区块链FPGA

⑴ 比特币是“仙”还是“妖”，谁能抓住造富神话

文：石岩

比特币近期频频刷屏，除了亮眼的造富故事，“过山车”行情再次来临。作为芸芸众生，我们也很想窥探比特币的奥秘。很多人都是近几年才认识比特币，目前比特币也不是普通人能驾驭的投资对象。但是如果又一个类似“比特币”的新事物来临，我们能否早早地搭上财富顺风车，走一程？

2021年2月22日，比特币创 历史 新高，每个高达58000美元，总市值超过了1万亿美元。从3万美元急速上升到58000美元，大概只用50天，描绘出一条陡直的K线图。

2月26日，有媒体透露，美国证券交易委员会计划调查马斯克，因其涉嫌利用自己的名人影响力，导致狗狗币等虚拟电子货币快速涨价，新闻一出，比特币为首的电子货币价格暴跌。

截至2月28日15时30分，比特币急速跌至4.4万美元附近，一天左右时间，约9.6万币民惨遭爆仓，总爆仓金额约6.68亿美元。

新加坡国立大学客座教授白士泮指出，比特币总量固定，目前生产又变缓，很多机构参与投资，推动了比特币价格上涨。少数大户正在掌控大部分比特币，市场缺少透明性，价格容易被大户操控，起伏波动剧烈，对于普通交易者，风险很大。

约十年前，有人用比特币第一次购物，1万面值的比特币只换了两个披萨。如今，1万比特币就是4至5亿多美元，涨了多少倍？比特币暴涨中，演绎过很多造富神话。

它是“仙”？

2008年，一个网名为中本聪的人（真人从来没露过脸），在网络发表了《比特币：一种点对点式的电子现金系统》的文章，由此，比特币开始征服全球。

比特币是区块链技术的第一个成功应用，它把区块链技术带进大众的视野。如今，区块链技术不仅应用于金融行业，还广泛应用于电子政务、知识产权、电子存证等各行各业。

概括来说，比特币是虚拟的电子货币，基于区块链技术，是由程序产生的货币，按照程序的规则产生，有以下几个主要特性：

1.总数量有限，不会超发引起通货膨胀。每创建21万个区块后，生产数量会减半，如今，减半已经发生了两次，按照算法，越到后面，生产越来越难，大概到2140年左右，比特币总数将达到2100万，以后将不再有新的比特币产生。

2.采用分布式记账方式，去中心化，不需要发行机构，只要登录互联网，就可以全球交易。

3.不需要政府许可，也不像传统货币，无需银行参与。

4.严谨的加密算法，让任何人无法伪造，交易方便并安全。

5.良好的匿名性，很好地保障了交易方的隐私。货币只认技术，不识别拥有者，也不管账户拥有者的身份，也无需和银行卡绑定，有和陌生人自由的交易。这个特征，在非法交易中，受买卖双方的喜爱。

它是“妖”？

比特币也有缺点：

1.比特币的“挖矿”场，大量的“矿机”在运转，这些机器都是高性能的特种计算机，利用芯片进行大量运算。 从理论上来说，拥有更多的高性能矿机，挖的矿也越多，这些机器运算过程中，又散发了巨大的热量，所以常常看到矿机上，以及矿场的货架上，大量的风扇在运转，有些矿场，干脆建设在发电站旁边，投入巨额的硬件成本，以及耗费大量的电力，就为挖比特币。

2.随着比特币被大众所知，很多炒友盲目地炒作，比特币价格上蹿下跳，逐步脱离了货币的稳定性特征，和投机品走一样的路线，也有专家认为，和郁金香炒作一样，比特币迟早会跌落神坛。

3.交易的匿名性，是黑色交易的最爱，某些犯罪行为如果采用比特币作为赎金，则加大破案难度。

4.比特币总量固定，只会导致价值持续上升，很多人囤积、期待升值，这样一来，流通性会大幅减少，失去货币的流通功能。

比特币具有总量固定、无政府、匿名性等特征，在黑市和暗网，比特币大受欢迎，所以，各国的政策来了。

各个国家对比特币等虚拟货币的监管一般分为三种：

1.严加管控。 例如中国、俄罗斯等国家。

2013年12月，中国人民银行等五部委联合下发《关于防范比特币风险的通知》，文中明确，比特币只是特定的虚拟商品，没有国家货币等同的法律地位，严禁作为货币在市场上流通使用。

2.采取限制性措施。 美国要求相关机构执牌照经营，但是牌照颁发很谨慎且数量少；韩国禁止匿名交易，目的是防范洗钱等犯罪，日本政府严格要求交易所要落实反洗钱措施。

3.不加限制。 例如新加坡，只需业务报备即可，很多创新型区块链企业前往新加坡，也有人称新加坡是虚拟货币的天堂，很多虚拟货币的ICO是在新加坡举行，

新加坡国立大学商学院副教授傅强认为，比特币是一种风险资产，比特币与各国的法定货币处于对立面，未来很可能受到各国政府更严格的管控，投资者需高度警惕风险。

开源证券分析师赵伟指出，黄金以及美债等能成为优质避险资产，因为具备价格稳定性、流动性强、市值大等因素，与风险资产相比，黄金避险特征还在于能够对冲风险。与黄金相比，比特币价格波动幅度大、流动性弱、市值也小。查 历史 数据，当风险资产剧烈波动时，比特币经常跌幅加大，与黄金走势常常出现反方向，表现比黄金等避险资产差距很大。

另外，黄金除了能做成人民喜爱的首饰，也是工业上的重要原料，应用很广，仪器仪表制造业、电子工业、宇航工业等等都离不开黄金，但是比特币除了能做虚拟货币，还能干啥呢？其价格，完全是由买卖方炒作出来的。

