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看懂京东区块链 这一篇文章就够了 - 知乎
看懂京东区块链 这一篇文章就够了 - 知乎切换模式写文章登录/注册看懂京东区块链 这一篇文章就够了节点财经专注价值发掘,聚焦增长节点文 |小六相较腾讯阿里,京东在区块链领域的布局起步较晚,务实、积极是其显著的特点。我们梳理了京东在区块链领域的相关布局和动作,全面分析京东的“区块链之路”。一、京东区块链布局二、京东区块链应用场景京东区块链的目标是打造面向企业级应用的区块链基础设施,为企业提供解决系统性能、功能完备性、系统扩展性、监管审计支持、易用性等问题的区块链技术方案。以区块链为链接器,五大应用场景:供应链、金融、政务及公共领域、保险防欺诈、大数据安全等领域。目前,京东仅在供应链和金融上有所布局。京东集团副总裁裴健表示,京东真正有区块链的业务需求,如动产评估、交易清结算、二手买卖、商品一致性、资质备案、供应链追溯、慈善公益、合同防伪、电子发票以及开放API。三、京东区块链体系构架图众所周知,京东商城是以自营零售发展壮大的新一代零售企业。他们的无界零售网络每个时刻都在产生着海量的数据,这些数据需要在不同主体间进行整合、流动和交易,甚至是作为企业数据挖掘的生产资料。在此背景下,京东团队力求在区块链领域裂变出新的商业形态。通过与盟友协同合作、推动自身零售和供应链大数据“上链”,建立共享联盟链网络。京东区块链的总体架构分为3个层次:由于区块链应用场景是一种跨主体的有多方参与和协作的场景,京东区块链设计标准化协议和数据结构,解决企业间数据交互问题;第二,定义通用区块链系统组件模型,实现具体功能组件松耦合和可插拔,解决企业级应用中可根据具体情况自定义扩展的需求;最后,基于标准化的区块链协议和组件模型,提供一个具体的区块链平台实现以及相关的工具和开发包,为快速实现企业级区块链应用提供平台和工具。目前,京东也正在积极筹备开放支撑自身落地应用的区块链BaaS平台,帮助政府、物流商、品牌商、金融机构等合作伙伴组建适用的区块链技术平台。对于年销售1.3万亿元的京东商城,如果能够最大程度实现商家信息上链、平台大数据上链,再运用区块链技术去解决溯源、供应链和效率等方面的问题,将会是一次极具市场潜力的“价值传递”。四、注册区块链商标京东已向国家商标局提交了区块链的多枚相关商标,比如JDChain、JD Blockchain open platform、智臻链等。京东申请区块链商标统计表(截止9月25日)五、防伪溯源2015年7月京东区块链防伪追溯开放平台发布后,由于京东提供免费服务,京东在商品溯源上得到了不少商家的青睐。为了推广“跑步鸡”,京东特意为河北武邑县的生产合作社开发了APP,对方把养鸡信息通过APP传到公有云的节点上,然后由京东把这些信息展示给消费者。在2018年的“618”上,京东区块链防伪追溯平台在母婴、全球购、酒类等品类重点发力。6月1日到6月18日期间,京东总计售出的区块链防伪追溯商品同比增长超过200倍。京东集团副总裁裴健透露,目前京东运用区块链技术搭建的“京东区块链防伪追溯平台”已吸引了超过400家国内外品牌合作,实现11000多种重点商品全程可追溯,超过10亿件追溯商品。京东正式对外发布的《京东区块链技术白皮书(2018)》显示,京东将在几大场景中应用区块链技术:供应链、网络安全、信用积分、公共服务、政务领域、金融。2018年内将落地2~3个以上的场景。入驻平台往期推荐读者资讯交流群电报交流群:https://t.me/jiediancaijing电报交流群(免梯子):https://0.plus/jiediancaijing微信交流群:请加微信10227168,拉你入群发布于 2019-01-02 04:46科技京东区块链价值赞同 4添加评论分享喜欢收藏申请
京东智臻链-值得信赖的企业级区块链服务
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解决方案客户和案例合作与开放关于智臻链 EN 2020技术实践白皮书发布 以技术信任推动实体经济数字化转型
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零售变革 《2020区块链溯源服务创新及应用报告》发布
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最新动态 时间节省99%、成本降低80%,中国3800万家企业都需要这项硬核服务 最新报道 10亿+落链数据背后,京东区块链这样为上千家品牌降本增效 区块链白皮书 京东区块链技术实践白皮书重磅发布 产品专区 京东“智臻生活”小程序上线,区块链技术提升品质购物信任感 智臻链数据 用户数 300W+ 上链数据 14亿+ 区块链部署节点 1000+ 落地项目 100+ 全面、专业、高效的区块链产品服务 智臻链为企业和开发者提供全方位、全生命周期的一站式区块链解决方案 JD Chain引擎 面向企业通用应用场景的区块链框架系统,支持JAVA的SDK与合约代码,能够作为企业级区块链基础设施,为商业应用创新提供高效、灵活和安全的解决方案。 了解详情 JD BaaS平台 JD BaaS平台提供全面的区块链即服务功能,从企业和开发者角度出发,提供多种部署形式,既能灵活部署,又可安全易用,基于流行的kubernetes技术,提供高可靠可扩展的区块链平台。 了解详情 观看视频智臻链开放联盟网络平台 秉承JD BaaS平台特点建立的开放联盟网络,能够提供API、SDK,合约IDE及一系列合约模版、解决方案,具有开箱即用、低成本、低门槛、开放普惠的特点,通过引入权威节点为入驻企业或个人提供无需建链的区块链生态服务。 了解详情 智臻链电子合同平台 智臻链合同提供即开即用的电子合同服务,无论是在桌面端还是移动端均可随时随地完成合同签约;也支持电子合同全流程API服务,满足多样化的需求。 了解详情 智臻链防伪追溯平台 智臻链防伪追溯平台记录商品从原产地到消费者全生命周期每个环节的重要数据,通过物联网和区块链技术,建立科技互信机制,保障数据的不可篡改性和隐私保护性,为企业提供产品流通数据的全流程追溯能力。 了解详情 观看视频智臻链数字存证平台 基于领先的京东智臻链底层技术,结合可信时间戳、权威CA等,对视频、图文、协议、交易过程等进行区块链存证,并同步司法机构,保障数据完整性、真实性、可信性。 了解详情 观看视频 支持多业务场景的区块链解决方案
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供应链 供应链由众多参与主体构成,存在大量交互协作,信息被离散地保存在各自环节和系统中,缺乏透明度。区块链技术通过提供完整流畅的信息流、不可篡改的签名认证机制,可以实现多中心化的精准追溯和充分信任,天然地适用于供应链管理。
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成绩与荣誉 业界荣誉 20+ 京东科技区块链品牌智臻链多次荣膺业界技术大奖 专利 300+ 加大区块链技术研发投入,硬核知产全球领先 行业标准 35+ 积极参与标准和行业研究,为产业化规范应用贡献智慧 权威评测 20000+ 经权威机构评测,每秒交易处理数量可达20000+TPS 大咖访谈 惠氏营养品大中华区 总裁-Frank翟峰 中信证劵资产证劵化业务线 联席负责人-俞强
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从技术到应用实践 揭秘京东区块链布局全景 - 知乎
从技术到应用实践 揭秘京东区块链布局全景 - 知乎切换模式写文章登录/注册从技术到应用实践 揭秘京东区块链布局全景京东科技开发者拥抱技术,与开发者携手创造未来! 近日,作为全球范围内少数拥有丰富的区块链应用场景和落地场景的企业之一,京东智联云举办了一场别开生面的区块链技术沙龙。基于其京东自研、开源的区块链项目JD Chain和BDS等产品,揭秘了京东区块链在智能供应链、智能零售、智能金融等领域的落地场景与应用实践,并分享了当前区块链技术对开发者及产业的价值。作为第一位出场的嘉宾,京东数科区块链部JD Chain产品负责人于潇豫分享了区块链技术现状及产业发展趋势。从区块链政策、区块链行业发展、区块链技术,以及区块链应用案例等多个方面进行展开。随着国家把区块链作为核心技术自主创新重要突破口,对于区块链技术本身有非常客观和明了的认知。在这一背景下,区块链开发的主要突破口在于自主创新,只有获得了自己的核心技术,才不会像过去一样被别人轻易的「卡脖子」。另一方面,要降低对区块链技术的预期,知道它能做什么、不能做什么、哪些地方还需要改进。 在发展方面,区块链经历了以比特币为代表的虚拟货币以及以太坊为代表的智能合约之后,来到了技术与应用结合的阶段。在这一阶段区块链技术需要和经济社会融合发展,和实体经济深度融合。因为技术本身是不能提供商业价值的,只有跟产业、社会和经济进行融合,深入到具体的业务里去解决实际的问题,才能实现商业价值。 这需要开发者在发力时考虑以下四个因素:明确主攻方向,要自主创新和突破;加大投入力度,要充分利用资本与政策的利好;攻克核心技术,区块链技术本身并不简单,还有很多核心技术有待去突破;将concat layer输出的抽象表示向量作为MLP的输入,自动学习数据之间的交叉特征;那么哪些场景是当前适合区块链落地的场景呢?于潇豫认为:数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产、部门监管、民生、城市信息互通等领域在目前看来最有希望落地应用区块链。除此之外,能够充分掌握相关开发工具、网络传输安全、分布式计算、De-Fi等也是解锁区块链落地应用核心点。 关于未来,如何与其他新技术相融合是区块链需要思考的问题之一。以业务数字化、数字资产化、资产服务化这三大数字化阶段为例,每个技术发挥着不同的作用。业务数字化主要是做线上线下的转换,主要技术是互联网;而数字资产化运用到的技术则是大数据和云计算;资产服务化则涉及到个性化服务,这方面AI则发挥了更大的作用。而整个过程中,区块链发挥的作用是全流程的安全流转,起到的是价值连接器的作用。这也是区块链被称为「互联网从信息到价值转换的技术」的原因所在。在场景化应用方面,京东数科区块链做了很多的探索。京东数科区块链追溯及电子合同SaaS平台产品负责人李鸿阔介绍了其中的三个:防伪溯源、电子合同、BaaS平台。京东对区块链的研究始于2016年,当时还没有特别好的落地场景,只是觉得这个技术能够解决一些问题,当时京东给自己的区块链取名「智臻链」,而第一个应用场景就是溯源。做溯源的初衷起源于京东的业务本身,作为电商平台,京东拥有相对完整的供应链体系,从采购到入仓,再到配送、售后,提供一套完整的服务。只要从品牌商、厂商处将源数据对接后端数据,就能形成一个完整的溯源体系。 这样做的好处在于:信息传递更高效;数据更可控;数据更透明;目前,京东数科智臻链防伪追溯平台已合作商家已超过1000家,追溯扫码用户访问量超过750万次,上链数据达到10亿级。生鲜、美妆、母婴、跨境商品等领域,都是典型的溯源应用场景。 京东数科区块链的另一个应用场景是电子合同。传统的合同存在成本高、流转慢、易造假等问题,一份合同的签约成本约25元,此外假章也是传统合同常见的造假手段。而通过电子化方式,通过采用权威CA机构证书认证即可解决这些问题,成本可以节省80%。而且在法律效应方面,电子合同与纸质合同无异,甚至更能够保障主体可信性。 京东数科区块链的电子合同架构分为三层:底层是区块链服务,包含京东服务层产品智臻链BaaS平台;中间层是存证服务,与权威机构合作(电子证据存证、保全、合同上链、实名认证、CA证书、司法业务);最上层是应用层,包括发起合同、签合同、审批流等。 京东的电子合同的一个优势是,可以跟北京互联网法院和广州互联网法院链动。当数据进入区块链底层时,可以同步到司法机构,缩短了传统司法程序中搜集证据的时间。只要登录互联网法院官网,输入存证编号即可自动同步存证证据。 厦门国贸集团股份有限公司是京东数科电子合同的合作用户之一,其信息技术部高级经理邹志友在活动现场分享了他们的使用情况。他表示,采用区块链电子合同,源于对其安全保障性高、用户体验好、供应链成本低、效率提升快等几个方面的特性的考虑。 京东数科智臻链云签电子合同能力将服务于国贸股份下的纺织、油品和化工、橡胶和轮胎、农产品等多个业务板块,为其产业链上下游数十万家客户提供更便捷的数字化合同服务。合同类型方面涵盖了采购、销售、居间、运输、仓储、货代、港口作业等十余类,以及还包括了担保函、抵押函、履约函、发货申请、收货收据等单据函件。区块链电子合同平台的使用,预计可帮助国贸股份业务流程节约时间成本80%,签约成本下降60%,大大提升贸易合作效率。而京东数科区块链的智臻链BaaS平台,则支撑着很多上层的应用,包括溯源、电子合同等。智臻链BaaS平台可以为开发者提供灵活部署、身份验证、高可用、动态扩容等技术上的支持,降低区块链开发门槛。它能够集成京东数科自主研发、国产的JD Chain,以及Hyperledger Fabric、Stellar等已开源的底层框架,京东数科自研JD Chain已实现单链每秒2万笔交易的吞吐能力,对Hyperledger Fabric处理性能也优化至5000以上TPS,平台还支持自建CA和第三方CA证书,支持国密算法,采用可插拔共识协议,支持选用公有云、私有云、混合云等存储。那么京东数科区块链在企业级应用及其底层设计逻辑方面有哪些独到之处呢?京东数科区块链首席架构师黄海泉分享了「基于自研开源的底层引擎JD Chain构建企业级区块链」。区块链的企业级应用与公有链不同,公有链的核心是对等交换,重点在开放、自由,但规模较大。而企业级需求则更加定制化、数据类型复杂、场景千差万别。不仅强调数据共享,更强调业务协同及背后的审计和监管。 围绕这些特点,京东数科区块链底层设计围绕两个方面——共享和协同。共享主要指普适的数据表达;协同指多方共同产生数据。 从功能角度来看京东数科区块链的架构分为三层,底层是数据账本,包括构建配置、存储等;中间层是公示服务,包括共识网络、用户验证、智能合约、数据检索;上层是网关服务层,包括终端接入、私钥托管、安全隐私等。 