬交易。
保護土地或房屋簽名有效性成為第二類的典型應用。比特幣交易都會將簽名一起加入到區塊鏈的賬本上。一家名叫everledger的創業公司用這種方式保護奢侈品，比如他們在區塊鏈數據中記錄一塊寶石的質地屬性，假如寶石丟失可以提供最直觀的證明。Onename使用類似方式存儲個人信息；注意，由於這種應用並非純粹的比特幣交易，因此你需要首先賦予更多信任，比如你需要將自己的一些准確信息告訴應用開發者。
第三種應用則有著更大的雄心，「智能合同」能夠自動檢測是否具備生效的各種環境。這是因為，比特幣可以被編程，這樣就能保證在特殊情境下的可用或不可用。
由一位知名比特幣工程師Mike Hearn開創的Lighthouse就是一個去中心化眾包的項目。如果足夠多的資金進入這個項目，那麼一切就啟動，如果目標沒有達到，就停止。Heran認為，他的項目能夠比那些以比特幣協議的友商們更便宜也更獨立。
5，在紐約風險資本公司Albert Wenger of USV看來，分布式賬本的出現開啟了一個幾乎是全新象限的可能性，這家公司已經投資了多家去中心化的公司，比如提供P2P交易的OpenBazaar。在對區塊鏈一片歡呼聲之外，也有人質疑其的安全性和擴展性。區塊鏈在比特幣上很適用，但在一些小眾的應用程序上，還無法承載數百萬用戶的使用。
盡管 Nakamoto的對區塊鏈的設計到目前為止證明是攻堅不摧的，學術研究也認為，假如沒有控制整個區塊鏈的51%，想在區塊鏈上做壞事幾乎也是不可能的。過去比特幣的玩家都局限在很小的圈子裡，如今的比特幣挖礦被各種大比特幣池把持，在這里「池」里，小的挖礦者分享他們的努力並獲得獎勵。
另一個對擔心則是對環境。為了獲得更多比特幣，挖礦者對於計算能力的要求很高，也這意味著要不斷增加計算機的功耗。根據blockchain.info的數據顯示，挖礦者每秒要進行45萬次的計算嘗試，這些都會帶來巨大的能量消耗。
由於礦工們對於硬體的情況守口如瓶，外界很難知道這些計算機的具體功耗。一份粗略的計算顯示，如果每個人都採用最具效率的硬體，每比特的電力消耗為2兆瓦，一年的電力消耗約為加州15000居民的用電量。
但這些圍繞比特幣的揮霍都是有極限的。Nakamoto當時對於比特幣的設計是這樣的：每兆數據中約有1400次交易，這意味著每秒的交易數為7次。相比於目前美國的確每秒1736次的Visa卡交易，比特幣區塊還能更大，不過更大的區塊要通過花費更長時間去生成，也會增加一定的風險。
以前的一些經驗或許可以參考。當上世紀90年代網路瀏覽器發明後，數百萬的人開啟了在線生活，很多預言家都預測互聯網會停滯發展。但事實上互聯網一直在發展中，同樣道理，比特幣的發展也不會停滯。更多可用於挖礦的計算設備會更節能，開發者們也會更熱衷於基於比特幣的平台上開發應用，並使用比特幣交易，更快的網路連接也會加速比特幣區塊的擴大速度。
關於比特幣的很多問題並非是缺乏解決方案，比特幣機制的任何變化都需要得到比特幣社區的許可，而要達成意見並不容易。一方主張盡快擴大比特幣區塊的規模從而能夠成為傳統支付的顛覆者，但另一方卻認為如果不進行調整，現有的系統可能會在明年崩潰。
6，Hearn先生與Gavin Andresen是兩位比特幣大亨，是比特幣大交易的領頭人。他們呼籲挖礦企業來安裝比特幣的新版本，支持更大的交易規格。一些礦工們的確遭受到了網路攻擊，並且在廣泛證明其需求與危險下，這次升級與系統正在被浩如煙海的微小交易逼到極限。
這一切都為比特幣區塊鏈建立一個替代品的提出奠下基礎，可以優化存儲分布式賬簿而不是加密運行。復試鏈（multichain），Coin Science所提供的一個定製區塊鏈的平台證明了可能的方向。它還提供了建立一個像比特幣一樣的區塊鏈的所需資源，並可以用來建立私有鏈，僅對特定用戶開放。如果所有用戶開始相信礦工的需求，工作證據被減少或消除，那麼現有對賬簿的連接就變成了多餘的選擇。
第一個採用這樣的區塊鏈的後代的企業也許正是那些最開始失敗並啟發了Nakamoto的公司之一：金融。在最近的幾個月，私有區塊鏈以防止破壞的銀行融資熱情開始漲高。比諷刺還要諷刺的是，其中一個原因是反政府自由人士的技術誕生可以讓銀行在知曉它們的客戶與反洗錢規則後更好地符合政府需求。但是這里還有一個更深層的吸引存在。