全产业链都有造富神话

不管是“仙”还是“妖”，比特币造就了很多富豪，经常看到新闻报道，某某90后因为比特币成为大富豪，很多人羡慕并想成为这些富豪。

比特币发展多年，各个环节都有了规模，这些环节组成了一个庞大的比特币产业链。目前整个比特币可以分发明、挖矿、交易、服务等环节，每个环节都曾出现了超级富翁。

1.发明

2009年，一个网名叫中本聪的人，第一次发布一种加密电子货币的设计思路，并命名 “比特币”。根据比特币专家Sergio分析，中本聪是第一名矿工，他第一次挖出了100万个左右，在后面的十年中，中本聪可能持续增加了数量。

比特币发明人中本聪，理论上成为了世界首富。中本聪精通计算机编程、加密算法、电子货币等技术，是跨多个行业的天才，这种天才也理应获得巨额财富。现在，区块链技术正在各行各业加快应用，带来 社会 效益巨大。

2.挖矿

比特币矿机经历几个阶段：服务器挖矿 显卡挖矿 FPGA挖矿 ASIC专用芯片挖矿 集团军挖矿

十年前，笔者曾经从网上淘了一些服务器，计划挖比特币，结果同学聚会时，被同学嘲笑了一番，错过了成为早期的矿工。看来，“真理掌握在少数人手中”也许是对的，因为当时大部分人都不看好比特币。

比特币矿机作为比特币产业链的上游设备，也经历过暴利期、稳定期，有时也和比特币一样，经历地狱和天堂。

2009年1月4日，比特币民众化挖矿时期开启；2010年9月，因为显卡擅长并行运算，插满显卡的矿机开始流行；2013 年初,专用ASIC芯片的矿机出现, ASIC矿机时代来临。

网络资料记载，卡尔森创办了北美最大比特币矿场，是第一个成为百万富翁的矿工。

比特币大型矿场，往往是一排又一排的货架，上面摆满高速运转的矿机，这些专业矿机在各大电子商务平台一般都有销售。专业矿机生产商也成为了造富基地。

数据统计，在2019年胡润百富榜中,区块链从业者上榜人数达到15人,其中从事矿机生产的有五人。

3.比特币交易

天下生意，敢于尝新，唯早不败，早期从事比特币交易的人，如果能沉下心囤币，大多数赚得盆满钵满。

其实，交易比特币的人大概分四类：

（1）及时收手型

周边也有朋友，比较早接触比特币，抱着玩玩的态度，少量投资了一些，结果大涨到一万多人民币后抛售，也有投资者因为前期的暴跌，提前获利出局，发现比特币继续猛涨，又不敢追高，结果，干脆远离了。

（2）短线炒作型

有些人买了比特币，就像炒股票一样，喜欢短期炒作，来回买卖，忙得不亦乐乎，结果却发现，经常踩不准节奏，赚的人不多，甚至赔的人也很多，也有些高手反复高抛低吸，有不菲的收获。

（3）委屈型

有些人敢于尝鲜，早期买了一些，结果忘记密码，比特币钱包只认密码，不认人，相当于观望者。

（4）长期持有型

也有些投资高手，长期持有比特币，此类人数量不多，让他们坚持长期持有的信念是，比特币数量是固定的，随着全球投资者参与，会越来越值钱。结果，这类人才是完美玩家，长期囤比特币，收获了巨额财富。

4.比特币服务

比特币火爆，服务产业也很赚钱，例如电子货币发行平台、交易平台，往往平台既从事发行也从事交易，有人因此也获得了丰厚的利润。

H开头的比特币平台交易费率是0.2%。如果一枚比特币交易价值为10万人民币，那么，从事一次交易就要扣除200块钱。所以平台和股市交易所一样，鼓励并希望大家频繁交易，不管交易者赚还是亏，平台都赚钱，平台的创办团队，也赚得不亦乐乎。

5.其他

很多商界名人，也参与了比特币的投资，让比特币知名度大幅提升。

2013年12月，据香港《南华早报》发布信息，“超人”李嘉诚通过旗下的公司投资从事比特币业务的公司，投资数额未知。有众多投资人，跟风李超人，比特币猛涨一波，有媒体说，李超人因此获利颇丰。

特斯拉首席执行官马斯克，在网络大力推广狗狗币，结果狗狗币和比特币猛涨一波，马斯克大赚一笔，接着，有报道称美国证交会将调查马斯克。结果，虚拟货币市场大跌。也有网友怀疑，马斯克猛赚一笔后，提前跑路了。

依靠比特币发财的富翁需要什么能力？首先是要有长远的投资眼光。十年前，多数人看不清比特币时，你要看好它，得有坚定的信心，因为，比特币是很好的投机产品，比特币的匿名性，让它成为黑色交易的最爱……

接着，找准自己擅长的环节参与进去，发明、挖矿、交易、服务等其中哪个环节都行。别人不看好时，坚持自己的独特见解，尽量早期参与，成本会很低。

我们眼睁睁看着比特币这辆财富列车，成为疯狂的赛车，离普通人原来越远，已经赶不上了，所以建议普通投资者，如今看看比特币怎么演戏就行了。最主要的，是潜心研究通过比特币获得巨额财富的人，学习他们的经验，去寻找未来的新财富列车。造富机会迟早还会有，成功永远属于有准备的人。

各位读者，您身边是否有朋友投资比特币，他们是成功了还是失败了？

⑵ 一个北航学生如何靠区块链年赚过亿

张楠赓，83后，是一名深度宅男。当年，校园生活百无聊赖，对奥特曼情有独钟，一年能看500多部动漫。

2011年，还是北航研究生的张楠赓，业余时间，利用所学专业技术，为外国人定制过几批FPGA矿机。在圈内渐渐有了些名气，绰号“南瓜张”。2012年，张楠赓休学创业的请求遭导师无情拒绝，不得已退学下海。2013年4月，张楠赓和李佳轩共出资10万元，在北京创立了杭州嘉楠耘智信息科技有限公司。

