十分鐘了解區(qū)塊鏈

1、區(qū)塊鏈技術(shù)介紹區(qū)塊鏈技術(shù)介紹 網(wǎng)格金服 運(yùn)營(yíng)部 丁健2017年11月20日主要內(nèi)容主要內(nèi)容MAIN CONTENTSP1.P1.區(qū)塊鏈來(lái)源區(qū)塊鏈來(lái)源P2.P2.技術(shù)原理技術(shù)原理P3.P3.優(yōu)勢(shì)與缺陷優(yōu)勢(shì)與缺陷P4.P4.現(xiàn)狀與展望現(xiàn)狀與展望Part1區(qū)塊鏈來(lái)源區(qū)塊鏈來(lái)源來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望4為什么會(huì)有區(qū)塊鏈的創(chuàng)新？為什么會(huì)有區(qū)塊鏈的創(chuàng)新？現(xiàn)狀：現(xiàn)狀：中央系統(tǒng)虛擬貨幣（中心化機(jī)構(gòu)掌控）；異地災(zāi)備、云存儲(chǔ)中心化的來(lái)源：為滿足市場(chǎng)參與者對(duì)信息的需求，而信息的買賣造就了“中介費(fèi)”（成本）創(chuàng)新源于對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的解決中心化p 信息分散在各中心手中，打通成本非常大p 信息要按照中心化機(jī)構(gòu)的體系要求

2、進(jìn)行運(yùn)作（全球匯款）p 內(nèi)部人員的篡改，黑客攻擊，自然災(zāi)害等中心化的弊端中心化的弊端來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望5去中心化的革命去中心化的革命信息去中心化信息去中心化p 第一代互聯(lián)網(wǎng)成功實(shí)現(xiàn)了信息去中心化第一代互聯(lián)網(wǎng)成功實(shí)現(xiàn)了信息去中心化：生活信息、知識(shí)、新聞、資料p 互聯(lián)網(wǎng)的起點(diǎn)是TCP/IP TCP/IP 協(xié)議協(xié)議（執(zhí)行一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一格式對(duì)等傳輸信息的開放代碼）信息分享與實(shí)時(shí)更新p 互聯(lián)網(wǎng)就是消滅那個(gè)價(jià)值很低、成本很高的（信息）供應(yīng)鏈：它開放、互聯(lián)、對(duì)等、全球化、去中心化 阿里巴巴副總裁高紅冰信用去中心化信用去中心化p 沒(méi)有“中介”的信用背書很難實(shí)現(xiàn)陌生人間的信用交易：銀行，結(jié)

3、算機(jī)構(gòu)，淘寶p 中心化帶來(lái)的成本與日俱增能否在互聯(lián)網(wǎng)中創(chuàng)造一種技術(shù)，這種技術(shù)在無(wú)法保證人們互相信任的前提下，還可以從事價(jià)值交換的活動(dòng)？區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望6區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁矗繀^(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?？“區(qū)塊鏈”技術(shù)是指通過(guò)去中心化和去信任的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)。并不是一種單一的、全新的技術(shù)，而是多種現(xiàn)有技術(shù)（加密算法、P2P文件傳輸?shù)龋┱系慕Y(jié)果。p 從數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的角度來(lái)看： 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)（存儲(chǔ)與記錄），P2P 的自組織網(wǎng)絡(luò)p 從效果效果的角度來(lái)看：時(shí)間順序、不可篡改的、可信任的數(shù)據(jù)庫(kù)p 多種現(xiàn)有技術(shù)技術(shù)的整合：加密算法，P2P文件傳輸，時(shí)間戳，數(shù)據(jù)庫(kù)等關(guān)鍵點(diǎn)：關(guān)鍵點(diǎn)：去中心化

4、、去信任、去中心化、去信任、集體維護(hù)、可靠數(shù)據(jù)庫(kù)、集體維護(hù)、可靠數(shù)據(jù)庫(kù)、時(shí)間戳、非對(duì)稱加密時(shí)間戳、非對(duì)稱加密Part2技術(shù)原理技術(shù)原理來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望8區(qū)塊鏈的技術(shù)原理區(qū)塊鏈的技術(shù)原理建立全球通用數(shù)據(jù)庫(kù)的三大問(wèn)題：建立全球通用數(shù)據(jù)庫(kù)的三大問(wèn)題：1.去中心化情況下保證完整性2.部分節(jié)點(diǎn)崩潰下系統(tǒng)正常運(yùn)行3.數(shù)據(jù)庫(kù)信息可信賴區(qū)塊鏈四大核心技術(shù)：區(qū)塊鏈四大核心技術(shù)：1.區(qū)塊+鏈2.分布式結(jié)構(gòu)開源的、去中心化的協(xié)議3.所有權(quán)的信任基礎(chǔ)數(shù)學(xué)4.腳本可編程的智能合約來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望9核心技術(shù)核心技術(shù)1 1：區(qū)塊：區(qū)塊+ +鏈鏈把數(shù)據(jù)分成不同的區(qū)塊，每個(gè)區(qū)塊通過(guò)特定的信息鏈接