目前,京东数科区块链可以具备以下能力:高性能-万级TPS和海量数据存储能力;联合权限控制;多层共识网络及分层网络架构设计;标准化账本数据;大规模节点共识;强安全隐私。在黄海泉看来,区块链底层要更好地应用于各个产业,就需要把更多的能力开放给用户,这也是京东数科区块链选择开源的原因之一。自2018年3月发布第一版《京东区块链技术实践白皮书》,到2019年3月JD Chain第一个运行版本开源,京东数科希望通过开源的方式突破技术门槛,让更多人参与进来,建立更加完善的应用生态。京东智联云是由云+IoT+AI三部分组成,从刚开始做区块链业务时,京东智联云的技术人员就在考虑如何能够把区块链技术与云计算相结合,通过云计算的优势去解决区块链系统中的问题。 京东智联云云产品研发部产品经理潘熙之介绍,区块链的主要优势是安全、加密性强、去中心化;而云计算的优势是计算力强、存储及网络。通过这样的对比,京东智联云最初是通过把公链数据结构化,通过云的高计算和高存储能力,对数据进行结构化解析,最后让开发者低门槛去做数据分析业务。京东BDS(区块链数据服务)产品的产品特性则有丰富性、便捷性和专业性,其主要作用总结起来就是:1. 把裸数据通过工具的方式变成可视化;2.把无序数据变成有序;3. 把孤岛数据进行聚合。如今BDS已经在数字监管、金融决策、犯罪证据等方面有了比较好的应用,潘熙之讲述了其在数字监管、金融决策、犯罪证据等应用案例。 去年7月,BDS项目已开源,目前主要针对开发者把一些公链进行结构化,得到想要的数据看板。同时,BDS开源后的目标主要有:通过标准化区块链的数据模型,制定区块链行业底层数据相关的标准;为区块链开源社区做贡献;希望以数据驱动,吸引更多人参与到区块链开源社区的开发工作。未来京东智联云在区块链领域还会有更多的探索。随着技术的提升、细分化行业及场景的发掘,中国区块链市场会进一步被驱动,从而实现加速增长。 在过去3年中,SaaS有42%的企业快速增长,同时越来越多的SaaS开始向PaaS进行下沉,越来越多的中大型企业也开始关注SaaS。京东智联云数据智能产品部总监周宜认为,中国SaaS市场未来发展的方向首先是生态化,其次是SaaS标准化,同时针对中大型企业需求做定制化方案。而随着企业数字化需求,各种行业化SaaS是创业契机;现在企业需要与时俱进,不断迭代自己的基础设施。 基于此,他介绍了京东的SaaS加速器,并指出京东对SaaS加速器的定位就是:最懂产业的数字经济企业。京东从十几年前中关村的一个小柜台,成长为今天的世界五百强企业,依靠的就是京东的数字化、网络化等各种优势,把成本、体验、效果做到极致。 去年7月,BDS项目已开源,目前主要针对开发者把一些公链进行结构化,得到想要的数据看板。同时,BDS开源后的目标主要有:商业共创平台,一云多市,只要跟SaaS加速器合作,就可以跟京东各个子集团渠道打通;业务平台赋能,包括京东零售、京东物流、京东数科、京东智联云,以及数据和业务中台,帮助合作伙伴完成从0到1的构建过程;技术开放平台,主要指京东的AINeuhub赋能体系,包括人脸识别、OCR、语音识别等技术能力。目前,京东智联云生态中,已经有2500个SaaS类应用,产品超过3000家,优选战略合作伙伴50家。 此次京东区块链技术沙龙内容分享吸引了数百位开发者的参与,将帮助开发者在实际应用了解技术与场景的应用切合点,进一步深入了解区块链技术的现状和应用。在未来,京东在区块链技术方面的研究必将进一步深入,不断深耕技术,赋能更多行业应用。 点击【京东智联云开发者】获得沙龙视频回放链接。 如果这份资源帮到了您,不要忘记将本篇文章分享给您的小伙伴噢~ 推荐阅读:一文读懂区块链与传统数据库之共识机制京东区块链之科普篇编辑于 2020-11-12 12:00区块链技术物联网数字化资产赞同2 条评论分享喜欢收藏申请
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【区块链技术综述】:区块链技术发展现状与展望-中科院自动化所-腾讯云开发者社区-腾讯云
技术综述】:区块链技术发展现状与展望-中科院自动化所-腾讯云开发者社区-腾讯云WZEARW【区块链技术综述】:区块链技术发展现状与展望-中科院自动化所关注作者腾讯云开发者社区文档建议反馈控制台首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动文章/答案/技术大牛搜索搜索关闭发布登录/注册首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动返回腾讯云官网WZEARW首页学习活动专区工具TVP最新优惠活动返回腾讯云官网社区首页 >专栏 >【区块链技术综述】:区块链技术发展现状与展望-中科院自动化所【区块链技术综述】:区块链技术发展现状与展望-中科院自动化所WZEARW关注发布于 2018-04-16 11:39:595.3K0发布于 2018-04-16 11:39:59举报文章被收录于专栏:专知专知本文为中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室袁勇博士与王飞跃教授发表在 2016 年 4 月出版的在《自动化学报》上关于区块链技术的综述论文。文章通过解构区块链的核心要素,提出了区块链系统的基础架构模型,详细阐述了区块链及与之相关的比特币的基本原理、技术、方法与应用现状,讨论了智能合约的理念、应用和意义。区块链是以比特币为代表的数字加密货币体系的核心支撑技术。区块链技术的核心优势是去中心化,能够通过运用数据加密、时间戳、分布式共识和经济激励等手段,在节点无需互相信任的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易、协调与协作,从而为解决中心化机构普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案。随着比特币近年来的快速发展与普及,区块链技术的研究与应用也呈现出爆发式增长态势,被认为是继大型机、个人电脑、互联网、移动/社交网络之后计算范式的第五次颠覆式创新,是人类信用进化史上继血亲信用、贵金属信用、央行纸币信用之后的第四个里程碑 [1]。区块链技术是下一代云计算的雏形,有望像互联网一样彻底重塑人类社会活动形态,并实现从目前的信息互联网向价值互联网的转变。区块链技术的快速发展引起了政府部门、金融机构、科技企业和资本市场的广泛关注。2016 年 1 月,英国政府发布区块链专题研究报告 [2],积极推行区块链在金融和政府事务中的应用;中国人民银行召开数字货币研讨会探讨采用区块链技术发行虚拟货币的可行性,以提高金融活动的效率、便利性和透明度。美国纳斯达克于 2015 年 12 月率先推出基于区块链技术的证券交易平台 Linq,成为金融证券市场去中心化趋势的重要里程碑;德勤和安永等专业审计服务公司相继组建区块链研发团队,致力于提升其客户审计服务质量。截止到 2016 年初,资本市场已经相继投入 10 亿美元以加速区块链领域的发展。初创公司 R3CEV 基于微软云服务平台 Azure 推出的 BaaS(Blockchain as a Service,区块链即服务)服务,已与美国银行、花旗银行等全球 40 余家大型银行机构签署区块链合作项目,致力于制定银行业的区块链行业标准与协议。区块链技术起源于 2008 年由化名为「中本聪」(Satoshi Nakamoto)的学者在密码学邮件组发表的奠基性论文《比特币:一种点对点电子现金系统》[3],目前尚未形成行业公认的区块链定义:狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以链条的方式组合成特定数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的去中心化共享总账(Decentralized Shared Ledger),能够安全存储简单的、有先后关系的、能在系统内验证的数据。广义的区块链技术则是利用加密链式区块结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用自动化脚本代码(智能合约)来编程和操作数据的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式。区块链具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点:首先是去中心化:区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输等过程均是基于分布式系统结构,采用纯数学方法而不是中心机构来建立分布式节点间的信任关系,从而形成去中心化的可信任的分布式系统;其次是时序数据:区块链采用带有时间戳的链式区块结构存储数据,从而为数据增加了时间维度,具有极强的可验证性和可追溯性;第三是集体维护:区块链系统采用特定的经济激励机制来保证分布式系统中所有节点均可参与数据区块的验证过程(如比特币的「挖矿」过程),并通过共识算法来选择特定的节点将新区块添加到区块链;第四是可编程:区块链技术可提供灵活的脚本代码系统,支持用户创建高级的智能合约、货币或其他去中心化应用。例如,以太坊(Ethereum)平台即提供了图灵完备的脚本语言以供用户来构建任何可以精确定义的智能合约或交易类型 [4];最后是安全可信:区块链技术采用非对称密码学原理对数据进行加密,同时借助分布式系统各节点的工作量证明等共识算法形成的强大算力来抵御外部攻击、保证区块链数据不可篡改和不可伪造,因而具有较高的安全性。区块链技术是具有普适性的底层技术框架,可以为金融、经济、科技甚至政治等各领域带来深刻变革。按照目前区块链技术的发展脉络,区块链技术将会经历以可编程数字加密货币体系为主要特征的区块链 1.0 模式、以可编程金融系统为主要特征的区块链 2.0 模式和以可编程社会为主要特征的区块链 3.0 模式 [1]。目前,一般认为区块链技术正处于 2.0 模式的初期,股权众筹和 P2P 借贷等各类基于区块链技术的互联网金融应用相继涌现。然而,上述模式实际上是平行而非演进式发展的,区块链 1.0 模式的数字加密货币体系仍然远未成熟,距离其全球货币一体化的愿景实际上更远、更困难。目前,区块链领域已经呈现出明显的技术和产业创新驱动的发展态势,相关学术研究严重滞后、亟待跟进。截止到 2016 年 2 月,以万方数据知识服务平台为中文数据源、以 Web of Science 和 EI Village 为英文数据源的文献检索显示,目前篇名包含关键词「区块链/blockchain」的仅有 2 篇中文 [5,6] 和 9 篇英文文献 [6~14]。本文系统性地梳理了区块链的基本原理、核心技术、典型应用和现存问题,以期为未来研究提供有益的启发与借鉴。本文组织结构为:第 1 节概述区块链与比特币的发展史及二者的关系;第 2 节阐述区块链的基础架构模型及其关键技术;第 3 节和第 4 节分别概要总结了区块链技术的应用场景与现存的问题;第 5 节介绍智能合约及其在区块链领域的应用现状;第 6 节展望了区块链驱动的平行社会发展趋势;第 7 节总结本文内容。1. 比特币与区块链概述比特币是迄今为止最为成功的区块链应用场景。据区块链实时监控网站 Blockchain.info 统计显示,平均每天有约 7500 万美元的 120000 笔交易被写入比特币区块链,目前已生成超过 40万个区块 [15]。加密货币市值统计网站 coinmarketcap.com 显示,截止到 2016 年 2 月,全球共有 675 种加密货币,总市值超过 67 亿美元,其中比特币市值约占 86%,瑞波币和以太币分别居二、三位 [16]。目前比特币供应量(即已经挖出的比特币数量)已经超过 1500 万枚,按照每枚比特币 389.50 美元的现行价格估算其总市值已超过 59 亿美元,在世界各国 2015 年 GDP 排名中占据第 144 位(略低于欧洲的摩尔多瓦)。换言之,在没有政府和中央银行信用背书的情况下,去中心化的比特币已经依靠算法信用创造出与欧洲小国体量相当的全球性经济体【注:近日比特币价格突破 5800 美元/枚,流通的比特币总价值达到 967 亿美元】。预计到 2027 年,全球 10% 的 GDP 将会通过区块链技术存储 [17]。比特币区块链的第一个区块(称为创世区块)诞生于 2009 年 1 月 4 日,由创始人中本聪持有。一周后,中本聪发送了 10 个比特币给密码学专家哈尔芬尼,形成了比特币史上第一次交易;2010 年 5 月,佛罗里达程序员用 1 万比特币购买价值为 25 美元的披萨优惠券,从而诞生了比特币的第一个公允汇率。此后,比特币价格快速上涨,并在 2013 年 11 月创下每枚比特币兑换 1242 美元的历史高值,超过同期每盎司 1241.98 美元的黄金价格。据 CoinDesk 估算,目前全球约有 6 万商家接受比特币交易,其中中国是比特币交易增长最为迅速的国家 [18]。比特币本质上是由分布式网络系统生成的数字货币,其发行过程不依赖特定的中心化机构,而是依赖于分布式网络节点共同参与一种称为工作量证明(Proof of Work,PoW)的共识过程以完成比特币交易的验证与记录。PoW 共识过程(俗称挖矿,每个节点称为矿工)通常是各节点贡献自己的计算资源来竞争解决一个难度可动态调整的数学问题,成功解决该数学问题的矿工将获得区块的记账权,并将当前时间段的所有比特币交易打包记入一个新的区块、按照时间顺序链接到比特币主链上。比特币系统同时会发行一定数量的比特币以奖励该矿工,并激励其他矿工继续贡献算力。比特币的流通过程依靠密码学方法保障安全。每一次比特币交易都会经过特殊算法处理和全体矿工验证后记入区块链,同时可以附带具有一定灵活性的脚本代码(智能合约)以实现可编程的自动化货币流通。由此可见,比特币和区块链系统一般具备如下五个关键要素,即公共的区块链账本、分布式的点对点网络系统、去中心化的共识算法、适度的经济激励机制以及可编程的脚本代码。区块链技术为比特币系统解决了数字加密货币领域长期以来所必需面对的两个重要问题,即双重支付问题和拜占庭将军问题 [19]:双重支付问题又称为「双花」,即利用货币的数字特性两次或多次使用「同一笔钱」完成支付。