發(fā)布時(shí)間：2020-01-20所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 【摘 要】區(qū)塊鏈技術(shù)是基于共識(shí)機(jī)制算法由中本聰提出并初步應(yīng)用于虛擬貨幣發(fā)行中的計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。區(qū)塊鏈本身并不神秘，其本質(zhì)就是儲(chǔ)存交易紀(jì)錄的賬本，但它所具有的不可篡改性，不可偽造性正成為其擴(kuò)大應(yīng)用范圍而不僅僅局限于以比特幣為代表的虛
【摘 要】區(qū)塊鏈技術(shù)是基于共識(shí)機(jī)制算法由中本聰提出并初步應(yīng)用于虛擬貨幣發(fā)行中的計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。區(qū)塊鏈本身并不神秘，其本質(zhì)就是儲(chǔ)存交易紀(jì)錄的賬本，但它所具有的不可篡改性，不可偽造性正成為其擴(kuò)大應(yīng)用范圍而不僅僅局限于以比特幣為代表的虛擬貨幣的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。塊鏈技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。中本聰通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)開(kāi)發(fā)出比特幣并風(fēng)靡全球的成功案例確實(shí)極大地催發(fā)了區(qū)塊鏈?zhǔn)袌?chǎng)的活力，而區(qū)塊鏈技術(shù)的內(nèi)核也越來(lái)越多的被應(yīng)用與電子賬戶，交易賬本以及游戲開(kāi)發(fā)中。電子貨幣在當(dāng)下市場(chǎng)中以比特幣，萊特幣狗幣等為主，雖然貨幣價(jià)格浮動(dòng)較大但整體成良性發(fā)展趨勢(shì)。區(qū)塊鏈僅僅用于虛擬貨幣發(fā)行是對(duì)于其潛在價(jià)值的巨大浪費(fèi)，所以我針對(duì)現(xiàn)今區(qū)塊鏈技術(shù)中社會(huì)服務(wù)價(jià)值的缺失進(jìn)行了研究。我通過(guò)查找資料，動(dòng)手實(shí)踐，嘗試區(qū)塊鏈技術(shù)服務(wù)等方式已經(jīng)取得了一定的成果。區(qū)塊鏈技術(shù)可用于交易公證，電子簽到，成績(jī)處理，誠(chéng)信系統(tǒng)架構(gòu)，金融等方面。在這些方面進(jìn)行應(yīng)用可以彌補(bǔ)信息詐騙，“老賴”橫生卻難以處理的不足對(duì)于社會(huì)穩(wěn)定有著巨大意義。
【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈;電子貨幣;區(qū)塊鏈應(yīng)用
1、導(dǎo) 論
當(dāng)下的電子貨幣以比特幣，萊特幣為主，其他的諸如狗幣(使用的是 scrypt 算法而不是 hash 算法) 等小型貨幣百花齊放。 但是從其監(jiān)管和保值這兩方面來(lái)看，還有待完善。 虛擬貨幣的最大優(yōu)勢(shì)就是交易便捷且安全性極高， 隨著信息技術(shù)不斷普及受眾也在增多，但是它的價(jià)值卻難以度量和保證，完全憑借市場(chǎng)認(rèn)可和消費(fèi)者的信賴。 一旦出現(xiàn)資產(chǎn)大鱷拋售貨幣就會(huì)造成市場(chǎng)崩潰，價(jià)值得不到公證也就一文不值。
電子貨幣的技術(shù)基礎(chǔ)———區(qū)塊鏈， 本身是一個(gè)分布式賬本。 通過(guò)把交易紀(jì)錄與數(shù)據(jù)分散地存儲(chǔ)在一個(gè)個(gè)區(qū)塊中，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分布式記錄。
交易， 在比特幣等電子貨幣中主要依靠輸入和輸出數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)你支出一筆錢(qián)的時(shí)候，首先在交易單中就要描述清楚你要支出的錢(qián)的收入來(lái)源，然后在支出項(xiàng)中，指明要支出的金額，以及通過(guò)腳本的形式寫(xiě)明接收者的公鑰，然后用自己的私鑰簽名認(rèn)可該筆交易，最后將交易單廣播到網(wǎng)絡(luò)。
