区块链及其应用详解 ppt课件
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核心技术之：P2P网络
P2P网络，又称点对点技术，是没有中心服务器、依靠用户群交换信息的互联 网体系。与有中心服务器的中央网络系统不同，对等网络的Fra Baidu bibliotek个用户端既是一 个节点，也有服务器的功能。
特点 去中心化：网络中的资源和服务分散在所有结
点上，信息的传输和服务的实现都直接在结点 之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入。 健壮性：P2P架构天生具有耐攻击、高容错的 优点。由于服务是分散在各个结点之间进行的， 部分结点或网络遭到破坏对其它部分的影响很 小。
1.2 特征
不可篡改，可追溯 单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控 制整个网络中超过51%的节点同时修改，这几乎不可能发生。区块链中的 每一笔交易都通过密码学方法与相邻两个区块串联，因此可以追溯到任何 一笔交易的前世今生。
1.3 分类
公有链
无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的节点按照系统规则自由接入网络、不受控 制，节点间基于共识机制开展工作。
从技术的角度来看 区块链并不是一种单一的技术，而是多种技术整合的结果。这些技术以新的结构 组合在一起，形成了一种新的数据记录、存储和表达的方式。
1.2 特征
去中心化
不可篡改，可追溯
交易透明 双方匿名
开放、共识
1.2 特征
去中心化
在一个分布有众多节点的系统中，每个节点都具有高度自治的特征。 节点之间彼此可以自由连接，形成新的连接单元。任何一个节点都 可能成为阶段性的中心，但不具备强制性的中心控制功能。节点与 节点之间的影响，会通过网络而形成非线性因果关系。这种开放式、 扁平化、平等性的系统现象或结构，我们称之为去中心化。
2.1 数据层
核心技术之：哈希函数Hash
y =hash(x)
哈希函数可将任意长度的资料经由Hash算法转换为一组固定长度的代码，原 理是基于一种密码学上的单向哈希函数，这种函数很容易被验证，但是却很 难破解。
特点： 相同的数据输入将得到相同的结果。 输入数据只要稍有变化（比如一个1变成了0）则将得到一个完全不同的结果，
私有链
建立在某个企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定，修改甚至是读取权限仅限于 少数节点，同时仍保留着区块链的真实性和部分去中心化的特性。
联盟链
由若干机构联合发起，介于公有链和私有链之间，兼具部分去中心化的特性。
1.3 分类
对比分析
分类 参与者 共识机制 记账人 中心化程度 突出特点 典型应用
2.1 共识层
核心技术之：共识机制
共识机制，就是所有记账节点之间如何达成共识，去认定一个记录的有效性，这 既是认定的手段，也是防止篡改的手段。目前主要有四大类共识机制：PoW、 PoS、DPoS和分布式一致性算法。 PoW（Proof of Work，工作量证明） PoS（Proof of Stake，权益证明） DPoS（DelegatedProof-Of-Stake，股份授权证明）
公有链 任何人 PoW/PoS/DPoS 所有参与者 去中心化 信用的自建立 虚拟货币
私有链 组织内部 分布式一致性算法 自定义 多中心化 透明和可追溯 审计、发行
联盟链 联盟成员 分布式一致性算法 联盟成员协商确定 多中心化 效率和成本优先 支付、结算
2 核心技术
合约层
多个参与方之间基 于现代密码学、共 识机制、点对点网 络通信技术和智能 合约编程语言等形 成的数据交换、处 理和存储的技术组 合。
区块链及其应用
前言
超级账本（hyperledger）
超级账本（hyperledger）是Linux基金会于2015年发起的推进区块链数字 技术和交易验证的开源项目，目前拥有超过160多家全球知名企业和机 构（大部分均为各自行业的领导者）会员， 包括：IBM、荷兰银行 （ABN AMRO）、埃森哲（Accenture）、日历、英特尔、R3、DAH、 DTCC、FUJITSU、HITACHI、SWIFT、Cisco等国际巨头。以及30多家来自 中国本土的企业，例如：百度、阿里、腾讯、京东、万达、华为等。
2.1 数据层
