《計算機應用基礎(chǔ)教程》課件08區(qū)塊鏈技術(shù)

項目12區(qū)塊鏈技術(shù)信息技術(shù)（Windows10+Office2016）COMPUTER目錄12.2

區(qū)塊鏈基本概念及特征CONTENTS12.1區(qū)塊鏈技術(shù)起源與發(fā)展信息技術(shù)（Windows10+Office2016）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)12.4區(qū)塊鏈開源技術(shù)介紹12.5區(qū)塊鏈應用場景12.1

區(qū)塊鏈技術(shù)起源與發(fā)展中本聰，日裔美國人。中本聰于2008年11月1日發(fā)表了一篇名為《比特幣：一種點對點式的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》的論文，描述了一種被他稱為“比特幣”的電子貨幣及其算法。2009年，他發(fā)布了首個比特幣軟件，并正式啟動了比特幣金融系統(tǒng)。2016年，中本聰逐漸淡出并將項目移交給比特幣社區(qū)的其他成員（比特幣的誕生）。2016年1月20日，中國人民銀行數(shù)字貨幣研討會在北京召開，會議肯定了數(shù)字貨幣在降低傳統(tǒng)貨幣發(fā)行、流通成本，提高經(jīng)濟活動的便利和透明性等方面的價值。2016年10月，工業(yè)和信息化部發(fā)布《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應用發(fā)展白皮書(2016)》，總結(jié)了國內(nèi)外區(qū)塊鏈發(fā)展現(xiàn)狀和典型應用場景，介紹了我國區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展路線圖以及未來區(qū)塊鏈技術(shù)標準化方向和進程。12.1

區(qū)塊鏈技術(shù)起源與發(fā)展2016年12月，“區(qū)塊鏈”首次被作為戰(zhàn)略性前沿技術(shù)寫入《國務院關(guān)于印發(fā)“十三五”國家信息化規(guī)劃的通知》。2017年1月，工信部發(fā)布《軟件和信息技術(shù)服務業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》，提出區(qū)塊鏈等領(lǐng)域創(chuàng)新達到國際先進水平等要求。2017年8月，國務院發(fā)布《關(guān)于進一步擴大和升級信息消費持續(xù)釋放內(nèi)需潛力的指導意見》提出開展基于區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)的試點應用。2017年10月，國務院發(fā)布《關(guān)于積極推進供應鏈創(chuàng)新與應用的指導意見》提出要研究利用區(qū)塊鏈、人工智能等新興技術(shù)，建立基于供應鏈的信用評價機制。12.1