區(qū)塊鏈技術(shù)的 hash 算法以及 scrypt 算法本身的性質(zhì)賦予了區(qū)塊鏈交易的不可篡改性。 而區(qū)塊鏈技術(shù)本身 P2P 公證機(jī)制保證了交易不可否認(rèn)。 智能合約機(jī)制也就是建立在這一基礎(chǔ)上的一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)合約新機(jī)制。 智能合約是基于軟件的，軟件主要建立在比特位之上。 公共的區(qū)塊鏈往往是自動(dòng)化的、全球的、無(wú)情的，這也就提高了合約的可信度以及公正性。
區(qū)塊鏈的發(fā)展歷程指明了它的發(fā)展方向， 毫無(wú)疑問(wèn)它會(huì)成為全新的金融工具以及信任體系中的關(guān)鍵一環(huán)。
目前國(guó)內(nèi)研究最多的就是保值問(wèn)題和核心算法的漏洞問(wèn)題。
學(xué)術(shù)界已經(jīng)做了大量的工作也取得了很大的成就， 發(fā)現(xiàn)了 hashmap 的沖突問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了 hash 函數(shù)的大量開(kāi)發(fā)。
基于區(qū)塊鏈技術(shù)的公司約 42%“區(qū)塊鏈”公司是最近一年注冊(cè)的，主要集中在深圳和廣州市。 據(jù)國(guó)家企業(yè)信用信息公示系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，當(dāng)前公司名字中含有“區(qū)塊鏈”關(guān)鍵詞的公司共有 1608 家其中具有代表性的又有趣鏈科技，星云 app，百度等以上研究都極具前瞻性，但是投入極大也難以盈利，泡沫終究會(huì)破滅，人們的熱度也會(huì)消減。 區(qū)塊鏈需要換發(fā)新的活力才能長(zhǎng)久的生存下去。
本文的工作將從區(qū)塊鏈技術(shù)的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)和原理入手深入到其應(yīng)用范疇， 就是為了探究區(qū)塊鏈技術(shù)更具意義的發(fā)展前景并為其注入新的活力。
2 區(qū)塊鏈技術(shù)和簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)
2.1 區(qū)塊鏈的原理
加密算法：以 hash 算法為主其余的橢圓曲線等算法為輔主要應(yīng)用于公鑰私鑰設(shè)置和電子簽名。
簽名算法： 通過(guò) hash 函數(shù)等方法定義一段不可復(fù)制，不可改動(dòng)的電子信息密碼，通過(guò)私鑰解密后驗(yàn)證身份。
hash 函數(shù)： 簡(jiǎn)單的說(shuō)就是一種將任意長(zhǎng)度的消息壓縮到某一固定長(zhǎng)度的消息摘要的函數(shù)，具有不可逆性的特點(diǎn)。
交易系統(tǒng)： 交易系統(tǒng)由梅克爾樹(shù) (merkletree)， 交易池， UTXO 池組成其中的梅克爾樹(shù)是由 hash 函數(shù)組成的整個(gè)系統(tǒng)的框架它的樹(shù)根就是創(chuàng)世區(qū)塊， 其中的各個(gè)函數(shù)的輸出值都與上一個(gè)有關(guān)是交易在數(shù)值上的映射; 易池是儲(chǔ)存交易并管理交易的一個(gè)部分， 所有的交易都在其中接受或等待處理; UTXO 池是儲(chǔ)存輸出的貨幣并保留等待處理的輸入貨幣，所有 交 易 都 通 過(guò) UTXO 池 發(fā) 送 貨 幣 ， 每 個(gè) 人 名 下 所 擁 有 的 UTXO 都儲(chǔ)存在對(duì)應(yīng)的賬本也就是 UTXO 池中。 一個(gè)用戶的比特幣余額， 是錢(qián)包掃描區(qū)塊鏈， 并聚合所有屬于該用戶的 UTXO 來(lái)計(jì)算該用戶的余額，本質(zhì)上錢(qián)包里的比特幣余額，是你名下所有 UTXO 的合集。
輸入和輸出是區(qū)塊鏈運(yùn)作交易的靈魂， 輸入就是將一筆 UTXO 放進(jìn)一個(gè)交易中， 輸出就是將一個(gè)交易中的 UTXO 放進(jìn)自己的賬戶也就是 UTXO 池中。
