区块链产业因原则包括

『壹』 区块链究竟指的是什么，涉及到哪些学科或领域

区块链是什么？区块链应用主要包括互联网技术以及信息内容加密算法，再搭配以适度的规则和体制，就形成了一个可靠系统软件基础设施。这儿基础设施可解读为网上自然环境，那样可信的含意到底是什么呢？数据库加密的办法可以分为对称加密算法和对称加密，对称加密安全性比较高，但响应速度比较慢。区块链技术所使用的椭圆曲线加密技术是是非非对称加密算法中速度最快方式。因而，区块链技术的加密算法十分强大，它能确保客户的身份唯一性。除此之外，区块链技术中的信息也受到了数据加密维护难以被伪造。

区块链技术系统软件防止了以上三个问题，每一个节点的个人行为全是不同于别的节点的，节点的行为是由程序流程事前所规定的，且加密算法保证了每一个连接点没法违反规定，这便是系统软件基层民主的内涵。区块链应用一般用于搭建交易软件，并且要确保的交易信息内容真实有效，可追溯系统且不可篡改。每一次的交易信息内容被核实后储存在一个区域中，区块链信息内容根据散列技术性数据加密，以确保信息内容不会被伪造。这种区块链按照时间顺序组成传动链条。各个连接点都享有完备的区块链信息，某些节点的信息内容毁坏，也不会对区块链信息造成影响。这类档案信息方法称之为分布式账本。

在这样一个区块链技术的分布式账本中，加上一条新的记录，并关联到全部节点的实际操作务必按一定的规则进行，不然一切真实有效都无从说起。这一标准便是区块链技术的共识机制。本质上，一个公平公正的共识机制，应当容许全部连接点都可以提升区块链。当增大的区块链具体内容不相同，应该根据某类标准去商议，直至某一个区块链具体内容被接纳，之后全部连接点拷贝此区块链。与其等额的做法就是，非是全部连接点都能够提升区块链，反而是依据某类标准竞选出一个有资格提升新服块连接点，拷贝该结点所增大的区块链信息内容。区块链技术使用了后面一种，而且由于选举规则是公开透明的，竞选典礼就会变成市场竞争全过程。

『贰』 区块链行业应用有哪些

以旅游业为例，区块链应用主要集中在旅游出行、旅游社区点评、数字身份管理、信用消费管理、追踪飞行员的职业证书和资格、酒店和航空公司的忠诚度计划、预订管理、消费积分管理这几个应用领域。另外区块链的发展，不少相关的top域名都被注册，对域名行业产生了比较大的影响。另外区块链在金融、游戏、娱乐等领域也有应用。

『叁』 区块链设计原则

到目前为止，我们的团队所学到的——关于区块链特定的业务和用户需求——为我们的设计工作提供了信息。

目前，IBM 区块链设计团队正在设计从 供应链流程 到 文档 、从 开源开发人员工具 到 区块链即服务的任何 内容。这是该行业的本质：疯狂地探索一项技术的所有 可能应用，该技术 有可能在金融、医疗保健和政府等领域大幅降低成本和效率低下。

尽管设计有很多不同的方向，但我们用户的需求中有一些共同的主题，这些主题已经影响了我们作为一个团队的设计原则。这是 IBM 区块链设计团队对这些原则的第一次迭代——我们在批评工作和确定设计决策优先级时所关注的内容。

“仅仅因为区块链技术旨在消除对信任的依赖，并不意味着用户会信任机器或网络。”—  Jonny Howle ，UX/UI 设计师

我们的许多用户都在处理高度敏感信息的行业，保持他们的信任对我们的业务至关重要。 几乎每个人都是区块链 的“新手” ，理解和信心程度各不相同。用户必须认为我们的产品（及其背后的人）是可靠、值得信赖和稳定的。我们通过仔细的数据公开、一致性、反馈、预测错误和积极指导来实现这一目标。

一些用户需要比其他用户更多地接触区块链数据——许多用户需要了解区块链技术如何取代他们以前的流程，才能觉得它是值得信赖的。数据的暴露会影响用户对应用程序如何工作的理解。例如，数据表明发生了函数调用，或者它可以证明某些东西在密码学上是安全的。

在决定是否包含数据元素时，我们使用以下层次结构：

1.数据必须是 可操作的。

2.如果数据不可操作，则它必须用于建立 信任和/或教育 目的。

“老派”区块链工具向您展示了许多长加密哈希。它们不是人类可读的。它们对用户毫无用处……但人们却 喜欢 它们！为什么？这是一种舒适的感觉：“我可以看到一个非人类可读的链码 ID，所以我相信我正在查看的这个东西是安全的。—  Ed Moffat ，设计主管

在产品和客户体验之间建立 视觉一致性 对于感知可信度至关重要。我们使用基于网格的布局（具有有意义且成比例的负空间）、强大的排版层次结构，并应用有意义的颜色。

拥有一致的用户体验可以让我们的用户感到轻松，这对于新的区块链技术尤为重要，因为这可以促进采用和学习。—  Tobias Hunter ，用户体验设计师

由于区块链的视觉语言仍在编纂中，我们在使用图像来阐明概念时要小心。虽然我们创建与熟悉元素的关联以帮助用户保留信息，但我们对视觉隐喻持谨慎态度——简化某些概念实际上可能会误导或在以后造成混淆。

我们尽一切努力使用行话少、 一致的术语 。语言应该简洁、清晰，并符合我们用户的自然交流模式。我们保持对话的语气，但不会过于随意或轻率。我们的团队特别关注像 identity 、 update 和 network 等带有含义的词：虽然许多区块链概念与通常理解的含义相似，但它们可能有很大的不同和混淆。