區(qū)塊鏈技術(shù)起源與發(fā)展2017年11月底，國內(nèi)共有浙江、江蘇、貴州、福建、廣東、山東、江西、內(nèi)蒙古、重慶等9個省份，將區(qū)塊鏈列入本省“十三五”戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。2018年3月，工信部發(fā)布《2018年信息化和軟件服務業(yè)標準化工作要點》，提出推動組建全國信息化和工業(yè)化融合管理標準化技術(shù)委員會、全國區(qū)塊鏈和分布式記賬技術(shù)標準化委員會。目錄12.2區(qū)塊鏈基本概念及特征CONTENTS12.1區(qū)塊鏈技術(shù)起源與發(fā)展信息技術(shù)（Windows10+Office2016）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)12.4區(qū)塊鏈開源技術(shù)介紹12.5區(qū)塊鏈應用場景12.2.1區(qū)塊鏈概念區(qū)塊鏈：是一種去中心化、去信任、分布式賬本技術(shù)，并由網(wǎng)絡節(jié)點集體維護可靠、安全數(shù)據(jù)庫技術(shù)。從數(shù)據(jù)的角度來看區(qū)塊鏈是一種幾乎不可能被更改的分布式數(shù)據(jù)庫。這里的“分布式”不僅體現(xiàn)為數(shù)據(jù)的分布式存儲，也體現(xiàn)為數(shù)據(jù)的分布式記錄（即由系統(tǒng)參與者共同維護）。從技術(shù)的角度來看區(qū)塊鏈并不是一種單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)整合的結(jié)果。這些技術(shù)以新的結(jié)構(gòu)組合在一起，形成了一種新的數(shù)據(jù)記錄、存儲和表達的方式。12.2.2區(qū)塊鏈特征開放，共識任何人都可以參與到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡，每一臺設(shè)備都能作為一個節(jié)點，每個節(jié)點都允許獲得一份完整的數(shù)據(jù)庫拷貝。節(jié)點間基于一套共識機制，通過競爭計算共同維護整個區(qū)塊鏈。任一節(jié)點失效，其余節(jié)點仍能正常工作。去中心，去信任區(qū)塊鏈由眾多節(jié)點共同組成一個端到端的網(wǎng)絡，不存在中心化的設(shè)備和管理機構(gòu)。節(jié)點之間數(shù)據(jù)交換通過數(shù)字簽名技術(shù)進行驗證，無需互相信任，只要按照系統(tǒng)既定的規(guī)則進行，節(jié)點之間不能也無法欺騙其它節(jié)點。12.2.2區(qū)塊鏈特征交易透明，雙方匿名（公有鏈）區(qū)塊鏈的運行規(guī)則是公開透明的，所有的數(shù)據(jù)信息也是公開的，因此每一筆交易都對所有節(jié)點可見。由于節(jié)點與節(jié)點之間是去信任的，因此節(jié)點之間無需公開身份，每個參與的節(jié)點都是匿名的。不可篡改，可追溯單個甚至多個節(jié)點對數(shù)據(jù)庫的修改無法影響其他節(jié)點的數(shù)據(jù)庫，除非能控制整個網(wǎng)絡中超過51%的節(jié)點同時修改，這幾乎不可能發(fā)生。區(qū)塊鏈中的每一筆交易都通過密碼學方法與相鄰兩個區(qū)塊串聯(lián)，因此可以追溯到任何一筆交易的前世今生。所以，區(qū)塊鏈只有增加、查詢兩種操作。12.2.3區(qū)塊鏈分類公有鏈無官方組織及管理機構(gòu)，無中心服務器，參與的節(jié)點按照系統(tǒng)規(guī)則自由接入網(wǎng)絡、不受控制，節(jié)點間基于共識機制開展工作。自由加入與退出（如比特幣、以太坊）。私有鏈建立在某個企業(yè)內(nèi)部，系統(tǒng)的運行規(guī)則根據(jù)企業(yè)要求進行設(shè)定，修改甚至是讀取權(quán)限僅限于少數(shù)節(jié)點，數(shù)據(jù)的訪問有著十分嚴格的權(quán)限控制。聯(lián)盟鏈由若干機構(gòu)聯(lián)合發(fā)起，介于公有鏈和私有鏈之間，兼具部分去中心化的特性。通過授權(quán)加入與退出（如超級賬本Fabric）。目錄12.2

區(qū)塊鏈基本概念及特征CONTENTS12.1區(qū)塊鏈技術(shù)起源與發(fā)展信息技術(shù)（Windows10+Office2016）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)12.4區(qū)塊鏈開源技術(shù)介紹12.5區(qū)塊鏈應用場景12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)區(qū)塊鏈涉及的綜合技術(shù)分布式技術(shù)(P2P應用)身份認證與權(quán)限控制PKI