传统金融和货币体系中,现金(法币)因是物理实体,能够自然地避免双重支付;其他数字形式的货币则需要可信的第三方中心机构(如银行)来保证。区块链技术的贡献是在没有第三方机构的情况下,通过分布式节点的验证和共识机制解决了去中心化系统的双重支付问题,在信息传输的过程同时完成了价值转移。拜占庭将军问题是分布式系统交互过程普遍面临的难题,即在缺少可信任的中央节点的情况下,分布式节点如何达成共识和建立互信 [20]。区块链通过数字加密技术和分布式共识算法,实现了在无需信任单个节点的情况下构建一个去中心化的可信任系统。与传统中心机构(如中央银行)的信用背书机制不同的是,比特币区块链形成的是软件定义的信用,这标志着中心化的国家信用向去中心化的算法信用的根本性变革。图 1 比特币生态圈比特币凭借其先发优势,目前已经形成体系完备的涵盖发行、流通和金融衍生市场的生态圈与产业链(如图1所示),这也是其长期占据绝大多数数字加密货币市场份额的主要原因。比特币的开源特性吸引了大量开发者持续性地贡献其创新技术、方法和机制;比特币各网络节点(矿工)提供算力以保证比特币的稳定共识和安全性,其算力大多来自于设备商销售的专门用于 PoW 共识算法的专业设备(矿机)。比特币网络为每个新发现的区块发行一定数量的比特币以奖励矿工,部分矿工可能会相互合作建立收益共享的矿池,以便汇集算力来提高获得比特币的概率。比特币经发行进入流通环节后,持币人可以通过特定的软件平台(如比特币钱包)向商家支付比特币来购买商品或服务,这体现了比特币的货币属性;同时由于比特币价格的涨跌机制使其完全具备金融衍生品的所有属性,因此出现了比特币交易平台以方便持币人投资或者投机比特币。在流通环节和金融市场中,每一笔比特币交易都会由比特币网络的全体矿工验证并记入区块链。比特币是区块链技术赋能的第一个「杀手级」应用,迄今为止区块链的核心技术和人才资源仍大多在比特币研发领域。然而,区块链作为未来新一代的底层基础技术,其应用范畴势必会超越数字加密货币而延伸到金融、经济、科技和政治等其他领域。比特币的现有技术、模式和机制,将会对区块链在新应用领域的发展提供有益的借鉴,而新领域的区块链创新也势必反过来促进解决比特币系统现存的问题。因此,比特币和区块链技术存在着协同进化、和谐共生而非相互竞争的良性反馈关系。2. 区块链的基础模型与关键技术本节将结合比特币系统的技术与应用现状,阐述区块链技术的基础模型、基本原理和关键技术,以及区块链在比特币系统之外的若干创新模式。现存的其他区块链应用大多都与比特币类似,仅在某些特定的环节或多或少地采用比特币模式的变种。图 2 区块链基础架构模型区块链技术的基础架构模型如图 2 所示。一般说来,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术;网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;共识层主要封装网络节点的各类共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。2.1 数据层狭义的区块链即是去中心化系统各节点共享的数据账本。每个分布式节点都可以通过特定的哈希算法和 Merkle 树数据结构,将一段时间内接收到的交易数据和代码封装到一个带有时间戳的数据区块中,并链接到当前最长的主区块链上,形成最新的区块。该过程涉及区块、链式结构、哈希算法、 Merkle 树和时间戳等技术要素。数据区块图 3 区块结构如图 3 所示,每个数据区块一般包含区块头(Header)和区块体(Body)两部分。区块头封装了当前版本号(Version)、前一区块地址(Prev-block)、当前区块的目标哈希值(Bits)、当前区块 PoW 共识过程的解随机数(Nonce)、Merkle 根(Merkle-root)以及时间戳(Timestamp)等信息 [21]。比特币网络可以动态调整 PoW 共识过程的难度值,最先找到正确的解随机数 Nonce 并经过全体矿工验证的矿工将会获得当前区块的记账权。区块体则包括当前区块的交易数量以及经过验证的、区块创建过程中生成的所有交易记录。这些记录通过 Merkle 树的哈希过程生成唯一的 Merkle 根并记入区块头。链式结构取得记账权的矿工将当前区块链接到前一区块,形成最新的区块主链。各个区块依次环环相接,形成从创世区块到当前区块的一条最长主链,从而记录了区块链数据的完整历史,能够提供区块链数据的溯源和定位功能,任意数据都可以通过此链式结构顺藤摸瓜、追本溯源。
需要说明的是,如果短时间内有两个矿工同时「挖出」两个新的区块加以链接的话,区块主链可能会出现暂时的「分叉」现象,其解决方法是约定矿工总是选择延长累计工作量证明最大的区块链。因此,当主链分叉后,后续区块的矿工将通过计算和比较,将其区块链接到当前累计工作量证明最大化的备选链上,形成更长的新主链,从而解决分叉问题 [19]。时间戳区块链技术要求获得记账权的节点必须在当前数据区块头中加盖时间戳,表明区块数据的写入时间。因此,主链上各区块是按照时间顺序依次排列的。时间戳技术本身并不复杂,但其在区块链技术中的应用是具有重要意义的创新。时间戳可以作为区块数据的存在性证明(Proof of Existence),有助于形成不可篡改和不可伪造的区块链数据库,从而为区块链应用于公证、知识产权注册等时间敏感的领域奠定了基础。更为重要的是,时间戳为未来基于区块链的互联网和大数据增加了时间维度,使得通过区块数据和时间戳来重现历史成为可能。哈希函数区块链通常并不直接保存原始数据或交易记录,而是保存其哈希函数值,即将原始数据编码为特定长度的由数字和字母组成的字符串后记入区块链。哈希函数(也称散列函数)具有诸多优良特点,因而特别适合用于存储区块链数据。例如,通过哈希输出几乎不能反推输入值(单向性),不同长度输入的哈希过程消耗大约相同的时间(定时性)且产生固定长度的输出(定长性),即使输入仅相差一个字节也会产生显著不同的输出值(随机性)等。比特币区块链通常采用双 SHA256 哈希函数,即将任意长度的原始数据经过两次 SHA256 哈希运算后转换为长度为 256 位(32字节)的二进制数字来统一存储和识别。除上述特点外,SHA256 算法还具有巨大的散列空间(2256)和抗碰撞(避免不同输入值产生相同哈希值)等特性,可满足比特币的任何相关标记需要而不会出现冲突。Merkle 树Merkle 树是区块链的重要数据结构,其作用是快速归纳和校验区块数据的存在性和完整性。如图 3 所示,Merkle 树通常包含区块体的底层(交易)数据库,区块头的根哈希值(即Merkle 根)以及所有沿底层区块数据到根哈希的分支。Merkle 树运算过程一般是将区块体的数据进行分组哈希,并将生成的新哈希值插入到 Merkle 树中,如此递归直到只剩最后一个根哈希值并记为区块头的 Merkle 根。最常见的 Merkle 树是比特币采用的二叉 Merkle 树,其每个哈希节点总是包含两个相邻的数据块或其哈希值 [22],其他变种则包括以太坊的 Merkle Patricia Tree等 [4]。Merkle 树有诸多优点:首先是极大地提高了区块链的运行效率和可扩展性,使得区块头只需包含根哈希值而不必封装所有底层数据,这使得哈希运算可以高效地运行在智能手机甚至物联网设备上;其次是 Merkle 树可支持「简化支付验证」协议,即在不运行完整区块链网络节点的情况下,也能够对(交易)数据进行检验 [3]。例如,为验证图 3 中交易 6,一个没有下载完整区块链数据的客户端可以通过向其他节点索要包括从交易 6 哈希值沿 Merkle 树上溯至区块头根哈希处的哈希序列(即哈希节点6,5,56,78,5678,1234)来快速确认交易的存在性和正确性。一般说来,在 N 个交易组成的区块体中确认任一交易的算法复杂度仅为 log_2 N 。这将极大地降低区块链运行所需的带宽和验证时间,并使得仅保存部分相关区块链数据的轻量级客户端成为可能。非对称加密非对称加密是为满足安全性需求和所有权验证需求而集成到区块链中的加密技术,常见算法包括 RSA、Elgamal、Rabin、D-H、ECC(即椭圆曲线加密算法)等。非对称加密通常在加密和解密过程中使用两个非对称的密码,分别称为公钥和私钥。非对称密钥对具有两个特点:
首先是用其中一个密钥(公钥或私钥)加密信息后,只有另一个对应的密钥才能解开;其次是公钥可向其他人公开、私钥则保密,其他人无法通过该公钥推算出相应的私钥。非对称加密技术在区块链的应用场景主要包括信息加密、数字签名和登录认证等,其中:信息加密场景主要是由信息发送者(记为 A)使用接受者(记为 B)的公钥对信息加密后再发送给 B,B 利用自己的私钥对信息解密。比特币交易的加密即属于此场景;数字签名场景则是由发送者 A 采用自己的私钥加密信息后发送给 B,B 使用 A 的公钥对信息解密、从而可确保信息是由 A 发送的;登录认证场景则是由客户端使用私钥加密登录信息后发送给服务器,后者接收后采用该客户端的公钥解密并认证登录信息。图 4 比特币非对称加密机制以比特币系统为例,其非对称加密机制如图 4 所示:比特币系统一般通过调用操作系统底层的随机数生成器来生成 256 位随机数作为私钥。比特币私钥的总量可达 2256,极难通过遍历全部私钥空间来获得存有比特币的私钥,因而是密码学安全的。为便于识别,256 位二进制形式的比特币私钥将通过 SHA256 哈希算法和 Base58 转换,形成 50 个字符长度的易识别和书写的私钥提供给用户;比特币的公钥是由私钥首先经过 Secp256k1 椭圆曲线算法生成 65 字节长度的随机数。该公钥可用于产生比特币交易时使用的地址,其生成过程为首先将公钥进行 SHA256 和 RIPEMD160 双哈希运算并生成20字节长度的摘要结果(即 hash160 结果),再经过 SHA256 哈希算法和 Base58 转换形成 33 字符长度的比特币地址 [19]。公钥生成过程是不可逆的,即不能通过公钥反推出私钥。比特币的公钥和私钥通常保存于比特币钱包文件,其中私钥最为重要。丢失私钥就意味着丢失了对应地址的全部比特币资产。现有的比特币和区块链系统中,根据实际应用需求已经衍生出多私钥加密技术,以满足多重签名等更为灵活和复杂的场景。2.2 网络层网络层封装了区块链系统的组网方式、消息传播协议和数据验证机制等要素。结合实际应用需求,通过设计特定的传播协议和数据验证机制,可使得区块链系统中每一个节点都能参与区块数据的校验和记账过程,仅当区块数据通过全网大部分节点验证后,才能记入区块链。组网方式区块链系统的节点一般具有分布式、自治性、开放可自由进出等特性,因而一般采用对等式网络(Peer-to-Peer Network,P2P 网络)来组织散布全球的参与数据验证和记账的节点。P2P 网络中的每个节点均地位对等且以扁平式拓扑结构相互连通和交互,不存在任何中心化的特殊节点和层级结构,每个节点均会承担网络路由、验证区块数据、传播区块数据、发现新节点等功能。按照节点存储数据量的不同,可以分为全节点和轻量级节点。前者保存有从创世区块到当前最新区块为止的完整区块链数据,并通过实时参与区块数据的校验和记账来动态更新主链。全节点的优势在于不依赖任何其他节点而能够独立地实现任意区块数据的校验、查询和更新,劣势则是维护全节点的空间成本较高。以比特币为例,截止到 2016 年 2 月,创世区块至当前区块的数据量已经超过 60 GB。与之相比,轻量级节点则仅保存一部分区块链数据,并通过第 2.1 节提到的简易支付验证方式向其相邻节点请求所需的数据来完成数据校验。数据传播协议任一区块数据生成后,将由生成该数据的节点广播到全网其他所有的节点来加以验证。现有的区块链系统一般根据实际应用需求设计比特币传播协议的变种,例如以太坊区块链集成了所谓的「幽灵协议」以解决因区块数据确认速度快而导致的高区块作废率和随之而来的安全性风险 [4]。根据中本聪的设计,比特币系统的交易数据传播协议包括如下步骤 [3]:1) 比特币交易节点将新生成的交易数据向全网所有节点进行广播;2) 每个节点都将收集到的交易数据存储到一个区块中;3) 每个节点基于自身算力在区块中找到一个具有足够难度的工作量证明;4) 当节点找到区块的工作量证明后,就向全网所有节点广播此区块;5) 仅当包含在区块中的所有交易都是有效的且之前未存在过的,其他节点才认同该区块的有效性;6) 其他节点接受该数据区块,并在该区块的末尾制造新的区块以延长该链条,而将被接受区块的随机哈希值视为先于新区块的随机哈希值。需要说明的是,如果交易节点是与其他节点无连接的新节点,比特币系统通常会将一组长期稳定运行的「种子节点」推荐给新节点建立连接,或者推荐至少一个节点连接到新节点。此外,交易数据广播时,并不需要全部节点均接收到,而是只要足够多的节点做出响应即可整合进入区块账本中。未接收到特定交易数据的节点则可向邻近节点请求下载该缺失的交易数据 [19]。数据验证机制P2P 网络中的每个节点都时刻监听比特币网络中广播的数据与新区块。节点接收到邻近节点发来的数据后,将首先验证该数据的有效性:如果数据有效,则按照接收顺序为新数据建立存储池以暂存尚未记入区块的有效数据,同时继续向邻近节点转发;如果数据无效,则立即废弃该数据,从而保证无效数据不会在区块链网络继续传播。以比特币为例,比特币的矿工节点会收集和验证 P2P 网络中广播的尚未确认的交易数据,并对照预定义的标准清单,从数据结构、语法规范性、输入输出和数字签名等各方面校验交易数据的有效性,并将有效交易数据整合到当前区块中。同理,当某矿工「挖」到新区块后,其他矿工节点也会按照预定义标准来校验该区块是否包含足够工作量证明,时间戳是否有效等。如确认有效,其他矿工节点会将该区块链接到主区块链上,并开始竞争下一个新区块。由网络层设计机理可见,区块链是典型的分布式大数据技术。全网数据同时存储于去中心化系统的所有节点上,即使部分节点失效,只要仍存在一个正常运行的节点,区块链主链数据就可完全恢复而不会影响后续区块数据的记录与更新。这种高度分散化的区块存储模式与云存储模式的区别在于,后者是基于中心化结构基础上的多重存储和多重数据备份模式,即「多中心化」模式,而前者则是完全「去中心化」的存储模式,具有更高的数据安全性。