区块链价值的思考及应用探讨.pptx

区块链价值的思考及应用探讨郑州大学-易盛信息衍生品创新技术研究室张志鸿李龙谱

提纲对区块链技术的理解对区块链思维的认知区块链应用的若干案例区块链产业政策

对区块链技术的理解区块链技术的概念及主要特征区块链技术的体系结构及相关热点技术区块链的分类

区块链的概念分布式系统：是其组件分布在通过网络互联的计算机上，组件之间通过消息传递进行通信和动作协调的系统。重要特征：组件的分布性、对等性和并发性，缺乏全局时钟，组件故障的独立性。状态复制：对于一组节点，如果所有节点都以相同的顺序执行一个命令序列，则这组节点就实现了状态复制。状态复制等同于区块链。区块链系统实质上是一个分布式存储、分布式记账、分布式执行功能的共享的分布式数据库系统。

区块链的概念区块链(Blockchain)是一种创新的分布式交易验证和数据共享技术，也被称为分布式共享总账(DistributedSharedLedger)。宏观:分布式平等部署系统、分布式共享相同数据，无中心化控制，全网参与的节点协作完成交易验证和存储。?微观:数据存储在块(Block)中，这些块在逻辑上串联起来构成链条(Chain)，应用数字签名与完整性校验保证块数据的真实性、时序性、完整性。在技术层面具有不可伪造、不可抵赖、不可篡改、不可撤销等属性，在应用层面具有分布式的公开透明、交易可跟踪等特征。

区块链特性之去（多）中心化供应商监管市场资金供应商监管资金公共账本市场中介模式：合作方相互隔离信息传递路径长数据分割维护困难可能有手续费公共账本模式：信息共享，快速传输公开透明，可信可靠资源互补，合作共赢提高效率，降低成本

区块链特性之不可篡改不可篡改，不等于不能篡改，而是难以篡改篡改数据不再是单一节点的内部事务多数同意，才能篡改。在不同的实现中，“多数”的含义不一样，在比特币中，是多数算力。数据篡改之后很容易被发现数据线性存储，修改历史数据，推导不出当前的状态。

区块链特性之可追溯事务事务事务在数据难以篡改的基础上：事件有序+私钥签名==可追溯…事务事务事务…事务事务事务…区块N-1区块N区块N+1

区块链特性之公开透明公开透明、自证清白节点间数据公开一致区块头数据可向公众公开修改历史数据，无法掩盖区块头区块体区块头区块体区块头区块头

区块链技术体系结构金融…供应链发行机制…分配机制PoW…PBFTP2P网络验证机制传播机制区块数据数字签名链式数据哈希算法非对称加密默克尔树应用层激励层共识层网络层数据层

区块链技术之底层数据结构

区块链技术之共识机制一致性问题：是指分布式系统中的节点如何就某个决定（或一个值，或一系列动作）达成一致。在分布式系统中，节点可能崩溃，也可能存在作恶节点。在这种情况下，解决如何在节点间达成一致性的机制，就是共识机制。解决共识问题的传统方法：2PC、Raft、Paxos、PBFT。区块链中的共识问题就是：如何在去中心化前提下，也就是在不考虑相信任何节点的情况下，使区块链网络中数以千计的独立节点（所有参与者），如何对任意一个所有权（一笔交易）达成一致（共识）的问题。

区块链技术之共识机制共识机制解决的两个问题：谁参与共识；参与共识的节点如何协商产生下一个区块。三个考虑：系统规模和参与共识的节点规模；性能/效率；算法安全性。？…

区块链技术之共识机制区块链中的共识机制：POW、POS、DPOS、Casper等。区块链的共识机制在去中心化的思想上解决了节点间互相信任的问题，是保障区块链系统不断运行下去的关键。

区块链技术之智能合约智能合约：纸质合约代码化；合约执行自动化；区块链：高可用、数据多方认可、可追溯；资产数字化；智能合约是一套以数字形式定义的承诺，每个合约，本质上是存储在区块链上的一个可自动执行的程序，包含了合约参与者约定的权利和义务。

区块链技术之智能合约虚拟机执行引擎访问修改执行沙盒输入：触发智能合约的执行区块数据：智能合约+全局状态

区块链技术之智能合约Codeislaw?DAO事件，价值4千万美元的以太币被冻结；Parity钱包事件，价值1.5亿美元的以太币被冻结；层出不穷的智能合约问题；…………智能合约目前的几个挑战：无歧义：文本合约到代码合约，翻译的正确性?简单化、可视化无BUG：代码本身逻辑的正确性?形式化验证智能合约的执行：链外数据的收集?预言机

区块链技术之性能优化性能不是一个独立的问题，与很多其它因素都有关联。性能区块、交易的大小业务的复杂程度共识算法的选择规模从本质上，制约大部分区块链性能的是：交易的串行执行。比特币网络的节点个数虽然非常多，但仍是一个串行系统。

区块链技术之性能优化重新向中心化靠拢，记账权收回到少数节点中； 观