與

CA

技術(shù)同態(tài)加密算法智能合約共識算法（共識機制）虛擬化技術(shù)（Docker

容器）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)P2P網(wǎng)絡又稱點對點技術(shù)，是沒有中心服務器、依靠用戶群來交換信息的互聯(lián)網(wǎng)體系。P2P架構(gòu)天生具有耐攻擊、高容錯的優(yōu)點。由于服務是分散在各個節(jié)點之間進行的，部分節(jié)點或網(wǎng)絡遭到破壞對其它部分的影響很小。實際就是我們經(jīng)常下電影的BT技術(shù)。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)身份認證與權(quán)限控制身份認證身份認證，在Fabric中主要用于各節(jié)點的成員身份管理和權(quán)限的控制。主要有三種證書，身份證書、交易證書、通信證書。身份證書：頒發(fā)給用戶或節(jié)點，用于表明節(jié)點身份（注冊憑證）。交易證書：用于控制每個交易的權(quán)限（如交易簽名）通信證書：控制對網(wǎng)絡層的接入訪問，可對遠端實體進行身份校驗（TLS證書）。權(quán)限控制對通道內(nèi)數(shù)據(jù)的各種操作權(quán)限進行管理，讀身份（讀取通道的數(shù)據(jù)、區(qū)塊）、寫身份（如向通道發(fā)起交易）、管理員身份（修改通道配置信息）等權(quán)限進行控制。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)PKI與CA知識科普密碼算法分類:對稱算法、非對稱算法、哈希（雜湊、散列）算法。常用經(jīng)典算法：AES、SM4、RSA、SM2、ECC、SM3、SHA256描述對稱算法：用來對敏感數(shù)據(jù)等信息進行加密。特點：加密解密密鑰是相同的。非對稱算法：用來保護和交換對稱密鑰及簽名應用。特點：加密解密密鑰是不相同的。哈希算法：相同的明文數(shù)據(jù)經(jīng)過同一種哈希算法得到相同的密文。特點：不需要密鑰。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)PKI與CA知識科普數(shù)字簽名數(shù)字簽名涉及到一個哈希函數(shù)、發(fā)送者的公鑰、發(fā)送者的私鑰。數(shù)字簽名有兩個作用，一是能確定消息確實是由發(fā)送方簽名并發(fā)出來的。二是數(shù)字簽名能確定消息的完整性（算法ECDSA）。工作原理:發(fā)送報文時，發(fā)送方用一個哈希函數(shù)從報文文本中生成報文摘要，然后用自己的私鑰對摘要進行加密，加密后的摘要將作為報文的數(shù)字簽名和報文一起發(fā)送給接收方，接收方首先用與發(fā)送方一樣的哈希函數(shù)從接收到的原始報文中計算出報文摘要，接著再用發(fā)送方的公鑰來對報文附加的數(shù)字簽名進行解密，如果這兩個摘要相同、那么接收方就能確認該數(shù)字簽名是發(fā)送方的。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)PKI與CA知識科普SHA256(或Ripemd160)一種求Hash值的加密算法。工作原理將任何一串數(shù)據(jù)輸入到SHA256將得到一個256位的Hash值（散列值）。其特點：相同的數(shù)據(jù)輸入將得到相同的結(jié)果。輸入數(shù)據(jù)只要稍有變化（比如一個1變成了0）則將得到一個千差萬別的結(jié)果，且結(jié)果無法事先預知。正向計算（由數(shù)據(jù)計算其對應的Hash值）十分容易。逆向計算（俗稱“破解”，即由Hash值計算出其對應的數(shù)據(jù)）極其困難，在當前科技條件下被視作不可能。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)PKI與CA知識科普數(shù)字證書數(shù)字證書是PKI標準基于公鑰密碼體制，用于標志通訊各方身份的一種證書。一般是由權(quán)威的CA認證機構(gòu)頒發(fā)，用于在網(wǎng)絡流通中讓別人識別自己的身份。公開密鑰數(shù)字證書是一種將客戶的身份（證書主體）與某個公開密鑰值安全地聯(lián)系在一起的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)字證書由認證機構(gòu)頒發(fā)，包含公開密鑰持有者信息、公開密鑰文件、認證機構(gòu)的數(shù)字簽名、密鑰的有效時間、認證機構(gòu)的名稱及證書序列號等信息。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)數(shù)字證書樣例12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)PKI與CA知識科普MerkleTree一種哈希二叉樹，使用它可以快速校驗大規(guī)模數(shù)據(jù)的完整性。在比特幣網(wǎng)絡中，Merkle樹被用來歸納一個區(qū)塊中的所有交易信息，最終生成這個區(qū)塊所有交易信息的一個統(tǒng)一的哈希值，區(qū)塊中任何一筆交易信息的改變都會使得使得Merkle樹改變。工作原理非葉子節(jié)點value的計算方法是將該節(jié)點的所有子節(jié)點進行組合，然后對組合結(jié)果進行hash計算所得出的hashvalue。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)PKI與CA知識科普MerkleTree一種哈希二叉樹，使用它可以快速校驗大規(guī)模數(shù)據(jù)的完整性。在比特幣網(wǎng)絡中，Merkle樹被用來歸納一個區(qū)塊中的所有交易信息，最終生成這個區(qū)塊所有交易信息的一個統(tǒng)一的哈希值，區(qū)塊中任何一筆交易信息的改變都會使得使得Merkle樹改變。時間戳服務器大多用來進行比對以及驗證處理，時間戳服務器是一款基于PKI（公鑰密碼基礎(chǔ)設(shè)施）技術(shù)的時間戳權(quán)威系統(tǒng)，對外提供精確可信的時間戳服務。它采用精確的時間源、高強度高標準的安全機制，以確認系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)在某一時間的存在性和相關(guān)操作的相對時間順序，為信息系統(tǒng)中的時間防抵賴提供基礎(chǔ)服務。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)同態(tài)加密同態(tài)加密是一種特殊的加密方法。對密文直接進行處理，跟對明文直接處理后再對處理結(jié)果加密，結(jié)果是一樣的。經(jīng)過同態(tài)加密后的密文，再經(jīng)過特定的運算生成新密文;新密文與相應的明文進行特定的運算后生成的結(jié)果再加密是一致的。T(E(123))新密文等于E(T(123))全同態(tài)：同時滿足加法同態(tài)與乘法同態(tài)稱做全同態(tài)。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)共識算法POW(ProofOf

