Blockchain
区块链
韩永飞
密安\/横琴密达
本文件为密安\/横琴密达公司所有,知识产权保护。未经允许,禁止复制及使用。
Blockchain
区块链
韩永飞
密安\/横琴密达
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什么是区块链?
区块链能做什么?
区块链的本质
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CONTENT
区块链背景 2 区块链技术
Technology
Background
4 区块链应用
3 区块链发展 Application
Development
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1 区块链背景
Background
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货币演化
以物易物
现金体系 信用体系
理想货币
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国际货币体系
黄金充当国际货币 美元与黄金挂钩 多元化的国际储备体系
国际金本位制度 布雷顿森林体系 牙买加体系
1816年 1972年
1945年
Ø 黄金生产量的增长幅度远远低 Ø 储备货币发行国仍享有“铸币
于商品生产增长的幅度。 35 美元 = 1 盎司黄金 税”等多种好处。
Ø 黄金存量在各国的分配不平衡。 Ø 美元为中心的体系,美元的命 Ø 汇率大起大落,汇率体系极不
Ø 第一次世界大战爆发,黄金停 运左右着该体系的命运。 稳定。
止自由输出和银行券兑现。 Ø 美元泛滥导致 60 年代其信用 Ø 国际收支调节机制并不健全。
下降。
Ø 1971 年美元与黄金脱钩。
在新国际货币体系下确定货币锚定物至关重要
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货币演化
Ø流发隐便不保造理
Ø通行私于可管币想
Ø易量安携伪成成的
Ø监可全带造本本币
Ø管控性性性低低种
Ø
Ø 理
想
Ø 的
Ø
ØØ
ØØ
ØØ
ØØ
ØØ
Ø
Ø
交 交 交 交 收 付 付 理 执 用 维 账 账 交 交
易 易 易 易 方 方 方 想 法 户 护 本 本 易 易
记 不 过 成 及 避 货 的 者 隐 成 不 永 实 记
录 被 程 本 时 免 币交 易 私 本 可 不 时 录账
容 他 方 得 确 双 储易 监 保 低 篡 丢 更 易本
易人便到认重量 管护廉改失新查
核篡及降收支丰
查改时低币付富
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数据时代
数据 读取 时间戳 匿名
Ø 不能被篡改 Ø 授权读取内容 Ø 确定顺序一致性 Ø 网络隐私保护
存在不可信机器和不可信网络情况下,建立一个可信的系统来确保交易的正确执行
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区块链受到公众广泛关注
百度指数显示,自2015年起,国内用户对区块链的关注逐渐增多。
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区块链技术关键特征 ① ② 1
0
区块链技术 共识原则 建立链上
关键特征 信任
集体维护 可靠数据库
③ ④
不可信 区块链被认为是推进互联网由不可信到可 可信 可信根?
信,由信息传递到价值传递的重要基石。
区块链
信本息文传件递为密安\/横琴密达公司所有,知识产权保护。未经允许,价禁值传止递复制及使用。
比特币起源
中本聪(Satoshi Nakamoto)在2008年发表的论文《比特币:一种点对点电子现金系统》
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比特币起源
结合了现有技术 与传统数据库相比
平等网络 SELECT INSERT
UPDATE DELETE
区 密码保障
块
链
共识算法
分布式
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收到数货字币签名比特币支付系统 数字支签付名货币 比特币支付系统
传统支付系统 奖励
矿工记账
$
区块
第三方机构
(记录账本)
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比特币支付系统
$
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比特币支付系统
$
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比特币矿机
目前挖矿行业每小时的耗电量应该大于60万度电
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比特币矿池
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比特币价格走势
比特币价格 2 216.99%个
跌宕起伏: 月
涨
4月27日收盘价: 幅
¥8350.01 :
6月27日收盘价:
¥18118.99
(BTC\/CNY)
数据来源:
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2 区块链技术
Technology
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分布式储存
分布式储存 传统主从式服务器
P2P
分布式储存
参与的节点各自都有独立的、完整的数据存储
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非对称加密
非对称加密的好处:
通过密码学原理保障交易无法抵赖和破坏
公钥可公开,用于发送方加密要发送的信息
私钥不公开,用于接收方解密接收到的加密内容
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非对称加密
该交易广播给在全球比特币网络上
所有参与者
Bob Alice
Bob加密内容发送至Alice: 确认发送者为Bob:
Bob用Alice公钥加密 Bob用私钥产生的数字签名
Alice用自己私钥解密
Alice用Bob的公钥验证
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区块与区块链
... … ...
