区块链的发展历程简述,浅析区块链技术的应用

区块链的发展历程简述,浅析区块链技术的应用

一、大区块链中节点有哪些类型,区块链节点什么意思

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、R3CEVCorda平台以及GemHealth网络的超级账本项目(Hyperledgerproject)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。

浅析FabricPeer节点

HyperledgerFabric,也称之为超级账本,是由IBM发起,后成为Linux基金会Hyperledger中的区块链项目之一。

Fabric是一个提供分布式账本解决方案的平台,底层的账本数据存储使用了区块链。区块链平台通常可以分为公有链、联盟链和私有链。公有链典型的代表是比特币这些公开的区块链网络,谁都可以加入到这个网络中。联盟链则有准入机制,无法随意加入到网络中,联盟链的典型例子就是Fabric。

Fabric不需要发币来激励参与方,也不需要挖矿来防止有人作恶,所以Fabric有着更好的性能。在Fabric网络中,也有着诸多不同类型的节点来组成网络。其中Peer节点承载着账本和智能合约,是整个区块链网络的基础。在这篇文章中,会详细分析Peer的结构及其运行方式。

在本文中,假设读者已经了解区块链、智能合约等概念。

本文基于Fabric1.4LTS。

区块链网络是一个分布式的网络,Fabric也是如此,由于Fabric是联盟链,需要准入机制,所以在网络结构上会复杂很多,下面是一个简化的Fabric网络:

各个元素的含义如下:

对于Fabric网络,外部的用户需要通过客户端应用,也就是图中的A1、A2或者A3来访问网络,客户端应用需要通过CA证书表明自己的身份,这样才能访问到Fabric网络中有权限访问的部分。

在上面的网络中,共有四个组织,R1、R2、R3和R4。其中R4是整个Fabric网络的创建者,网络是根据NC4配置的。

在Fabric网络中,不同的组织可以组成联盟,不同的联盟之间数据通过Channel来隔离。Channel中的数据只有该联盟中的组织才能访问,每一个新的Channel都可以认为是一条新的链。与其他的区块链网络中通常只有一条链不一样,Fabric可以通过Channel在网络中快速的搭建出一个新的区块链。

上面R1和R2组成了一个联盟,在C1上交易。R2同时又和R3组成了另外一个联盟,在C2上交易。R1和R2在C1上交易时,对R3是不可见的,R2和R3在C2上交易时,对R1是不可见的。Channel机制提供了很好的隐私保护能力。

Orderer节点是整个Fabric网络共有的,用来为所有的交易排序、打包。比如上面网络中O4节点。本文不会对Orderer节点进行详细说明,可以把这个功能理解为比特币网络中的挖矿过程。

Peer节点表示网络中的节点,通常一个Peer就表示一个组织,Peer是整个区块链网络的基础,是智能合约和账本的载体,Peer也是本文讨论的重点。

一个Peer节点可以承载多套账本和智能合约,比如P2节点,既维护了C1的账本和智能合约,也维护了C2的账本和智能合约。

为了可以更深入了解Peer节点的作用,先了解一下Fabric整体的交易流程。整体的交易流程图如下:

Peer节点按照功能来分可以分为背书节点和记账节点。

客户端会提交交易请求到背书节点,背书节点开始模拟执行交易,在模拟执行之后,背书节点并不会去更新账本数据,而是把这个交易进行加密和签名,然后返回给客户端。

客户端收到这个响应之后就会把响应提交到Orderer节点,Orderer节点会对这些交易进行排序,并打包成区块,然后分发到记账节点,记账节点就会对交易进行验证,验证结束之后,就会把交易记录到账本里面。

一笔交易是否能成功是根据背书策略来指定的,每一个智能合约都会指定一个背书策略。

Peer节点代表着联盟链中的各个组织,区块链网络也是由Peer节点来组成的,而且也是账本和智能合约的载体。

通过对上面交易过程的了解可以知道,Peer节点是主要的参与方。如果用户想要访问账本资源,都必须要和peer节点进行交互。在一个Peer节点中,可以同时维护多个账本,这些账本属于不同的Channel。每个Peer节点都会维护一套冗余账本,这样就避免了单点故障。

Peer节点根据在交易中的不同角色,可以分成背书节点(Endorser)和记账节点(Committer),背书节点会对交易进行模拟执行,记账节点才会真正将数据存储到账本中。

账本可以分成两个部分,一部分是区块链,另一部分是CurrentState,也被称之为WorldState。

区块链上只能追加,不能对过去的数据进行修改,链上也包含两部分信息,一部分是通道的配置信息,另一部分是不可修改,序列化的记录。每一个区块记录前一个区块的信息,然后连成链,如下图所示:

第一个区块被称之为genesisblock,其中不存储交易信息。每个区块可以被分为区块头、区块数据和区块元数据。区块头中存储着当前区块的区块号、当前区块的hash值和上一个区块的hash值,这样才能把所有的区块连接起来。区块数据中包含了交易数据。区块元数据中则包括了区块写入的时间、写入人及签名。

其中每一笔交易的结构如下,在Header中,包含了ChainCode的名称、版本信息。Signature就是交易发起用户的签名。Proposal中主要是一些参数。Response中是智能合约执行的结果。Endorsements中是背书结果返回的结果。

WorldState中维护了账本的当前状态,数据以Key-Value的形式存储,可以快速查询和修改,每一次对WorldState的修改都会被记录到区块链中。WorldState中的数据需要依赖外部的存储,通常使用LevelDB或者CouchDB。