我们为用户所在的任何地方设计。因为区块链的定义是分布式的，所以我们必须在默认情况下跨界设计：UI扩展、图标含义和翻译等必须始终考虑在内。此外，区块链的许多用途本质上是移动的——我们维护一个无论使用何种设备，都能获得 一致的体验。

我们通过设计持续的反馈来帮助我们的用户了解正在发生的事情并减少焦虑。谨慎使用的运动和动画有助于理解正在发生的事情。

当你学习一门外语时，你是通过练习和玩耍来学习的，而不是通过阅读字典。我们正在制作工具和文档，让我们的用户可以玩耍并尝试学习这项新技术。—  Sam Winslet ，视觉设计师

用户应该始终知道正在发生什么、刚刚发生了什么以及接下来会发生什么。时间是区块链应用程序中的一个重要元素，很多时候简单的加载器是不够的。

高吞吐量分布式系统本质上是异步的，系统的多个组件依赖于超时或轮询间隔。在等待达到最佳块大小时，可以配置事务（通常持续几秒钟）。SDK 将轮询、等待并重试创建新频道。—  Jason Yellick ，软件开发人员

我们确保我们已经考虑（并在发布后测试）活动或功能将花费 的时间并通知用户。 这也适用于界面中的任何指标——用户看到了多少类别，有多少没有显示，等等。

我们的用户喜欢动手实践的 交互式学习， 因此他们可以在创造有形的东西的同时学习。—  Raissa Xie ，用户体验研究员

因为区块链实际上是不可变的，所以我们特别关注不可逆的用户行为。如果发生错误，我们会增加摩擦或确认级别以减少错误并直接进行下一步。

零状态在我们的许多产品中都很常见，因此我们确保提供自然的下一步。用户必须有清晰、持久的导航——他们应该很容易知道如何回到之前的状态以及下一步是什么。

我们的用户希望看到简单的说明，以便尽快 进行设置和运行。

—  Lucie Wu ，用户体验设计师

由于对可见性的控制是一项业务需求，因此我们确保根据角色考虑界面的不同视图。如果用户无权访问某些数据，我们不会在界面上留下漏洞。

区块链技术相对较新，大多数用户不一定知道他们需要什么。一个好的设计师应该知道如何过滤他们的意见并提出最佳解决方案。设计师通过指导他们完成整个过程，帮助他们了解这项技术可以为他们的生活带来的好处和可能性。

—  Andrea Lee ，UI 设计师

我们的团队预计需要进一步的帮助并试图减少它，同时认识到 我们 的角色最有可能去哪里寻求帮助。我们提出见解以创造透明度并消除不确定性，并为用户不记得的事情提供建议。

通过工具提示和进度条向用户展示他们的新词汇，让原本令人生畏的学习任务看起来更轻松。

—  Kayla White ，UI 设计师

无论上下文如何，我们都不包含会使界面混乱或使用户感到困惑的元素——每个元素都有一个目的，没有什么是为了装饰。我们利用常见的设计模式并减少用户必须做的学习量。

在许多情况下，我们的多个角色将成为流程的一部分。为了促进协作，我们设计了用户给定任务 之前和之后的步骤。 团队采用我们的技术对我们的业务模式至关重要，因此我们重视包容性、可访问的设计是理所当然的。

为复杂性而设计并不意味着让事情变得简单。使任务更容易，但不要剥夺他们的控制权。

—  Dante Guintu ，UI 设计师

对区块链技术的兴奋增加了关注机器需求而不是人类需求的趋势。作为设计师，我们必须不断地重新集中精力解决问题并 为人类 创造愉快的体验。我们必须平衡区块链的本质和以人为本的设计之间的张力。

即使对于非技术用户感兴趣，区块链的技术概念似乎也异常诱人。-

Ed Moffat

因为区块链的许多应用程序都具有非常强大的潜力，所以我们必须注意以合乎道德的方式行事和设计。这意味着确保多样性融入我们的设计——从用户研究参与者到我们的团队本身。

我们的设计团队保持持续协作的状态：研究、测试和警惕不断变化的用户需求和设计模式。我们致力于保护和倡导我们的用户，考虑极端情况和异常值，并考虑用户的情绪。我们努力改善用户的生活，同时不给他们制造新的问题。

设计不是一成不变的。这个群体的主要口头禅是我们追求卓越，而不是完美。

—— 肖恩·巴克莱 ，创意总监

转自：https://medium.com/design-ibm/blockchain-design-principles-599c5c067b6e

『肆』 国家对区块链的政策是什么

当前国家对区块链技术是持认可的态度的，对于自主区块链技术的研发是支持鼓励的，国家对区块链产业的期望是要有具体的落地及应用价值作为支撑，对于区块链的未来期许是区块链要成为核心技术自主创新的突破口。并且区块链是合法的，区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲，它是一个共享数据库，存储于其中的数据或信息，具有不可伪造，全程留痕，可以追溯，公开透明，集体维护等特征。
一、区块链系统的组成：
1、数据层
2、网络层
3、共识层
4、激励层
5、合约层
6、应用层
二、区块链的类型
1、公有区块链
2、行业区块链
3、私有区块链
三、区块链的特征
1、去中心化。区块链技术不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中心管制，除了自成一体的区块链本身，通过分布式核算和存储，各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出最本质的特征。
2、开放性。区块链技术基础是开源的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人开放，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。
法律依据：
《中华人民共和国民法典》
第一百二十三条 民事主体依法享有知识产权。知识产权是权利人依法就下列客体享有的专有的权利：
（一）作品；
（二）发明、实用新型、外观设计；
（三）商标；
（四）地理标志；
（五）商业秘密；
（六）集成电路布图设计；
（七）植物新品种；
（八）法律规定的其他客体