2.3 共识层如何在分布式系统中高效地达成共识是分布式计算领域的重要研究问题。正如社会系统中「民主」和「集中」的对立关系相似,决策权越分散的系统达成共识的效率越低、但系统稳定性和满意度越高;而决策权越集中的系统更易达成共识,但同时更易出现专制和独裁。区块链技术的核心优势之一就是能够在决策权高度分散的去中心化系统中使得各节点高效地针对区块数据的有效性达成共识。早期的比特币区块链采用高度依赖节点算力的工作量证明(Proof of Work,PoW)机制来保证比特币网络分布式记账的一致性。随着区块链技术的发展和各种竞争币的相继涌现,研究者提出多种不依赖算力而能够达成共识的机制,例如点点币首创的权益证明(Proof of Stake,PoS)共识 [23] 和比特股首创的授权股份证明机制(Delegated Proof of Stake,DPoS)共识机制 [24] 等。区块链共识层即封装了这些共识机制。PoW 共识中本聪在其比特币奠基性论文中设计了 PoW 共识机制,其核心思想是通过引入分布式节点的算力竞争来保证数据一致性和共识的安全性。比特币系统中,各节点(即矿工)基于各自的计算机算力相互竞争来共同解决一个求解复杂但验证容易的 SHA256 数学难题(即挖矿),最快解决该难题的节点将获得区块记账权和系统自动生成的比特币奖励。该数学难题可表述为:根据当前难度值,通过搜索求解一个合适的随机数(Nonce)使得图 3 中区块头各元数据的双 SHA256 哈希值小于或等于目标哈希值。比特币系统通过灵活调整随机数搜索的难度值来控制区块的平均生成时间为 10 分钟左右。一般说来,PoW 共识的随机数搜索过程如下(参照图3区块结构) [19]:步骤 1:搜集当前时间段的全网未确认交易,并增加一个用于发行新比特币奖励的 Coinbase 交易,形成当前区块体的交易集合;步骤 2:计算区块体交易集合的 Merkle 根记入区块头,并填写区块头的其他元数据,其中随机数 Nonce 置零;步骤 3:随机数 Nonce 加 1;计算当前区块头的双 SHA256 哈希值,如果小于或等于目标哈希值,则成功搜索到合适的随机数并获得该区块的记账权;否则继续步骤 3 直到任一节点搜索到合适的随机数为止;步骤 4:如果一定时间内未成功,则更新时间戳和未确认交易集合、重新计算 Merkle 根后继续搜索。符合要求的区块头哈希值通常由多个前导零构成,目标哈希值越小,区块头哈希值的前导零越多,成功找到合适的随机数并「挖」出新区块的难度越大。据区块链实时监测网站 Blockchain.info 显示,截止到 2016 年 2 月,符合要求的区块头哈希值一般有 17 个前导零,例如第 398346 号区块哈希值为「0000000000000000077f754f22f21629a7975cf…」。按照概率计算,每 16 次随机数搜索将会有找到一个含有一个前导零的区块哈希值,因而比特币目前 17 位前导零哈希值要求 1617 次随机数搜索才能找到一个合适的随机数并生成一个新的区块。由此可见,比特币区块链系统的安全性和不可篡改性是由 PoW 共识机制的强大算力所保证的,任何对于区块数据的攻击或篡改都必须重新计算该区块以及其后所有区块的 SHA256 难题,并且计算速度必须使得伪造链长度超过主链,这种攻击难度导致的成本将远超其收益。据估计,截止到 2016 年 1 月,比特币区块链的算力已经达到 800000000 Gh/s,即每秒进行8×10^18 次运算,超过全球 Top 500 超级计算机的算力总和。PoW 共识机制是具有重要意义的创新,其近乎完美地整合了比特币系统的货币发行、交易支付和验证等功能,并通过算力竞争保障系统的安全性和去中心性。PoW 共识机制同时存在着显著的缺陷,其强大算力造成的资源浪费(如电力)历来为研究者所诟病,而且长达 10 分钟的交易确认时间使其相对不适合小额交易的商业应用。PoS 共识机制PoS 共识是为解决 PoW 共识机制的资源浪费和安全性缺陷而提出的替代方案。限于篇幅,本文主要聚焦于 PoS 相对于 PoW 的创新之处。PoS 共识本质上是采用权益证明来代替 PoW 中的基于哈希算力的工作量证明,是由系统中具有最高权益而非最高算力的节点获得区块记账权。权益体现为节点对特定数量货币的所有权,称为币龄或币天数(Coin Days)。币龄是特定数量的币与其最后一次交易的时间长度的乘积,每次交易都将会消耗掉特定数量的币龄。例如,某人在一笔交易中收到 10 个币后并持有 10 天,则获得 100 币龄;而后其花掉 5 个币后,则消耗掉 50 币龄。显然,采用 PoS 共识机制的系统在特定时间点上的币龄总数是有限的,长期持币者更倾向于拥有更多币龄,因此币龄可视为其在 PoS 系统中的权益。此外,PoW 共识过程中各节点挖矿难度相同,而 PoS 共识过程中的难度与交易输入的币龄成反比,消耗币龄越多则挖矿难度越低。节点判断主链的标准也由 PoW 共识的最高累计难度转变为最高消耗币龄,每个区块的交易都会将其消耗的币龄提交给该区块,累计消耗币龄最高的区块将被链接到主链。由此可见,PoS 共识过程仅依靠内部币龄和权益而不需要消耗外部算力和资源,从根本上解决了 PoW 共识算力浪费的问题,并且能够在一定程度上缩短达成共识的时间,因而比特币之后的许多竞争币均采用 PoS 共识机制。DPoS 共识机制DPoS 共识机制的基本思路类似于「董事会决策」,即系统中每个股东节点可以将其持有的股份权益作为选票授予一个代表,获得票数最多且愿意成为代表的前 101 个节点将进入「董事会」,按照既定的时间表轮流对交易进行打包结算并且签署(即生产)一个新区块。每个区块被签署之前,必须先验证前一个区块已经被受信任的代表节点所签署。「董事会」的授权代表节点可以从每笔交易的手续费中获得收入,同时要成为授权代表节点必须缴纳一定量的保证金,其金额相当于生产一个区块收入的 100 倍。授权代表节点必须对其他股东节点负责,如果其错过签署相对应的区块,则股东将会收回选票从而将该节点「投出」董事会。因此,授权代表节点通常必须保证 99% 以上的在线时间以实现盈利目标 [24]。显然,与 PoW 共识机制必须信任最高算力节点和 PoS 共识机制必须信任最高权益节点不同的是,DPoS 共识机制中每个节点都能够自主决定其信任的授权节点且由这些节点轮流记账生成新区块,因而大幅减少了参与验证和记账的节点数量,可以实现快速共识验证。除上述三种主流共识机制外,实际区块链应用中也衍生出了 PoW + PoS、行动证明(Proof of Activity)等多个变种机制。这些共识机制各有优劣势,比特币的 PoW 共识机制依靠其先发优势已经形成成熟的挖矿产业链,支持者众多,而 PoS 和 DPoS 等新兴机制则更为安全、环保和高效,从而使得共识机制的选择问题成为区块链系统研究者最不易达成共识的问题。2.4 激励层区块链共识过程通过汇聚大规模共识节点的算力资源来实现共享区块链账本的数据验证和记账工作,因而其本质上是一种共识节点间的任务众包过程。去中心化系统中的共识节点本身是自利的,最大化自身收益是其参与数据验证和记账的根本目标。因此,必须设计激励相容的合理众包机制,使得共识节点最大化自身收益的个体理性行为与保障去中心化区块链系统的安全和有效性的整体目标相吻合。区块链系统通过设计适度的经济激励机制并与共识过程相集成,从而汇聚大规模的节点参与并形成了对区块链历史的稳定共识。以比特币为例,比特币 PoW 共识中的经济激励由新发行比特币奖励和交易流通过程中的手续费两部分组成,奖励给 PoW 共识过程中成功搜索到该区块的随机数并记录该区块的节点。因此,只有当各节点通过合作共同构建共享和可信的区块链历史记录、并维护比特币系统的有效性,其获得的比特币奖励和交易手续费才会有价值。比特币已经形成成熟的挖矿生态圈,大量配备专业矿机设备的矿工积极参与基于挖矿的 PoW 共识过程,其根本目的就是通过获取比特币奖励并转换为相应法币来实现盈利。发行机制比特币系统中每个区块发行比特币的数量是随着时间阶梯性递减的。创世区块起的每个区块将发行 50 个比特币奖励给该区块的记账者,此后每隔约 4 年(21万个区块)每区块发行比特币的数量降低一半,依此类推,一直到比特币的数量稳定在上限 2100 万为止 [19]。比特币交易过程中会产生手续费,目前默认手续费是万分之一个比特币,这部分费用也会记入区块并奖励给记账者。这两部分费用将会封装在每个区块的第一个交易(称为 Coinbase 交易)中。虽然现在每个区块的总手续费相对于新发行比特币来说规模很小(通常不会超过 1 个比特币),但随着未来比特币发行数量的逐步减少甚至停止发行,手续费将逐渐成为驱动节点共识和记账的主要动力。同时,手续费还可以防止大量微额交易对比特币网络发起的「粉尘」攻击,起到保障安全的作用。分配机制比特币系统中,大量的小算力节点通常会选择加入矿池,通过相互合作汇集算力来提高「挖」到新区块的概率,并共享该区块的比特币和手续费奖励。据 Bitcoinmining.com 统计,目前已经存在 13 种不同的分配机制 [25]。主流矿池通常采用 PPLNS(Pay Per Last N Shares)、PPS(Pay Per Share)和 PROP(PROPortionately)等机制。矿池将各节点贡献的算力按比例划分成不同的股份(Share),其中:PPLNS 机制是指发现区块后,各合作节点根据其在最后 N 个股份内贡献的实际股份比例来分配区块中的比特币;PPS 则直接根据股份比例为各节点估算和支付一个固定的理论收益,采用此方式的矿池将会适度收取手续费来弥补其为各节点承担的收益不确定性风险;PROP 机制则根据节点贡献的股份按比例地分配比特币。矿池的出现是对比特币和区块链去中心化趋势的潜在威胁,如何设计合理的分配机制引导各节点合理地合作、避免出现因算力过度集中而导致的安全性问题是亟待解决的研究问题。2.5 合约层合约层封装区块链系统的各类脚本代码、算法以及由此生成的更为复杂的智能合约。如果说数据、网络和共识三个层次作为区块链底层「虚拟机」分别承担数据表示、数据传播和数据验证功能的话,合约层则是建立在区块链虚拟机之上的商业逻辑和算法,是实现区块链系统灵活编程和操作数据的基础。包括比特币在内的数字加密货币大多采用非图灵完备的简单脚本代码来编程控制交易过程,这也是智能合约的雏形。随着技术的发展,目前已经出现以太坊等图灵完备的可实现更为复杂和灵活的智能合约的脚本语言,使得区块链能够支持宏观金融和社会系统的诸多应用。本节将以比特币脚本为例,从技术角度简述合约层的基本技术和方法,关于智能合约的延伸内容将在第 5 节讨论。比特币采用一种简单的、基于堆栈的、从左向右处理的脚本语言,而一个脚本本质上是附着在比特币交易上的一组指令的列表。比特币交易依赖于两类脚本来加以验证,即锁定脚本和解锁脚本,二者的不同组合可在比特币交易中衍生出无限数量的控制条件。其中,锁定脚本是附着在交易输出值上的「障碍」,规定以后花费这笔交易输出的条件;解锁脚本则是满足被锁定脚本在一个输出上设定的花费条件的脚本,同时它将允许输出被消费。举例来说,大多数比特币交易均是采用接受者的公钥加密和私钥解密,因而其对应的P2PKH(Pay to Public Key Hash)标准交易脚本中的锁定脚本即是使用接受者的公钥实现阻止输出功能,而使用私钥对应的数字签名来加以解锁 [19]。比特币脚本系统可以实现灵活的交易控制,例如:通过规定某个时间段(如一周)作为解锁条件,可以实现延时支付;通过规定接受者和担保人必须共同私钥签名才能支配一笔比特币,可以实现担保交易;通过设计一种可根据外部信息源核查某概率事件是否发生的规则并作为解锁脚本附着在一定数量的比特币交易上,即可实现博彩和预测市场等类型的应用;通过设定 N 个私钥集合中至少提供 M 个私钥才可解锁,可实现 M - N 型多重签名,即 N个潜在接受者中至少有 M 个同意签名才可实现支付。多重签名可广泛应用于公司决策、财务监督、中介担保甚至遗产分配等场景。比特币脚本是智能合约的雏形,催生了人类历史上第一种可编程的全球性货币。然而,比特币脚本系统是非图灵完备的,其中不存在复杂循环和流控制,这在损失一定灵活性的同时能够极大地降低复杂性和不确定性,并能够避免因无限循环等逻辑炸弹而造成拒绝服务等类型的安全性攻击。为提高脚本系统的灵活性和可扩展性,研究者已经尝试在比特币协议之上叠加新的协议,以满足在区块链上构建更为复杂的智能合约的需求。以太坊已经研发出一套图灵完备的脚本语言,用户可基于以太坊构建任意复杂和精确定义的智能合约与去中心化应用,从而为基于区块链构建可编程的金融与社会系统奠定了基础 [4]。3. 区块链的应用场景由区块链独特的技术设计可见,区块链系统具有分布式高冗余存储、时序数据且不可篡改及伪造、去中心化信用、自动执行的智能合约、安全和隐私保护等显著的特点,这使得区块链技术不仅可以成功应用于数字加密货币领域,同时在经济、金融和社会系统中也存在广泛的应用场景。根据区块链技术应用的现状,本文将区块链目前的主要应用笼统地归纳为数字货币、数据存储、数据鉴证、金融交易、资产管理和选举投票共六个场景,并概述除数字货币外的五大应用场景以及区块链的三种应用模式。数据存储区块链的高冗余存储(每个节点存储一份数据)、去中心化、高安全性和隐私保护等特点使其特别适合存储和保护重要隐私数据,以避免因中心化机构遭受攻击或权限管理不当而造成的大规模数据丢失或泄露。与比特币交易数据类似地,任意数据均可通过哈希运算生成相应的 Merkle 树并打包记入区块链,通过系统内共识节点的算力和非对称加密技术来保证安全性。区块链的多重签名技术可以灵活配置数据访问的权限,例如必须获得指定 5 个人中 3 个人的私钥授权才可获得访问权限。目前,利用区块链来存储个人健康数据(如电子病历、基因数据等)是极具前景的应用领域,此外存储各类重要电子文件(视频、图片、文本等)乃至人类思想和意识等也有一定应用空间 [7]。数据鉴证区块链数据带有时间戳、由共识节点共同验证和记录、不可篡改和伪造,这些特点使得区块链可广泛应用于各类数据公证和审计场景。例如,区块链可以永久地安全存储由政府机构核发的各类许可证、登记表、执照、证明、认证和记录等,并可在任意时间点方便地证明某项数据的存在性和一定程度上的真实性。