张楠赓自主设计了世界上第一台ASIC矿机，取名为“阿瓦隆”。阿瓦隆是日本动漫《Fate》中的最强防御武器，足见动漫对张的影响之深。该矿机一天能产生357个比特币，利润丰厚。由此，他和别人签订了一些颇为搞笑的"霸王条款"。例如在任何情况下均不退款；没有销售客服；没有保障，这包括但不限于：现在没有第三方评测所带来的风险，我们是骗子的风险，由于客观和主观原因无法按时发货的风险，bitcoin本身出现严重问题无法继续存在的风险等。 

区块链和比特币发展迅猛，站在风口，果然能飞起来。在随后的几年时间中，尽管经历了比特币大跌、国内政策变动等情况，嘉楠耘智仍取得了惊人的成果。4年间，通过10次增资，公司的注册资本变更为3亿，翻了3000倍。2017年5月，嘉楠耘智获得趵朴投资、锦江集团、暾澜资本等近3亿元融资，其投后估值达33亿人民币。近日，嘉楠耘智向港交所提交了招股说明书。说明书披露，2017年，公司营收已达13亿元，利润3.61亿元。嘉楠耘智，北航学生张楠赓的创业杰作，有望成为“中国区块链第一股”。

⑶ btm币有价值吗

BTM币有价值的。
BTM为比原链的原生代币，总量为21亿个，思慕的分发份额为7%，1CO的份额占30%，比原币项目基金会预留了20%，这一部分是1CO结束后的一年内全部冻结，之后分为四年分期解冻，每年解冻5%。 除此之外，比原币商业拓展预留了10%的份额，那么剩下的33%则是比原币的挖矿份额。 从分配数据上来看，是相对合理并且有规划的，并且挖矿分发每四年产量减半，甚至不再会有新快奖励产生，这样将会对挖矿数量每年依次递减，那么BTM的价值起源就是其能够方便的表征和度量比原链上数字化经济活动。
【拓展资料】
代币经济：
BTM为比原链的原生代币，总量为21亿个，思慕的分发份额为7%，1CO的份额占30%，比原币项目基金会预留了20%，这一部分是1CO结束后的一年内全部冻结，之后分为四年分期解冻，每年解冻5%。除此之外，比原币商业拓展预留了10%的份额，那么剩下的33%则是比原币的挖矿份额。
从分配数据上来看，是相对合理并且有规划的，并且挖矿分发每四年产量减半，甚至不再会有新快奖励产生，这样将会对挖矿数量每年依次递减，那么BTM的价值起源就是其能够方便的表征和度量比原链上数字化经济活动。比原币既代表比原链的所有权又代表使用权：使用比原链的应用需用比原币支付一定的费用，体现比原币的使用权特性;持有比原币，代表拥有比原链的一部分，相当于比原链股东，能够参与到比原链治理的最高决策，体现比原币的所有权特性。
技术创新：
与市面其他的公链项目不同，比原链在1CO项目治理机制中提出了三层治理结构:财务预算管理、信息披露制度、投资风险提示。除此之外，比原链也专注于区块链在资产登记流通领域的创新：
1.通过侧链技术实现收益权资产的分红；
2.采用开放数据索引|标准来命名资产；
3.采用对人工智能ASIC芯片友好型的PoW创新算法；
4.扩展性UTXO模型。
如果说其它公链项目像是区块链领域的FPGA，强调智能合约的可编程性与通用性，适用于不同商业场景，那么比原链就是区块链的ASIC，更强调智能合约在资产领域的专用性，针对资产的属性，在资源不可复制性、可控匿名性、安全与合规性上做了许多创新。

⑷ 知名区块链项目沃尔顿链WTC团队成员简介

沃尔顿链团队由一群专注于物联网和区块链、RFID技术先驱者及实体企业经营管理，营销运营，财务类专家组成。团队成员来自中韩两国，涵盖企业、学术、投资三届精英人士，践行区块链技术向物联网的拓展，这必将成为时代变革的领导者。

1、发起人

都相赫(韩国)：韩国籍，中韩文化交流发展委员会(文在寅总统自 营机关)副会长，韩国标准产品协会理事，韩国中小企业委员会城南市会长，韩国NC科技株式会社会长。IT TODAY新闻社资深大记者，NEWS PAPER经济部门大记者。韩国电子新闻社(ET NEWS)理事。

许芳呈(中国)：中国籍，企业管理专业毕业，七匹狼公司供应链管理总监，天使投资人。

2、高级顾问

金锡基(物联网)：韩国籍，韩国电子行业的领军人物，工学博士(毕业于 美国明尼苏达大学)，韩国高丽大学教授，曾任职于贝尔实验室、美国霍尼韦尔公司，担任过韩国三星电子公司副总裁，集成电路设计领域的资深专家，IEEE 高级会员，韩国电气工程师学会副会长，韩国半导体科学家及工程师协会主席。 发表学术论文 250 多篇，拥有发明专利 60 余项。

朱延平(区块链)：中国台湾籍，工学博士(毕业于台湾成功大学)，台湾云端服务协会理事长，中兴大学资讯管理系主任。曾获得台湾教育部青年发明奖，台湾十大资讯人才奖。多年来对区块链的应用有着深入的研究，带领区块链技术团队开发系统应用于健康大数据和农业溯源项目。

3、首席专家

莫冰(物联网)：中国籍，工学博士(毕业于哈尔滨工业大学)，韩国高丽大学研究教授，中山大学特聘研究员，物联网专家，集成电路专家，中国微米纳米技术学会高级会员，IEEE会员。发表论文20多篇，申请发明专利18项。 2013年开始接触比特币，比特时代、韩国korbit最早的用户之一。2013年作为韩国高丽大学的技术负责人，与三星集团合作完成“基于对等网络的多传感器数据交互及融合”项目。致力于将区块链技术与物联网相结合，打造可真正商业化应用的公共链。