区块链和WorldState组成了一个完整的账本,WorldState保证的业务数据的灵活变化,而区块链则保证了所有的修改是可追溯和不可篡改的。

在交易完成之后,数据已经写入账本,就需要将这些数据同步到其他的Peer,Fabric中使用的是Gossip协议。Gossip也是Channel隔离的,只会在Channel中的Peer中广播和同步账本数据。

智能合约需要安装到Peer节点上,智能合约是访问账本的唯一方式。智能合约可以通过Go、Java等变成语言进行编写。

智能合约编写完成之后,需要打包到ChainCode中,每个ChainCode中可以包含多个智能合约。ChainCode需要安装,ChainCode需要安装到Peer节点上。安装好了之后,ChainCode需要在Channel上实例化,实例化的时候需要指定背书策略。

智能合约在实例化之后就可以用来与账本进行交互了,流程图如下:

用户编写并部署实例化智能合约之后,就可以通过客户端应用程序来向智能合约提交请求,智能合约会对WorldState中数据进行get、put或者delete。其中get操作直接从WorldState中读取交易对象当前的状态信息,不会去区块链上写入信息,但put和delete操作除了修改WorldState,还会去区块链中写入一条交易信息,且交易信息不能修改。

区块链上的信息可以通过智能合约访问,也可以在客户端应用通过API直接访问。

Event是客户端应用和Fabric网络交互的一种方式,客户端应用可以订阅Event,当Event发生时,客户端应用就会接受到消息。

事件源可以两类,一类是智能合约发出的Event,另一类是账本变更触发的Event。用户可以从Event中获取到交易的信息,比如区块高度等信息。

在这篇文章中,首先介绍了Fabric整体的网络架构,通过对Fabric交易流程的分析,讨论了peer节点在交易中的作用,然后详细分析了peer节点所维护的账本和智能合约,并分析了peer节点维护账本以及peer节点执行智能合约的流程。

文/Rayjun

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区块链的分类

目前区块链分为三类,其中混合区块链和私有区块链可视为:广义私有链,公共区块链公共区块链。意味着世界上任何个人或团体都可以发送交易,交易可以由区块链有效确认,任何人都可以参与其共识过程。公共区块链是目前最早的区块链,也是使用最广泛的区块链。每个比特币系列的虚拟数字货币都以公共的区块链为基础,世界上只有一个区块链对应这种货币。

拓展资料

1.工业区块链行业blockchains:组内多个预选节点指定为记账员,每个区块的生成由所有预选节点共同决定(预选节点参与共识过程),其他接入节点可以参与交易,但不干扰核算过程(本质上,它是管理簿记,但它成为分布式簿记。多少预先选择的节点和如何确定每个块的簿记员成为区块链的主要风险点),其他任何人都可以通过区块链的开放API进行有限的查询。私人区块链Private区块链((privateblockchains)):只有区块链的总账技术用于记账。它可以是一个公司或个人独家书面许可的区块链。这个链与其他分布式存储方案没有太大的不同。目前(2015年12月),保守的巨头(传统金融)想要尝试私有的区块链,而公共链的应用,如比特币,已经产业化,私有链的应用产品还在探索中。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一种新的应用模式。区块链是比特币的一个重要概念。本质上,它是一个去中心化的数据库。

2.同时,作为比特币的底层技术,它是一系列与加密方法相关联的数据块。每个数据块包含一批比特币网络交易信息,验证其信息的有效性(防伪)并生成下一个区块。事实上,区块链这个词并没有出现在英文原版的比特币白皮书中,而是出现在区块链中。在最早的比特币白皮书中,区块链被翻译为区块链。这是汉语“区块链”最早出现的时间。国家互联网信息办公室于2019年1月10日发布《区块链信息服务管理条例》,自2019年2月15日起施行。从狭义上讲,区块链是一种按时间顺序组合数据块的链式数据结构,以及由密码学保证的防篡改和可伪造的分布式分类帐。广义上讲,区块链技术是一种新的分布式基础设施和计算方法,它使用区块链数据结构来验证和存储数据,使用分布式节点共识算法来生成和更新数据,使用密码学来确保数据传输和访问的安全性,采用由自动脚本代码组成的智能契约对数据进行编程和操作。

节点的类型有哪些?

