1. 区块链的概念

　　

　　

　　 　　

　　

　　广义 　　

　　

　　总的来说，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应用。 　　

　　

　　使用模式。 　　

　　

　　狭义 　　

　　

　　一般来说，区块链是一种数据库。他有大量的记录，所有这些记录都存储在块中，每个块 　　

　　

　　块被加密和签名以链接到下一个块。人们可以像使用书籍一样使用区块链，可以共享也可以拥有。 　　

　　

　　权威人士一查，通俗地说，区块链其实就是一个开放的分布式账本系统。 　　

　　

　　随着 　　

　　

　　比特币 　　

　　

　　以区块链为例。每个交易员都是区块链网络的一个节点，每个节点都有一个完整的公共账本。 　　

　　

　　备份，记录从比特币开始到现在的所有交易信息。每个节点的每个事务都将被发送到块网络。 　　

　　

　　每个节点，以便所有节点上的账簿可以验证此交易并更新它。账簿分块存放。随着交易的进行， 　　

　　

　　新的积木会不断地连接到链条上，形成的链条结构就是区块链。 　　

　　

　　广义区块链 　　

　　

　　 　　

　　

　　从广义上讲，区块链是一个点对点的动态网络，不同于传统的集中式架构。 　　

　　

　　每个节点不再区分客户端和服务器的关系，每个节点都可以提供服务和请求服务。 　　

　　

　　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，可以添加新的 　　

　　

　　节点，或者您可以拥有原始节点的出口。 　　

　　

　　狭义区块链 　　

　　

　　 　　

　　

　　狭义地说，区块链是一个分布式账本系统。 　　

　　

　　

2 区块链的实现技术

　　

　　

　　 2.1哈希算法 　　

　　

　　哈希算法用于实现信息不可篡改。首次使用 　　

　　

　　SHA-256 　　

　　

　　哈希算法对账本信息进行加密，击中区块链的第一块。 　　

　　

　　一个唯一的标签，然后对每个块进行加密，并用一个唯一的标签进行标记。 　　

　　

　　同时还包含前一个块的标签，然后采用单向密码体制保证标签。 　　

　　

　　签名是不可篡改的，它的思想是先以不可逆的方式接收一段明文。 　　

　　

　　将其转换为具有固定位数的短输出散列。这种加密 　　

　　

　　过程是不可逆的，明文是无法通过密文得到的。哈希和明文是一一对应的。 　　

　　

　　因此区块链的散列值可以唯一且准确地标识一个块。 　　

　　

　　2.2公钥和私钥 　　

　　

　　使用公钥和私钥来标识身份。在区块链，这是根据公开密钥 　　

　　

　　通过添加私钥来传播信息。用户可以公开他们的公钥 　　

　　

　　密钥用于验证接收方的身份信息，具体信息通过接收方发送。 　　

　　

　　用私钥加密，然后发送方用接收方的公钥发送加密的消息。 　　

　　

　　信息，此时只能解密接收方的私钥。这样就保证了分布式网络中点对点信息传输的安全性，实现了点对点的数据传递。 　　

　　

　　2.3 Merkle树 　　

　　

　　Merkle树简化了验证过程。Merkle Tree是存储哈希值的Merkle树。Merkle树的叶子是数据块(文件、文件集合)的哈希值。非叶节点是其相应子节点的串联字符串的散列。 　　

　　

　　你为什么存储散列？因为存储哈希可以确保数据的正确性，所以很难发现存储的数据是否发生了变化。哈希的特点是，只要数据稍有变化，计算出来的哈希值就会完全不同。 　　

　　

　　注：1。hash就是hash，即将任意长度的数据输入通过特定的哈希方法转换成定长数据输出，数据就是哈希值。 　　

　　

　　2.树是一种数据结构。树由集合和在集合上定义的关系组成。 　　

　　

　　 　　

　　

　　Merkle树原理 　　

　　

　　Merkle树如何简化验证程序？让我们用另一个节点下载并验证这个节点的数据是否正确，如上图： 　　

　　

　　1.他会下载一个哈希表，就是数据图上的表关系不是真实的数据； 　　

　　

　　2.如果数据是abcd，那么计算出来的hash就是ABCD。下载时，将数据切割成数据块，(A、B、C、D再逐一下载，下载后会对数据进行哈希)； 　　

　　

　　3.对比下载的哈希表，如果正确，则按照表对一对一对进行哈希，如果还剩单个哈希，则单独哈希，直到达到顶层； 　　

　　

　　4.对比下载的哈希表，如果发现有分支不一样那么久，就单独下载一个分支，而不是整个分支，这样检查或者下载起来简单高效。 　　

> 　　

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）的应用对应着每一的认

　　

证，一个区块相当于一页账簿，每笔交易在账簿中的记是按照时间顺序排 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，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。

　　

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，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。工作原理如下图：

　　

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。

　　

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。

　　

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 。式等技术环节上都有提升效率 的空间。

　　

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。

　　

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