Work)工作量證明共識算法，在比特幣中被首次提出。數(shù)字貨幣礦工們通過隨機哈希計算獲得當前區(qū)塊的記賬權(quán)，從而獲得區(qū)塊獎勵。PoW的特點是哈希計算隨機，難以弄虛作假，且容易被驗證。但另一方面，礦工們間的哈希計算競爭浪費了大量資源。(耗費算力獲取記賬權(quán))PoS(ProofOfStake)&

DPoS權(quán)益證明共識算法，PoW的替代方案。根據(jù)節(jié)點所占權(quán)益比重，決定其獲得區(qū)塊記賬權(quán)的概率，權(quán)益越多，越有機會獲得區(qū)塊記賬權(quán)。DPoS在PoS的基礎(chǔ)上更近一步，節(jié)點將權(quán)益委托給其他節(jié)點，由其代表自己行使權(quán)力。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)零知識證明零知識證明：證明者能夠在不向驗證者提供任何有用信息的情況下，使驗證者相信某個論斷是正確的。例子：A擁有B的公鑰，A沒有見過B，而B見過A的照片，偶然一天兩個人見面了，B認出了A，但A不能確定面前的人是否是B，這時B要向A證明自己是B，有2個方法。①B把自己的私鑰給A，A用這個私鑰對某個數(shù)據(jù)加密，然后用B的公鑰解密，如果正確，則證明對方確實是B。②A給出一個隨機值，并使用B的公鑰對其加密，然后將加密后的數(shù)據(jù)交給B，B用自己的私鑰解密并展示給A，如果與A給出的隨機值相同，則證明對方是B。方法②屬于零知識證明12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)智能合約智能合約是一個由計算機處理的、可執(zhí)行合約條款的交易協(xié)議。其總體目標是能夠滿足普通的合約條件，例如支付、抵押、保密甚至強制執(zhí)行，并最小化惡意或意外事件發(fā)生的可能性，以及最小化對信任中介的需求。智能合約所要達到的相關(guān)經(jīng)濟目標包括降低合約欺詐所造成的損失，降低仲裁和強制執(zhí)行所產(chǎn)生的成本以及其它交易成本等。智能合約（以太坊）智能合約是以太坊一個重要的概念，以計算機程序的方式來運行各種合約。以太坊以圖靈完備的高級語言（Solidity、Serpent、Viper）來開發(fā)智能合約。智能合約運行在以太坊虛擬機（EVM）中，它可以接收來自外部的交易請求與事件，通過觸發(fā)運行提前編寫好的代碼邏輯實現(xiàn)業(yè)務規(guī)則。以太坊客戶端要接入以太坊網(wǎng)絡需要安裝客戶端程序或調(diào)用SDK開發(fā)庫（標準的JSON-RPC協(xié)議），實現(xiàn)賬戶管理、交易、挖礦、智能合約方面的操作。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)智能合約部署（以太坊）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)（比特幣為例）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)區(qū)塊頭數(shù)據(jù)項版本號，標示軟件及協(xié)議的相關(guān)版本信息。前一區(qū)塊哈希值，引用區(qū)塊鏈中前一區(qū)塊頭的哈希值，通過這個值每個區(qū)塊才首尾相連組成了區(qū)塊鏈Merkle根，這個值是由區(qū)塊主體中所有交易的哈希值再逐級兩兩哈希計算出來的一個數(shù)值，主要用于檢驗一筆交易是否在這個區(qū)塊中存在。時間戳，記錄該區(qū)塊產(chǎn)生的時間，精確到秒。難度值，本區(qū)塊頭哈希值小于或等于難度值才能被網(wǎng)絡所接受，難度值越小，產(chǎn)生的新區(qū)塊難度越大。（該值由區(qū)塊鏈系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)生新區(qū)塊時間調(diào)整）隨機數(shù)，用來嘗試產(chǎn)生滿足本區(qū)塊哈希值小于或等于難度值的隨機參數(shù)。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)比特幣區(qū)塊參數(shù)區(qū)塊頭：80字節(jié)版本號：4字節(jié)上一區(qū)塊哈希值：32字節(jié)（256位）Merkle根節(jié)點：32字節(jié)（256位）時間戳：4字節(jié)難度值：4字節(jié)隨機數(shù)：4字節(jié)比特幣區(qū)塊鏈平均產(chǎn)生塊/10分鐘（通過調(diào)整難度值實現(xiàn)）1比特=約15000