UTXO： 比特幣的基本單位是未經(jīng)使用的一個(gè)交易輸出，簡(jiǎn)稱 UTXO 或未花費(fèi)交易輸出。 說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)，就是你能使用比特幣 的 一 個(gè)“賬 本”，有 了 UTXO 這 個(gè)“賬 本”，也可以說(shuō)是使用權(quán)，你才能花費(fèi)比特幣。 比特幣的基本單位是未經(jīng)使用的一個(gè)交易輸出，簡(jiǎn)稱 UTXO 或未花費(fèi)交易輸出。 說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)，就是你能使用比特幣的一個(gè)“賬本”，有了 UTXO 這個(gè)“賬本”，也可以說(shuō)是使用權(quán)，你才能花費(fèi)比特幣。
區(qū)塊鏈：由創(chuàng)世區(qū)塊所帶領(lǐng)的一條由區(qū)塊組成的系統(tǒng)，其中的所有區(qū)塊中的函數(shù)輸出值息息相關(guān)。
主次鏈沖突： 在區(qū)塊鏈的生成中常常會(huì)出現(xiàn)兩條鏈幾乎同時(shí)被挖出的情況此時(shí)就需要通過(guò)對(duì)兩條鏈進(jìn)行長(zhǎng)度比較來(lái)進(jìn)行取舍。
2.2 區(qū)塊鏈的實(shí)現(xiàn)
區(qū)塊鏈程序主要由若干模組成，分別是區(qū)塊模塊、區(qū)塊鏈模塊、交易模塊、加密模塊、挖礦模塊和同步模塊，下邊分別介紹這幾個(gè)模塊：
(1)區(qū)塊模塊：這個(gè)模塊主要負(fù)責(zé)將交易組織在區(qū)塊中，并記錄相關(guān)的哈希信息，查找某一筆交易，驗(yàn)證交易和區(qū)塊的合法性等。
(2)區(qū)塊鏈模塊：主要負(fù)責(zé)區(qū)塊的鏈接、查找區(qū)塊、驗(yàn)證區(qū)塊鏈合法性，插入和刪除區(qū)塊以及主次鏈沖突解決等。
(3)交易模塊：主要負(fù)責(zé)交易行為和驗(yàn)證。
(4)加密模塊：主要負(fù)責(zé)相關(guān)信息的加密，基于公鑰密碼的簽名機(jī)制以，用以驗(yàn)證區(qū)塊鏈合法性的哈希算法等。
(5)挖礦模塊：主要負(fù)責(zé)組合交易和改變 nonce 來(lái)產(chǎn)生新的區(qū)塊，并負(fù)責(zé)調(diào)整挖礦難度。
(6)同步模塊：負(fù)責(zé)在自己的網(wǎng)絡(luò)鄰居之間同步區(qū)塊鏈的信息。
3 應(yīng)用場(chǎng)景探究
3.1 金融方向
(1)應(yīng)用于簽訂合同合約保證每一次交易的不可篡改和否認(rèn)， 把整個(gè)合約通過(guò)區(qū)塊鏈的形式儲(chǔ)存在區(qū)塊中并輸出一個(gè) hash 值隨后進(jìn)行的任何改動(dòng)都會(huì)反應(yīng)在這一 hash 值上。
(2)應(yīng)用于資產(chǎn)證券化，把個(gè)人的資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)出來(lái)通過(guò)區(qū)塊鏈把它定義為 UTXO 保證產(chǎn)權(quán)以及防止資產(chǎn)轉(zhuǎn)移。
(3)應(yīng)用于跨境支付，不僅可以減少手續(xù)費(fèi)，還可以避免一定的匯率計(jì)算實(shí)現(xiàn)公信的交易， 還可以解決一般支付方式到賬慢的問(wèn)題。
區(qū)塊鏈在金融方面已經(jīng)應(yīng)用在了虛擬貨幣發(fā)行這一方面，比特幣就是一個(gè)很好的例子，央行也已經(jīng)著手于跨境支付開(kāi)發(fā)中了， 總體上看在金融領(lǐng)域區(qū)塊鏈技術(shù)得到了充分的肯定和利用。
3.2 社會(huì)方向
(1)應(yīng)用于智能的運(yùn)輸服務(wù)，通過(guò)區(qū)塊鏈和智能合約應(yīng)用，發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)，利用大量閑置的機(jī)器計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)車輛和乘客的智能匹配，去掉平臺(tái)商，將平臺(tái)商的高額利潤(rùn)返還給乘客和司機(jī)。