比特币P2P网络中的各个节点相互对等,但是根据所提供的功能不同,各节点可能具有不同的分工,每个比特币节点都是钱包、矿工、完整区块链、网络路由节点的功能集合。

主流区块链技术有哪些

本文试图对区块链有关技术流派和主流平台进行一个概览,作为学习区块链技术体系的导览,意在抛砖引玉,促进区块链开发社区的讨论与共识。区块链技术的流派未战先谋局,你想投入区块链开发这个领域,至少先要搞清楚现在有哪些玩家,各自的主张和实力如何。划分区块链技术流派并无一定之规,据我所见,或可有以下四种方式:第一是按照节点准入规则,划分为公有链、私有链和联盟链。公有链的代表自然是比特币和以太坊,私有链则以R3Corda声名最盛,联盟链的代表作品是Hyperledger名下的Fabric。公有链注重匿名性与去中心化,而私有链及联盟链注重高效率,而且还往往设置了准入门槛。公有链、私有链与联盟链之间的这些不同都在技术中有所体现,比如私有链和联盟链假设节点数目不大,可以采用PBFT算法来形成共识。而公有链假设有大量且不断动态变化的节点网络,用PBFT效率太低,只能采用类似抽彩票的算法来确定意见领袖。这就意味着,私有链与联盟链很难变成公有链,而用公有链来作联盟链或私有链虽然容易,却也并非即插即用。此种差异,学者不可不察。第二是按照共享目标,划分为共享账本和共享状态机两派。比特币是典型的共享账本,而Chain和BigchainDB也应属此类,这几个区块链系统在各个节点之间共享一本总账,因此对接金融应用比较方便。另一大类区块链系统中,各个节点所共享的是可完成图灵完备计算的状态机,如以太坊、Fabric,它们都通过执行智能合约而改变共享状态机状态,进而达成种种复杂功能。第三是按照梅兰妮·斯旺所描述的代际演进,将区块链系统分为1.0、2.0和3.0三代。其中1.0支撑去中心化交易和支付系统,2.0通过智能合约支撑行业应用,3.0支撑去中心化的社会体系。比特币和Chain应属于区块链1.0系统,而以太坊和Fabric是区块链2.0系统,目前尚无成功的区块链3.0系统出现,不成功的尝试倒是有那么一个,就是著名的TheDAO。第四是按照核心数据结构,分为区块链和分布式总账两派。区块链这一派在系统中真的实现了一个区块的链作为核心数据结构,而分布式总账这一派,只是吸取了区块链的精神,并没有真用一条区块链作为核心数据结构,或者虽然暂时用了,但声明说吾项庄舞区块链,意在分布式总账耳,若假以时日,因缘际会,未尝不可取而代之也。主流区块链技术平台了解流派划分,仍是只能用来指点江山,吹牛论道,要动手,总要有个切入点。区块链货币据说已经有上千个了,但值得关注的技术平台大概只有数十个,而如果要进入区块链开发领域,打下一个好基础,练出一身好功夫,捞到几个好offer,则值得深入研究学习的平台,屈指可数。首先当然是比特币。比特币作为区块链的第一个也是目前为止最成功、最重要的样板工程,已经上线运行了八年多,本身没有发生任何严重的安全和运维事故,其稳定与强悍堪称当代软件系统典范。比特币BitcoinCore是一个代码质量高、文档良好的开源软件,从学习区块链原理、掌握核心技术的角度来说,BitcoinCore是最佳切入点,能够学到原汁原味的区块链技术。当然,BitcoinCore是用C++写的,而且用了一些C++11和Boost库的机制,对学习者的C++水平提出了较高的要求。学习比特币平台开发还有一个优势,就是可以对接繁荣的比特币技术社区。目前围绕比特币进行改进和提升的人很多,人多力量就大,诸如隔离验证、闪电网络、侧链等比较新的想法和技术,都率先在比特币社区里落地。比如侧链技术的主要领导者Blockstream是由密码学货币元老AdamBack领衔的,而Blockstream是BitcoinCore最大的贡献者之一,所以一些有关侧链的技术在比特币社区里讨论最充分。但比特币作为一个典型的区块链1.0系统,是不是支撑其他类型区块链应用的最佳技术平台,存在很大的争议。另外,也不是所有人都有能力和必要精通区块链底层技术。所以对那些急于冲到区块链领域里做(quān)事(qián)的人来说,可能更直截了当的学习目标是以太坊和HyperledgerFabric。在以太坊上面用Solidity进行的智能合约开发是切入区块链开发最简单的方式,没有之一。以太坊的理想非常宏大,由于配备了强大的图灵完备的智能合约虚拟机,因此可以成为一切区块链项目的母平台,是驮住整个区块链世界的大乌龟。在以太坊上开发一个类似比特币的加密货币,是一个不折不扣的小目标。一般有经验的开发者在文档指导下,半天到一天即可入门。问题在于,入门以后又如何?靠写Solidity是否就可以包打天下?这是大大存疑的。我们也可以反过来说,如果以太坊+Solidity是区块链的终极解决方案,那么怎么还会出现那么多区块链技术门派呢?特别是,以太坊似乎并没有给现实世界中巨型的中心化组织们留下一条活路,这种彻底不妥协的革命态度有可能也成为以太坊推广的障碍。当前以太坊项目的开发进展并不顺利。一个比较突出的问题是项目过多,力量分散,导致项目质量参差不齐。但尽管如此,跟其他区块链2.0平台相比,以太坊提供的开发环境是最简单最完善的。初学区块链的人绝对有必要学习以太坊,从而对区块链和智能合约建立起一个最“正宗”的认识。主流区块链技术平台的第三支就是Fabric,它是Hyperledger的第一个也是最知名的孵化项目。Fabric最早来自IBM的OpenBlockchain项目,到2015年11月,IBM将当时已经开发完成的44,000行Go语言代码交给Linux基金会,并入Hyperledger项目之中。在2016年3月一次黑客马拉松中,Blockstream和DAH两家公司将各自的代码并入OpenBlockchain,随后改名为Fabric。到目前为止,Fabric与Intel提供的SawtoothLake并列为Hyperledger的一级孵化项目,但前者得到的关注远超后者。从技术角度来说,Fabric思路不错,重点是满足企业商用的需求,比如解决交易量问题。众所周知,比特币最大的短板是它每秒钟7个交易的上限,完全无法满足现实需要。而Fabric目标是实现每秒钟10万交易,这个量接近刚刚过去的双十一交易量瞬时峰值,完全可以满足正常条件下的行业级应用。Fabric用Go语言开发,也提供多种语言的API。特别值得一提的是,Fabric比较充分地运用了容器技术,比如其智能合约就运行在容器当中。这也是Go语言带给Fabric的一项福利,因为Go语言静态编译部署的特征很适合开发容器中的程序。Fabric还有一些特点,比如其membership服务可以设置节点准入审查,这是典型的联盟链特征。再比如其共识算法是可定制的。Fabric的短板是体系较为复杂,虽有文档,但缺少经验的开发者学习起来障碍比较大。然而由于其定位清楚,迎合了不少企业的心态,所以已经有多家机构在基于Fabric秘密研发行业内的联盟链项目。