核心技术之：非对称加密算法
非对称加密算法是一种密钥的保密方法，需要两个密钥：公钥和私钥，公钥与私钥是一 对。 如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密，从而获取对应的数据价值； 如果用私钥对数据进行签名，那么只有用对应的公钥才能验证签名，验证信息的发出者 是私钥持有者。
2.1 网络层
且结果无法事先预知。 正向计算十分容易，逆向计算（破解）极其困难，在当前科技条件下被视作不
可能。
2.1 数据层
核心技术之：Merkle树
Merkle树是一种哈希二叉树，使用 它可以快速校验大规模数据的完整 性。在区块链网络中，Merkle 树 被用来归纳一个区块中的所有交易 信息，最终生成这个区块所有交易 信息的一个统一的哈希值，区块中 任何一笔交易信息的改变都会使得 Merkle 树改变。
激励层 共识层 网络层
数据层
2.1 数据层
核心技术之：区块+链
区块链以区块为单位组织数据。全 网所有的交易记录都以交易单的形 式存储在全网唯一的区块链中。
2.1 数据层
核心技术之：区块+链
区块是一种记录交易的数 据结构。每个区块由区块 头和区块主体组成，区块 主体只负责记录前一段时 间内的所有交易信息，区 块链的大部分功能都由区 块头实现。
1.2 特征
开放，共识 任何人都可以参与到区块链网络，每一台设备都能作为一个节点， 每个节点都允许获得一份完整的数据库拷贝。节点间基于一套共识 机制，通过竞争计算共同维护整个区块链。任一节点失效，其余节 点仍能正常工作。
1.2 特征
交易透明，双方匿名 区块链的运行规则是公开透明的，所有的数据信息也是公开的，因此 每一笔交易都对所有节点可见。由于节点与节点之间是去信任的，因 此节点之间无需公开身份，每个参与的节点都是匿名的。
目录
1
区块链简介
2
区块链核心技术
3
区块链应用
4
展望与讨论
1.1 定义
区块链（BLOCKCHAIN）
是一种共享的分布式账本技术。 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 技术的新型应用模式。
从数据的角度来看 区块链是一种几乎不可能被更改的分布式数据库。这里的“分布式”不仅体现为 数据的分布式存储，也体现为数据的分布式记录（即由系统参与者共同维护）。
P2P网络，又称点对点技术，是没有中心服务器、依靠用户群交换信息的互联 网体系。与有中心服务器的中央网络系统不同，对等网络的Fra Baidu bibliotek个用户端既是一 个节点，也有服务器的功能。
特点 去中心化：网络中的资源和服务分散在所有结
点上，信息的传输和服务的实现都直接在结点 之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入。 健壮性：P2P架构天生具有耐攻击、高容错的 优点。由于服务是分散在各个结点之间进行的， 部分结点或网络遭到破坏对其它部分的影响很 小。
1.2 特征
不可篡改，可追溯 单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控 制整个网络中超过51%的节点同时修改，这几乎不可能发生。区块链中的 每一笔交易都通过密码学方法与相邻两个区块串联，因此可以追溯到任何 一笔交易的前世今生。
1.3 分类
公有链
无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的节点按照系统规则自由接入网络、不受控 制，节点间基于共识机制开展工作。
从技术的角度来看 区块链并不是一种单一的技术，而是多种技术整合的结果。这些技术以新的结构 组合在一起，形成了一种新的数据记录、存储和表达的方式。
1.2 特征
去中心化
不可篡改，可追溯
交易透明 双方匿名
开放、共识
1.2 特征
去中心化
在一个分布有众多节点的系统中，每个节点都具有高度自治的特征。 节点之间彼此可以自由连接，形成新的连接单元。任何一个节点都 可能成为阶段性的中心，但不具备强制性的中心控制功能。节点与 节点之间的影响，会通过网络而形成非线性因果关系。这种开放式、 扁平化、平等性的系统现象或结构，我们称之为去中心化。
2.1 数据层
核心技术之：哈希函数Hash
y =hash(x)
哈希函数可将任意长度的资料经由Hash算法转换为一组固定长度的代码，原 理是基于一种密码学上的单向哈希函数，这种函数很容易被验证，但是却很 难破解。