5、到上一區(qū)塊的后面，前后順連來(lái)呈現(xiàn)一套完整的數(shù)據(jù)。賬本區(qū)塊（區(qū)塊（blockblock）：）：存放記錄的文件，記錄其創(chuàng)建期間發(fā)生的所有價(jià)值交換活動(dòng)鏈：按時(shí)間先后順序?qū)^(qū)塊存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)紙頁(yè)碼來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望10核心技術(shù)核心技術(shù)1 1：區(qū)塊：區(qū)塊+ +鏈鏈(哈希函數(shù)) 父哈希（前一區(qū)塊的交易縮影交易縮影）區(qū)塊由誰(shuí)來(lái)記錄？區(qū)塊由誰(shuí)來(lái)記錄？流程示例：標(biāo)識(shí)字符串標(biāo)識(shí)字符串交易清單+上一賬單編號(hào)全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)/ /記錄員記錄員爭(zhēng)奪記賬權(quán)公告、驗(yàn)證、更新賬簿頭哈希Nonce值來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望11核心技術(shù)核心技術(shù)1 1：區(qū)塊：區(qū)塊+ +鏈鏈區(qū)塊鏈的區(qū)塊鏈的不可篡改性不可

6、篡改性由由工作量證明機(jī)制工作量證明機(jī)制與與共識(shí)機(jī)制共識(shí)機(jī)制共同保證。共同保證。最長(zhǎng)的鏈條最長(zhǎng)的鏈條才被全網(wǎng)才被全網(wǎng)公認(rèn)。公認(rèn)。在區(qū)塊鏈中篡改數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生鏈條分叉，篡改難度極高。在區(qū)塊鏈中篡改數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生鏈條分叉，篡改難度極高。沒(méi)有發(fā)生過(guò)的交易、虛假的交易則不會(huì)被記錄在冊(cè)。只要進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)，人們可以隨時(shí)找到系統(tǒng)內(nèi)任何時(shí)候、任何人支付或收到的價(jià)值交換活動(dòng)的詳細(xì)情況。要改變一個(gè)已經(jīng)在區(qū)塊鏈中存在一段時(shí)間的區(qū)塊，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)幾乎是不可行的“短塊鏈短塊鏈”：被淘汰的分叉區(qū)，價(jià)值交換活動(dòng)將被重新加入到交易列隊(duì)池中區(qū)塊鏈如何解決區(qū)塊鏈如何解決分叉問(wèn)題分叉問(wèn)題？來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望12核心技術(shù)核心

7、技術(shù)1 1：區(qū)塊：區(qū)塊+ +鏈鏈如何檢驗(yàn)交易的真實(shí)性如何檢驗(yàn)交易的真實(shí)性？Merkle根MerkleMerkle Hash Tree Hash TreeMerkle樹的葉子節(jié)點(diǎn)上的value：數(shù)據(jù)的Hash值非葉子節(jié)點(diǎn)的Value：其下面所有葉子節(jié)點(diǎn)值進(jìn)行組合后，再進(jìn)行hash計(jì)算所得作用作用：大大減少數(shù)據(jù)的傳輸量以及計(jì)算的復(fù)雜度，只需驗(yàn)證傳輸后的新區(qū)塊上的MerkleTree的根節(jié)點(diǎn)值是否一致來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望13核心技術(shù)核心技術(shù)2 2：分布式結(jié)構(gòu)：分布式結(jié)構(gòu)中央電腦中央電腦VSVS分布式節(jié)點(diǎn)分布式節(jié)點(diǎn)p 分布式記賬會(huì)計(jì)責(zé)任的分散化p 分布式傳播每一次交換都傳播到網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)