二、区块链应用真实感受怎么写(关于区块链的心得体会)

浅析区块链技术的应用

今天我们来聊一下区块链技术在公共资源交易领域的应用分析

公共资源交易,既包括公共部门对公共资源的购买,如政府采购、建设工程招投标等;也包括公共部门对公共资源的出售行为,如国有土地的招拍挂、矿业权出让、国有林权出售、国有金融资产处置等涉及公众利益、公共安全领域的公共资源销售行为等。公共资源交易关系国计民生,涉及人民群众的根本利益,因此公共资源交易管理一直是我国政务管理的一项重要管理职能。

近年来,国家信息中心持续推进公共资源交易服务平台建设,发挥交易服务公共入口、数据共享公共通道、跨区域交易综合技术支撑作用。以数字技术为依托的公共资源交易平台整合取得显著成效,其中,区块链技术具有的数据一致存储、难以篡改、可追溯等特征,为解决公共资源交易数据信任难题,提供新的思路和解决路径。

公共资源交易领域的信息数据管理问题

客观来看,我国公共资源交易领域长期存在各类信用缺失问题,不仅扰乱着正常市场交易秩序,影响市场竞争公平公正,还为工程建设质量、施工安全生产等造成严重风险威胁。究其原因,信用风险的根源在于公共资源交易市场主体间的信息不对称,在于传统公共资源交易管理对信息数据安全和信息数据使用存在的局限性与缺陷型问题。

数据安全管理问题

公共资源交易领域的各种交易信息、信用信息蕴含着巨大价值。在国内公共资源交易管理与服务日益呈现全流程电子化发展趋势下,包括电子招标投标用户身份信息、潜在投标人信息、评标委员会组成信息、投标文件信息、评委评标信息、评标结果信息等各类信息安全风险,日益成为影响公共资源交易效率、质量、公平与否的重要问题。

传统数据安全技术,难以有效避免各类信息数据泄露、篡改、遗失等安全管理问题,尤其在一些技术手段之下,相关数据操作难以进行痕迹追溯,为数据安全管理造成很大困扰。

数据共享应用问题

公共资源交易市场长期存在的各类信用缺失与失信行为问题,其主要原因在于市场主体的相关信用信息在共享应用方面存在局限性。

一方面,大量的市场主体信用信息长期沉积在各部门内,未得到充分的挖掘利用;

另一方面,公共资源交易市场主体信用信息涉及银行、公安、法院、住建、人社、税务等众多管理部门,不同管理部门间长期存在的“数据孤岛”、“数据雾岛”现象阻碍着公共资源交易市场信用信息的高效共享应用。

区块链与公共资源交易信息数据管理

依据工业和信息化部指导发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书2016》,广义上,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

从本质上来看,区块链技术是一种通过去中心化、高信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。通俗点来讲,区块链技术则可以看作一种支持全民参与的记账方式。

传统的数据记账,涉及多个记账主体,产生多个数据账本。这种记账方式下,由于存在监管缺失风险、技术安全保障风险、物理安全保障风险,账目数据可能被篡改、可能遗失,且难以追溯相关操作行为,因此,账目数据的客观、公正与安全性都难以保证。

区块链技术,则提供了一种支持多个记账主体共同参与记账的技术方案。当任意一位记账主体对账本进行了修改,其修改行为都会在账本记录中形成不可消除的痕迹(时间戳),其修改结果都会同步到所有记账主体的账本上,这就防止了账目数据的篡改风险与遗失风险,同时能够对相关记账行为进行痕迹追溯,促进监管。

针对上文提出的公共资源交易领域信息数据管理与信用问题,区块链技术能够通过自身具有的“去中心化”、“分布式数据存储”、“可追溯性”、“防篡改特性”、“公开透明”等优势特点,有效应对与解决。

公共资源交易数据防篡改

公共资源交易平台存储着大量的公共资源交易数据,传统中心化数据存储管理,数据与备份一旦出现损坏或遗失,很难进行恢复,且由于存在监管机制漏洞,存在数据篡改风险。

区块链技术采用“去中心化”与“分布式数据存储”,一个或多个数据存储节点出现数据损坏、遗失,不会影响其他数据存储节点的数据安全。同时,数据账本记录的更新同步共享公开,且支持操作留痕。除非所有的节点都被破坏,否则区块链数据就不会被篡改或损坏。

建立可信任公共资源交易数据环境

公共资源交易市场信息不对称,导致市场主体出现逆向选择与道德风险,影响公共资源交易效率与质量,影响公共资源交易市场有序运行发展。

区块链技术解决了公共资源交易数据的真实性、安全性与开放性问题,促进公共资源交易市场信用信息的高效共享应用,推动建立公共资源交易可信任数据环境,防范和避免各类信用风险,为市场交易主体和监管主体提供可信任的数据决策支持