特点： 相同的数据输入将得到相同的结果。 输入数据只要稍有变化（比如一个1变成了0）则将得到一个完全不同的结果，
私有链
建立在某个企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定，修改甚至是读取权限仅限于 少数节点，同时仍保留着区块链的真实性和部分去中心化的特性。
联盟链
由若干机构联合发起，介于公有链和私有链之间，兼具部分去中心化的特性。
1.3 分类
对比分析
分类 参与者 共识机制 记账人 中心化程度 突出特点 典型应用
2.1 共识层
核心技术之：共识机制
共识机制，就是所有记账节点之间如何达成共识，去认定一个记录的有效性，这 既是认定的手段，也是防止篡改的手段。目前主要有四大类共识机制：PoW、 PoS、DPoS和分布式一致性算法。 PoW（Proof of Work，工作量证明） PoS（Proof of Stake，权益证明） DPoS（DelegatedProof-Of-Stake，股份授权证明）
公有链 任何人 PoW/PoS/DPoS 所有参与者 去中心化 信用的自建立 虚拟货币
私有链 组织内部 分布式一致性算法 自定义 多中心化 透明和可追溯 审计、发行
联盟链 联盟成员 分布式一致性算法 联盟成员协商确定 多中心化 效率和成本优先 支付、结算
2 核心技术
合约层
多个参与方之间基 于现代密码学、共 识机制、点对点网 络通信技术和智能 合约编程语言等形 成的数据交换、处 理和存储的技术组 合。
区块链及其应用
前言
超级账本（hyperledger）
超级账本（hyperledger）是Linux基金会于2015年发起的推进区块链数字 技术和交易验证的开源项目，目前拥有超过160多家全球知名企业和机 构（大部分均为各自行业的领导者）会员， 包括：IBM、荷兰银行 （ABN AMRO）、埃森哲（Accenture）、日历、英特尔、R3、DAH、 DTCC、FUJITSU、HITACHI、SWIFT、Cisco等国际巨头。以及30多家来自 中国本土的企业，例如：百度、阿里、腾讯、京东、万达、华为等。
2.1 数据层
核心技术之：非对称加密算法
非对称加密算法是一种密钥的保密方法，需要两个密钥：公钥和私钥，公钥与私钥是一 对。 如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密，从而获取对应的数据价值； 如果用私钥对数据进行签名，那么只有用对应的公钥才能验证签名，验证信息的发出者 是私钥持有者。
2.1 网络层
且结果无法事先预知。 正向计算十分容易，逆向计算（破解）极其困难，在当前科技条件下被视作不
可能。
2.1 数据层
核心技术之：Merkle树
Merkle树是一种哈希二叉树，使用 它可以快速校验大规模数据的完整 性。在区块链网络中，Merkle 树 被用来归纳一个区块中的所有交易 信息，最终生成这个区块所有交易 信息的一个统一的哈希值，区块中 任何一笔交易信息的改变都会使得 Merkle 树改变。
激励层 共识层 网络层
数据层
2.1 数据层
核心技术之：区块+链
区块链以区块为单位组织数据。全 网所有的交易记录都以交易单的形 式存储在全网唯一的区块链中。
2.1 数据层
核心技术之：区块+链
区块是一种记录交易的数 据结构。每个区块由区块 头和区块主体组成，区块 主体只负责记录前一段时 间内的所有交易信息，区 块链的大部分功能都由区 块头实现。
1.2 特征
开放，共识 任何人都可以参与到区块链网络，每一台设备都能作为一个节点， 每个节点都允许获得一份完整的数据库拷贝。节点间基于一套共识 机制，通过竞争计算共同维护整个区块链。任一节点失效，其余节 点仍能正常工作。
1.2 特征
交易透明，双方匿名 区块链的运行规则是公开透明的，所有的数据信息也是公开的，因此 每一笔交易都对所有节点可见。由于节点与节点之间是去信任的，因 此节点之间无需公开身份，每个参与的节点都是匿名的。
目录
1
区块链简介
2
区块链核心技术
3
区块链应用
4
展望与讨论
1.1 定义
区块链（BLOCKCHAIN）
是一种共享的分布式账本技术。 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 技术的新型应用模式。
从数据的角度来看 区块链是一种几乎不可能被更改的分布式数据库。这里的“分布式”不仅体现为 数据的分布式存储，也体现为数据的分布式记录（即由系统参与者共同维护）。