魏松杰(区块链)：中国籍，工学博士(毕业于美国特拉华大学)，南京理工大学副教授，网络空间安全工程研究院核心成员，硕士生导师。区块链技术专家，研究领域为计算机网络协议与应用、网络与信息安全，发表论文 20 多篇，申请发明专利7项。在美国期间，曾经就职于谷歌、高通、彭博社等多家高科技公司，担任研发工程师和技术专家职务，具有丰富的计算机系统设计、 产品开发和工程项目管理经验。

4、核心团队（部分）：

单良：毕业于KOREATECH(韩国理工大学)机械工程专业，风险投资专业博士，韩国株式会社沃尔顿链科技公司代表，NHTECH中国部经理，在韩博士生联谊会经济组组长。

林和瑞：在诺基亚、微软工作多年，负责硬件产品开发、供应链管理工作。2014 年开始创办多家物联网企业，布局物联网行业产业链。开发的产品和服务得到市场认可。

赵海明：成均馆大学化工导电高分子专业博士，韩国BK21th 导电高分子项目核心成员，韩国京畿道传感器研究所研究员，韩国NCTECH 环保科技公司研究员，中华总商会副会长，常年从事韩国半导体、传感器等方面等技术转移工作。

刘才：工学硕士，具有十二年超大规模集成电路设计与验证经验，对RFID 芯片设计全流程、SOC 芯片架构、数模混合电路设计等具有丰富的实际项目经验，包括算法设计，RTL 设计，仿真验证，FPGA 原型验证，DC 综合，后端PR，封装测试等。曾带领团队完成多款导航定位基带芯片，以及通信基带芯片的开发，完成过AES、DES 等加密模块设计，曾获得卫星导航定位协会科技进步一等奖。精通区块链底层共识机制的原理和相关非对称加密算法。

杨锋：工学硕士，曾工作于中兴通讯，人工智能专家，集成电路专家。十二年超大规模集成电路研发、架构设计、验证经验；五年人工智能，遗传算法方面研究经验。曾获得深圳市科技创新奖；对RFID 技术、区块链底层架构、智能合约、各类共识机制算法原理和实现有深入的研究。

郭建平：工学博士（毕业于香港中文大学），IEEE 高级会员。集成电路领域专家，在IC 设计领域已发表40 多篇国际期刊/会议论文，申请中国发明专利16 项。

以上内容不构成任何投资建议，市场有风险，入市需谨慎。

⑸ 区块链公证书能给公证处带来哪些价值

一张公证书能被赋予如此高的“咖位”，源于其给公证处带来了实实在在的重大价值，并将给公证行业带来天翻地覆的变化。
01
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增强公证的司法有效性
公证的核心价值在于公证的证据效力必须是权威的，是能够被司法机构采信的，这要求其在真实性方面具有足够的保证，区块链公证在这方面可以提供充分保障。
区块链的网络账本采用分布式存储记账模式，同时配以权限体系配置、多级加密机制、分区共识保护机制、时间戳等技术，保证了数据的真实完整且不易篡改。公证文件形成后，上传区块链并加盖时间戳等一系列动作一旦完成，记录在链上的文件数据将极难篡改，无论何时、何人登记的文件内容都具备了完全意义上的唯一性和可追溯性，这极大提升了公证的司法证据效力。
02

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提升公证工作效率
繁琐的证据确认流程、大量的人工审核成本投入，一直是公证行业所面临的巨大困扰，区块链公证书可以有效解决这一问题。
区块链公证可以通过人脸识别、活体检测、电子签名等人工智能技术，直接对接公安信息库最新数据源，然后进行比对识别，快速确认当事人身份。区块链公证的硬件加速GPU/FPGA、万级智能合约沙箱TPS等智能辅助系统，则能够帮助公证处秒级处理公证书生成、执行书生成、智能查询等操作，这有效解决了证据固化和保存流程的繁琐、耗时长等问题，极大提升公证员办理业务的效率，同时也可有效避免人工出错等问题。
03
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拓宽公证业务的边界
工作效率提升后，公证处可以腾出更多的人力物力去拓展公证业务的新疆域。数字经济时代，几乎所有的交易与支付都在线完成，这当中会产生诸多新兴的公证需求，公证机构当然要应时而动，为数字时代公民提供相应的公证服务。
虽然目前区块链技术在中国，甚至于全世界都尚处于起步期，但它已被多数人认定将是下一代数字时代的基础设施。相信不久的将来，区块链上的数据必将实现海量增长，这对于公证来说无疑是一个庞大而极具价值的数据资源库，同时也是一个令人向往的市场蓝海。所以说，谁更早拿到区块链公证的船票，谁就将取得在数字公证时代的主导权，进而不断扩展公证服务的新疆界。
04
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深化公证的内在价值
另外，区块链公证书的出现，也给公证机构的业务内涵带来了变化。第一，区块链公证书的出现，让公证机构的单一的执业方式扩展为通过公证智能化平台开展执业活动；第二，区块链公证的出现，使得公证由传统的公证机构独立执业，发展为公证机构与科技公司、司法机构甚至当事人互动合作的执业；第三，区块链公证的过程也从以往被动的保全证据公证变为主动保管证据，公证职能向前延伸，真正最大化实现了公证的纠纷预防性价值。

⑹ 区块链技术都应用到哪些方面

区块链技术发展和应用都还不是很成熟的技术，很多人还执怀疑和观望的态度。但看好区块链技术发展前景的人认为区块链是一种颠覆性的技术，但无论怎样，有想法就会有行动，试看各国在区块链技术方面的进展和应用！
目前，我国的区块链产业主要围绕算力基础设施，辐射数字货币，衍生至区块链应用这样一个渗透过程。基础设施包括芯片矿机、矿池和云算力，数字货币、钱包和交易所构成货币体系，资产鉴证、金融服务、慈善等形成了丰富的应用生态。从发展趋势来说，矿机经历了CPU、GPU、FPGA，直至现在通过ASIC芯片来定制挖矿，可以从矿机算力曲线图看出，矿机的算力一直处在飙升的趋势。