包括德勤在内的多家专业审计公司已经部署区块链技术来帮助其审计师实现低成本和高效地实时审计,Factom 公司则基于区块链设计了一套准确的、可核查的和不可更改的审计公证流程与方法 [26]。金融交易区块链技术与金融市场应用有非常高的契合度。区块链可以在去中心化系统中自发地产生信用,能够建立无中心机构信用背书的金融市场,从而在很大程度上实现了「金融脱媒」,这对第三方支付、资金托管等存在中介机构的商业模式来说是颠覆性的变革。在互联网金融领域,区块链特别适合或者已经应用于股权众筹、P2P 网络借贷和互联网保险等商业模式。证券和银行业务也是区块链的重要应用领域,传统证券交易需要经过中央结算机构、银行、证券公司和交易所等中心机构的多重协调,而利用区块链自动化智能合约和可编程的特点,能够极大地降低成本和提高效率,避免繁琐的中心化清算交割过程,实现方便快捷的金融产品交易。同时,区块链和比特币的即时到帐的特点可使得银行实现比 SWIFT 代码体系更为快捷、经济和安全的跨境转账,这也是目前 R3CEV 和纳斯达克等各大银行、证券商和金融机构相继投入区块链技术研发的重要原因。资产管理区块链在资产管理领域的应用具有广泛前景,能够实现有形和无形资产的确权、授权和实时监控。对于无形资产来说,基于时间戳技术和不可篡改等特点,可以将区块链技术应用于知识产权保护、域名管理、积分管理等领域。而对有形资产来说,通过结合物联网技术为资产设计唯一标识并部署到区块链上,能够形成「数字智能资产」,实现基于区块链的分布式资产授权和控制。例如,通过对房屋、车辆等实物资产的区块链密钥授权,可以基于特定权限来发放和回收资产的使用权,有助于 Airbnb 等房屋租赁或车辆租赁等商业模式实现自动化的资产交接。通过结合物联网的资产标记和识别技术,还可以利用区块链实现灵活的供应链管理和产品溯源等功能。选举投票投票是区块链技术在政治事务中的代表性应用。基于区块链的分布式共识验证、不可篡改等特点,可以低成本高效地实现政治选举、企业股东投票等应用。同时,区块链也支持用户个体对特定议题的投票。例如,通过记录用户对特定事件是否发生的投票,可以将区块链应用于博彩和预测市场等场景 [27]。通过记录用户对特定产品的投票评分与建议,可以实现大规模用户众包设计产品的「社会制造」模式等。根据实际应用场景和需求,区块链技术已经演化出三种应用模式,即公共链(Public Blockchain)、联盟链(Consortium Blockchain)和私有链(Private Blockchain):公共链是完全去中心化的区块链,分布式系统的任何节点均可参与链上数据的读写、验证和共识过程,并根据其 PoW 或 PoS 贡献获得相应的经济激励。比特币是公共链的典型代表。联盟链则是部分去中心化(或称多中心化)的区块链,适用于多个实体构成的组织或联盟,其共识过程受到预定义的一组节点控制,例如生成区块需要获得 10 个预选的共识节点中的 5 个节点确认。私有链则是完全中心化的区块链,适用于特定机构的内部数据管理与审计等,其写入权限由中心机构控制,而读取权限可视需求有选择性地对外开放。需要说明的是,由于去中心化程度不同,联盟链和私有链可能不完全符合第 2 节提出的区块链模型,例如,中心化程度较高的区块链可能不需要设计激励层中的经济激励等。4. 区块链的现存问题作为近年来兴起并快速发展的新技术,区块链必然会面临各种制约其发展的问题和障碍。本节将从安全、效率、资源和博弈四方面概述区块链技术有待解决的问题。4.1 安全问题安全性威胁是区块链迄今为止所面临的最重要的问题。其中,基于 PoW 共识过程的区块链主要面临的是 51% 攻击问题,即节点通过掌握全网超过 51% 的算力就有能力成功篡改和伪造区块链数据。以比特币为例,据统计中国大型矿池的算力已占全网总算力的 60% 以上,理论上这些矿池可以通过合作实施 51% 攻击,从而实现比特币的双重支付 [1]。虽然实际系统中为掌握全网 51% 算力所需的成本投入远超成功实施攻击后的收益,但 51% 攻击的安全性威胁始终存在。基于 PoS 共识过程在一定程度上解决了51%攻击问题,但同时也引入了区块分叉时的N@S(Nothing at Stake)攻击问题。研究者已经提出通过构造同时依赖高算力和高内存的 PoW 共识算法来部分解决 51% 攻击问题 [4],更为安全和有效的共识机制尚有待于更加深入的研究和设计。区块链的非对称加密机制也将随着数学、密码学和计算技术的发展而变的越来越脆弱。据估计,以目前天河二号的算力来说,产生比特币 SHA256 哈希算法的一个哈希碰撞大约需要 248 年,但随着量子计算机等新计算技术的发展,未来非对称加密算法具有一定的破解可能性,这也是区块链技术面临的潜在安全威胁。区块链的隐私保护也存在安全性风险。区块链系统内各节点并非完全匿名,而是通过类似电子邮件地址的地址标识(例如比特币公钥地址)来实现数据传输。虽然地址标识并未直接与真实世界的人物身份相关联,但区块链数据是完全公开透明的,随着各类反匿名身份甄别技术的发展,实现部分重点目标的定位和识别仍是有可能的。4.2 效率问题区块链效率也是制约其应用的重要因素。首先是区块膨胀问题:区块链要求系统内每个节点保存一份数据备份,这对于日益增长的海量数据存储来说是极为困难的。以比特币为例,完全同步自创世区块至今的区块数据需要约 60 GB 存储空间,虽然轻量级节点可部分解决此问题,但适用于更大规模的工业级解决方案仍有待研发 [28]。其次是交易效率问题:比特币区块链目前每秒仅能处理 7 笔交易,这极大地限制了区块链在大多数金融系统高频交易场景中的应用(例如 VISA 信用卡每秒最多可处理 10000 笔交易)[1]。最后是交易确认时间问题:比特币区块生成时间为 10 分钟,因而交易确认时间一般为 10 分钟,这在一定程度上限制了比特币在小额交易和时间敏感交易中的应用。4.3 资源问题PoW 共识过程高度依赖区块链网络节点贡献的算力,这些算力主要用于解决 SHA256 哈希和随机数搜索,除此之外并不产生任何实际社会价值,因而一般意义上认为这些算力资源是被「浪费」掉了,同时被浪费掉的还有大量的电力资源。随着比特币的日益普及和专业挖矿设备的出现,比特币生态圈已经在资本和设备方面呈现出明显的军备竞赛态势,逐渐成为高耗能的资本密集型行业,进一步凸显了资源消耗问题的重要性。因此,如何能有效汇集分布式节点的网络算力来解决实际问题,是区块链技术需要解决的重要问题。研究者目前已经开始尝试解决此问题,例如 Primecoin(质数币)要求各节点在共识过程中找到素数的最长链条(坎宁安链和双向双链)而非无意义的 SHA256 哈希值 [29]。未来的潜在发展趋势是设计行之有效的交互机制来汇聚和利用分布式共识节点的群体智能,以辅助解决大规模的实际问题。4.4 博弈问题区块链网络作为去中心化的分布式系统,其各节点在交互过程中不可避免地会存在相互竞争与合作的博弈关系,这在比特币挖矿过程中尤为明显。通常来说,比特币矿池间可以通过相互合作保持各自稳定的收益。然而,矿池可以通过称为区块截留攻击(Block with Holding Attacks)的方式、通过伪装为对手矿池的矿工、享受对手矿池的收益但不实际贡献完整工作量证明来攻击其他矿池,从而降低对手矿池的收益。如果矿池相互攻击,则双方获得的收益均少于不攻击对方的收益。当矿池收益函数满足特定条件时,这种攻击和竞争将会造成「囚徒困境」博弈结局 [30]。如何设计合理的惩罚函数来抑制非理性竞争、使得合作成为重复性矿池博弈的稳定均衡解,尚需进一步深入研究。此外,正如前文提到的,区块链共识过程本质上是众包过程,如何设计激励相容的共识机制,使得去中心化系统中的自利节点能够自发地实施区块数据的验证和记账工作,并提高系统内非理性行为的成本以抑制安全性攻击和威胁,是区块链有待解决的重要科学问题。5. 基于区块链的智能合约智能合约概念最早在 1994 年由学者 Nick Szabo 提出,最初被定义为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,其设计初衷是希望通过将智能合约内置到物理实体来创造各种灵活可控的智能资产。由于计算手段的落后和应用场景的缺失,智能合约并未受到研究者的广泛关注。区块链技术的出现重新定义了智能合约。智能合约是区块链的核心构成要素(合约层),是由事件驱动的、具有状态的、运行在可复制的共享区块链数据账本上的计算机程序,能够实现主动或被动的处理数据,接受、储存和发送价值,以及控制和管理各类链上智能资产等功能。智能合约作为一种嵌入式程序化合约,可以内置在任何区块链数据、交易、有形或无形资产上,形成可编程控制的软件定义的系统、市场和资产。智能合约不仅为传统金融资产的发行、交易、创造和管理提供了创新性的解决方案,同时能够在社会系统中的资产管理、合同管理、监管执法等事务中发挥重要作用。具体说来,智能合约是一组情景-应对型的程序化规则和逻辑,是部署在区块链上的去中心化、可信共享的程序代码。智能合约同样具有区块链数据的一般特征,如分布式记录、存储和验证,不可篡改和伪造等。签署合约的各参与方就合约内容、违约条件、违约责任和外部核查数据源达成一致,必要时检查和测试合约代码以确保无误后,以智能合约的形式部署在区块链上,即可不依赖任何中心机构地自动化代表各签署方执行合约。智能合约的可编程特性使得签署方可以增加任意复杂的条款。图 5 智能合约的运作机理智能合约的运作机理如图 5 所示:通常情况下,智能合约经各方签署后,以程序代码的形式附着在区块链数据(例如一笔比特币交易)上,经 P2P 网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景(如到达特定时间或发生特定事件等)、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态,并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。区块链和智能合约有极为广阔的应用场景。例如,互联网金融领域的股权众筹或 P2P 网络借贷等商业模式可以通过区块链和智能合约加以实现。传统方式是通过股权众筹或 P2P 借贷的交易所或网络平台作为中心机构完成资金募集、管理和投资,实际操作过程中容易出现因中心机构的信用缺失而导致的资金风险。利用智能合约,这些功能均可以封装在去中心化可信的区块链上自动执行。区块链可记录每一笔融资,当成功达到特定融资额度时计算每个投资人的股权份额,或在一段时间内未达到融资额度时自动将资金退还给投资人。再如,通过将房屋和车辆等实体资产进行非对称加密,并嵌入含有特定访问控制规则的智能合约后部署在区块链上,使用者符合特定的访问权限或执行特定操作(如付款)后就可使用这些资产,这能够有效解决房屋或车辆租赁商业模式中资产交接和使用许可方面的痛点。智能合约具有自治、自足和去中心化等特征:自治表示合约一旦启动就会自动运行,而不需要其他签署方进行任何干预;自足则意味着合约能够通过提供服务或发行资产来获取资金,并在需要时使用这些资金;去中心化则意味着智能合约是由去中心化存储和验证的程序代码而非中心化实体来保障执行的合约,能在很大程度上保证合约的公平和公正性 [1]。智能合约对于区块链技术来说具有重要的意义:一方面,智能合约是区块链的激活器,为静态的底层区块链数据赋予了灵活可编程的机制和算法,并为构建区块链 2.0 和 3.0 时代的可编程金融系统与社会系统奠定了基础;另一方面,智能合约的自动化和可编程特性使其可封装分布式区块链系统中各节点的复杂行为,成为区块链构成的虚拟世界中的软件代理机器人,这有助于促进区块链技术在各类分布式人工智能系统中的应用,使得基于区块链技术构建各类去中心化应用(Decentralized Application,Dapp)、去中心化自治组织(Decentralized Autonomous Organization,DAO)、去中心化自治公司(Decentralized Autonomous Corporation,DAC)甚至去中心化自治社会(Decentralized Autonomous Society,DAS)成为可能。就现状而言,区块链和智能合约技术的主要发展趋势是由自动化向智能化方向演化。现存的各类智能合约及其应用的本质逻辑大多仍是根据预定义场景的「IF-THEN」类型的条件响应规则,能够满足目前自动化交易和数据处理的需求。未来的智能合约应具备根据未知场景的「WHAT - IF」推演、计算实验和一定程度上的自主决策功能,从而实现由目前「自动化」合约向真正的「智能」合约的飞跃 [31-32]。6. 区块链驱动的平行社会互联网近年来的迅猛发展及其与物理世界的深度耦合与强力反馈,已经根本性地改变了现代社会的生产、生活与管理决策模式,形成了现实物理世界-虚拟网络空间紧密耦合、虚实互动和协同演化的平行社会空间,催生了「互联网+」和工业 4.0 等一系列国家战略。未来社会的发展趋势则必将从物理 + 网络的 CPS 实际世界(Cyber-Physical Systems,CPS)走向精神层面的人工世界,形成物理 + 网络 + 人工的人-机-物一体化的三元耦合系统,称为社会物理信息系统(Cyber-Physical-Social Systems,CPSS)。目前,基于 CPSS 的平行社会已现端倪,其核心和本质特征是虚实互动与平行演化 [33]。区块链是实现 CPSS 平行社会的基础架构之一,其主要贡献是为分布式社会系统和分布式人工智能研究提供了一套行之有效的去中心化的数据结构、交互机制和计算模式,并为实现平行社会奠定了坚实的数据基础和信用基础:就数据基础而言,管理学家爱德华戴明曾说过:除了上帝,所有人必须以数据说话。然而在中心化社会系统中,数据通常掌握在政府和大型企业等「少数人」手中,为少数人「说话」,其公正性、权威性甚至安全性可能都无法保证。区块链数据则通过高度冗余的分布式节点存储,掌握在「所有人」手中,能够做到真正的「数据民主」。就信用基础而言,中心化社会系统因其高度工程复杂性和社会复杂性而不可避免地会存在「默顿系统」的特性,即不确定性、多样性和复杂性,社会系统中的中心机构和规则制定者可能会因个体利益而出现失信行为。区块链技术有助于实现软件定义的社会系统,其基本理念就是剔除中心化机构、将不可预测的行为以智能合约的程序化代码形式提前部署和固化在区块链数据中,事后不可伪造和篡改并自动化执行,从而在一定程度上能够将「默顿」社会系统转化为可全面观察、可主动控制、可精确预测的「牛顿」社会系统 [34]。