『伍』 区块链行业什么时候有个标准或准则什么的

2016年9月，国际标准化组织(ISO)成立了区块链和分布式记账技术委员会(ISO/TC 307)，负责制定区块链和分布式记账技术领域的国际标准。2017年3月，中国电子技术标准化研究院承担ISO/TC 307国内技术对口单位。2019年12月，工业和信息化部组织筹建全国区块链和分布式记账技术标准化技术委员会，秘书处承担单位为中国电子技术标准化研究院。目前，中国电子技术标准化研究院负责对区块链系统进行是否符合区块链标准的软件测试，测试通过后，颁发相关证书。深圳区块链行业将加快标准化发展。6月11日，第四届中国区块链开发大赛暨区块链国家标准及系统测试标准广东研讨会在深圳举行，首个可专业进行国家标准申报测试的区块链标准化测评工作站在深圳率先成立。

『陆』 区块链的共识机制

一、区块链共识机制的目标

区块链是什么？简单而言，区块链是一种去中心化的数据库，或可以叫作分布式账本(distributed ledger)。传统上所有的数据库都是中心化的，例如一间银行的账本就储存在银行的中心服务器里。中心化数据库的弊端是数据的安全及正确性全系于数据库运营方（即银行），因为任何能够访问中心化数据库的人（如银行职员或黑客）都可以破坏或修改其中的数据。

而区块链技术则容许数据库存放在全球成千上万的电脑上，每个人的账本通过点对点网络进行同步，网络中任何用户一旦增加一笔交易，交易信息将通过网络通知其他用户验证，记录到各自的账本中。区块链之所以得其名是因为它是由一个个包含交易信息的区块（block）从后向前有序链接起来的数据结构。

很多人对区块链的疑问是，如果每一个用户都拥有一个独立的账本，那么是否意味着可以在自己的账本上添加任意的交易信息，而成千上万个账本又如何保证记账的一致性？ 解决记账一致性问题正是区块链共识机制的目标 。区块链共识机制旨在保证分布式系统里所有节点中的数据完全相同并且能够对某个提案（proposal）（例如是一项交易纪录）达成一致。然而分布式系统由于引入了多个节点，所以系统中会出现各种非常复杂的情况；随着节点数量的增加，节点失效或故障、节点之间的网络通信受到干扰甚至阻断等就变成了常见的问题，解决分布式系统中的各种边界条件和意外情况也增加了解决分布式一致性问题的难度。

区块链又可分为三种：

公有链：全世界任何人都可以随时进入系统中读取数据、发送可确认交易、竞争记账的区块链。公有链通常被认为是“完全去中心化“的，因为没有任何人或机构可以控制或篡改其中数据的读写。公有链一般会通过代币机制鼓励参与者竞争记账，来确保数据的安全性。

联盟链：联盟链是指有若干个机构共同参与管理的区块链。每个机构都运行着一个或多个节点，其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易，并且共同来记录交易数据。这类区块链被认为是“部分去中心化”。

私有链：指其写入权限是由某个组织和机构控制的区块链。参与节点的资格会被严格的限制，由于参与的节点是有限和可控的，因此私有链往往可以有极快的交易速度、更好的隐私保护、更低的交易成本、不容易被恶意攻击、并且能够做到身份认证等金融行业必须的要求。相比中心化数据库，私有链能够防止机构内单节点故意隐瞒或篡改数据。即使发生错误，也能够迅速发现来源，因此许多大型金融机构在目前更加倾向于使用私有链技术。

二、区块链共识机制的分类

解决分布式一致性问题的难度催生了数种共识机制，它们各有其优缺点，亦适用于不同的环境及问题。被众人常识的共识机制有：

l PoW（Proof of Work）工作量证明机制

l PoS（Proof of Stake）股权/权益证明机制

l DPoS（Delegated Proof of Stake）股份授权证明机制

l PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错算法

l DBFT（Delegated Byzantine Fault Tolerance）授权拜占庭容错算法

l SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议

l RPCA（Ripple Protocol Consensus Algorithm）Ripple共识算法

l Pool验证池共识机制

（一）PoW（Proof of Work）工作量证明机制

1. 基本介绍

在该机制中，网络上的每一个节点都在使用SHA256哈希函数(hash function) 运算一个不断变化的区块头的哈希值 (hash sum)。 共识要求算出的值必须等于或小于某个给定的值。 在分布式网络中，所有的参与者都需要使用不同的随机数来持续计算该哈希值，直至达到目标为止。当一个节点的算出确切的值，其他所有的节点必须相互确认该值的正确性。之后新区块中的交易将被验证以防欺诈。

在比特币中，以上运算哈希值的节点被称作“矿工”，而PoW的过程被称为“挖矿”。挖矿是一个耗时的过程，所以也提出了相应的激励机制（例如向矿工授予一小部分比特币）。PoW的优点是完全的去中心化，其缺点是消耗大量算力造成了的资源浪费，达成共识的周期也比较长，共识效率低下，因此其不是很适合商业使用。

2. 加密货币的应用实例

比特币(Bitcoin) 及莱特币(Litecoin)。以太坊(Ethereum) 的前三个阶段（Frontier前沿、Homestead家园、Metropolis大都会）皆采用PoW机制，其第四个阶段 (Serenity宁静) 将采用权益证明机制。PoW适用于公有链。