⑺ 郑州云海科技有限公司怎么样

答:郑州云海科技有限公司成立于2015年，是国家高新技术企业，公司自有品牌“希冀实践科研一体化支撑系统”。目前已建成了涵盖平台、实验、质量指标体系及过程控制的完整在线实验体系，达成了“任何人、任何时间、任何地点均能开展实验学习”的目标。希冀平台是开放、可扩展的教学、实验、实训一体化支撑软件系统，对程序设计、算法与数据结构、软件工程、并行计算、数据库、编程竞赛、组成原理、操作系统、编译原理、嵌入式、FPGA、计算机网络、信息安全、包括人工智能、大数据、机器人、区块链、金融科技、虚拟现实等新兴专业在内的所有的信息类专业课程的实验实训与科研做到全方位一体化支撑。
公司自主研发的编译系统云评测服务器，FPGA云服务器、操作系统云评测服务器为计算机系统能力培养，人工智能加速，边缘计算提供了必要支撑。在机器人通用操作系统、人工智能、云机器人、区块链方面已获得多项重大技术突破，荣获二十多项著作权与专利证书。
公司目前用户包括北京航空航天大学、清华大学、中国科学技术大学、武汉大学、湖南大学等本科以上高校超过270余所。希冀产品同时也服务于政府及大型企事业单位，如中国人民建设银行总行金融科技部引入希冀平台作为人工智能和大数据的技能培训与考核平台。被公认为具备良好口碑和技术深度的创新性在线教学、实验与科研平台，在国内高校信息类专业建设软件产品中，获得客户一致赞誉。