ACP(人工社会 Artiflcial Societies、计算实验 Computational Experiments 和平行执行 Parallel Execution)方法是迄今为止平行社会管理领域唯一成体系化的、完整的研究框架,是复杂性科学在新时代平行社会环境下的逻辑延展和创新[35]。ACP 方法可以自然地与区块链技术相结合,实现区块链驱动的平行社会管理:首先,区块链的 P2P 组网、分布式共识协作和基于贡献的经济激励等机制本身就是分布式社会系统的自然建模,其中每个节点都将作为分布式系统中的一个自主和自治的智能体(Agent)。随着区块链生态体系的完善,区块链各共识节点和日益复杂与自治的智能合约将通过参与各种形式的 Dapp,形成特定组织形式的 DAC 和 DAO,最终形成 DAS,即 ACP 中的人工社会 [36]。其次,智能合约的可编程特性使得区块链可进行各种「WHAT - IF」类型的虚拟实验设计、场景推演和结果评估,通过这种计算实验过程获得并自动或半自动地执行最优决策。最后,区块链与物联网等相结合形成的智能资产使得联通现实物理世界和虚拟网络空间成为可能,并可通过真实和人工社会系统的虚实互动和平行调谐实现社会管理和决策的协同优化。不难预见,未来现实物理世界的实体资产都登记为链上智能资产的时候,就是区块链驱动的平行社会到来之时。7. 结束语随着以比特币为代表的数字加密货币的强势崛起,新兴的区块链技术逐渐成为学术界和产业界的热点研究课题。区块链技术的去中心化信用、不可篡改和可编程等特点,使其在数字加密货币、金融和社会系统中有广泛的应用前景。然而,与蓬勃发展的区块链商业应用相比,区块链的基础理论和技术研究仍处于起步阶段,许多更为本质性的、对区块链产业发展至关重要的科学问题亟待研究跟进。本文系统地梳理了区块链技术的基本原理、技术、方法与应用,以期为未来研究提供有益的启发与借鉴。参考文献作者简介袁勇博士,中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室副研究员。2008 年于山东科技大学获得计算机软件与理论专业博士学位。主要研究方向为商务智能与计算广告学。
王飞跃教授,中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室研究员,国防科技大学军事计算实验与平行系统技术中心教授。主要研究方向为智能系统和复杂系统的建模、分析与控制。
来源:自动化学报本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自微信公众号。原始发表:2018-02-20,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除区块链人工智能分布式本文分享自 专知 微信公众号,前往查看如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。本文参与 腾讯云自媒体分享计划 ,欢迎热爱写作的你一起参与!区块链人工智能分布式评论登录后参与评论0 条评论热度最新登录 后参与评论推荐阅读LV.关注文章0获赞0相关产品与服务区块链云链聚未来,协同无边界。腾讯云区块链作为中国领先的区块链服务平台和技术提供商,致力于构建技术、数据、价值、产业互联互通的区块链基础设施,引领区块链底层技术及行业应用创新,助力传统产业转型升级,推动实体经济与数字经济深度融合。产品介绍2024新春采购节领券社区专栏文章阅读清单互动问答技术沙龙技术视频团队主页腾讯云TI平台活动自媒体分享计划邀请作者入驻自荐上首页技术竞赛资源技术周刊社区标签开发者手册开发者实验室关于社区规范免责声明联系我们友情链接腾讯云开发者扫码关注腾讯云开发者领取腾讯云代金券热门产品域名注册云服务器区块链服务消息队列网络加速云数据库域名解析云存储视频直播热门推荐人脸识别腾讯会议企业云CDN加速视频通话图像分析MySQL 数据库SSL 证书语音识别更多推荐数据安全负载均衡短信文字识别云点播商标注册小程序开发网站监控数据迁移Copyright © 2013 - 2024 Tencent Cloud. All Rights Reserved. 腾讯云 版权所有 深圳市腾讯计算机系统有限公司 ICP备案/许可证号:粤B2-20090059 深公网安备号 44030502008569腾讯云计算(北京)有限责任公司 京ICP证150476号 | 京ICP备11018762号 | 京公网安备号11010802020287问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档Copyright © 2013 - 2024 Tencent Cloud.All Rights Reserved. 腾讯云 版权所有登录 后参与评论00
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区块链:通往Web3.0的高速公路
2022-08-30 01:15:38 来源: 新民周刊
上海
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Web3.0是什么? 等等,元宇宙和NFT还没搞清楚,Web3.0和DAO又强势来袭了?! 没错,它是2022年最火的赛道,无数机构与创业者涌入其中。 如果用一句话来形容Web3.0,可以说它是——价值互联网。 近日,中国工程院院士、中国互联网协会咨询委员会主任邬贺铨在一次演讲中谈到了自己对Web 3.0、元宇宙等热门话题的理解。他表示,Web 3.0只是Web 2.0的演进版本,还承担不了作为下一代互联网的重任。元宇宙还是个小众市场,前景还不够清晰,也无法代表下一代互联网。 另外一位工程院院士谭建荣,则在刚刚结束的世界5G大会前瞻论坛上发表了《元宇宙:从概念到产业关键技术与发现趋势》的主题演讲。他表示,元宇宙将推动进入第三代互联网,从PC互联网到移动互联网,再到元宇宙互联网,元宇宙将推动互联网进入Web3.0时代。 业内大咖都对Web3.0的未来发展产生了严重分歧,更别说我们普通人了。不过这也侧面印证了一个事实,那就是Web3.0太前沿了,它所代表的未来实在太过颠覆我们以往的认知,以至于我们可能根本无法接受它。 互联网从50年代末开始有了发展雏形,差不多花了12年时间,直到1969年美国加州大学洛杉矶分校第一节点与斯坦福研究院第二节点的连通,互联网才正式诞生。又过了12年,能够为科学家提供互联网服务(主要是电子邮件服务)的网络才慢慢建立起来。 1982年,人们第一次提出了关于互联网的定义—— Internet是通过使用传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)连接起来的一组网络。随后,不同国家开始相继接入Internet,并在高校间掀起一股接入浪潮。 又经过近十年的发展,Internet才开始引起商业界和新闻媒体的注意。1993年,电话拨号上网开始出现,基于互联网的各种应用开始层出不穷。及至1994年,互联网成立25周年的时候,它才真正和普通人的生活发生了关联。 而以比特币为代表的区块链技术,发展到今年也不过刚刚13年。尽管现在技术迭代的时间非常之快,常常有一日千里之感,但可以想见,以目前人类科技水平的发展来看,Web3.0真正来到我们的生活之中,还有很长的一段路要走。 也许有人会说,Web2.0就挺好的呀,为啥要进入Web3.0呢?今天,我们就来试图以最通俗的语言来解释一下,什么是Web3.0,为什么我们需要它,以及实现它的最核心技术——区块链。为什么需要Web3.0? 要解释Web3.0是什么,首先需要从Web1.0入手。 Web1.0出现在20世纪90年代。那时互联网刚刚开始普及,由于技术和硬件发展的限制,用户只能通过网站接收信息。如果你是互联网早期冲浪者,一定还记得风靡一时的搜狐、网易、新浪等门户网站,你能做的仅仅是搜索和浏览,像评论和点赞这样的交互,在web 1.0世界根本就不存在。上图:2021年2月27日,树图公链1.0在主线上网120天后召开发布会。上图:树图的办公室可以无死角欣赏黄浦江美景。 Web 2.0时代就是我们当下所处的时代,在web 2.0时代,信息的传播者由原先较为单一的商户变成了所有人。信息的传播渠道也由原来的浏览器网页变成了各式各样的平台。这些平台既发布信息,也有大量用户自发创作的内容。信息的表现形式不仅有传统的网页上的图文信息,还有更加丰富的音频视频,用户与互联网的关系不再局限于简单被动阅读,而是变成了双向的。一方面用户可以创建自己的内容,并通过在互联网上发布内容获得一定的收益;另一方面平台依托用户创造的内容,吸引更为多元庞大的用户群。 想想现在爆火的短视频平台就更加容易理解Web2.0的运行模式。你不仅可以接受资讯、发表自己的观点,还可以自行发布自己创作的内容赚取收益,而且平台还会根据你的使用习惯,精准而个性化地推送给你相关内容。 那么,问题就来啦。大量的通信信息和商业活动慢慢地都集中到了少数科技巨头旗下的封闭平台上,平台依靠用户的创作赚取了绝大部分收益(少量分发给了内容创作者),而且平台几乎拥有任意处置的权利,包括但不限于限制你的流量、删除你的视频,甚至删除你的账号。总而言之,Web2.0的特点就是高度中心化。用户创造内容,平台拥有这些内容。还可以控制这些内容以什么样的方式展示给其他用户,获得收益之后,平台去重新分配利益,而且想怎么改规则就怎么改规则,作为普通用户,完全没有讨价还价的余地。这么看来,是不是觉得这个游戏规则应该改一改了? 具体来说,在Web1.0和Web2.0时代用户虽然可以免费使用服务,且在早期引流时还会得到优惠券和消费红包类的福利,但用户数据会被互联网平台占有甚至垄断,用户作为生态的重要参与者和贡献者无法从中获益。发展到现在,Web2.0已经呈现出了传播端过剩、渠道过载、用户注意力短缺、无法满足使用的价值需求等问题。 可以说,承载着人们对于Web2.0中种种问题的不满而诞生了Web 3.0这一概念。与其说 Web3.0是即将到来的下一代互联网,倒不如说它是人们理想形态的互联网。因此也可以把web 3.0理解为去除了当下Web2.0所有缺点的美丽新世界。 到了Web3.0时代,用户将享有真正的数据自主权。彼时,个人信息将成为用户自主掌控的数据资产。在Web3.0时代,我们不再需要设置各种账号和密码,不用担心忘记各个平台规则不一的密码,更不用回答为了找回密码而设置的灵魂之问:“你的初中同桌叫什么?”“你的初恋叫什么”……你既不需要记住各个平台的账户名和密码,也不需要担心账户名和密码被泄露的问题,而是通过私钥或助记词管理统一的区块链账户,作为与Web3.0交互的数字身份。 处于Web2.0时代的你一定经历过大数据推荐、大数据杀熟或者数据监听。比如上午看过的机票多点了几次,在下午回来看时就发现价格暴涨;经常吃的外卖越吃越贵;在逛电商平台时推荐的都是你平时搜索过的,甚至是和朋友聊天时聊过的东西。 在Web 2.0世界里,平台似乎对你无所不知,对你的喜好,你的消费水平,甚至你的感情状况都一清二楚。这是平台基于对用户数据的长期积累和分析实现的。平台可以通过你的数据获得更多收益,例如像特定的用户群投放特定的广告,从而获得广告收益。在这个过程中,你既被窥探了隐私,又无法从中获取任何提成。 而在Web3.0时代,基于区块链技术的数据确权与授权将改善数据归头部平台私藏的情况。用户掌握个人数据的使用权和所有权,个人隐私可以得到很好的保护。网站或平台对用户数据的获取必须要获得用户的许可,一切不再以平台为中心,而是以用户为中心,形成去中心化的格局。 在Web3.0的时代,我们只需要一个DID,也就是钱包地址,就可以在这个世界畅行无阻。我们个人的所有链上信息、经历都可以得到数字认证,可以跨越任意平台,用户可以在数据产生、访问、流转和交易中真正获益,使自己的数据不再是互联网平台的免费资源。传统的赚钱方式是工作赚钱,未来可能是人的任何一种链上行为都可能产生经济收益。 赚钱最终还是来源于“创造了价值”,只是这种价值的形式跟传统意义上的生产工作不一样。本质上,Web3.0 使创造者可以更方便地从他们创造的知识、数据、信息获得收益,玩游戏赚钱,学习赚钱,创造赚钱……每一个人既是元宇宙的消费者,也是生产者。 如果说Web1.0为“可读”(read)时代,Web2.0为“可读+可写”(read+write)时代,那么Web3.0将是“可读+可写+拥有”(read+write+own)的全新时代。Web1.0是过去,解决用户浏览内容的问题,Web2.0是现在,解决用户创造内容的问题,Web3.0是未来,将解决用户信息安全和内容所有权的问题。Web3.0不仅是智能互联网,而且是立体全息的价值互联网。 当然,眼下对Web3.0美丽新世界的描述都带有某种乌托邦的性质,它的发展与人们的愿景还存在着一定的差距,这也让它遭遇了许多来自现实世界的质疑和批判。不过,任何以颠覆者的姿态出现的新生事物,总会遭到旧势力的顽强抵抗。它究竟会走向何方,且让时间来给出答案。谁是幕后推手? Web3.0的核心技术是区块链公链技术。作为元宇宙和Web3.0的底层技术,只有掌握了区块链技术才能实现Web3.0。 区块链和比特币并非新兴概念。早在2008年10月31日,一个网名叫Satoshi Nakamoto的使用者,也就是我们所说的中本聪发表了一篇名为《比特币:一种点对点的电子现金系统》的论文,文中描述了一个基于P2P网络、加密、区块链等技术的点对点的电子现金支付系统。这是比特币以及区块链的概念被首次提出。 2009年1月3日,在位于芬兰赫尔辛基的服务器上,中本聪生成了序号为0的第一个比特币区块,也就是创世区块(Genesis Block),同时在互联网上线了比特币网络,将比特币落地实现为一个实际运行的区块链系统。 2009年1月9日序号为1的区块生成,并与创世区块相连接,形成了第一条链。这标志着区块链正式诞生。 简单来说,我们可以把区块链理解为一串包含交易信息的数据块按照时间顺序有序连接组成的链表结构。区块链以点对点网络为基础,在区块链网络中每个节点都会处理交易,并以工作量为证明进行投票。投票结果也就是所谓的“共识”。