工業歷史家們指出新能源早在最高效的處理方法產生前就存在。當電動機第一次研發時，它們就像之前出現過的巨大的蒸汽引擎機器一樣。生產商花費了數十年才看到了分散的電動機可以重組他們做事的任何方面。英國銀行在它的數字貨幣報告中寫到，它也在金融行業中看到了相似的東西正在前進中。這要感謝便宜的計算金融公司已經將它們內部的工作數字化，但是它們還沒有將自己的組織改變到足以與之相匹配。支付系統目前仍然是中心化的：貨幣的轉移要通過中央銀行。當金融公司彼此生意往來時，同步內部的賬簿是個耗時幾天的繁重任務，桎梏住了資本並帶來了風險。
分布式賬簿在幾分鍾甚至幾秒鍾就完成交易，對解決這些問題和實現數字化銀行的承諾可能大有幫助。賬簿還可以幫助銀行節省很多錢：Santander銀行，到2022年這些賬簿可以降低行業每年高達200億美元的賬簿。供應商仍然需要證明，他們可以處理過高的比特幣交易價格；但大銀行已經開始推動比特幣這種新興技術標准化。其中瑞銀聯合銀行，已提議建立一個標準的「結算貨幣」。R3 CEV的第一要務是塊環鏈的啟動，瑞士投資銀行與高盛、摩根大通和其它22家銀行聯合投資，為私人帳開發標准化的架構。
7，銀行的問題也並不是唯一的。很多公司和公共機構都難以維護，同時還有經常不兼容的資料庫和相互交流的高成本問題。這就是Ethereum想解決的問題，可以說是最雄心勃勃的分布帳項目。21歲的加拿大編程天才Vitalik Buterin的創作品，Ethereum的分布式分類帳可以比「比特幣」處理更多的數據。它有一個編程語言，允許用戶編寫更復雜的智能合約，當貨物到達自動支付並列印發票，或如果利潤達到一定水平，自動發送給業主股息。Buterin先生希望，如此聰明的「去中心化的自治組織」的形成——基本上，虛擬企業只是給「Ethereum blockchain」設置一些運行的規則。
這樣的想法可能有激進影響的領域之一就是在「物聯網」——數十億之前靜音日常用品，如冰箱、門閂和草坪灑水裝置。從IBM最近的一份題為「設備民主」的報告，認為不可能集中跟蹤和管理這些數以十億美元計的設備，這樣的嘗試也不明智；這種嘗試會讓他們容易受到黑客攻擊以及政府的監督。分布式寄存器似乎是一個不錯的選擇。
Ethereum提供的可編程性，不僅僅是讓人們的財產被跟蹤和注冊。它有一些新的用途。在各種各樣的方法規則下，車鑰匙中嵌入Ethereum blockchain，就可以被出售或出租，產生出租或共享汽車的新P2P。更遠，一些人談論應用該項技術，使自動駕駛的汽車成為社會公共資源。根據預先設置的程序規則，這樣的車輛可以自己存儲一些數字的錢來支付他們從出租燃料，維修和停車位。
8，不出所料，一些人認為這些計劃過於激進。Ethereum1(「創世紀」)，8月才被開發，目前只是一個小的啟動生態系統集群。雖然Buterin先生在最近的博客中承認這有點缺錢，但區塊鏈最終繁榮的特定細節，遠遠少於廣泛分布式帳的激情，而真實這些激情帶領著初創企業和現有的大型企業，檢查他們各自的潛力。盡管社會對會計師的能力總是嘲笑，但帳目確實重要。
當今世界深深依賴著復式記賬法。其記錄著借方和貸方的標准化系統，是理解一個公司核心財務狀況的必然選擇。在20世紀早期，德國社會學家的維爾納?桑巴特聲稱，現代資本主義為了發展，是否絕對需要這樣的簿記，值得更深入地去討論。雖然復式記賬系統始於文藝復興時期的義大利商人，也剛好是一個時間巧合；那時候，復式記賬在世界各地的傳播比資本主義的傳播更緩慢，直到在19世紀末才開始廣泛使用。但毫無疑問，技術的根本重要性，不僅僅在於記錄一個公司做什麼，而是能夠定義公司的未來。
帳目，不再需要由公司或政府維護，可以及時刺激新公司和政府關於工作方式的變化、對未來的期望以及當下能做的工作。沒有集中記錄的系統，可以一樣值得信賴，因為他們也能帶來徹底的改變。
這些想法雖然仍是一個只適用在幾個領域的新奇事物，和他們傳播能力以及被擴大的可能性。他們還面臨一些未知的阻力。一些比特幣的批評人士一直將其視為最新「加州意識形態」的嘗試。(加州意識形態意指那種以技術拯救世人的使命感）。這只是一個編碼的信任機制，而並非民主政治、合法性和問責制，很難吸引人或者授權。
與此同時，整個世界都會被數字化地記錄，這也將有很多好處。如果區塊鏈有一個基本的矛盾，也就是：即使提供了相同的過去和現在，區塊鏈的未來會很不一樣。
本文選自《經濟學人》，機器之心編譯出品，參與成員：黃志臻、Chen、趙賽坡
瑞泰幣、萊特幣、狗狗幣等數字加密貨幣也都是利用了區塊鏈技術。