区块链科普

5 区块链的未来发展
1 区块链行业应用加速推进，从数字货币向非金融领域渗透扩散 区块链技术作为一种通用性术，从数字货币加速渗透至其他领域，和各行各业创新 融合。我们认为，未来区块链的应用将由两个阵营推动。一方面，IT阵营，从信息共享 着手，以低成本建立信用为核心，逐步覆盖数字资产等领域。另一方面，加密货币阵营 从货币出发，逐渐向资产端管理、存证领域推进，并向征信和一般信息共享类应用扩散。 2 企业应用是区块链的主战场，联盟链/私有链将成为主流方向 在企业级应用中，大家更关注区块链的管控、监管合规、性能、安全等因素。因此， 我们认为，联盟链和私有链这种强管理的区块链部署模式，更适合企业在应用落地中使 用，是企业级应用的主流技术方向。
4 区块链的应用场景
银行业：本质上来说，银行是一个安全的存储仓库和价值的交换中心，而区块链作为一种数字化 的、安全的以及防篡改的总账账簿可以达到相同的功效。事实上，瑞士银行UBS和在英国的巴克 莱银行都已经开始进行实验，希望将它作为一种方法来加速推动后台系统功能以及清结算能力。 同时利用区块链自动化智能合约和可编程的特点，能够极大地降低成本和提高效率。 支付和现金交易：利用区块链创建一个更直接的支付流，它可在国内或跨国界，并且无需中介， 以超低费率几乎瞬时速度的方式支付。 选举投票：选举需要对选民身份认证、安全的保存记录以追踪选票，以及能够信赖的计数器来决 定谁是胜选者。区块链可以为投票过程，选票跟踪和统计选票而服务，以至于不会存在选民欺诈、 记录丢失或者不公平的行为。基于在区块链上的投票交易，选民会同意的最终计数，因为他们可 以计算自己的票，因为区块链的审计线索，可以确认没有票被修改或删除。 总结来说就是利用区块链的智能合约可以降低人们之间的信任风险和为此所负担的费用成本。 还有就是利用区块链的数据难以修改的公信，降低对其所维护的成本费。
2.3 Merkle树
Merkle树简化了验证程序。Merkle Tree，就是存储hash值的 一棵树，Merkle树的叶子是数据块（文件、文件的集合)的hash值。 非叶节点是其对应子节点串联字符串的hash。 为什么存储hash呢，因为存储哈希保证了数据的正确性，如果 存储原数据，数据发生改变，很难发现，而hash的特点是只要数据 发生一丁点改变，计算出来的hash值就会完全不一样。 注：1. hash就是散列，就是把任意长度的数据输入通过特定的散 列算法变换成固定的长度数据输出，该数据就是散列值。 2. 树是一种数据结构，树是由一个集合以及在该集合上定义 的一种关系构成。
广义区块链
广义来说区块链是一个点对点的动态的网络，与传统的中心化集中式架构不同， 每个节点不再区分客户端和服务器的关系，每个节点既可以提供服务可以请求服 务，可以实现资源的共享和利用，同时里面的节点是动态变化的，可以增加新的 节点，也可以有原节点的退出。
狭义区块链
狭义的来说区块链是一个分布式的账簿系统。
ห้องสมุดไป่ตู้ 区块链的实现技术
2.1 哈希算法
采用哈希算法实现信息的不可篡改。首先利用SHA256的哈希算法对账本信息进行加密，给区块链上的第一个 区块上打一个唯一的标签，之后的每一个区块也进行加密 打上唯一的标签，同时又包含前一个区块的标签，然后采 用单向密码体制保证标签的不可篡改，它的思想是首先接 收一段明文，以一种不可逆的方式将其转化为一段长度较 短，位数固定的输出散列。这个加密过程不可逆，无法通 过密文得到明文，散列和明文是一一对应的。所以区块链 的哈希值可以唯一的准确的标识一个区块。