重新认识区块链:1550余个应用案例带来的启示

作者:冉伟

(本文节选自《2021全球区块链应用市场报告》)

当我们谈论区块链的时候,但凡对区块链有所了解的人都能够就相关主题或多或少地表达出自己的一些见解。例如:从技术体系上看,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应用;从功能属性上看,区块链具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特征。

回顾区块链的历史,就绕不过比特币。2009年1月3日,序号为0的比特币创世区块诞生。几天后,也就是2009年1月9日,序号为1的比特币区块诞生。当两个区块连接起来时,区块链就此“横空出世”。

化名为“中本聪”的比特币发明者可能自己都很难想象:在过去12年间,以比特币为中心,一个庞大的“加密货币家族”已经在全球金融市场掀起一场持续至今的“巨浪”。其间,与加密货币相关的创新与风险交织,进步与泡沫同在,追捧与批判共存,并推动着各国政府部门不断完善货币与金融体系、社会治理与监管体系。

与此同时,与比特币相伴相生的区块链同样在快速进化,而且早已超越“比特币的底层技术”范畴,应用到了社会与经济发展的各个角落。

那么,区块链到底通过什么样的机制发挥作用,相比传统技术和模式到底有哪些优势,其应用效果到底如何?在资本实验室与远望智库联合发布的《2021全球区块链应用市场报告》中,我们通过对2020全年和2021年一季度全球1550余个应用案例的研究,试图为上述问题提供具有一定实证性的答案。同时,基于这些案例的研究,我们可以建立起对区块链的重新认识:区块链即信任、区块链即共享、区块链即交易、区块链即替代、区块链即效率。

在比特币创世论文《比特币:一种点对点电子货币系统》中,“中本聪”反复强调了比特币具有不依赖于“可信任第三方”的特性,也就是“去中心化”的特性。

反过来看,比特币的底层技术——区块链恰好正是为“信任”而生。换句话来说,重塑数字化时代的“信任”是区块链最基础的功能,只不过这种信任由人与人之间、法人主体之间的信任转换成了机器与机器之间、区块与区块之间、节点与节点之间的信任。有趣的是,后续诞生的“智能合约”功能通过与区块链的融合又进一步强化了这种信任。

身份编码与认证是实现上述信任机制的第一步,分布式身份识别(DecentralizedIdentity,DID)系统是其中的核心。有了DID应用,从个人到组织,再到物联网设备,从实体物品到虚拟产品,都能够被赋予数字“身份”,并实现可信交互。也正因为此,基于区块链的存证、赋权、验证、流通、交易才得以实现,也才有了区块链在各行业的落地实施。

来自全球的应用案例显示,新的信任机制为社会与经济运行提供了新的规则和动力:

l中国正在全面推进区块链电子证照的应用,企业与居民得以享受更高效、便捷的政务服务;

l“一鱼一码”、“一果一码”、“一茶一码”等应用正在推动全球农产品防伪溯源与食品安全体系的升级;

l通过区块链与大数据、人工智能的结合,企业的信用“画像”更为精准,并能够据此获得更快捷、成本更低的融资服务;

l公益机构纷纷将爱心善款“上链”,以形成更透明、更规范的公益跟踪与管理系统;

l中国相关城市启动基于区块链的气瓶产品追溯管理系统,气瓶档案信息源头可信度与气瓶安全管理水平大幅提升;

l德国正在为其分布式能源资产建立基于身份认证的数字注册系统,以推动可再生能源开发与交易,并应对数字化能源时代的到来……。

在区块链的三种类型(公有链、联盟链、私有链)中,联盟链得到了最广泛的应用。除了对技术性能、运行效率、可操作性、预期成果等方面的考量,这主要是因为联盟各方已经具备一定的信任基础。这也从另外一个角度表明:在超越比特币等加密货币的区块链应用中,“多中心化”,而非完全的“去中心化”是更为现实的一种选择。

此外,不可否认的是:不同于比特币“挖矿”所依托的工作量证明机制,区块链在实际应用过程中并不能从源头上完全确保上链数据的真实性。也就是说,某个联盟成员或节点可能会有意无意地提供虚假数据。不过,借助区块链不可篡改、可追溯、多方共识等特性,联盟可对造假行为进行识别,并作出相应的惩罚,例如将造假成员“踢出”节点。因此,在某种意义上,基于区块链的信任在很大程度上是建立起联盟成员对数据真实性的敬畏,以及对数据造假行为的震慑。

如果说“信任”是区块链应用的基础,数据共享就是区块链应用的核心。没有数据共享,就产生不了合作,区块链的落地应用便无从谈起。

l国家外汇管理局“跨境金融区块链服务平台”试点已全面铺开,通过外汇局、税务、银行及企业相关市场主体之间的信息交换推动了外贸出口业务的发展;

l台湾11家保险公司联合建立的“保全/理赔联盟链”投入运营,各公司在该平台实现了“单一申请、文件共通”;

lContour、TradeLens等区块链平台通过企业、金融机构、航运公司、码头、海关等机构间的数据协同,正在重塑全球供应链,并为国际贸易的数字化变革提供动力……。

l在中国,政府各部门间通过数据协同,实现了“一数一源、一源多用、一网通办、全程网办”;

l通过“司法链”平台,各类电子证据得以与公证、仲裁、司法鉴定、法院等司法机构无缝对接,在提高司法体系效率的同时降低了成本;

l面向全国基层法院的“审判辅助性事务跨域协作机制”可实现不同地域法院之间的“跨域送达、跨域取证”,有效提升了审判辅助性事务效率和审判质效,降低了司法运行成本……。