PoW机制虽然已经成功证明了其长期稳定和相对公平，但在现有框架下，采用PoW的“挖矿”形式，将消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的运算来保证工作量公平，并没有其他的存在意义。而目前BTC所能达到的交易效率为约5TPS（5笔/秒），以太坊目前受到单区块GAS总额的上限，所能达到的交易频率大约是25TPS，与平均千次每秒、峰值能达到万次每秒处理效率的VISA和MASTERCARD相差甚远。

3. 简图理解模式

（ps：其中A、B、C、D计算哈希值的过程即为“挖矿”，为了犒劳时间成本的付出，机制会以一定数量的比特币作为激励。）

（Ps：PoS模式下，你的“挖矿”收益正比于你的币龄(币的数量*天数)，而与电脑的计算性能无关。我们可以认为任何具有概率性事件的累计都是工作量证明，如淘金。假设矿石含金量为p% 质量, 当你得到一定量黄金时，我们可以认为你一定挖掘了1/p 质量的矿石。而且得到的黄金数量越多，这个证明越可靠。）

（二）PoS（Proof of Stake）股权/权益证明机制

1.基本介绍

PoS要求人们证明货币数量的所有权，其相信拥有货币数量多的人攻击网络的可能性低。基于账户余额的选择是非常不公平的，因为单一最富有的人势必在网络中占主导地位，所以提出了许多解决方案。

在股权证明机制中，每当创建一个区块时，矿工需要创建一个称为“币权”的交易，这个交易会按照一定比例预先将一些币发给矿工。然后股权证明机制根据每个节点持有代币的比例和时间（币龄）， 依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，以加快节点寻找随机数的速度，缩短达成共识所需的时间。

与PoW相比，PoS可以节省更多的能源，更有效率。但是由于挖矿成本接近于0，因此可能会遭受攻击。且PoS在本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算，所以它同样难以应用于商业领域。

2.数字货币的应用实例

PoS机制下较为成熟的数字货币是点点币（Peercoin）和未来币（NXT），相比于PoW，PoS机制节省了能源，引入了" 币天 "这个概念来参与随机运算。PoS机制能够让更多的持币人参与到记账这个工作中去，而不需要额外购买设备（矿机、显卡等）。每个单位代币的运算能力与其持有的时间长成正相关，即持有人持有的代币数量越多、时间越长，其所能签署、生产下一个区块的概率越大。一旦其签署了下一个区块，持币人持有的币天即清零，重新进入新的循环。

PoS适用于公有链。

3.区块签署人的产生方式

在PoS机制下，因为区块的签署人由随机产生，则一些持币人会长期、大额持有代币以获得更大概率地产生区块，尽可能多的去清零他的"币天"。因此整个网络中的流通代币会减少，从而不利于代币在链上的流通，价格也更容易受到波动。由于可能会存在少量大户持有整个网络中大多数代币的情况，整个网络有可能会随着运行时间的增长而越来越趋向于中心化。相对于PoW而言，PoS机制下作恶的成本很低，因此对于分叉或是双重支付的攻击，需要更多的机制来保证共识。稳定情况下，每秒大约能产生12笔交易，但因为网络延迟及共识问题，需要约60秒才能完整广播共识区块。长期来看，生成区块（即清零"币天"）的速度远低于网络传播和广播的速度，因此在PoS机制下需要对生成区块进行"限速"，来保证主网的稳定运行。

4.简图理解模式

（PS：拥有越多“股份”权益的人越容易获取账权。是指获得多少货币，取决于你挖矿贡献的工作量，电脑性能越好，分给你的矿就会越多。）

（在纯POS体系中，如NXT，没有挖矿过程，初始的股权分配已经固定，之后只是股权在交易者之中流转，非常类似于现实世界的股票。）

（三）DPoS（Delegated Proof of Stake）股份授权证明机制

1.基本介绍

由于PoS的种种弊端，由此比特股首创的权益代表证明机制 DPoS（Delegated Proof of Stake）应运而生。DPoS 机制中的核心的要素是选举，每个系统原生代币的持有者在区块链里面都可以参与选举，所持有的代币余额即为投票权重。通过投票，股东可以选举出理事会成员，也可以就关系平台发展方向的议题表明态度，这一切构成了社区自治的基础。股东除了自己投票参与选举外，还可以通过将自己的选举票数授权给自己信任的其它账户来代表自己投票。

具体来说， DPoS由比特股（Bitshares）项目组发明。股权拥有着选举他们的代表来进行区块的生成和验证。DPoS类似于现代企业董事会制度，比特股系统将代币持有者称为股东，由股东投票选出101名代表， 然后由这些代表负责生成和验证区块。 持币者若想称为一名代表，需先用自己的公钥去区块链注册，获得一个长度为32位的特有身份标识符，股东可以对这个标识符以交易的形式进行投票，得票数前101位被选为代表。

代表们轮流产生区块，收益（交易手续费）平分。DPoS的优点在于大幅减少了参与区块验证和记账的节点数量，从而缩短了共识验证所需要的时间，大幅提高了交易效率。从某种角度来说，DPoS可以理解为多中心系统，兼具去中心化和中心化优势。优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。缺点：投票积极性不高，绝大部分代币持有者未参与投票；另整个共识机制还是依赖于代币，很多商业应用是不需要代币存在的。

DPoS机制要求在产生下一个区块之前，必须验证上一个区块已经被受信任节点所签署。相比于PoS的" 全民挖矿 "，DPoS则是利用类似" 代表大会 "的制度来直接选取可信任节点，由这些可信任节点（即见证人）来代替其他持币人行使权力，见证人节点要求长期在线，从而解决了因为PoS签署区块人不是经常在线而可能导致的产块延误等一系列问题。 DPoS机制通常能达到万次每秒的交易速度，在网络延迟低的情况下可以达到十万秒级别，非常适合企业级的应用。 因为公信宝数据交易所对于数据交易频率要求高，更要求长期稳定性，因此DPoS是非常不错的选择。