应用模式。 狭义的来说，区块链是数据库的一种。他拥有大量的记录，并将这些记录全部存放在区块内，每 个区块通过加密签名，链接到下一个区块。人们可以像使用账本一样使用区块链，可以共享，也可以 被拥有适当权限的人查阅，通俗的说，区块链其实就是公开的分布式账簿系统。 以比特币的区块链为例，每一个参与交易者都是区块网络的节点，每个节点都有一份完整的公共 账簿备份，上面记载着自比特币开始到现在的所有交易信息，每一个节点的每一笔交易都将发送到区 块网络的每一个节点，从而所有的节点上的账簿都能验证这笔交易并进行更新，账簿分区块存储，随 着交易进行，新的区块会不断附加到该链上，形成的链状结构就是区块链。
3 应用催生多样化的技术方案，区块链性能将不断得到优化
未来，区块链应用将从单一到多元方向发展。票据、支付、保险、供应链等不同应 用，在实时性、高并发性、延迟和吞吐等多个维度上将高度差异化。这将催生出多样化 的技术解决方案。我们认为，区块链技术还远未定型，在未来一段时间还将持续演进， 共识算法、服务分片、处理方式、组织形式等技术环节上都有提升效率的空间。
2.2 公钥和私钥
利用公钥，私钥标识身份。在区块链当中是按照公钥加 私钥的方式传播信息的。用户可以公布自己的公钥，公钥 用来验证收方用户身份信息，发送具体信息是通过收方的 私钥进行加密的，然后发送方发送已经被收方公钥加密的 信息，此时就只有收方的私钥才能解密。这样就保证了分 布式网络中点对点信息传递的安全，实现了点对点数据传 递。
Merkle树的原理
Merkle树是怎么简化验证程序的？咱们用另一个节点下载并验 证该节点的数据正确与否，如上图： 1. 他会下载一个hash表就是数据上图的表关系并不是真正的数据; 2. 我们假如数据是abcd,计算出的hash是ABCD，下载时候是把数据进 行切割，切割成一个个数据块，（A,B,C,D然后一个个下载，下载下来 之后他就会把数据一个个做hash）; 3. 下载的哈希表进行对比，如果正确，那么依照表把一对一对进行 hash运算，如果有剩余的单身哈希，单独对它进行hash，一直到顶层; 4. 对照下载的hash表，如果发现有分支不一样那么久会单独去下载这 个分支而不是整个分支，这样无论是检验还是下载就简单而高效。
2.5 智能合约
智能合约指的是一段部署在分布式账本中的代码，它 可以处理信息，接收，储存和发送价值，是一个能够自动 执行合约条款的计算机程序，类似于Java中的条件语句， 以这样一种方式与现实的资产进行交易。
3 区块链的运行原理
区块是区块链的 基本结构单元，区块 由包含元数据的区块 头和一系列交易数据 的区块主体组成，它 是一个记录交易信息 的数据容器。工作原 理如右图：
目 录
1 区块链的概念 2 区块链的实现技术 2.1 哈希算法 2.2 公钥和私钥 2.3 Merkle树 2.4 时间戳 2.5 智能合约 3 区块链的运行原理 4 区块链的应用场景 5 区块链的未来发展 6 区块链技术面临的问题
1. 区块链的概念
广义的来说，区块链是分布式数据存储，点对点传输，共识机制，加密算法等计算机技术的新型
2.4 时间戳
区块链为每一笔交易盖上时间戳，证明了交易的存在 性，这样时间戳（格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒|北京时间1970 年01月01日08时00分00秒)起至现在的总秒数）的应用对应着每一次交易 的认证，一个区块相当于一页账簿，每笔交易在账簿中的记 录是按照时间顺序排列的，时间戳使得数据区块形成了一个 新的结构，这个结构使得各个区块通过时间戳连接起来，形 成了一个区块链条。区块按照时间的先后顺序排列使得账簿 页与页之间有了连续性，同时每一笔交易都有了唯一性。
6 区块链技术面临的问题
块链安全问题日益凸显，安全防护需要技术和管理全局考 虑。 区块链系统从数学原理上讲，是近乎完美的，具有公开 透明、难以篡改、可靠加密、防DDoS攻击等优点。但是，从 工程上来看，它的安全性仍然受到基础设施、系统设计、操 作管理、隐私保护和技术更新迭代等多方面的制约。未来需 要从技术和管理上全局考虑，加强基础研究和整体防护，才 能确保应用安全。