在共识达成之后便会更新分布式,每个节点都会维护自己的账本记录。每个节点的数据都是独立记录和存储的,共识的制定也源于节点的工作量证明。在区块链网络中,不存在任何“中央机构”去限制节点的正常操作。这也是为什么我们称区块链是完全去中心化的。 如果有恶意节点篡改已上链的数据,那么需要同时控制系统中超过51%的节点来提供工作量证明。而这对于一个节点众多且分布广泛的区块链网络来说,几乎是不可能实现的。用一个简单的例子来说明这个问题。比如,如何证明我借给你100元钱?通常有两种方法。一种方法是在我借给你100元钱时,有一个德高望重的长者监督。长者见证了这个过程,而长者的可信度是很高的,于是大家都相信我借给了你100元钱。 另一种方法是长者不一定一直都在,于是我找了100个普通人见证这个过程。这100个人虽然可信度存疑,但是如果你想赖掉这100元钱,至少要让其中的大部分人改变想法,而这会付出相当大的成本。 通过这个例子我们就可以看出来,区块链结构带来的独特特性——去中心化和信息不可篡改(安全性)。 不管怎么说,从区块链1.0时代诞生的比特币,到目前世界范围内使用最广泛的公链——以太坊,区块链技术已经进入2.0时代。比特币更像是一种合法性尚未实现的货币替代系统;而以太坊则是一个具有生态性的、可大规模应用的智能合约平台,实现从数字现金到数字资产管理的转变。 Web3.0作为一个新兴概念,想要实现初期的快速发展,离不开大量的资金投入。从这个角度讲,资本是个好东西! 自从有Web3.0这个赛道以来,2021年是资本出手最为阔绰的一年。根据Galaxy Digital 2021年12月报告,截至2021年年底,风险投资公司对加密行业和Web3.0相关企业的投资规模高达330亿美元,该年投资规模超过了往年对此领域投资规模的总和。其中,在2021年第四季度,加密、区块链领域的企业的平均估值为7000万美元。与其他传统风险投资领域的2900万美元相比,高出了141%。过高的估值除了显示区块链、加密、Web3.0行业更受风险投资的追捧和企业青睐,也意味着在区块链、加密、Web3.0 行业投资市场的竞争更加激烈。上图:树图员工庆祝树图公有链主网第三阶段 (Tethys) 上线。 对于web 3.0领域的资金规模来说,目前Web3.0领域并不缺乏资本,甚至呈现出了资本间互相“抢地盘”的状况。根据The Block Research发布的《2022年数字资产展望》报告,加密和区块链领域在2021年通过1703笔投资总共得到了251亿美元,这比从2015年—2020年六年的总和还多,其中比较活跃的资本除了专注于加密领域的新兴资本,也不乏一些在Web 2.0时代就已经声名显赫的资本巨舰,如红杉资本。 赫赫有名的红杉资本对Web3.0的布局并不算早,但其影响力不容小觑。甚至很多人开始认真思考“什么是Web3.0”“什么是DAO”这两个问题,就是从红杉资本的推特账户改简介开始的。 2021年12月8日,红山资本将其官方推特账户的简介从“帮助有冒险精神的人创建伟大的公司”改为“从想法到落地,我们帮助富有冒险精神的人来打造伟大的DAO”。其中,“buidl”(意思是持续建设)的拼写借用了Web3.0圈内的说法“hodl”,意思是拿住别卖。一时间,“红杉资本改简介”“红杉资本入局Web3.0”的言论满天飞,实实在在地吸引了一大批从未听说过Web3.0的传统互联网人,让他们把目光都聚焦到相关的区块链加密领域,红杉资本的这一举动无意间成为了让Web3.0进入公众讨论领域的重要推手。 虽然红杉资本很快又把推特账户的简介改回去了,但是在Web3.0领域的布局却是实打实的。仅在2021年这一年之内,在红山资本公开披露的投资金额中,最多的91笔投资中,与区块链相关的投资就有10笔。2022年刚开始,红杉印度又领投了Web3.0基础设施、Layer2龙头项目Polygon。树图区块链横空出世 人们对Web3.0寄予了许多期待,其中打破Web2.0的垄断格局是这些期待中最为宏伟的终极目标,尤其是打破平台型企业的垄断。其实,与其说垄断是Web2.0的弊端,不如说它本质上是中心化的弊端。而此类情况在以“去中心化”为精神内核的Web3.0世界中是完全不会发生的。 在Web3.0的应用里,我们常常可以听到“生态”这个词语,一条区块链发展的好坏与其链上生态繁荣与否有着很密切的关系。通常判断繁荣程度的标准就是应用的丰富性和易用性。不同于Web 2.0世界中少数巨头各自抢占地盘,在Web3.0的世界里,公链通常会鼓励生态项目多元发展,营造公平和公开的竞争环境。跨链工具的出现和成熟,让各条公链愈发处于和谐共处合作共进的状态。 作为上海科创中心建设中新型研发机构的“探索者”之一,上海树图区块链研究院团队紧紧抓住计算机中心化系统向去中心化系统迭代的历史机遇,开始研发Conflux区块链底层“开源”系统公链。树图使用“中国原创”区块链底层操作系统,不仅成为了性能全球最为领先的完全去中心化区块链底层公链系统,同时打破由欧美国家在计算机底层技术代码的垄断,成为世界公认的第三代公有链。 2020年10月29日,“Conflux树图区块链公链系统1.0”上线,在不牺牲安全性和去中心化程度前提下,突破了区块链公链在交易吞吐量(TPS)和确认时间(Confirmation Latency)的系统性能瓶颈,达到每秒可处理3000笔以上交易,23秒即可确认交易,是第一代公链“比特币”系统的428倍,第二代公链“以太坊”系统的75倍,将现有计算机硬件物理性能用到了极致。“Conflux树图区块链公链系统1.0”实现了性能领跑全球,动态节点数量稳居世界前三,令世界瞩目。 上海树图区块链研究院CTO伍鸣指出,长期以来,区块链系统的性能一直是制约其发展和普及的瓶颈,特别是公有链,由于性能的限制,用户之间必须互相竞价,价高者才能把自己的交易记录到区块链上。这样的使用体验就像我们刚刚能用手机上网的时候,又贵又慢,高昂的费用将很多潜在用户挡在门外,也扼杀了无数潜在的区块链应用。 目前全球最有代表性的两个公链是比特币系统和以太坊系统。比特币每秒最多能处理7笔交易,每笔交易(不算排队等待上链的时间)上链以后还需要大约1小时才能确认;以太坊每秒能处理30—40笔交易,交易确认时间是10分钟。作为对比,我们日常用的Visa支付系统实际吞吐量是每秒处理1500至3000笔交易,确认时间大约10秒钟。 “所以比特币和以太坊的使用体验距离广泛赋能各行各业还有很远的距离。 Conflux树图公有链系统1.0版本,实现了每秒处理超过3000笔交易的吞吐量,并将交易确认时间压缩到30秒以内,使用体验已经接近传统的中心化系统,足以承载大规模的区块链应用。”伍鸣表示。 时隔一年,2022年2月,树图研究院又发布了领跑全球的“Conflux树图区块链公链系统2.0”,拥有了更强的安全性、兼容性和适用性,为中国及世界数字经济发展及各种形态的“元宇宙”“Web3.0”提供安全坚实的数字底座。 截至目前,树图公有链上的账户数已经超过2000万个,系统智能合约部署数量近12000个,日处理交易达30万—50万笔。用户遍布中国、日本、北美、欧洲、东南亚等各个国家和地区。涌现出70多个Web3.0相关的生态企业,合作品牌/IP超过260个,发布符合标准的数字证书/藏品发行总量超过460万。生态企业服务的客户包括中国青年报、解放日报、环球时报、西安博物院、敦煌美术院、南京市博物总馆、清华大学、航天探维、淘宝、风语筑、LVHM Global、麦当劳、联合利华、奈雪的茶、奥利奥、安慕希、来伊份、王老吉、美的、娇韵诗、乐华娱乐、爱奇艺、开心麻花、哇唧唧哇、华策集团、欢娱影视、湖南卫视、秦时明月、周杰伦、方文山、吴宣仪…… 过去一年,来自不同领域的企业都在寻求与树图的合作,这条世界第三代公有链迎来了应用爆发期。2022年1月,全球公有链在民生领域的“第一单”开启应用——由上海市房地产经纪行业协会、上海树图区块链研究院联手推出“房屋租赁服务平台”,约3000套公租房信息将陆续“上链”。由于区块链过程透明、不可篡改的特性,这个公租房网络平台的房源信息不会被房产中介扭曲,让房东和租客从中受益。 可以预见的未来是,树图区块链系统底层技术将大范围支撑“元宇宙”与“Web3.0”产业,横向、纵向释放VR、AR、游戏、人工智能等相关数字信息产业产能,助力数字治理转型、数字经济的集约式跨越增长。 纵观这两年区块链的发展,很多国家和地区都出现了引以为傲的公链项目,像Solona、Polygon、Avax、Tezos这些都取得了不小的成绩。而国内的树图区块链因为诞生在上海,同时也被称为“上海链”。业内人士指出,树图链在整体技术上已经相当的成熟,整个生态也比较完善,突破了公有链性能瓶颈的树图区块链技术,解决了区块链科技领域的最核心问题。这一技术突破,推动了需要与区块链系统高频交互的应用,可以使用更安全的且共识统一的公有链技术。避免因联盟链技术共识协议的不同,容易形成“链孤岛”的技术陷阱。更为重要的是,让中国在国际公有链竞争中获得优势,抢占制定公有链技术规则的一席之地。 特别值得一提的是,树图凭借区块链公链底层技术的突破,全球区块链技术领跑的地位,获得IEEE标准委员会的认可,主导IEEE P3217标准的制定——技术的世界,同样只有领先者才有资格参与规则和标准的制定。 IEEE P3217 国际区块链系统应用接口规范标准的制定,将定义和规范区块链系统的区块链层和应用层之间的交互接口,将应用层开发者从底层共识系统的细节中解放出来,只需专注于业务逻辑而不必熟悉各个区块链系统的差异,从而大幅提升跨平台开发、部署、运行和维护区块链应用的效率,对整个区块链行业的格局和长期发展具有深远的影响。(记者 陈冰)链接:Web3.0涉及哪些技术? Web3.0技术方向包含了区块链、人工智能、大数据等技术创新和DAO(Decentralized Autonomous Organization即用户共识社区)网络组织模式创新。 此外,Web3.0还需要包括沉浸式AR/VR终端、脑机接口、触觉手套、触觉紧身衣等先进设备,以及虚拟化身(Avatar)、动作捕捉、手势识别、空间感知、数字孪生等相关技术。 具体来讲,元宇宙是上层建筑,Web3.0是基础设施。Web3.0是技术发展方向的未来,元宇宙是应用场景和生活方式的未来,二者之间是相辅相成、一体两面的依存关系。在元宇宙中,AR/VR解决元宇宙前端的技术需要,而Web3.0在后端提供强有力的技术支撑。※版权作品,未经新民周刊授权,严禁转载,违者将被追究法律责任。
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央视新闻客户端 2024-03-10 22:57:54
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太原师范规定“博士五年未升副教授转岗后勤保卫”引关注,该校已讨论新人才计划
澎湃新闻 2024-03-10 18:50:26
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机长睡醒一看,副机长还在睡,飞机上还有153名乘客
每日经济新闻 2024-03-10 00:02:07
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新规下的快递员:等公司给的派送费涨了 我一定送上门
极目新闻 2024-03-10 13:14:29
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开放校门和食堂后,复旦大学食堂体验如何?记者探访
澎湃新闻 2024-03-10 16:22:31
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租房1万多后才发现烂地板!杭州男子想退租要扣近6000
都市快报橙柿互动 2024-03-10 18:41:17
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代表建议“个税起征点提高至1万元”,谁最受益?
中国新闻周刊 2024-03-10 15:18:43
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王毅:不能再允许谁的拳头大谁就说了算
人民网-人民日报 2024-03-10 12:49:23
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王毅:美国如果一听到"中国"就紧张 大国的自信何在?
人民网-人民日报 2024-03-10 12:48:53
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中国男篮88年来首次输日本后,篮协主席姚明回应→
新民周刊 2024-03-10 09:41:15
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美媒:美曾求助中印等阻止俄罗斯在2022年发动核打击
环球网 2024-03-10 16:58:49
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抽血又开始,下周3只新股申购,还有646家IPO在排队
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一文解析京东区块链怎么玩?-211Coin
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一文解析京东区块链怎么玩?
来源:211COIN
2022-09-06 18:01:18
在2020年3月3日,京东正式发布区块链方案白皮书,称旨在以区块链为“链接器”,结合自身在云计算、大数据、人工智能、物联网等新技术上积累的经验,在社会化共享的可信数据库、基于区块链智能合约的新交易、供应链风险控制三个方面进行应用,并且京东区块链依靠背景公司的实力,早在2016年,京东集团就全面启动了区块链技术在京东业务场景中的应用探索与研发实践,让不少人都先玩一下京东区块链,那么京东区块链怎么玩?下面211Coin小编为大家解析京东区块链怎么玩?
一文解析京东区块链怎么玩?