2. 股份授权证明机制下的机构与系统

理事会是区块链网络的权力机构，理事会的人选由系统股东（即持币人）选举产生，理事会成员有权发起议案和对议案进行投票表决。

理事会的重要职责之一是根据需要调整系统的可变参数，这些参数包括：

l 费用相关：各种交易类型的费率。

l 授权相关：对接入网络的第三方平台收费及补贴相关参数。

l 区块生产相关：区块生产间隔时间，区块奖励。

l 身份审核相关：审核验证异常机构账户的信息情况。

l 同时，关系到理事会利益的事项将不通过理事会设定。

在Finchain系统中，见证人负责收集网络运行时广播出来的各种交易并打包到区块中，其工作类似于比特币网络中的矿工，在采用 PoW(工作量证明)的比特币网络中，由一种获奖概率取决于哈希算力的抽彩票方式来决定哪个矿工节点产生下一个区块。而在采用 DPoS 机制的金融链网络中，通过理事会投票决定见证人的数量，由持币人投票来决定见证人人选。入选的活跃见证人按顺序打包交易并生产区块，在每一轮区块生产之后，见证人会在随机洗牌决定新的顺序后进入下一轮的区块生产。

3. DPoS的应用实例

比特股(bitshares) 采用DPoS。DPoS主要适用于联盟链。

4.简图理解模式

（四）PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错算法

1. 基本介绍

PBFT是一种基于严格数学证明的算法，需要经过三个阶段的信息交互和局部共识来达成最终的一致输出。三个阶段分别为预备 (pre-prepare)、准备 (prepare)、落实 (commit)。PBFT算法证明系统中只要有2/3比例以上的正常节点，就能保证最终一定可以输出一致的共识结果。换言之，在使用PBFT算法的系统中，至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点 (包括有意误导、故意破坏系统、超时、重复发送消息、伪造签名等的节点，又称为”拜占庭”节点)。

2. PBFT的应用实例

著名联盟链Hyperledger Fabric v0.6采用的是PBFT，v1.0又推出PBFT的改进版本SBFT。PBFT主要适用于私有链和联盟链。

3. 简图理解模式

上图显示了一个简化的PBFT的协议通信模式，其中C为客户端，0 – 3表示服务节点，其中0为主节点，3为故障节点。整个协议的基本过程如下：

(1) 客户端发送请求，激活主节点的服务操作；

(2) 当主节点接收请求后，启动三阶段的协议以向各从节点广播请求；

(a) 序号分配阶段，主节点给请求赋值一个序号n，广播序号分配消息和客户端的请求消息m，并将构造pre-prepare消息给各从节点；

(b) 交互阶段，从节点接收pre-prepare消息，向其他服务节点广播prepare消息；

(c) 序号确认阶段，各节点对视图内的请求和次序进行验证后，广播commit消息，执行收到的客户端的请求并给客户端响应。

(3) 客户端等待来自不同节点的响应，若有m+1个响应相同，则该响应即为运算的结果；

（五）DBFT（Delegated Byzantine Fault Tolerance）授权拜占庭容错算法

1. 基本介绍

DBFT建基于PBFT的基础上，在这个机制当中，存在两种参与者，一种是专业记账的“超级节点”，一种是系统当中不参与记账的普通用户。普通用户基于持有权益的比例来投票选出超级节点，当需要通过一项共识（记账）时，在这些超级节点中随机推选出一名发言人拟定方案，然后由其他超级节点根据拜占庭容错算法（见上文），即少数服从多数的原则进行表态。如果超过2/3的超级节点表示同意发言人方案，则共识达成。这个提案就成为最终发布的区块，并且该区块是不可逆的，所有里面的交易都是百分之百确认的。如果在一定时间内还未达成一致的提案，或者发现有非法交易的话，可以由其他超级节点重新发起提案，重复投票过程，直至达成共识。

2. DBFT的应用实例

国内加密货币及区块链平台NEO是 DBFT算法的研发者及采用者。

3. 简图理解模式

假设系统中只有四个由普通用户投票选出的超级节点，当需要通过一项共识时，系统就会从代表中随机选出一名发言人拟定方案。发言人会将拟好的方案交给每位代表，每位代表先判断发言人的计算结果与它们自身纪录的是否一致，再与其它代表商讨验证计算结果是否正确。如果2/3的代表一致表示发言人方案的计算结果是正确的，那么方案就此通过。

如果只有不到2/3的代表达成共识，将随机选出一名新的发言人，再重复上述流程。这个体系旨在保护系统不受无法行使职能的领袖影响。

上图假设全体节点都是诚实的，达成100%共识，将对方案A（区块）进行验证。

鉴于发言人是随机选出的一名代表，因此他可能会不诚实或出现故障。上图假设发言人给3名代表中的2名发送了恶意信息（方案B），同时给1名代表发送了正确信息（方案A）。

在这种情况下该恶意信息（方案B）无法通过。中间与右边的代表自身的计算结果与发言人发送的不一致，因此就不能验证发言人拟定的方案，导致2人拒绝通过方案。左边的代表因接收了正确信息，与自身的计算结果相符，因此能确认方案，继而成功完成1次验证。但本方案仍无法通过，因为不足2/3的代表达成共识。接着将随机选出一名新发言人，重新开始共识流程。