⑻ 知链区块链金融应用实践平台成绩怎么算

1. 工作量证明（PoW）
中本聪在2009年提出的比特币（Bitcoin）是区块链技术最早的应用，其采用PoW作为共识算法，其核心思想是节点间通过哈希算力的竞争来获取记账权和比特币奖励。PoW中，不同节点根据特定信息竞争计算一个数学问题的解，这个数学问题很难求解，但却容易对结果进行验证，最先解决这个数学问题的节点可以创建下一个区块并获得一定数量的币奖励。中本聪在比特币中采用了HashCash[4]机制设计这一数学问题。本节将以比特币采用的PoW算法为例进行说明，PoW的共识步骤如下：
节点收集上一个区块产生后全网待确认的交易，将符合条件的交易记入交易内存池，然后更新并计算内存池中交易的Merkle根的值，并将其写入区块头部；
在区块头部填写如表1.1所示的区块版本号、前一区块的哈希值、时间戳、当前目标哈希值和随机数等信息；
表1.1 区块头部信息
随机数nonce在0到232之间取值，对区块头部信息进行哈希计算，当哈希值小于或等于目标值时，打包并广播该区块，待其他节点验证后完成记账；
一定时间内如果无法计算出符合要求的哈希值，则重复步骤2。如果计算过程中有其他节点完成了计算，则从步骤1重新开始。
比特币产生区块的平均时间为10分钟，想要维持这一速度，就需要根据当前全网的计算能力对目标值（难度）进行调整[5]。难度是对计算产生符合要求的区块困难程度的描述，在计算同一高度区块时，所有节点的难度都是相同的，这也保证了挖矿的公平性。难度与目标值的关系为：
难度值=最大目标值/当前目标值 （1.1）
其中最大目标值和当前目标值都是256位长度，最大目标值是难度为1时的目标值，即2224。假设当前难度为，算力为，当前目标值为，发现新区块的平均计算时间为，则
根据比特币的设计，每产生2016个区块后（约2周）系统会调整一次当前目标值。节点根据前2016个区块的实际生产时间，由公式（1.4）计算出调整后的难度值，如果实际时间生产小于2周，增大难度值；如果实际时间生产大于2周，则减小难度值。根据最长链原则，在不需要节点同步难度信息的情况下，所有节点在一定时间后会得到相同的难度值。
在使用PoW的区块链中，因为网络延迟等原因，当同一高度的两个区块产生的时间接近时，可能会产生分叉。即不同的矿工都计算出了符合要求的某一高度的区块，并得到与其相近节点的确认，全网节点会根据收到区块的时间，在先收到的区块基础上继续挖矿。这种情况下，哪个区块的后续区块先出现，其长度会变得更长，这个区块就被包括进主链，在非主链上挖矿的节点会切换到主链继续挖矿。
PoW共识算法以算力作为竞争记账权的基础，以工作量作为安全性的保障，所有矿工都遵循最长链原则。新产生的区块包含前一个区块的哈希值，现存的所有区块的形成了一条链，链的长度与工作量成正比，所有的节点均信任最长的区块链。如果当某一组织掌握了足够的算力，就可以针对比特币网络发起攻击。当攻击者拥有足够的算力时，能够最先计算出最新的区块，从而掌握最长链。此时比特币主链上的区块大部分由其生成，他可以故意拒绝某些交易的确认和进行双花攻击，这会对比特币网络的可信性造成影响，但这一行为同样会给攻击者带来损失。通过求解一维随机游走问题，可以获得恶意节点攻击成功的概率和算力之间的关系：
图1.1 攻击者算力与攻击成功概率
2. 权益证明（PoS）
随着参与比特币挖矿的人越来越多，PoW的许多问题逐渐显现，例如随着算力竞争迅速加剧，获取代币需要消耗的能源大量增加，记账权也逐渐向聚集了大量算力的“矿池”集中[6-9]。为此，研究者尝试采用新的机制取代工作量证明。PoS的概念在最早的比特币项目中曾被提及，但由于稳健性等原因没被使用。PoS最早的应用是点点币（PPCoin），PoS提出了币龄的概念，币龄是持有的代币与持有时间乘积的累加，计算如公式（1.4）所示。利用币龄竞争取代算力竞争，使区块链的证明不再仅仅依靠工作量，有效地解决了PoW的资源浪费问题。
其中持有时间为某个币距离最近一次在网络上交易的时间，每个节点持有的币龄越长，则其在网络中权益越多，同时币的持有人还会根据币龄来获得一定的收益。点点币的设计中，没有完全脱离工作量证明，PoS机制的记账权的获得同样需要进行简单的哈希计算：
其中proofhash是由权重因子、未消费的产出值和当前时间的模糊和得到的哈希值，同时对每个节点的算力进行了限制，可见币龄与计算的难度成反比。在PoS中，区块链的安全性随着区块链的价值增加而增加，对区块链的攻击需要攻击者积攒大量的币龄，也就是需要对大量数字货币持有足够长的时间，这也大大增加了攻击的难度。与PoW相比，采用PoS的区块链系统可能会面对长程攻击（Long Range Attack）和无利害攻击（Nothing at Stake）。
除了点点币，有许多币也使用了PoS，但在记账权的分配上有着不同的方法。例如，未来币（Nxt）和黑币（BlackCion）结合节点所拥有的权益，使用随机算法分配记账权。以太坊也在逐步采用PoS代替PoW。
3. 委托权益证明（DPoS）
比特币设计之初，希望所有挖矿的参与者使用CPU进行计算，算力与节点匹配，每一个节点都有足够的机会参与到区块链的决策当中。随着技术的发展，使用GPU、FPGA、ASIC等技术的矿机大量出现，算力集中于拥有大量矿机的参与者手中，而普通矿工参与的机会大大减小。
采用DPoS的区块链中，每一个节点都可以根据其拥有的股份权益投票选取代表，整个网络中参与竞选并获得选票最多的n个节点获得记账权，按照预先决定的顺序依次生产区块并因此获得一定的奖励。竞选成功的代表节点需要缴纳一定数量的保证金，而且必须保证在线的时间，如果某时刻应该产生区块的节点没有履行职责，他将会被取消代表资格，系统将继续投票选出一个新的代表来取代他。
DPoS中的所有节点都可以自主选择投票的对象，选举产生的代表按顺序记账，与PoW及PoS相比节省了计算资源，而且共识节点只有确定的有限个，效率也得到了提升。而且每个参与节点都拥有投票的权利，当网络中的节点足够多时，DPoS的安全性和去中心化也得到了保证。
4. 实用拜占庭容错算法（PBFT）
在PBFT算法中，所有节点都在相同的配置下运行，且有一个主节点，其他节点作为备份节点。主节点负责对客户端的请求进行排序，按顺序发送给备份节点。存在视图（View）的概念，在每个视图中，所有节点正常按照处理消息。但当备份节点检查到主节点出现异常，就会触发视图变换（View Change）机制更换下一编号的节点为主节点，进入新的视图。PBFT中客户端发出请求到收到答复的主要流程如图4.1所示[10] [11]，服务器之间交换信息3次，整个过程包含以下五个阶段：
图4.1 PBFT执行流程
目前以PBFT为代表的拜占庭容错算法被许多区块链项目所使用。在联盟链中，PBFT算法最早是被Hyper ledger Fabric项目采用。Hyperledger Fabric在0.6版本中采用了PBFT共识算法，授权和背书的功能集成到了共识节点之中，所有节点都是共识节点，这样的设计导致了节点的负担过于沉重，对TPS和扩展性有很大的影响。1.0之后的版本都对节点的功能进行了分离，节点分成了三个背书节点(Endorser)、排序节点(Orderer)和出块节点(Committer)，对节点的功能进行了分离，一定程度上提高了共识的效率。