1、供应链追溯
企业可以在其供应链链条中与制造商、供应商、分销商等各种角色共享信息和数据,增加透明度区块链技术具有透明性和不可变性的特点,有利于消除供应链中的欺诈行为,维护系统的完整性。
2、金融支付
区块链技术应用于跨境支付业务,用以解决传统金融业务环节复杂、耗时长、费用高的难题。利用区块链的分布式账本、点对点传输、共识机制等技术,改善金融机构成本结构,提升支付处理效率,降低支付费用,实现交易信息、过程的实时追踪。
3、医疗健康
建立以患者为中心的医疗保健体系和个性化的患者服务,将病人在不同医院的医生诊断信息、手术信息、用药记录和电子穿戴设备采集的生命体征数据等,完整记录,建立以患者为中心的医疗电子档案,共享关键医疗信息,提升医疗服务的精准性和诊疗效率,减少因信息不完整造成的医疗事故发生率,优化患者就诊体验。
4、爱心公益
将公益组织、支付机构、审计机构作为区块链中的节点,结成公益联盟,打破传统公益中心化运作方式,便于接受社会及大众的监督。区块链的智能合约用于保障每笔善款或物资都真实抵达,不会被任意挪用。其不可篡改的特性,让公益活动中的各种信息更加客观、透明、可信,助力社会公益的快速健康发展。
5、绿色能源
能源互联网与区块链、物联网技术相结合,可减少能源的不均衡和低效率,并赋予消费者直接从其他消费者手中购买和销售能源的权力。通过模型算法,智能电力设备可以在最优时间自主买卖能源,实时优化能源系统设置,对耗能设备的性能进行监控和分析。
6、文化娱乐
区块链技术让娱乐行业中产品的生产和传播过程变得真实透明,打破传统渠道中的多层中间人模式,提高产品原创人的收益。此外,粉丝通过众筹模式,可直接参与到偶像的产品创作、生产、传播和消费过程。
京东区块链技术介绍
1、高性能
全新底层架构设计,万级TPS、秒级交易确认,支持海量存储和高性能密码算法。
2、积木化定制
共识、账本、合约、存储各自相互独立,标准接口交互通信,灵活切换不同密码算法。
3、强安全和隐私保护
提供多种具有隐私保护能力的算法,并且支持包括国密算法在内的多套密码体系。
4、有效数据治理
数据账本标准化设计,支持数据穿透检索、数据分析治理、独立备份归档、监管审计。
5、多链协同
支持多链管理、链间数据验证与交易执行,链的拆分与合并,可组合的轻量公链模式。
6、低成本易维护
轻量网关节点部署,数据上链无需开发合约,合约代码可复用、升级、本地化测试。
上述内容带大家一文解析京东区块链怎么玩?并且还对京东区块链技术进行了介绍,京东区块链将不断为开源社区贡献自己的力量,帮助企业和开发者突破技术难关,以最佳实践引领开源生态的发展,为企业推动区块链技术应用落地和产业发展提供参考价值,希望各界积极参入其中,共同努力,建造良好的生态环境,加速推动区块链技术和产业的良性发展,所以感兴趣的投资者可以多关注一下京东区块链,也可以在风险比较低的时候尝试投资。
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京东区块链之科普篇:京东在区块链技术领域的应用与布局 - 知乎
京东区块链之科普篇:京东在区块链技术领域的应用与布局 - 知乎切换模式写文章登录/注册京东区块链之科普篇:京东在区块链技术领域的应用与布局京东科技开发者拥抱技术,与开发者携手创造未来!众所周知,区块链的主要特征是去中心化、匿名性以及不可篡改,这些特征对于金融行业的发展具有极其重要的价值。我们可以将其简单视作一本持续记录的网络记账簿,以满足不同角色在一定规则下对数据的各类需求。区块链通过密码学技术摆脱了传统的第三方信用机制,以价值传递取代了传统的信息传递,而其不可篡改的特性,更进一步避免了在金融领域中由于信用缺失所带来的巨大风险。目前,区块链技术已广泛应用于各行各业中,以金融业为例,最为热门的应用便是基于P2P的跨境支付与汇款。其“去中心化”的特征可以确保交易双方的透明性和公开性,进而有效降低国际贸易中由于信息不对称所带来的风险,极大地提高跨境支付的效率。世界知名分布式账本初创公司 R3CEV 所建立的“R3 联盟”吸引了数十家巨头银行参与,包括花旗银行、德意志银行、汇丰银行,其主要目的便是确立一个全球化的的技术标准,从而使跨境结算和资产转移更加安全、高效。目前,中国平安是首家加入 R3 联盟的中国公司。然而,区块链技术的发展仍然面临着诸多挑战:一,由于其相对复杂的内部结构造成了较高的技术门槛,目前市场上缺乏成熟的产品将区块链技术完美地普及运用到人们的生活中去。二,区块链的出现颠覆了人们原有的一些观念。对监管机构的淡化,某种程度上冲击了现有的法律法规,利用区块链技术的网络犯罪、金融诈骗近些年来也层出不穷,即便是区块链技术最成熟的项目比特币,各国对其所持态度也各不相同。三,区别于传统的互联网行业或是金融行业,区块链技术对相关人才的需求缺口极大,目前能将区块链技术与其落地场景熟练结合并运用于实践中的技术人才少之又少,行业内不乏滥竽充数之辈。京东是全球少数拥有大量区块链实际应用场景的大型企业。近些年,京东在区块链赛道上频频布局,大力响应国家政策,发挥自身技术优势。2018 年 3 月,京东集团发布了第一版《京东区块链技术实践白皮书》。首次向业界宣告了京东布局“中国自主知识产权区块链技术”的决心与信心, 引发了行业的广泛关注,白皮书的官方下载量逾五万次。在京东诸多区块链产品中,其中最为有名的便是智臻链 BaaS 平台,这是一款基于京东智联云 Kubernetes 容器管理等技术的高可用高扩展平台服务产品。作为一款区块链底层平台产品,其应用场景更是覆盖了从供应链应用场景、供应链金融场景到数字资产场景等其他诸多场景。未来的供应链是数字供应链、大协同供应链、跨组织跨团队供应链、去中心化的供应链、无界供应链,供应链链条上的组织和个体需要在互信的前提下完成多方交易和信息共享与互换,才可以提升整条供应链的效率!智臻链 BaaS 平台为企业赋予区块链能力,帮助企业建立基于区块链的供应链网络,提升供应链整体信息传递效率:确保记录信息不可篡改通过在生产厂商、经销商、物流商、零售商、政府监管机构、检测机构等主体建立网络节点,借助物联网技术提升赋码与信息采集效率,将产品的原料、生产、加工、仓储、物流、零售等信息存储在区块链网络当中,信息上链后会自动同步到各方节点当中,无法单方面篡改,保障源头信息的真实性。此外,结合一维码、二维码、RFID 等多种物联网标识还能实现更安全的防伪验证。助力政府部门有效监管通过区块链网络的信息同步,监管部门可以作为其中一个节点加入到整个网络当中,快速实现信息监管。在发现问题时,快速定位问题来源,实现来源可查,去向可追,责任可究。实现全程信息透明共享基于共同的区块链网络,从原料开始到生产加工、仓储配送、供应商中转到零售终端,全链条的信息通过分布式账本进行维护,共同监督,信息更加透明;各环节之间信息共享,上下游企业之间及时了解整体状态,便于快速做出决策;将全流程的信息以可视化的方式传递给消费者,提升消费者对商品品质的信任。串联各个主体提升效率通过商品统一的身份标识,将全流程信息进行记录、传递、核验、分析, 保证了数据的联通性、一致性、完整性和价值度,解决各企业之间信息孤岛的问题,提升商品整体的流转效率。而在供应链金融场景中,京东数科在区块链技术应用于 ABS 的各流程中均有丰富的实践。2018 年 6 月 13 日,“京东金融-华泰资管 19 号京东白条应收账款债权资产支持专项计划”成功设立并在深交所挂牌转让。京东金融与华泰证券资管、兴业银行共同组建资产证券化联盟链,此项目通过区块链技术的分布式记账、防篡 改以及实时安全传输等核心特性应用,其底层资产及现金流、产品、账务等数据信息流在原始权益人、管理人、托管人等多个参与方之间实时共享并确认交易,这有助于实现信息透明化、提高操作效率,并降低信用风险。同时由于白条资产是小而分散的特性,单笔金额小、笔数多,通过该项目的实践,可以看出区块链技术在技术性能上逐渐成熟,能够成功支持每日大数据量的读写。该项目首次购买入链资产约为 150 万笔,在项目存续期每日约有 5 万笔资产数据持续更新。2018 年 11 月 8 日,“京东金融-华泰资管 2018 年第 6 期供应链保理合同债权资产支持专项计划”成功设立并于上交所挂牌转让。项目智能化管理,是原有联盟链的又一次积极探索,首次使用智能合约,将交易结构条款转化为可编程化的数字协议,实现了专项计划的智能化管理。利用智能合约,联盟链实现了加速清偿和违约事件的实时判断,如果有底层资产的动态表现触发了加速清偿或违约事件等条件,合约条款将被自动强制执行,并将加速清偿或违约事件实时通知各方,使处置工作能及时和透明地展开。 JD Chain 开源官网地址:http://ledger.jd.com/京东的另一张区块链赛道的王牌是一款区块链数据的查询展示平台——京东智联云区块链数据服务(BDS)。区块链的数据由于其独特的数据结构,庞大的数据体量以及对节点的时效性要求,在数据存储和查询时会显得较为麻烦。而京东凭借其强大的技术实力,搭建了大量的海内外节点,将区块链数据存储在自建的数据仓库中,并通过数据可视化工具方便用户通过简单操作既可获取海量整理有序的区块链链上数据。同时, 这也是一款完全开源的产品,目前Github上已经收集了上千个Star数量,其目的在于通过吸纳更多的代码贡献者,接入更多的公链、私链和联盟链的数据,将平台打造成一款区块链行业的数据搜索引擎,做到真正的“万链归一”。 项目开源地址:https://github.com/jdcloud-bds。除了以上拳头产品外,京东集团还有着大量的区块链技术落地场景,比如大家耳熟能详的“链上签”。“链上签”是一款基于区块链的单据签收平台,利用区块链分布式账本技术与数字签名技术实现与KA商家的智能对账服务。以前纸质每单的成本在20-30元左右,使用了“链上签”之后,每单成本可以降低到0.4元左右,按千万单的规模来看,节省的金额至少能到近2亿元。该技术曾荣获“区块链技术和应用峰会暨第三届中国区块链开发大赛”应用奖。目前,链上签已被多家承运企业使用,并应用于京东物流“亚洲一号”园区,全面实现无纸化运营。为大力响应国家的扶贫政策,京东在国家级贫困县落地“跑步鸡”、“游水鸭”、“飞翔鸽”等项目。京东为养殖过程量身打造了移动端的养殖管理系统,借助计步脚环等物联网设备,结合视频溯源技术,将家禽运动数据、喂食、饮水、除虫等信息进行采集,记录到区块链网络中。并整合加工、包装、京东仓储物流等信息,最终呈现给消费者,让消费者轻松扫码即可了解到所购农产品的养殖过程、生长环境,大大提升了消费体验。在确保产品品质的同时提升了产品的溢价能力,从而提升了市场的认可度,为贫困地区的农民增加了收入。由于区块链技术的开放性,随着其进一步的发展,在未来区块链这套系统将会创造出各种各样的产品以服务我们的生活。人们的衣食住行都将会是区块链技术的应用范围,因为它可以串联起人与人之间的信任,在技术的保障下,大幅度提升人们的生活质量。发布于 2020-09-17 23:19区块链技术数字化资产去中心化赞同 5添加评论分享喜欢收藏申请
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JD Chain 获评“科创中国”2021年度优秀开源产品
2021“科创中国”开源创新榜单在2022“科创中国”年度工作会议上重磅发布。
2022.02.28 详情》
JDChain1.6.2新特性
JD Chian推出了1.6.2新版本,本次发布版本包括修复缺陷、优化功能和新增功能等方面的改进。
2022.01.12 详情》
京东区块链通过2021可信区块链功能、BaaS两项测评
2021可信区块链测评结果官宣:京东区块链通过功能、BaaS两项测评,表现突出。
2021.11.17 详情》
JDChain1.6.0新特性
JD Chian推出了1.6.0新版本,本次发布版本包括修复缺陷、优化功能和新增功能等方面的改进。
2021.10.29 详情》
JDChain1.5.0新特性
JD Chian推出了1.5.0新版本,本次发布版本包括修复缺陷、优化功能和新增功能等方面的改进。
2021.8.5 详情》
京东云智臻链开源两周年
京东云智臻链开源两周年 JD Chain领跑国内自研区块链技术。多链协同TPS达百万级京东云智臻链开源底层 JD Chain 实现模块化应用。
2021.4.2 详情》
JDChain1.4.2新特性
JD Chian推出了1.4.2新版本,本次发布版本包括修复缺陷、优化功能和新增功能等方面的改进。
2021.2.4 详情》
JDChain1.3.0新特性
JD Chian推出了1.3.0新版本,本次发布版本包括修复缺陷、优化功能和新增功能等方面的改进。
2020.8.7 详情》
JDChain1.2.1新特性
JD Chian推出了1.2.1新版本,本次发布版本包括修复缺陷、优化功能和新增功能等方面的改进。
2020.6.24 详情》
JDChain1.1.10新特性
JD Chian推出了1.1.10新版本,本次发布版本包括修复缺陷和优化功能两方面的改进。
2020.6.24 详情》
JDChain1.1.6新特性
JD Chian推出了1.1.6新版本,本次发布版本包括修复缺陷和优化功能两方面的改进。
2020.6.12 详情》
JDChain1.2.0新特性
JD Chian推出了1.2.0新版本,本次发布版本包括修复缺陷、优化功能和新增功能等方面的改进。
2020.5.17 详情》
JDChain1.1.4新特性
JD Chian推出了1.1.4新版本,本次发布版本包括修复缺陷和优化功能两方面的改进。
2020.3.20 详情》
JDChain1.1.3新特性
JD Chian推出了1.1.3新版本,这次发布的版本主要集中在bug修复和功能优化两大方面。
2020.3.9 详情》
argus-0.8.4.RELEASE发布
argus-0.8.4.RELEASE发布,针对JDChain-gateway-1.1.2.RELEASE进行适配,完善穿透式检索。
2020.1.6
JDChain1.1.2新特性
JD Chian推出了1.1.2新版本,这次发布的版本主要集中在bug修复和功能优化两大方面。
2019.12.17 详情》
京东数科2019智臻链技术沙龙成功举办 探讨区块链技术创新与产业机遇
10月19日,京东数科与北京区块链技术应用协会联合主办的“链式反应·2019智臻链联合共创技术沙龙”在京东集团总部举行。
2019.11.06 详情》
JDChain1.1.1新特性
随着JD Chain版本的不断推出,我们也相应的对开源社区网站(ledger.jd.com)中的版本管理进行了优化,主要体现在文档下载和安装包下载页面,均提供了“查看历史版本”的入口,方便开发者查找以往版本。同时,在下载安装包时,增加了sha256算法校验,便于开发者校验安装文件的完整性和安全性。
2019.11.05 详情》
京东区块链开源底层
JD Chain 新版本V1.1发布 我国区块链自主开源技术新突破
JD Chain V1.1版本新鲜出炉,汲取了JD Chain众应用企业及开发者的共同智慧,结合了多个行业领域实际业务的开发需求,当然还有我们可敬可耐滴攻城狮的敏锐技术嗅觉和开发热情。
2019.09.30 详情》
京东区块链开源底层JD
Chain版本升级,获工信部功能测试证书
京东区块链开源底层引擎JD Chain自2019年第一季度正式开源后,得到了诸多企业研发人员、个人开发者的开发使用反馈,结合这些来自实际场景开发方面的宝贵意见,在JD
Chain攻城狮的努力之下,在易用性、灵活性、可视性等方面完成了功能升级,取得了阶段性成果。
2019.07.29 详情》
开放共筑区块链生态 京东数科JD
Chain入驻国内自主开源社区DAppLedger
昨日,国内自主开源社区——分布式应用账本开源社区(DAppLedger)宣布新增京东数字科技已开源区块链底层引擎JD Chain开源项目。JD
Chain将同社区伙伴共同加速构建自主的区块链发展生态。
2019.05.30 详情》
京东发布区块链技术实践白皮书
正式开源区块链底层引擎JD Chain
近日,京东区块链底层引擎JD
Chain正式对外开源并同步上线开源社区,旨在为企业级用户和开发者提供开源服务,帮助他们提高研发效率,加速技术创新。3月30日,国家互联网信息办公室公布了第一批区块链信息服务名称及备案编号
2019.04.09 详情》
官宣:JD
Chain正式开源!“攻城狮”专业技术解读奉上
在经历了几轮“千呼万唤”后,今天,京东智臻链团队正式向世界宣布:我们的JD Chain开源了!
2019.03.28 详情》
开源在即,首次技术沙龙揭开JD
Chain神秘面纱
3月27日,在京东技术学院的承办下,JD Chain技术沙龙分享会如期举行。在开源之际,JD Chain首席架构师黄海泉为大家介绍了JD
Chain面向业务应用的高效、灵活、安全的设计理念及技术特性,以及如何在数据账本、共识协议、密码算法、存储等方面引入新的研究成果和工程架构,解决交易处理性能、数据存储伸缩性和扩展性、整体安全性中的基础和关键的技术问题。在分享会的最后一个环节,海泉老师还为大家进行了代码实操演示,让研发同学们更加真切地感受JD
Chain的强大能力。
2019.03.27 详情》
京东数科宣布将开源区块链底层链JD Chain
在2019 CES国际消费电子展上,京东集团副总裁、京东数字科技智能大数据部总经理裴健教授在演讲中宣布,京东区块链底层链JD
Chain将在今年第一季度正式开源,并同步推出开发者社区,与行业合伙伙伴一同分享区块链所带来的价值。
2019.01.24 详情》
京东在首届大数据峰会上推出具有自主知识产权的企业级区块链框架系统——JD Chain
京东集团副总裁、大数据与智能供应链事业部总裁裴健在2018京东大数据技术峰会上发表致辞,他指出,人工智能巨大潜能的爆发需要建立在海量数据的存储、分析、处理基础之上。在零售等很多领域,则又需要更多的感知能力和物联需求,需要所有参与方间建立共同的信任,才能形成良性的生态。而这些都是技术研究领域应关注和解决的问题。
2018.12.07 详情》
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jdchain-support@jd.com
友情链接:
京东智臻链官网
JDChain 开源社区调查问卷
大家好~这里是一份关于JD Chain开源社区的调查问卷,想了解您使用JD Chain的基本概况,真诚地希望您能花一分钟填写,以便我们更好地为您服务,感谢您对JD Chain的支持!
问卷链接:
https://www.wjx.cn/vj/tUHeyn1.aspx
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赵建萍
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