上图假设发言人是诚实的，但其中1名代表出现了异常；右边的代表向其他代表发送了不正确的信息（B）。

在这种情况下发言人拟定的正确信息（A）依然可以获得验证，因为左边与中间诚实的代表都可以验证由诚实的发言人拟定的方案，达成2/3的共识。代表也可以判断到底是发言人向右边的节点说谎还是右边的节点不诚实。

（六）SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议

1. 基本介绍

SCP 是 Stellar (一种基于互联网的去中心化全球支付协议) 研发及使用的共识算法，其建基于联邦拜占庭协议 (Federated Byzantine Agreement) 。传统的非联邦拜占庭协议（如上文的PBFT和DBFT）虽然确保可以通过分布式的方法达成共识，并达到拜占庭容错 (至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点)，它是一个中心化的系统 — 网络中节点的数量和身份必须提前知晓且验证过。而联邦拜占庭协议的不同之处在于它能够去中心化的同时，又可以做到拜占庭容错。

[…]

（七）RPCA（Ripple Protocol Consensus Algorithm）Ripple共识算法

1. 基本介绍

RPCA是Ripple（一种基于互联网的开源支付协议，可以实现去中心化的货币兑换、支付与清算功能）研发及使用的共识算法。在 Ripple 的网络中，交易由客户端（应用）发起，经过追踪节点（tracking node）或验证节点（validating node）把交易广播到整个网络中。追踪节点的主要功能是分发交易信息以及响应客户端的账本请求。验证节点除包含追踪节点的所有功能外，还能够通过共识协议，在账本中增加新的账本实例数据。

Ripple 的共识达成发生在验证节点之间，每个验证节点都预先配置了一份可信任节点名单，称为 UNL（Unique Node List）。在名单上的节点可对交易达成进行投票。共识过程如下：

(1) 每个验证节点会不断收到从网络发送过来的交易，通过与本地账本数据验证后，不合法的交易直接丢弃，合法的交易将汇总成交易候选集（candidate set）。交易候选集里面还包括之前共识过程无法确认而遗留下来的交易。

(2) 每个验证节点把自己的交易候选集作为提案发送给其他验证节点。

(3) 验证节点在收到其他节点发来的提案后，如果不是来自UNL上的节点，则忽略该提案；如果是来自UNL上的节点，就会对比提案中的交易和本地的交易候选集，如果有相同的交易，该交易就获得一票。在一定时间内，当交易获得超过50%的票数时，则该交易进入下一轮。没有超过50%的交易，将留待下一次共识过程去确认。

(4) 验证节点把超过50%票数的交易作为提案发给其他节点，同时提高所需票数的阈值到60%，重复步骤(3)、步骤(4)，直到阈值达到80%。

(5) 验证节点把经过80%UNL节点确认的交易正式写入本地的账本数据中，称为最后关闭账本（last closed ledger），即账本最后（最新）的状态。

在Ripple的共识算法中，参与投票节点的身份是事先知道的，因此，算法的效率比PoW等匿名共识算法要高效，交易的确认时间只需几秒钟。这点也决定了该共识算法只适合于联盟链或私有链。Ripple共识算法的拜占庭容错（BFT）能力为（n-1）/5，即可以容忍整个网络中20%的节点出现拜占庭错误而不影响正确的共识。

2. 简图理解模式

共识过程节点交互示意图：

共识算法流程：

（八）POOL验证池共识机制

Pool验证池共识机制是基于传统的分布式一致性算法（Paxos和Raft）的基础上开发的机制。Paxos算法是1990年提出的一种基于消息传递且具有高度容错特性的一致性算法。过去, Paxos一直是分布式协议的标准，但是Paxos难于理解，更难以实现。Raft则是在2013年发布的一个比Paxos简单又能实现Paxos所解决问题的一致性算法。Paxos和Raft达成共识的过程皆如同选举一样，参选者需要说服大多数选民(服务器)投票给他，一旦选定后就跟随其操作。Paxos和Raft的区别在于选举的具体过程不同。而Pool验证池共识机制即是在这两种成熟的分布式一致性算法的基础上，辅之以数据验证的机制。

『柒』 区块链的链分类

前两天有朋友微信上问了许多关于区块链的一些问题，其中一个问题就是区块链的这个链怎么去分类。区块链目前可以分为四类：公链，私链，联盟链以及侧链。北京木奇移动技术有限公司，专业的区块链外包开发公司，欢迎洽谈合作。下面带大家了解区块链这几个链各自的特点以及如何应用，希望对大家有所帮助。

1.公链——人人可参与

公链是指任何人都可读取的、任何人都能发送交易且交易能获得有效确认的、任何人都能参与其中共识过程的区块链。

公链采取了采取工作量证明机制（POW）、权益证明机制(POS)、股份授权证明机制（DPOS）等方式，并将经济奖励和加密数字验证结合了起来，并建立一个原则就是每个人从中可获得的经济奖励与工作量成正比。这些区块链通常被认为是完全去中心化的。

特性：

1. 开源，由于整个系统的运作规则公开透明，这个系统是开源系统；2. 保护用户免受开发者的影响，在公有链中程序开发者无权干涉用户，所以区块链可以保护使用他们开发的程序的用户;3.访问门槛低，任何拥有足够技术能力的人都可以访问，也就是说，只要有一台能够联网的计算机就能够满足访问的条件;4.所有数据默认公开，尽管所有关联的参与者都隐藏自己的真实身份，这种现象十分的普遍。他们通过他们的公共性来产生自己的安全性，在这里每个参与者可以看到所有的账户余额和其所有的交易活动。