RMB截止2017.7，區(qū)塊數(shù)47萬個，1個區(qū)塊約1MB大小12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)（比特幣為例）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)新區(qū)塊形成過程在當前區(qū)塊加入?yún)^(qū)塊鏈后，所有礦工就立即開始下一個區(qū)塊的生成工作把在本地內(nèi)存中的交易信息記錄到區(qū)塊主體中在區(qū)塊主體中生成此區(qū)塊中所有交易信息的Merkle樹，把Merkle樹根的值保存在區(qū)塊頭中把上一個剛剛生成的區(qū)塊的區(qū)塊頭的數(shù)據(jù)通過SHA256算法生成一個哈希值填入到當前區(qū)塊區(qū)塊頭中的前一區(qū)塊哈希字段中把當前時間保存在時間戳字段中難度值字段會根據(jù)之前一段時間區(qū)塊的平均生成時間進行調(diào)整以應對整個網(wǎng)絡不斷變化的整體計算總量，如果計算總量增長了，則系統(tǒng)會調(diào)高數(shù)學題的難度值，使得預期完成下一個區(qū)塊的時間依然在約10分鐘內(nèi)12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)區(qū)塊鏈運行機制12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)分叉同一時間段內(nèi)全網(wǎng)不止一個節(jié)點能計算出隨機數(shù)，即會有多個節(jié)點在網(wǎng)絡中廣播它們各自打包好的臨時區(qū)塊（都是合法的）。某一節(jié)點若收到多個針對同一前續(xù)區(qū)塊的后續(xù)臨時區(qū)塊，則該節(jié)點會在本地區(qū)塊鏈上建立分支，多個臨時區(qū)塊對應多個分支。該僵局的打破要等到下一個工作量證明被發(fā)現(xiàn)，而其中的一條鏈條被證實為是較長的一條，那么在另一條分支鏈條上工作的節(jié)點將轉(zhuǎn)換陣營，開始在較長的鏈條上工作。其他分支將會被網(wǎng)絡徹底拋棄。BLOCK1BLOCK2BLOCK3BLOCK4BLOCK5BLOCK612.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)雙花雙花，即二重支付，指攻擊者幾乎同時將同一筆錢用作不同交易。每當節(jié)點在把新收到的交易單加入?yún)^(qū)塊之前，會順著交易的發(fā)起方的公鑰向前遍歷檢查，檢查當前交易所用的幣是否確實屬于當前交易發(fā)起方，此檢查可遍歷到該幣的最初誕生點（即產(chǎn)生它的那塊區(qū)塊源）。雖然多份交易單可以任意序的廣播，但是它們最終被加入?yún)^(qū)塊時必定呈現(xiàn)一定的順序。這決定了任意一筆交易資金來源都可以被確定的回溯。挖礦參與者根據(jù)上一個區(qū)塊的hash值，10分鐘內(nèi)驗證過的交易內(nèi)容，再加上自己猜測的一個隨機數(shù)X，讓新區(qū)塊的hash值小于比特幣網(wǎng)絡中給定的一個數(shù)（難度目標值）。這個數(shù)越小，計算出來就越難。系統(tǒng)每隔兩周（即經(jīng)過2016個區(qū)塊）會根據(jù)上一周期的挖礦時間來調(diào)整挖礦難度（通過調(diào)整限制數(shù)的大?。瑏碚{(diào)節(jié)生成區(qū)塊的時間穩(wěn)定在10分鐘左右。為了避免震蕩，每次調(diào)整的最大幅度為4