(2)應(yīng)用于誠(chéng)信系統(tǒng)建設(shè)通過(guò)區(qū)塊鏈建設(shè)將每個(gè)人的交易記錄，借貸記錄保存，個(gè)人信息記錄后現(xiàn)時(shí)經(jīng)常上新聞的遺產(chǎn)爭(zhēng)奪，借錢(qián)不還，證明我爸是我爸這些問(wèn)題都將不存在。
(3)造假和盜版問(wèn)題，通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)可以把你所授權(quán)的技術(shù)很好的保護(hù)起來(lái)，而在想要剽竊就幾乎不可能，但是進(jìn)行更改的難度也很大。
(4)應(yīng)用于人工智能管理通過(guò)區(qū)塊鏈把每個(gè)機(jī)器人或只能設(shè)備變成區(qū)塊，統(tǒng)一調(diào)控統(tǒng)一設(shè)置保證其穩(wěn)定安全的運(yùn)行。區(qū)塊鏈在社會(huì)方面的應(yīng)用幾乎是空白， 平臺(tái)商為保全利益不愿區(qū)塊鏈技術(shù)介入， 一旦誠(chéng)信系統(tǒng)建立公證處就失去了意義，所以其應(yīng)用還有待磋商。 但是它的前景毋庸置疑，所能帶來(lái)的便利也是顯而易見(jiàn)的，未來(lái)必將大有作為。
3.3 生活細(xì)節(jié)
(1)應(yīng)用于課堂簽到工作打卡，保證遲到早退不復(fù)存在。
(2)應(yīng)用于個(gè)人成績(jī)的錄入，學(xué)校可以通過(guò)系統(tǒng)直接在學(xué)生的檔案中查詢成績(jī)，且成績(jī)無(wú)法更改也就杜絕了徇私舞弊。
(3)應(yīng)用于競(jìng)選計(jì)票，保證競(jìng)選公平公正，把每個(gè)人的票數(shù)都錄入?yún)^(qū)塊中保證其不可篡改和偽造， 每個(gè)人的票數(shù)都是真實(shí)可信的。
(4)應(yīng)用于大數(shù)據(jù)殺熟，互聯(lián)網(wǎng)電商可以通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)收集用戶信息，綜合處理，挑選出利潤(rùn)最高的用戶進(jìn)行殺熟，獲取最大利益。
在生活中還難以見(jiàn)到區(qū)塊鏈的影子， 區(qū)塊鏈作為一種新興技術(shù)，想要落地發(fā)揮效用還需要時(shí)間，其中帶來(lái)的隱私問(wèn)題也頗受人詬病。 要想?yún)^(qū)塊鏈真正造福人民還需要大眾的認(rèn)可和信賴。
相關(guān)期刊推薦：《通訊世界》(月刊)創(chuàng)刊于2000年，由全球最大的信息出版公司美國(guó)國(guó)際數(shù)據(jù)集團(tuán)(IDG)與我國(guó)知名的信息研究機(jī)構(gòu)中國(guó)科技信息研究所聯(lián)合出版。目前，共設(shè)有：編輯視點(diǎn)、記者觀察、月度述評(píng)、專欄視點(diǎn)、新聞縱覽、運(yùn)營(yíng)商、專題聚焦、特別關(guān)注、3G無(wú)線、xTV、光通信FTTH、通信測(cè)試、IP融合、業(yè)務(wù)內(nèi)容、企業(yè)創(chuàng)業(yè)、產(chǎn)品方案、新品亮相、業(yè)界動(dòng)態(tài)等欄目。
4 結(jié) 論
區(qū)塊鏈技術(shù)經(jīng)過(guò)一步步的演進(jìn)已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒炝恕?它最開(kāi)始由中本聰開(kāi)發(fā)并率先應(yīng)用于電子貨幣-比特幣的發(fā)行中，如今越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)并接受了它， 區(qū)塊鏈技術(shù)也有了更深層次的應(yīng)用。 本文主要通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐和查詢資料成功地探索了區(qū)塊鏈技術(shù)的本質(zhì)和技術(shù)內(nèi)核， 也達(dá)成了對(duì)其應(yīng)用前景的探究。 但是在區(qū)塊鏈技術(shù)本身上理解還不夠深刻，對(duì)于它的多層次架構(gòu)跨鏈技術(shù)還不熟悉。 針對(duì)以上不足我將進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)架構(gòu)區(qū)塊鏈的知識(shí)， 并進(jìn)行一定的跨鏈操作提高自己的技術(shù)水平。