l中国“粤港澳大湾区组合港”项目正式启动,可支持大湾区五大直属海关辖区之间贸易各方的互联、互通,成为大湾区首个贯通港口、海关、物流、企业、金融等贸易全流程的互联共享区块链网络;

l日本KDDI电信、日立公司、关西电力、积水建房等大型企业组建区块链联盟NEXCHAIN,以形成跨行业的房地产信息共享与管理模式,并推动跨行业创新;

l法国雷诺集团完成其区块链项目“XCEED”的测试,用于在零部件供应商和汽车制造商之间共享合规信息,并简化合规认证……。

上述金融、政务及各行业的应用案例虽然只是少数的典型案例,但也足以说明:一方面,数据共享是区块链应用的内在要求。在具体实施上,一切都要从打破“数据孤岛”与“信息不对称”开始;另一方面,区块链的应用实践又反过来推动了跨层级、跨部门、跨行业、跨区域、跨国界的数据共享和前所未有的合作。

由上述案例还可以看出,基于区块链的透明度、安全性、可信任性等特征,数据共享让原本看起来不太可能的合作得以达成,并形成更多的开放式创新成果;数据共享能够有效提升商业体系、金融体系与社会治理体系的运行效率;各类组织在与外部机构进行数据共享与合作的同时,促进了自身的组织变革、流程变革。

在信任与共享的基础上,“交易”是区块链应用价值最直观、最深层次的体现。目前,区块链正在开启全球各行业交易模式变革的新篇章。

从功能架构上看,基于区块链的交易绝非只是交易环节的变革,而是综合了区块链的各项独特功能,是对防伪溯源、供需对接、仓储物流、支付/结算、供应链融资、保险、网络安全等区块链应用的一体化整合。

从应用形态上看,基于区块链的交易超越了产品或服务交易的传统概念,代表了更广泛的数据在流通中的价值实现。

从应用场景来看,基于区块链的交易涉及实体产业的升级、金融行业的数字化进阶,以及“通证经济”的创新应用。

在实体产业,以农业区块链的应用为例:一方面,基于区块链的供应链溯源已经成为食品安全的重要屏障;但另一方面,对于种植者或养殖者来说,供应链溯源功能还远远不够。如何帮助他们扩大农产品销售,并尽可能获得更多收入,才是区块链技术持续推动农业发展的“硬道理”。在其它行业,这一点同样适用。

在上述背景下,全球实体产业的新型交易平台不断涌现:

l印度政府使用区块链平台帮助偏远地区的农民销售农产品,以在减少中间费用的同时,获得更高收入;

l瑞士公司Cerealia搭建基于区块链的农产品贸易和融资平台,以推动全球新兴市场国家的农产品出口;

l全球最大的独立精制糖生产商、阿联酋AlKhaleej糖业公司推出基于区块链的糖产品交易平台DigitalSugar.io,实现基于现货的国际原糖交易;

l江西赣州上线基于区块链的国际木材电子交易平台,对木材交易进行全流程上链管理,并将为木材市场提供监管云仓、物流、金融、保险等全产业链服务;

l山东省启动山东互联网中药材交易平台,将通过区块链等技术实现质控、交易、支付、结算和监管的线上一体化服务;

l苏州相城区渭塘镇发布基于区块链的珍珠在线交易平台,对珍珠核心参数及检测报告上链存证,还将增加供应链管理、贸易金融、智能合约、支付结算、激励机制等功能;

l霍尼韦尔公司推出飞机零部件新件与二手件在线交易平台GoDirectTrade,为大型制造商如何将区块链应用于零部件交易与流通提供了有价值的参考……。

在金融行业,区块链正在从证券交易、资产证券化、贸易融资、跨境结算等方面推动金融交易业务的数字化进阶:

l澳大利亚国家证券交易所推出基于分布式账本技术的数字证券交易平台ClearPay,可提供当日多币种、实时DVP结算,并将替代原有的交易所结算系统;

l瑞士公司Finka以玻利维亚有机牧场的牲畜为标的推出了相关的证券化代币投资平台,以促进当地畜牧业发展;

l美国公司Securitize建立了基于数字证券的日本房地产投资平台,旨在盘活日本农村的闲置不动产,并提升农村经济活力;

l中国邮储银行与建设银行完成首笔跨区块链平台福费廷交易,华夏银行昆明分行首次实现二级市场福费廷转售业务;

l南京钢铁分别与澳大利亚力拓公司、巴西淡水河谷公司完成了基于区块链的铁矿石交易;

l宝钢股份与澳大利亚力拓公司完成首单基于区块链的人民币跨境结算交易……。

当然,在区块链推动金融交易业务进阶的同时,与区块链、加密货币相关的炒作、骗局、洗钱、网络攻击等阴暗面如影随形。如何既能持续推动金融创新,又能进行高效的风险防控,以及对违法犯罪的有力打击,是一个需要长期应对的重要问题。从全球来看,中国在这方面已经做出态度鲜明、措施严厉,并富有成效的回应。

实体产业、金融行业借助区块链实现的交易变革只是区块链改变传统交易方式的初级阶段,“通证经济(TokenEconomy)”才是区块链“交易”功能的更高层级。

在“通证经济”的框架下,从电子证照到技能证明,从信用记录到公益活动参与记录,从社交媒体轨迹到碳减排行动,当各种数据成为被加密的数字权益证明,并且可流通、可交换的时候,就被赋予了“通证”功能。