倍。為了挖到礦，參與處理區(qū)塊的用戶端往往需要付出大量的時間和計算力。算力一般以每秒進行多少次hash計算為單位，記為h/s。12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)挖礦錢包地址（比特幣）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)比特幣交易過程12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)比特幣交易過程第1步：所有者A利用他的私鑰對前一次交易（比特幣來源）和下一位所有者B簽署一個數(shù)字簽名，并將這個簽名附加在這枚貨幣的末尾，制作成交易單。要點：B以公鑰作為接收方地址Base58{

Ripemd160[

Sha256(B方公鑰)

]

}交易單：交易數(shù)據(jù)+hash(交易數(shù)據(jù))+sign[

hash(交易數(shù)據(jù))

]+B方公鑰第2步：A將交易單廣播至全網(wǎng)，比特幣就發(fā)送給了B，每個節(jié)點都將收到的交易信息納入一個區(qū)塊中要點：對B而言，該枚比特幣會即時顯示在比特幣錢包中，但直到區(qū)塊確認成功后才可用。目前一筆比特幣從支付到最終確認成功，得到6個區(qū)塊確認之后才能真正確認到帳。第3步：每個節(jié)點通過解一道數(shù)學難題，從而去獲得創(chuàng)建新區(qū)塊權(quán)利，并爭取得到比特幣的獎勵（新比特幣會在此過程中產(chǎn)生）要點：節(jié)點反復嘗試尋找一個數(shù)值，使得將該數(shù)值、區(qū)塊鏈中最后一個區(qū)塊的Hash值以及交易單三部分送入SHA256算法后能計算出散列值X（256位）滿足一定條件（比如前20位均為0），即找到數(shù)學難題的解。由此可見，答案并不唯一。（挖礦過程）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)比特幣交易過程第4步：當一個節(jié)點找到解時，它就向全網(wǎng)廣播該區(qū)塊記錄的所有蓋時間戳交易，并由全網(wǎng)其他節(jié)點核對要點：時間戳用來證實特定區(qū)塊必然于某特定時間是的確存在的。比特幣網(wǎng)絡采取從5個以上節(jié)點獲取時間，然后取中間值的方式作為時間戳。第5步：全網(wǎng)其他節(jié)點核對該區(qū)塊記賬的正確性，沒有錯誤后他們將在該合法區(qū)塊之后競爭下一個區(qū)塊，這樣就形成了一個合法記賬的區(qū)塊鏈。要點：每個區(qū)塊的創(chuàng)建時間大約在10分鐘。隨著全網(wǎng)算力的不斷變化，每個區(qū)塊的產(chǎn)生時間會隨算力增強而縮短、隨算力減弱而延長。其原理是根據(jù)最近產(chǎn)生的2016年區(qū)塊的時間差（約兩周時間），自動調(diào)整每個區(qū)塊的生成難度（比如減少或增加目標值中0的個數(shù)），使得每個區(qū)塊的生成時間是10分鐘。目錄12.2

區(qū)塊鏈基本概念及特征CONTENTS12.1區(qū)塊鏈技術(shù)起源與發(fā)展信息技術(shù)（Windows10+Office2016）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)12.4區(qū)塊鏈開源技術(shù)介紹12.5區(qū)塊鏈應用場景12.4區(qū)塊鏈開源技術(shù)1、開源BitCoinBitCoin是最早、也是現(xiàn)網(wǎng)運行區(qū)塊鏈最成功的一個開源項目，核心技術(shù)框架采用C++開發(fā)，共識算法采用PoW，每秒交易量（TPS）為不多于7筆，開源許可協(xié)議為MIT。官方編程語言：C++開源許可協(xié)議：MIT開源項目地址：/bitcoin/bitcoin2、開源Ethereum以太坊（Ethereum）是一個支持圖靈完備腳本運行的區(qū)塊鏈開發(fā)平臺，基于智能合約，降低用戶搭建DApp應用的門檻。目前以太坊正式運行的版本是1.0，采用的是POW共識算法，公網(wǎng)TPS是25筆，未來將采用類POS的Casper算法，區(qū)塊鏈的確認速度將得到大幅提升。在規(guī)劃的2.0版本中，TPS有望可以達到2000TPS。官方編程語言：Go開源許可協(xié)議：GPLv3開源項目地址：/ethereum12.4區(qū)塊鏈開源技術(shù)3、開源Hyperledger