案例：公有链中有许多我们熟悉的身影：BTC, ETH, EOS, AE, ADA等

2.私链——权利掌握在少数人手里

私链是指其写入权限仅在一个组织手里的区块链。读取权限或者对外开放，或者被任意程度地进行了限制。相关的应用囊括数据库管理、审计、甚至一个公司，尽管在有些情况下希望它能有公共的可审计性，但在很多的情形下，公共的可读性并非是必须的。

特性：

1. 交易速度快，一个私链的交易速度可以比任何其他的区块链都快，甚至接近了并不是一个区块链的常规数据库的速度。这是因为就算少量的节点也都具有很高的信任度，并不需要每个节点来验证一个交易。2. 隐私性好，给隐私更好的保障私有链使得在那个区块链上的数据隐私政策像在另一个数据库中似的完全一致;不用处理访问权限和使用所有的老办法，但至少说，这个数据不会公开地被拥有网络连接的任何人获得。3.交易成本低交易成本大幅降低甚至为零私有链上可以进行完全免费或者至少说是非常廉价的交易。如果一个实体机构控制和处理所有的交易，那么他们就不再需要为工作而收取费用。

案例：Linux基金会、R3CEV Corda平台以及Gem Health网络的超级账本项目（Hyperledger project）或在开发或在使用私链。

3.联盟链——部分去中心化

联盟链开放程度和去中心化程度是有所限制的。其参与者是被提前筛选出来或者直接指定的，数据库的读取权限可能是公开的，也可能像写入权限一样只限于系统的参与者。

特性：

1. 交易成本低，交易只需被几个受信的高算力节点验证就可以了，而无需全网确认；2. 节点容易连接，若是出了问题，联盟链可以迅速通过人工干预来修复，并允许使用共识算法减少区块时间，从而更快完成交易；3.灵活，如果需要的话，运行私有区块链的共同体或公司可以很容易地修改该区块链的规则，还原交易，修改余额等。

案例：瑞波用于日韩国际汇款及日本本国银行间汇款建立了联盟链，同时之前火过一阵子的迅雷链克也是一种半开放的联盟链。

4.侧链——拓展协议

侧链”从严格上来说，其本身并不是区块链，可以理解为区块链的一种扩展协议。早期“侧链”是为了解决比特币区块链技术的限制问题。侧链就像是一条条通路，将不同的区块链互相连接在一起，以实现区块链的扩展。侧链完全独立于比特币区块链，但是这两个账本之间能够“互相操作”，实现交互。

特性：

1. 独立性，侧链架构的好处是代码和数据独立，不增加主链的负担，避免数据过度膨胀。 侧链有独立的区块链，有独立的受托人或者说见证人，同时也有独立的节点网络，就是说一个侧链产生的区块只会在所有安装了该侧链的节点之间进行广播。2.灵活性，侧链所有的区块链参数是可以定制的，简单的比如区块间隔、区块奖励、交易费的去向等，高级用户还可以修改共识算法。

案例：LSK, RDN, ARDR等币种是利用的侧链技术。

对于目前整个数字货币领域而言，今年可能仍然是底层公有链项目的竞争大赛，原因是目前公链作为区块链的基础设施还是存在明显的不足，尚且无法实现真正的安全、可靠和高效。这也明显制约着整个区块链产业的发展。

『捌』 区块链正式进入3.0时代，房地产、供应链等将成应用重点领域

随着区块链的不断发展，区块链的应用覆盖的范围越来越广，伴随可扩展性和效率的提高，区块链应用范围将超越金融范畴，拓展到物流、地产和物联网等领域，成为未来 社会 的一种最底层的协议，这也就意味着区块链将进入3.0时代。

区块链1.0时代是以BTC(去中心化概念)为代表，更多的是起到一种分布式记账的作用如BTC、Ripple、BCH、莱特币、狗狗币等。更多的是充当数字货币记账用的。当然第一个阶段发展的也并不完美，比特币还有很多问题需要解决，比如扩容，闪电支付，硬分叉等。

随着进一步完成，区块链来到了2.0时代，以ETH(智能合约)代表，进入合约阶段。

ETH为代表的区块链2.0是一大进步，但仍然存在着很多问题，比如通道拥堵，交易速度慢，分叉风险，高额手续费等等。举例来说，风靡一时的加密猫( CryptoKitties)在以太坊平台上线后，最高时占据了约25%的以太坊网络,造成了整个以太坊网络的拥堵,严重地影响了其他以太坊用户的体验。目前的发展就是处于第一个阶段到第二个阶段的过度过程。

在告别了1.0和2.0时代之后，得益于技术的不断发展，区块链变得更加实用。这也意味着区块链将彻底脱离去初创时期的金融属性，凭借其去中心化等特性，进入到各行各业的实际应用场景中去。

这也意味着区块链正式开启其3.0时代——全面应用的时代。而3.0时代的区块链产业结构，也更加复杂，今天就为大家简单分析一下。

3.0时代区块链产业分为基础层、服务层、应用层三个层次。

（1）、基础层

对应的产业链上中下游包括：上游底层技术及基础设施（核心技术、设备、底层平台部署方式），中游服务层主要是面向开发者提供基于区块链技术的应用；下游应用层包括金融、供应链管理、智能制造、政府企业、服务、 社会 应用等。

硬件、技术及基础设施厂商主要提供区块链应用所必备的芯片、矿机、矿池、硬盘、路由器等基础设施。

底层平台部署方式可以分为公有链、联盟链、私有链。

底层技术包括核心基础组件、协议和算法。基于底层核心技术组件，针对不同应用场景提供不同功能，包括智能合约、可编程资产、激励机制、成员管理等。

基础层提供底层区块链或分布式账本技术框架，主要包括以太坊、Hyperledger Fabric、R3 Corda、FISCO BCOS等。

（2）、服务层

服务层是指BaaS（Blockchain as a Service）平台，国内主要的BaaS平台有蚂蚁区块链BaaS平台、腾讯云TBaaS、平安壹账链BaaS平台等。