区块容量:1MB\/区块
总发行量:21,000,000个
每个区块生成时间:10分钟(算法自动升级)
生成新的区块时,会对区块拥有者奖励50比
特币,每四年奖励减半。(现在12.5比特币)
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拜占庭将军问题 1 BCD
A1 1 1
A
将军 0 ACD
攻击 B1 1 1
1 ABD
C1 0 1
B 1 ABC
同盟军(叛徒)
D1 0 1
不攻击
11
A B
1 0
1 0
DC
同盟军 同盟军 1 1
攻击 攻击 11
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比特币发行(共识机制) ◎SHA-256
工作量证明机制 f51d0199c4a6d9f6da230b579d850698dff6f695b47d868cc1165c0ce74df5e1
Proof of Work d70298566aa2f1a66d892dc31fedce6147b5bf509e28d29627078d9a01a8f86b
f51d0199c4a6d9f6da230b579d850698dff6f695b47d868cc1165c0ce74df5e1
(PoW)
000000000000084b6550604bf21ad8a955b945a0f78c3408c5002af3cdcc14f5
…
所有节点平等的计算一个数学难题
最先获得答案的节点将获得这个区块的发布权(争夺记账权)
题目自动升级,按照全网算力的增加而变难
保证10分钟可以完成一个区块。
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区块链运作机制 验证
客户发起一笔交易 客户发起一笔交易 数字加密
合约、交易记录
被加入已有区块链 与其他交易合并为
一个区块
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区块链技术优势
所有参与机器均有完整备份 交易记录隐私保护
解决单一机器宕机崩溃问题 保证相关记录的发生时序
交易记录透明和无法篡改
单一机器无信任问题(除非
超过50%机器恶意欺骗)
12 3
区块链平台 及时处理大批交易的能力 交易记录被确定的能力 交易记录被查询的速度
评估指标
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传统技术与区块链对比
网络 特点 传统技术系统 特点 区块链技术系统
架构 中心化 中心化的实现方式 去中心化 去中心化的实现方式
主从式B\/S网络 P2P分布式网络
记录
记 权及 中心节点进行 中心节点记录及维护所有交互数据 所有节点参与 公式算法确定记录权,共同维护交互数据
录 记录
行 方式 每笔交易需中心 中心节点监督和维护 点对点交易 所有节点集体监督和见证
为 节点确认 中心节点为所有节点进行信任背书 非对称加密技术验证身份,零知识证明等方式验证信息
的 交易 中心节点的一本账,保障交易数据的一致性 节点自证其信 所有节点通过共识算法保证交易的一致性,解决双花现象
多 方式 中心节点见证
放 中心节点主动欺诈的可能 所有节点共同参 分布式存储,公式算法
参 信任 中心节点保障交 中心节点存在被攻击、数据被篡改等可能性 与解决数据交易 分布式存储、链式数据结构,哈希算法,时间戳及数字签名
与 关系 易数据的一致性
的一致性
交易 存在欺诈和造假
一致 的可能 不可欺诈,不可
造假
性 存在数据被篡改
和抵赖的可能性 不可篡改,不可
交易 抵赖
有无
欺诈 数据存储的可靠 依靠中心节点进行交易信息系统的存储和容灾备份 高 任一单个节点故障或者少数节点故障,系统能正常运行,并且故障节点
账 性 数据可以修复
数 信息
据 被篡 所有参与交易者需提供身份信息,且都有中心节点保存,中心节点存 交易双方的身份 所有参与方在区块链中通过加密后的ID进行标识。
存改 在被攻击、盗取的可能,导致交易者的隐私泄露 信息不会被泄露 1、不需要所有交易者提供身份隐私信息,保障交易者的隐私不被泄露。
储 2.同一个交易者可通过多个ID进行的多次交易来达到隐私保护的目的。