8、點(diǎn)p 分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息的可容錯(cuò)性極高來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望14核心技術(shù)核心技術(shù)3 3：所有權(quán)的信任基礎(chǔ)：所有權(quán)的信任基礎(chǔ)數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)公鑰：信息的真實(shí)性私鑰：信息的安全性非對(duì)稱加密原理：非對(duì)稱加密原理：私鑰向全網(wǎng)證明私鑰向全網(wǎng)證明“自己是自己自己是自己”：全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)雖然無(wú)法看到我的密碼是什么，但要讓他們都知道我確實(shí)擁有這一密碼。常見的非對(duì)稱加密算法非對(duì)稱加密算法包括RSA、Elgamal、D-H、ECC（橢圓曲線加密算法）等。來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望15核心技術(shù)核心技術(shù)3 3：所有權(quán)的信任基礎(chǔ)：所有權(quán)的信任基礎(chǔ)數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)公、私鑰的生成過(guò)程詳解公、私鑰的生成過(guò)程詳解密鑰對(duì)對(duì)信息用其中一

9、個(gè)密鑰加密后，只能用另一個(gè)密鑰才能解開；非對(duì)稱密鑰對(duì)其中一個(gè)密鑰公開后，根據(jù)公開的密鑰別人也無(wú)法算出另一個(gè)，公開的密鑰稱為公鑰，不公開的密鑰稱為私鑰。來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望16核心技術(shù)核心技術(shù)4 4：可編程的智能合約：可編程的智能合約腳本腳本關(guān)于腳本的一個(gè)簡(jiǎn)單例子關(guān)于腳本的一個(gè)簡(jiǎn)單例子：假設(shè)A想通過(guò)區(qū)塊鏈系統(tǒng)發(fā)送一單位價(jià)值給B，那么系統(tǒng)的交易編號(hào)1（TX1）中就包含了這些簡(jiǎn)化的代碼信息:發(fā)送金額對(duì)方地址腳本語(yǔ)言：定義了如果B想要花費(fèi)這1單位價(jià)值，應(yīng)該滿足什么條件再假設(shè)B要發(fā)送這1單位價(jià)值給C，那么他需要在TX2的輸入中包含下面的信息：其他節(jié)點(diǎn)如何驗(yàn)證TX2這筆交易的合法性？+來(lái)源技術(shù)

10、原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望17區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)分布式記賬與存儲(chǔ)高容錯(cuò)性數(shù)據(jù)信息完整透明符合法律和便于追蹤全球一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)高包容性業(yè)務(wù)模式透明世界背后的匿名性保護(hù)隱私純數(shù)學(xué)方法建立信任關(guān)系，去中心化結(jié)構(gòu)高運(yùn)作效率、低運(yùn)營(yíng)成本12345區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)Part3優(yōu)勢(shì)與缺陷優(yōu)勢(shì)與缺陷來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望19優(yōu)勢(shì)與缺陷優(yōu)勢(shì)與缺陷優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)p 不可篡改的時(shí)間戳：可解決數(shù)據(jù)追蹤與信息防偽問(wèn)題p 去中心化的分布式結(jié)構(gòu)：現(xiàn)實(shí)中可節(jié)省大量的中介成本p 安全的信任機(jī)制：可解決現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心缺陷p 靈活的可編程特性：可幫助規(guī)范現(xiàn)有市場(chǎng)秩序缺陷缺陷p 高耗能問(wèn)題p 數(shù)據(jù)庫(kù)存

11、儲(chǔ)空間問(wèn)題p 處理大規(guī)模交易的抗壓能力問(wèn)題p 安全性問(wèn)題Part4現(xiàn)狀與展望現(xiàn)狀與展望來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望21現(xiàn)狀與展望現(xiàn)狀與展望p 數(shù)據(jù)庫(kù)正在從集中式走向分布式p 阿里雙十一時(shí)支付寶成功實(shí)現(xiàn)每秒峰值8.59 萬(wàn)筆的交易，就是基于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的架構(gòu)之上比特幣之后，多元化區(qū)塊鏈共同發(fā)展：公共區(qū)塊鏈：最初形態(tài)，一種完全去中心化的分布式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；側(cè)鏈：實(shí)現(xiàn)公共區(qū)塊鏈上價(jià)值與其他賬簿上價(jià)值在多個(gè)區(qū)塊鏈間的轉(zhuǎn)移；私有區(qū)塊鏈：參與的節(jié)點(diǎn)只有用戶自己，數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和使用有權(quán)限管理。來(lái)源技術(shù)原理優(yōu)勢(shì)與缺陷現(xiàn)狀與展望22現(xiàn)狀與展望現(xiàn)狀與展望區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈1.01.0：可編程貨幣：去中心化的數(shù)字支付系統(tǒng)，無(wú)障礙的價(jià)值轉(zhuǎn)換；區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈2.02.0：可編程金融：股票、清算、私募