撇开“非同质化通证(Non-FungibleToken,NFT)”的投资/投机热潮不论,我们已经可以看到全球为数不少的“通证经济”早期应用:

l由奥地利政府支持的HotCity项目通过众包模式与区块链、游戏化代币的结合,鼓励居民提交供暖余热热点,以更高效地满足城市供热需求;

l福特公司为采用混合动力汽车的商业和市政车队建立“绿色里程”,以帮助改善城市空气质量;

l河南新乡市卫滨区在其区块链产业园项目中基于商家和企业积分体系发行通证,以建立新型商业服务平台;

l成都市发布基于区块链的社区治理产品“链动社区”,居民可通过志愿者服务等活动获得该平台的“时间银行”积分,并兑换成社区商户提供的福利和优惠;

l全球非营利组织“移动开放区块链计划”的电动汽车充电网络工作组(EVGI)启动去中心化汽车充电技术的全球标准系统,涵盖了通证化碳信用(TCC)场景;

l区块链奖励平台MiL.k与韩国零售商合作,为其会员提供基于区块链的积分管理服务。会员可通过MiL.k平台将现有积分转换为本地MLK通证,也可以兑换成其他第三方积分……。

由上述案例及更多的案例可见,“通证经济”具有几个显著特征:

“通证经济”为更广泛的数据赋予了资产属性和可交易属性,并通过跨领域、跨平台的互信与流通,能够提高整个社会与经济系统的运行效率;

“通证经济”是一种新的价值创造和实现过程,不一定直接以货币为交易媒介,而是更多体现为各种要素、资源的互换互利与重新配置;

“通证经济”往往与激励机制结合在一起,通过对“好人好事”、“好企业”、“好机构”的激励,将有效重塑社会价值体系与社会信用体系。

总体而言,“通证经济”将催生出新的生产要素,将重塑生产关系,并极大地解放社会生产力;“通证经济”代表了“信息互联网”向“价值互联网”的进化,昭示着数字经济最激动人心的未来;基于区块链的“通证经济”已经初见倪端,并开始对经济运行、社会治理,以及每个人的生活方式带来持续可见的变革。不管是各类机构,还是个人,都应该为这场变革做好思想与行动上的准备。

与其它新技术一样,区块链在应用和普及过程中,不断产生着平台、媒介、模式、方法等方面的替代效应:实体证件被电子证件替代,信用记录被通证替代,人工审核被数据验证替代,城市管理平台被“城市大脑”替代……。

这样的替代已成常态:

l阿根廷央行开始就新的区块链清算系统展开概念验证,该系统可能会替代现有清算系统;

l韩国造币和安全印刷公司(KOMSCO)拓展区块链数字礼券业务,以替代纸质礼券,并在纸币和硬币发行量大幅下降的同时实现了创纪录的营收提升;

l中国各地法院在不动产查封执行中开始采用区块链电子封条替代传统的纸质封条;

l上海市法院系统正在通过人工智能、区块链等新技术的采用,探索以数字化庭审记录替代人工庭审笔录;

l日本公司SUSMED推出“使用区块链技术的临床数据监测系统示范”试点,表明药物或医疗设备临床试验中必要的监控过程可以使用区块链系统进行替代;

l支付宝与悟空租车合作推出“刷脸”租车服务,通过区块链技术与信用免押模式,游客只需“刷脸”即可租车,通过手机操作就能归还车辆;

l在新冠疫情下,中国各地方政府密集推出结合区块链技术的“非见面、不接触、零跑腿”式政务服务,替代了传统的线下服务方式,为疫情期间的远程招投标、“云端”通关、金融支持、复工复产等工作的顺利进行提供了有力保障……。

此外,我们还可以看到,通过区块链技术的使用,各类企业级服务同样在实现替代与进化:从纸质合同到电子合同,再到基于程序化、可自动执行智能合约的区块链合同,区块链正在推动合同签署进入“链签约”时代;从线下的人力资源公司到线上的人力资源平台,再到基于区块链的人力资源市场,全球人力资源服务已经经历了从1.0时代到2.0时代,再到3.0时代的持续变革。

总体来看,当区块链“侵入”到各行业,便“毫不留情”地删除着一切不必要的环节和流程,一切不必要的人工操作,并加速迎接无纸化、无人化、自动化时代的到来。

在我们分析全球1550余个区块链应用案例的过程中,类似“提高”、“加快”、“缩短”、“降低”、“减少”、“节约”、“节省”等词汇频频出现在我们的眼前。这些词汇表明,效率的提升是区块链应用各方的共同追求,也是区块链替代效应的最直接成果。

众多的应用实践正在为此添砖加瓦:

l肯尼亚公司ShambaRecords为该国农民提供区块链溯源、交易与融资服务,目前已覆盖6000多小型农户,并帮助他们将收入提高了至少40%;

lNTTDATA、三菱等公司参与投资的区块链贸易平台TradeWaltz完成试运行,结果显示该平台最多能够削减传统贸易流程50%的工作量;

l沃尔玛加拿大公司通过DLFreight区块链平台的应用,将其与承运人之间的发票纠纷显著降低了97%;

l国网公司电力交易存证溯源查询平台投入运行,实现了注册用户的真实性审核全流程自动化,节省了99%的可信人工审核时间;

l中远海运集运与山东港口集团青岛港合作推出区块链无纸化进口放货模式,平均每个集装箱可为客户节省提货时间近24小时;

l浙江台州利用“物联网+区块链”回收系统解决海洋污染治理难题,相比传统处理方法,该回收系统可以节约94%的人力成本和84%的运营成本……。

综上所述,通过信任机制、共享机制与交易机制的共同作用,区块链形成了明显的替代效应,提高了金融、政务与各行业的运营效率,并将持续形成系统性的变革。这种变革重塑着人与机器、人与社会、人与环境的关系,并清晰地指向三个终极目标:效率、福祉与环保。

区块链到底能给我们带来什么?