的 数据 本文件为密安\/横琴密达公司所有,知识产权保护。未经允许,禁止复制及使用。隐私保护
多 存储
方 的可
维 靠性
护
隐私
保护
主流区块链
公有链 私有链
对所有人开放,任何人都可以参与 对单独的个人或实体开放。
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私有链优势
可通过定制化 交易速度非常快
私有链确保 隐私更好的保障
“信任边界” 交易成本大幅降低→甚至为零
有助于保护其基本的产品不被破坏
私有链与传统的数据库基本没有差别,私有链与美化了的数据库意义是一样的。
但是其好处在于,如果开始将公共节点加入其中,会有更多节点。
开放的区块链是拥有一个可信任账本的最佳方法。
去中心化的范围越大,也越利于该技术的采用。
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3 区块链发展
Development
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区块链诞生 03 05 07
01 锚定黄金、美元的 以区块链为基础的 更加智能的
国际货币体系 比特币 区块链+大数据+AI
物品剩余,各取所需
以物易物
02 04 06
物品定价 互联网发展 更多拓展
现金、信用体系 电子货币 区块链技术
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区块链1.0-电子货币区块链
造币成本低
传统纸币造币成本高,起初设计防伪投入大量成本,后期仍需要印刷投入成本。
电子货币前期投入研发成本,后期可根据具体情况量机发行。
隐私性高
电子货币交易过程不受追踪,在P2P网络中大家都已匿名的方式进行价值交换。
携带、使用便利
传统纸币需要随身携带,并在交易过程中需要保证双方零钱充足才可等价交换。
电子货币储存于P2P网络中,交易过程在账本记录,无需携带。
去中心化
传统纸币由中央银行拥有绝对掌握权,在外汇市场中由大环境掌握。
电子货币的去中心化,可以根据程序自动发行,避免了通货膨胀等金融危机
可溯源
传统纸币从印刷到使用再到回归银行报废,整个过程不可溯源。
电子货币制造过程中可以设定编号,更好溯源。
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比特币架构
应用层 实现转账和记账功能
激励层 发行机制 分配机制
共识层 POW 传播机制 验证机制
网络层 P2P网络 链式结构 数字签名
区块数据 梅克尔树 非对称加密
数据层 哈希函数
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区块链2.0-合约区块链
evolution
一套以数字形式
定义的承诺,包
括合约参与方可
以在上面执行这
些承诺的协议
智能合约开启了一系列自动生效型合同的可能
可应用于风险投资、银行业务和数字版权保护等众多领域。
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$
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以太坊
智能合约层 EVM 脚本代码 DPOS
发行机制 分配机制 验证机制
激励层 数字签名
共识层 POW POS 非对称加密
网络层 P2P网络 传播机制
区块数据 链式结构
数据层 哈希函数 梅克尔树
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以太坊
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区块链面临的概念困惑
区块链概念不统一,标准规范缺失,应用场景不明确。
基本概念 交付形态、部署方式…
用户是否真的希望“去中心化”?
用户是否真的希望“不能篡改”?
用户是否真的希望“公开透明”?
区块链仅是“币”和“智能合约”吗?
产品形态 貌合神离,貌离神合
交易过程中使用签名技术就是区块链?
数据分布式存储就是区块链?
信息交换采用P2P技术就是区块链?
公开账本就是区块链?