FabricHyperledger

Fabric是IBM開源的區(qū)塊鏈項目，開發(fā)環(huán)境可以適配多種環(huán)境（virtualbox虛擬機、自建網(wǎng)絡和IBM的BlueMix），支持Docker，共識算法插件化，注重角色的權(quán)限控制和企業(yè)級的安全機制。主要開發(fā)語言是Go語言，支持JavaScript、Java和Python等語言。其子項目Iroha助力區(qū)塊鏈移動應用程序的開發(fā)。官方編程語言：Go開源許可協(xié)議：Apache

2.0開源項目地址：https:///hyperledger/fabric4、開源Ripple瑞波（Ripple）是世界上第一個開放的支付網(wǎng)絡，也是目前最成功的區(qū)塊鏈技術(shù)公司。其核心產(chǎn)品Ripple協(xié)議本質(zhì)上是一個實時結(jié)算系統(tǒng)，通過引入新的共識機制RPCA，只要特殊節(jié)點投票，就能在很短時間內(nèi)完成交易的驗證和確認。官方編程語言：C++開源許可協(xié)議：ISC開源項目地址：/ripple/rippled目錄12.2

區(qū)塊鏈基本概念及特征CONTENTS12.1區(qū)塊鏈技術(shù)起源與發(fā)展信息技術(shù)（Windows10+Office2016）12.3區(qū)塊鏈核心技術(shù)12.4區(qū)塊鏈開源技術(shù)介紹12.5區(qū)塊鏈應用場景12.5區(qū)塊鏈應用場景應用領(lǐng)域1、商品防偽借助區(qū)塊鏈技術(shù)，實現(xiàn)品牌商、渠道商、零售商、消費者、監(jiān)管部門、第三方檢測機構(gòu)之間的信任共享，全面提升品牌、效率、體驗、監(jiān)管和供應鏈整體收益。將商品原材料過程、生產(chǎn)過程、流通過程、營銷過程的信息進行整合并寫入?yún)^(qū)塊鏈，實現(xiàn)精細到一物一碼的全流程正品追溯。每一條信息都擁有自己特有的區(qū)塊鏈ID“身份證”，且每條信息都附有各主體的數(shù)字簽名和時間戳，供消費者查詢和校驗。區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)簽名和加密技術(shù)讓全鏈路信息實現(xiàn)了防篡改、標準統(tǒng)一和高效率交換。2、貿(mào)易融資在供貨商、進貨商、銀行等貿(mào)易融資參與主體間建立聯(lián)盟鏈，通過區(qū)塊鏈記錄貿(mào)易主體資質(zhì)、多頻次交易、商品流轉(zhuǎn)等信息，使貿(mào)易雙方及銀行間公開透明安全地共享真實可信的信息。針對供應鏈中的大型企業(yè)，銀行可以借此豐富融資風控模型，減少線下人工采集和確認信息真實性的工作量，開展動產(chǎn)評估下的融資服務。有融資困難的供應鏈上下游中小企業(yè)，可基于區(qū)塊鏈提供的主體資質(zhì)認證、與大型企業(yè)的多頻次交易信息認證獲得信用背書，緩解融資難題。12.5區(qū)塊鏈應用場景3、交易清結(jié)算交易清結(jié)算的過程也是交易雙方分別記賬的過程，在傳統(tǒng)的交易模式中，記賬過程是交易雙方分別進行的，不僅要耗費大量人力物力，而且容易出現(xiàn)對賬不一致的情況，影響結(jié)算效率。通過區(qū)塊鏈系統(tǒng)，交易雙方或多方可以共享一套可信、互認的賬本，所有的交易清結(jié)算記錄全部在鏈可查，安全透明、不可篡改、可追溯，極大提升對賬準確度和效率。通過搭載智能合約，還可以實現(xiàn)自動執(zhí)行的交易清結(jié)算，大大降低對賬人員成本和差錯率，特別是在跨境支付場景下，效果尤其明顯。4、資產(chǎn)證券化ABS傳統(tǒng)的資產(chǎn)證券化需要結(jié)算機構(gòu)、交易所和證券公司等多重協(xié)調(diào)，