Cosmos项目使用的Tendermint[12]算法结合了PBFT和PoS算法，通过代币抵押的方式选出部分共识节点进行BFT的共识，其减弱了异步假设并在PBFT的基础上融入了锁的概念，在部分同步的网络中共识节点能够通过两阶段通信达成共识。系统能够容忍1/3的故障节点，且不会产生分叉。在Tendermint的基础上，Hotstuff[13]将区块链的块链式结构和BFT的每一阶段融合，每阶段节点间对前一区块签名确认与新区块的构建同时进行，使算法在实现上更为简单，Hotstuff还使用了门限签名[14]降低算法的消息复杂度。
5. Paxos与Raft
共识算法是为了保障所存储信息的准确性与一致性而设计的一套机制。在传统的分布式系统中，最常使用的共识算法是基于Paxos的算法。在拜占庭将军问题[3]提出后，Lamport在1990年提出了Paxos算法用于解决特定条件下的系统一致性问题，Lamport于1998年重新整理并发表Paxos的论文[15]并于2001对Paxos进行了重新简述[16]。随后Paxos在一致性算法领域占据统治地位并被许多公司所采用，例如腾讯的Phxpaxos、阿里巴巴的X-Paxos、亚马逊的AWS的DynamoDB和谷歌MegaStore[17]等。这一类算法能够在节点数量有限且相对可信任的情况下，快速完成分布式系统的数据同步，同时能够容忍宕机错误（Crash Fault）。即在传统分布式系统不需要考虑参与节点恶意篡改数据等行为，只需要能够容忍部分节点发生宕机错误即可。但Paxos算法过于理论化，在理解和工程实现上都有着很大的难度。Ongaro等人在2013年发表论文提出Raft算法[18]，Raft与Paxos同样的效果并且更便于工程实现。
Raft中领导者占据绝对主导地位，必须保证服务器节点的绝对安全性，领导者一旦被恶意控制将造成巨大损失。而且交易量受到节点最大吞吐量的限制。目前许多联盟链在不考虑拜占庭容错的情况下，会使用Raft算法来提高共识效率。
6. 结合VRF的共识算法
在现有联盟链共识算法中，如果参与共识的节点数量增加，节点间的通信也会增加，系统的性能也会受到影响。如果从众多候选节点中选取部分节点组成共识组进行共识，减少共识节点的数量，则可以提高系统的性能。但这会降低安全性，而且候选节点中恶意节点的比例越高，选出来的共识组无法正常运行的概率也越高。为了实现从候选节点选出能够正常运行的共识组，并保证系统的高可用性，一方面需要设计合适的随机选举算法，保证选择的随机性，防止恶意节点对系统的攻击。另一方面需要提高候选节点中的诚实节点的比例，增加诚实节点被选进共识组的概率。
当前在公有链往往基于PoS类算法，抵押代币增加共识节点的准入门槛，通过经济学博弈增加恶意节点的作恶成本，然后再在部分通过筛选的节点中通过随机选举算法，从符合条件的候选节点中随机选举部分节点进行共识。
Dodis等人于1999年提出了可验证随机函数（Verifiable Random Functions，VRF）[19]。可验证随机函数是零知识证明的一种应用，即在公私钥体系中，持有私钥的人可以使用私钥和一条已知信息按照特定的规则生成一个随机数，在不泄露私钥的前提下，持有私钥的人能够向其他人证明随机数生成的正确性。VRF可以使用RSA或者椭圆曲线构建，Dodis等人在2002年又提出了基于Diffie-Hellman 困难性问题的可验证随机函数构造方法[20]，目前可验证随机函数在密钥传输领域和区块链领域都有了应用[21]。可验证随机函数的具体流程如下：
在公有链中，VRF已经在一些项目中得到应用，其中VRF多与PoS算法结合，所有想要参与共识的节点质押一定的代币成为候选节点，然后通过VRF从众多候选节点中随机选出部分共识节点。Zilliqa网络的新节点都必须先执行PoW，网络中的现有节点验证新节点的PoW并授权其加入网络。区块链项目Ontology设计的共识算法VBFT将VRF、PoS和BFT算法相结合，通过VRF在众多候选节点中随机选出共识节点并确定共识节点的排列顺序，可以降低恶意分叉对区块链系统的影响，保障了算法的公平性和随机性。图灵奖获得者Micali等人提出的Algorand[22]将PoS和VRF结合，节点可以采用代币质押的方式成为候选节点，然后通过非交互式的VRF算法选择部分节点组成共识委员会，然后由这部分节点执行类似PBFT共识算法，负责交易的快速验证，Algorand可以在节点为诚实节点的情况下保证系统正常运行。Kiayias等人提出的Ouroboros[23]在第二个版本Praos[24]引入了VRF代替伪随机数，进行分片中主节点的选择。以Algorand等算法使用的VRF算法为例，主要的流程如下：
公有链中设计使用的VRF中，节点被选为记账节点的概率往往和其持有的代币正相关。公有链的共识节点范围是无法预先确定的，所有满足代币持有条件的节点都可能成为共识节点，系统需要在数量和参与度都随机的节点中选择部分节点进行共识。而与公有链相比，联盟链参与共识的节点数量有限、节点已知，这种情况下联盟链节点之间可以通过已知的节点列表进行交互，这能有效防止公有链VRF设计时可能遇到的女巫攻击问题。
7. 结合分片技术的公式算法
分片技术是数据库中的一种技术，是将数据库中的数据切成多个部分，然后分别存储在多个服务器中。通过数据的分布式存储，提高服务器的搜索性能。区块链中，分片技术是将交易分配到多个由节点子集组成的共识组中进行确认，最后再将所有结果汇总确认的机制。分片技术在区块链中已经有一些应用，许多区块链设计了自己的分片方案。
Luu等人于2017年提出了Elastico协议，最先将分片技术应用于区块链中[25]。Elastico首先通过PoW算法竞争成为网络中的记账节点。然后按照预先确定的规则，这些节点被分配到不同的分片委员会中。每个分片委员会内部执行PBFT等传统拜占庭容错的共识算法，打包生成交易集合。在超过的节点对该交易集合进行了签名之后，交易集合被提交给共识委员会，共识委员会在验证签名后，最终将所有的交易集合打包成区块并记录在区块链上。
Elastico验证了分片技术在区块链中的可用性。在一定规模内，分片技术可以近乎线性地拓展吞吐量。但Elastico使用了PoW用于选举共识节点,这也导致随机数产生过程及PoW竞争共识节点的时间过长，使得交易延迟很高。而且每个分片内部采用的PBFT算法通讯复杂度较高。当单个分片中节点数量较多时，延迟也很高。
在Elastico的基础上，Kokoris-Kogias等人提出OmniLedger[26]，用加密抽签协议替代了PoW选择验证者分组，然后通过RandHound协议[27]将验证者归入不同分片。OmniLedger。OmniLedger在分片中仍然采用基于PBFT的共识算法作为分片中的共识算法[28]，并引入了Atomix协议处理跨分片的交易，共识过程中节点之间通信复杂度较高。当分片中节点数量增多、跨分片交易增多时，系统TPS会显著下降。
Wang等人在2019年提出了Monoxide[29]。在PoW区块链系统中引入了分片技术，提出了连弩挖矿算法（Chu ko-nu mining algorithm），解决了分片造成的算力分散分散问题，使得每个矿工可以同时在不同的分片进行分片，在不降低安全性的情况下提高了PoW的TPS。