主要是面向开发者提供基于区块链技术的应用，是在底层技术的基础上提供智能合约、信息安全、数据服务等产品化服务，提高开发者在平台层开发应用的便捷性和可拓展性。

应用及服务厂商负责区块链通用技术及技术扩展平台研发、数字货币教育与存储平台搭建等工作，为行业应用层提供技术支持。

（3）、应用层

应用层表现为核心应用组件，包括智能合约、可编程资产、激励机制、成员管理等。

是指区块链的终端使用者或服务供应商，现在区块链的主要应用场景有跨境支付、防伪溯源、供应链金融、贸易融资、电子票据、ABS等。

服务对象分为两大类：B端（起步阶段）：区块链+（金融、供应链管理、版权保护、教育）；C端（率先落地）：区块链+（共享经济、泛 娱乐 ）。

下游区块链应用领域为区块链技术与现有行业的结合运作，现在，多个行业已经开启了区块链3.0的应用时代。

（1）、区块链+供应链

区块链+供应链实现商品信息全流程追溯。传统供应链的溯源防伪系统存在信息不透明、数据容易篡改、安全性差和相对封闭等弊端，而利用区块链技术和物联网技术，可将商品的原材料采买过程，生产过程和流通过程的信息进行整合和追溯，真正实现跨越品牌商、渠道商、零售商、消费者，精细到一物一码的全流程正品追溯，显著提升用户信任体验。

（2）、区块链+物联网

搭建万物互联时代的信息交流网络。随着物联网中设备数量的增长，区块链的分布式特性为物联网自我治理提供了途径，可以帮助物联网中的设备理解彼此，并了解不同设备间的关联，从而实现对物联网的分布式控制。

（3）、区块链+医疗

保障医疗数据安全共享。运用区块链技术对医疗数据进行数学加密，可有效防止医疗数据被恶意修改等风险。应用区块链技术开发的医疗数据共享和交换系统，将加密后的医疗数据上传，可以实现数据在患者、各医疗机构之间快速、高效、安全地进行共享和流通，有效简化了医疗数据的调用流程，为精确诊断病情提供数据保障。

（4）、区块链+房地产

区块链在房地产行业的潜在应用场景非常多，常见的如房产交易。买卖产权的过程中的痛点在于：交易过程中和交易后缺乏透明，大量的文书工作，潜在的欺诈行为，公共记录中的错误等等，而这些还仅仅只是一部分。区块链提供了一个途径去实现无纸化和快速交易的需求。此外，房地地产区块链应用可以帮助记录、追溯和转移地契、房契、留置权等等，还给金融公司、产权公司和抵押公司提供了一个平台。区块链技术致力于安全保存文件，同时增强透明性，降低成本。此外，区块链还应用建筑工程领域，在当前大火的城市更新也有很多企业在应用这一技术。例如深圳的兰房链就基于区块链提出了区块链+城市更新/建筑工程/房地产开发等一揽子解决方案，全面服务于房地产行业诸多领域，目前其官网、移动应用均已上线。

此外，区块链在供应链金融、股票交易、银行业等已经有了很多的应用，此处不再一一赘述。

作为我国十四五规划的重要内容之一，官方早已提出要加快推动 区块链技术和产业创新发展 ，积极推进 区块链和经济 社会 融合发展 。

而要实现上述两个发展，其关键在于以下两点：

1、区块链技术核心技术突破。

区块链技术是目前我国和欧美差距最小的技术，官方特别强调在这个新兴领域我国要走在理论最前沿、占据创新制高点、取得产业新优势。要推动协同攻关，加快推进核心技术突破，为区块链应用发展提供安全可控的技术支撑。

目前区块链技术大多数依然停留在概念炒作阶段，很多业务场景单纯为了区块链而区块链。目前为止我国还没有人能在全球范围内解决三元悖论等核心技术困境，因此我们必须回归基础理论和核心技术，通过长期潜心研究，才能取得重大突破。

事实上，官方对区块链技术理论技术和后续的应用发展提出了非常高的要求，做好区块链基础理论研究，着力攻克一批关键核心技术，真正把技术研发的担子挑起来，是当前区块链发展的关键。

2、提升国际话语权和规则制定权。

不同于以往的信息技术，区块链技术具有很强的扩张性，或者叫侵略性，它的规则或者话语权决定了它的影响范围，因为每一个上链开展业务的个体或机构必须服从区块链所定的规则，无论中外均是如此。举个例子，大家使用windows系统时必须要服从windows的规则，但是windows只是为用户规定了信息交互的规则，这对我们来说是可以接受的，而区块链则规定了产业治理规则，区块链的治理规则凭借其分布式特征，其影响力可迅速超越国界和地域限制。

为了实现上述两点，我们要加强人才队伍建设，建立完善人才培养体系，打造多种形式的高层次人才培养平台，培育一批领军人物和高水平创新团队。

区块链作为架构性创新技术，对复合型人才需求巨大，要求从事者掌握涉及密码学、信息科学、基础数学等多种专业技术知识。发展区块链，必须加强学科深度交叉融合的人才队伍建设，从基础研究、应用研发、产业融合等方面前瞻和系统性地建立人才培育体系。

区块链技术是未来数字经济的重要组成部分，对于各行各业，它都有着丰富的优势。尽管已经进入3.0时代，但区块链在各行各业的垂直落地应用，才刚刚开始。

对于区块链的未来，你怎么看？