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国际标准化组织的最新进展
人们意识到区块链缺乏统一标准,不利于区块链技术的创新发展
2015年9月,由区块链创业公司R3牵头,巴克莱银行、西班牙毕
尔巴鄂比斯开银行(BBVA)、澳洲联盟银行等九家银行共同宣布
成立区块链联盟R3CEV,开始投入分布式账本的技术研发及应用
探索。
万维网联盟(W3C)于去年6月在麻省理工学院(MIT)媒体实
验室举行“区块链与网络研讨会”,参与者们讨论了区块链行
业标准的相关事宜,希望能推动区块链领域的标准化。
去年4月,国际标准化组织(ISO)收到了澳大利亚标准机构
Standards Australia的提案,要求其为区块链技术设定全球标准。
目前,澳大利亚国家标准局根据国际标准组织ISO分配的任务发布
了国际区块链标准开发路线图。
IEEE旗下The Institute消息,IEEE于2016年7月组建了一个
特殊的区块链团体,为有志于从事区块链技术研发的人士提
供继续教育课程,并且促进该技术的标准制定。
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行业专家共同参与可信区块链起草
《可信区块链》系列标准已取得阶段性成果
“可信区块链”数据中心联盟系列标
准:
Ø 第一部分:区块链技术参考框架
Ø 第二部分:总体要求和评价指标
Ø 第三部分:评测方法
Ø 第四部分:区块链+物联网
Ø ……
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密达公司可信区块链的基本原则
贴近用户需求 可实现
---以用户视角为中心 ---代表业界最高水平和趋势
---自定义 ---标准与产业共同成长
建立面向用户的统一“语境” 可审查、可验证
---方便用户横向比较 安全可信
---引导产业发展方向
---可保护隐私
黑盒模式 ---也可公开账本
---与技术和协议中立 自组系统
---与现实和架构中立 ---用户自组
---与具体应用中立 ---网络形状不限
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安达链1.0-自组可信区块链
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安达链1.0-自组可信区块链
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安达链1.0-自组可信区块链
自组区块链的总体要求:
区块链厂商基本信息和业务信息真实、有效
区块链产品符合区块链的技术特征
区块链产品满足厂商承诺或用户期望的指标
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安达链1.0-自组可信区块链——评测方法
数据处理基本功能 节点管理功能 身份认证功能 查询历史数据功能
共识机制有效性 数据私密性 数据可审性 核心技术自主可控
故障恢复能力 最小硬件条件 密码技术合规性 吞吐率要求
应用层稳定性 妥善的私钥管理措施
针对14个评价指标,涵盖了功能、技术、安全、合规等评测
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安达链1.0-自组可信区块链
1、标准的制定和输出
国际标准 国际电联:SG16
数据中心联盟
中国信息通信研究院
自组可信区块链
行业标准 CCSA:TC1
2、标准的试点评估 区块链开放实验室、区块链测试平台建设。
3、区块链行业纵向和横向交流 项目落地;区块链与物联网、云计算等结合。
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安达链2.0-智能自组可信区块链 人工智能
大数据分析
搜索智能化,深度学习自动化
监督学习---完美数据
增强学习---规范规则
迁移学习---推理系统
非监督学习---?
小数据+链=大数据一种
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安达链2.0-智能自组可信区块链
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区块链智能合约
智能合约是一套自动运行的电脑程序,可以通过在特定条件下控制货币或
资产或文件的转移来促进、验证或强制进行合约的执行。
基于区块链的智能合约可以用到各类行业中,市场规模及潜力巨大。
垂直行业 2015 2016-e 2020-p 2021-p 复合年增长率
3.2 4.6 27.8 (2016-2021)
银行、金融服
务与保险业 46.1 58.7% 地区 2015 2016-e 2020-p 2021-p 复合年增长率
(2016-2021)
政府及公共部 11.3 16.1 97.4 162.4 58.7% 北美洲 13.3 18.8 104.6 169.4
门 欧洲 7.5 11.1 76.1 130.9 55.1%
2.7 4.0 29.1 51.1 66.4% 亚太地区 3.9 6.1 52.3 95.7 63.7%
医疗健康与生 拉丁美洲 1.6 2.4 18.4 32.9 73.7%
命科学 1.4 2.0 14.8 26.0 66.3% 中东及非洲地 69.1%
区 1.1 1.6 10.6
零售与电子商 5.3 7.8 52.9 91.2 63.6% 总额 18.1 62.5%
务 1.4 2.2 17.6 31.5 70.3% 27.4 40.0 262.0
2.2 3.2 22.3 38.6 64.2% 447.0 62.0%
汽车业 27.4 40.0 262.0 447.0 62.0%
媒体与娱乐
其他
总额
按垂直行业标注的智能合约应用的市场规模 按地区标注出智能合约应用的市场规模
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