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1、區(qū)塊鏈及其應用楊鋒前言超級賬本（hyperledger）是Linux基金會于2015年發(fā)起的推進區(qū)塊鏈數字技術和交易驗證的開源項目，目前擁有超過160多家全球知名企業(yè)和機構（大部分均為各自行業(yè)的領導者）會員，包括：IBM、荷蘭銀行（ABNAMRO）、埃森哲（Accenture）、日歷、英特爾、R3、DAH、DTCC、FUJITSU、HITACHI、SWIFT、Cisco等國際巨頭。以及30多家來自中國本土的企業(yè)，例如：百度、阿里、騰訊、京東、萬達、華為等。超級賬本（hyperledger）2區(qū)塊鏈核心技

2、術1區(qū)塊鏈簡介4展望與討論3區(qū)塊鏈應用目錄區(qū)塊鏈（BLOCKCHAIN）是一種共享的分布式賬本技術。是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。從數據的角度來看區(qū)塊鏈是一種幾乎不可能被更改的分布式數據庫。這里的“分布式”不僅體現為數據的分布式存儲，也體現為數據的分布式記錄（即由系統(tǒng)參與者共同維護）。從技術的角度來看區(qū)塊鏈并不是一種單一的技術，而是多種技術整合的結果。這些技術以新的結構組合在一起，形成了一種新的數據記錄、存儲和表達的方式。1.1定義去中心化不可篡改，可追溯開

3、放、共識交易透明雙方匿名1.2特征去中心化在一個分布有眾多節(jié)點的系統(tǒng)中，每個節(jié)點都具有高度自治的特征。節(jié)點之間彼此可以自由連接，形成新的連接單元。任何一個節(jié)點都可能成為階段性的中心，但不具備強制性的中心控制功能。節(jié)點與節(jié)點之間的影響，會通過網絡而形成非線性因果關系。這種開放式、扁平化、平等性的系統(tǒng)現象或結構，我們稱之為去中心化。1.2特征開放，共識任何人都可以參與到區(qū)塊鏈網絡，每一臺設備都能作為一個節(jié)點，每個節(jié)點都允許獲得一份完整的數據庫拷貝。節(jié)點間基于一套共識機制，通過競爭計算共同維護整個區(qū)塊鏈。任一

4、節(jié)點失效，其余節(jié)點仍能正常工作。1.2特征交易透明，雙方匿名區(qū)塊鏈的運行規(guī)則是公開透明的，所有的數據信息也是公開的，因此每一筆交易都對所有節(jié)點可見。由于節(jié)點與節(jié)點之間是去信任的，因此節(jié)點之間無需公開身份，每個參與的節(jié)點都是匿名的。1.2特征不可篡改，可追溯單個甚至多個節(jié)點對數據庫的修改無法影響其他節(jié)點的數據庫，除非能控制整個網絡中超過51%的節(jié)點同時修改，這幾乎不可能發(fā)生。區(qū)塊鏈中的每一筆交易都通過密碼學方法與相鄰兩個區(qū)塊串聯，因此可以追溯到任何一筆交易的前世今生。1.2特征公有鏈無官方組織及管理機構，

5、無中心服務器，參與的節(jié)點按照系統(tǒng)規(guī)則自由接入網絡、不受控制，節(jié)點間基于共識機制開展工作。私有鏈建立在某個企業(yè)內部，系統(tǒng)的運作規(guī)則根據企業(yè)要求進行設定，修改甚至是讀取權限僅限于少數節(jié)點，同時仍保留著區(qū)塊鏈的真實性和部分去中心化的特性。聯盟鏈由若干機構聯合發(fā)起，介于公有鏈和私有鏈之間，兼具部分去中心化的特性。1.3分類分類公有鏈私有鏈聯盟鏈參與者任何人組織內部聯盟成員共識機制PoW/PoS/DPoS分布式一致性算法分布式一致性算法記賬人所有參與者自定義聯盟成員協商確定中心化程度去中心化多中心化多中心化突出特

6、點信用的自建立透明和可追溯效率和成本優(yōu)先典型應用虛擬貨幣審計、發(fā)行支付、結算對比分析1.3分類2核心技術多個參與方之間基于現代密碼學、共識機制、點對點網絡通信技術和智能合約編程語言等形成的數據交換、處理和存儲的技術組合。腳本代碼EVM發(fā)行機制分配機制PoWPoSDPoS分布式一致性算法P2P技術傳播機制驗證機制區(qū)塊+鏈哈希函數Merkle樹非對稱加密數字簽名數據層網絡層共識層激勵層合約層2.1數據層區(qū)塊鏈以區(qū)塊為單位組織數據。全網所有的交易記錄都以交易單的形式存儲在全網唯一的區(qū)塊鏈中。核心技術之：區(qū)塊+

7、鏈區(qū)塊是一種記錄交易的數據結構。每個區(qū)塊由區(qū)塊頭和區(qū)塊主體組成，區(qū)塊主體只負責記錄前一段時間內的所有交易信息，區(qū)塊鏈的大部分功能都由區(qū)塊頭實現。核心技術之：區(qū)塊+鏈2.1數據層核心技術之：哈希函數Hash哈希函數可將任意長度的資料經由Hash算法轉換為一組固定長度的代碼，原理是基于一種密碼學上的單向哈希函數，這種函數很容易被驗證，但是卻很難破解。y=hash(x)特點：相同的數據輸入將得到相同的結果。輸入數據只要稍有變化（比如一個1變成了0）則將得到一個完全不同的結果，且結果無法事先預知。正向計算十分容

8、易，逆向計算（破解）極其困難，在當前科技條件下被視作不可能。2.1數據層核心技術之：Merkle樹Merkle樹是一種哈希二叉樹，使用它可以快速校驗大規(guī)模數據的完整性。在區(qū)塊鏈網絡中，Merkle樹被用來歸納一個區(qū)塊中的所有交易信息，最終生成這個區(qū)塊所有交易信息的一個統(tǒng)一的哈希值，區(qū)塊中任何一筆交易信息的改變都會使得Merkle樹改變。2.1數據層核心技術之：非對稱加密算法非對稱加密算法是一種密鑰的保密方法，需要兩個密鑰：公鑰和私鑰，公鑰與