这个我就不是很懂了哎毕竟我还只是学生这方面的问题还没有深入了解过,如果你想知道可以上网查询一下吧多学习对自己有好处的。

三、浅析区块链技术的应用

今天我们来聊一下区块链技术在公共资源交易领域的应用分析

公共资源交易,既包括公共部门对公共资源的购买,如政府采购、建设工程招投标等;也包括公共部门对公共资源的出售行为,如国有土地的招拍挂、矿业权出让、国有林权出售、国有金融资产处置等涉及公众利益、公共安全领域的公共资源销售行为等。公共资源交易关系国计民生,涉及人民群众的根本利益,因此公共资源交易管理一直是我国政务管理的一项重要管理职能。

近年来,国家信息中心持续推进公共资源交易服务平台建设,发挥交易服务公共入口、数据共享公共通道、跨区域交易综合技术支撑作用。以数字技术为依托的公共资源交易平台整合取得显著成效,其中,区块链技术具有的数据一致存储、难以篡改、可追溯等特征,为解决公共资源交易数据信任难题,提供新的思路和解决路径。

公共资源交易领域的信息数据管理问题

客观来看,我国公共资源交易领域长期存在各类信用缺失问题,不仅扰乱着正常市场交易秩序,影响市场竞争公平公正,还为工程建设质量、施工安全生产等造成严重风险威胁。究其原因,信用风险的根源在于公共资源交易市场主体间的信息不对称,在于传统公共资源交易管理对信息数据安全和信息数据使用存在的局限性与缺陷型问题。

数据安全管理问题

公共资源交易领域的各种交易信息、信用信息蕴含着巨大价值。在国内公共资源交易管理与服务日益呈现全流程电子化发展趋势下,包括电子招标投标用户身份信息、潜在投标人信息、评标委员会组成信息、投标文件信息、评委评标信息、评标结果信息等各类信息安全风险,日益成为影响公共资源交易效率、质量、公平与否的重要问题。

传统数据安全技术,难以有效避免各类信息数据泄露、篡改、遗失等安全管理问题,尤其在一些技术手段之下,相关数据操作难以进行痕迹追溯,为数据安全管理造成很大困扰。

数据共享应用问题

公共资源交易市场长期存在的各类信用缺失与失信行为问题,其主要原因在于市场主体的相关信用信息在共享应用方面存在局限性。

一方面,大量的市场主体信用信息长期沉积在各部门内,未得到充分的挖掘利用;

另一方面,公共资源交易市场主体信用信息涉及银行、公安、法院、住建、人社、税务等众多管理部门,不同管理部门间长期存在的“数据孤岛”、“数据雾岛”现象阻碍着公共资源交易市场信用信息的高效共享应用。

区块链与公共资源交易信息数据管理

依据工业和信息化部指导发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书2016》,广义上,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

从本质上来看,区块链技术是一种通过去中心化、高信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。通俗点来讲,区块链技术则可以看作一种支持全民参与的记账方式。

传统的数据记账,涉及多个记账主体,产生多个数据账本。这种记账方式下,由于存在监管缺失风险、技术安全保障风险、物理安全保障风险,账目数据可能被篡改、可能遗失,且难以追溯相关操作行为,因此,账目数据的客观、公正与安全性都难以保证。

区块链技术,则提供了一种支持多个记账主体共同参与记账的技术方案。当任意一位记账主体对账本进行了修改,其修改行为都会在账本记录中形成不可消除的痕迹(时间戳),其修改结果都会同步到所有记账主体的账本上,这就防止了账目数据的篡改风险与遗失风险,同时能够对相关记账行为进行痕迹追溯,促进监管。

针对上文提出的公共资源交易领域信息数据管理与信用问题,区块链技术能够通过自身具有的“去中心化”、“分布式数据存储”、“可追溯性”、“防篡改特性”、“公开透明”等优势特点,有效应对与解决。

公共资源交易数据防篡改

公共资源交易平台存储着大量的公共资源交易数据,传统中心化数据存储管理,数据与备份一旦出现损坏或遗失,很难进行恢复,且由于存在监管机制漏洞,存在数据篡改风险。

区块链技术采用“去中心化”与“分布式数据存储”,一个或多个数据存储节点出现数据损坏、遗失,不会影响其他数据存储节点的数据安全。同时,数据账本记录的更新同步共享公开,且支持操作留痕。除非所有的节点都被破坏,否则区块链数据就不会被篡改或损坏。

建立可信任公共资源交易数据环境

公共资源交易市场信息不对称,导致市场主体出现逆向选择与道德风险,影响公共资源交易效率与质量,影响公共资源交易市场有序运行发展。

区块链技术解决了公共资源交易数据的真实性、安全性与开放性问题,促进公共资源交易市场信用信息的高效共享应用,推动建立公共资源交易可信任数据环境,防范和避免各类信用风险,为市场交易主体和监管主体提供可信任的数据决策支持

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THE END
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