⑼ 什么是工作量证明

在区块链里很重要一个概念就是工作量证明，英文全称为Proof of Work，缩写为POW。相信很多人刚接触到这个概念的时候都很费解，“ 咦，工作量证明？意思是要证明我做了多少工作吗？ ”；我更相信很多投资比特币或者被一些所谓的“ 可以一夜暴富 ”的“ 新型数字货币 ”所忽悠的投资人，对这个概念更加“ 耳熟能详 ”，因为他们听到太多那些“货币”宣称自己有更安全的算法、更可靠的工作量证明机制。 因为听得多，似乎很懂，但就是不真正理解它，这种认知上的不对称，往往是传销币等妖物有机可趁的主要原因。

之前给大家介绍“拜占庭将军问题”的时候，提到过拜占庭将军解决的主要是多个节点之间如何取得共识的问题（如果你忘了当时的故事背景是怎样，那再去好好翻翻之前的课程吧），但是并没有深入介绍如何进行共识。如何进行共识，是区块链里最关键的一个问题，也是被讨论得最多的一个，在区块链诞生之前，分布式系统领域里对共识算法就有很多研究，但是这里并不打算展开了。

1、工作量证明真的是用来证明你做了多少工作

其实，正如本文第一段提到的，很多人刚开始理解的那个概念，“工作量证明主要用来证明一个人做了多少工作”，基本是正确的，计算机领域并不是只有一些生涩的概念的，这个概念通俗易懂，反倒让我们困惑了。

还是要回到拜占庭将军问题的故事场景，在那个故事里，我们应该信任谁，谁能担此大任成为那个英雄卓绝的将军呢？

可能因为城邦之间信息在不断传输，传输量太大，每个城邦的将军都王婆卖瓜，自卖自夸，到底该信任谁，基本上很难区分。细心的朋友可以好好发挥一下想象力。其实，有种最简单粗暴的方法： 看谁最聪明！谁最聪明，我们就相信谁。

谁最聪明这个问题其实太主观了，没办法，只能拿实力说话。就像我们经历过无数的考试一样——来，将军们，大家做道题吧，解答准确且最快的人胜出。

于是，智多星旁白：请听题儿， 请问在一个值比如123456789，后面追加一个5位随机数，请找到一个随机数，使得所计算的哈希值前5位都是0。

将军们千万不要懵逼，你不知道并不代表别人不知道，于是那个最聪明的将军快速的算了出来，并 写上自己的名字 ，交了试卷。老师一验证，完全正确，于是选出他作为那个拜占庭将军，号令群雄。

如果你不知道哈希算法，请回去复习之前的课程。另外，这里提醒一点，将军必须写上自己的名字表明是自己算对的这道题，这在区块链里也很重要，它表示签名表明自己胜出，最后还能获得奖励哟。

以上介绍的这个有的意思的过程，就是所谓的工作量证明。

2、怎么理解挖矿，矿机，矿池？

工作量证明最常见是在比特币里，当大家还不太理解这个玩意儿的时候，已经很多地方见到“挖矿”“矿机”这些宣传字眼了，那个时候我们根本不能理解的是，在电脑里面怎么挖矿？脑洞完全打不开啊。我也困惑了很久，当在淘宝上看到有人卖矿机的时候，我一脸鄙夷，说这一定是忽悠。

很多时候鄙视其实更多是自己不理解造成的，直到它长成庞然大物，直到罗胖提到的“旁边有个物种坐了起来”，才发现我们理解地似乎有点晚了。即便如此，我们不能因此放弃对一个新鲜事物的认识呀。

所谓挖矿，其实就是计算机对上面提到的工作量证明进行的一个运算过程。大家或许会奇怪，将军算题这么高大上的一个比喻到了这里怎么变成挖矿这么苦逼的一个概念呢？其实，拜占庭将军只是以一种有趣的方式描述了故事背景，及工作量证明的一些细节，而挖矿更贴近区块链里工作量证明的一个过程——因为，确实很苦逼！

其实，上面提到的“智多星”或者“老师”，就是那个神秘人物中本聪，比特币的发明人（或组织）。中本聪出的这道难题说白了就是一个傻瓜式地，只能吭哧吭哧，老老实实地，从1,2,3...n不断尝试计算的一个计算题，也即密码学里提到的 暴力破解 的概念。这种计算过程，枯燥乏味，耗费精力时间，这么苦逼，用“挖矿”形容最好不过了。而这个“矿”就是比特币，一种如黄金般稀缺的玩意儿。

但是我们不要忘了，这种机械化的计算是计算机最擅长的事儿了，于是所有的都交给计算机吧，这才有了“矿机”的概念。随着技术的发展，大家发现，计算机功能太强大，完全没有必要全部用来进行这种计算，于是不断精简，将挖矿算法集成到一些芯片里，不仅节省能源，而且算得更快。这就有了CPU挖矿，GPU挖矿，FPGA挖矿，ASIC挖矿等这类说法。

而矿池的出现，是随着比特币数量的总数限制，以及四年减半的硬性要求，挖矿到后期竞争越来越激烈，挖到比特币的难度越来越大，于是只能抱团并肩作战，这个团体就叫做“矿池”。有矿机的人可以选择加入某个矿池，矿池集合所有矿机的力量，进行类似上面算术难题的计算；在计算时，将随机数号码段进行分配，不同号码段交给不同的矿机计算，于是计算的效率大大提升，这样便可以集合作战，共享收益。

其实上面介绍的一些概念都非常初级，目的还是希望很多没有相关基础的人都能搞懂，只有把这些最基本的概念都理解了，走到后面才更容易，不是吗？

⑽ 算力涵盖gpu+cpu+fpga和各种各样的asic专用芯片吗

是的，算力可以涵盖 GPU、CPU、FPGA 以及各种各样的 ASIC 专用芯片。
GPU（图形处理单元）是一种专门用于处理图形和视频的芯片，常用于游戏、视频编辑、人工智能等领域。
CPU（中央处理器）是计算机的核心处理器，负责执行计算机程序中的指令。
FPGA（可编程逻辑门阵列）是一种可以在硬件层面上实现各种逻辑功能的芯片，在机器学习、通信、计算机视觉等领域有广泛应用。
ASIC（专用集成电路）是为特定应用而设计的集成电路，具有高度专业化、高效率、低成本的优势。在区块链、密码学等领域有广泛应用。
总的来说，算力可以涵盖各种计算资源，包括 CPU、GPU、FPGA 和 ASIC 等，用于处理各种不同的计算任务。