拓源讲堂（六) | 区块链技术介绍

拓源讲堂第六讲来了！本期内容的主题是区块链技术介绍。

近年来，我国区块链技术应用蓬勃发展，它作为数字经济时代重要底层支撑技术之一，在推动数字产业化、健全完善数字经济治理体系、强化数字经济安全体系中发挥着重要作用。那具体什么是区块链技术呢？小编这就带你一探究竟，让我们共同开启区块链技术的神奇之旅吧！

06

区块链技术介绍

本期课程内容主要分为四个部分——

o 区块链基础

2019年1月10日，国家互联网信息办公室发布《区块链信息服务管理规定》。2019年10月24日，在中央政治局第十八次集体学习时，习近平总书记强调，把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口加快推动区块链技术和产业创新发展。

区块链本质是一种去中心化的数据库，它包含一张被称为区块的列表，有着持续增长并且排列整齐的记录。每个区块都包含一个时间戳和一个与前一区块的链接：设计区块链使得数据不可篡改，一旦记录下来，在一个区块中的数据将不可逆。其特征是：不可伪造、可溯源、公开透明。区块链解决的问题根本是信任问题（互信）。

（1）区块链名词释义

• 矿工：交易节点，执行交易、计算、存储的节点。在比特链或以太坊中，只有成功进行记帐的节点才能获得奖励。

• 矿场：单一的交易节点性能有限，很难能成功进行记帐，多交易节点能有效提升性能及记帐成功的概率，这些交易节点就形成矿场。

• 虚拟货币：在区块链中叫 Token，Token 的产生是为了衡量矿工记帐的代价。矿工交易、计算、存储都是需要付出成本的，Token 作为一种奖励机制是为激励更多的节点参与区块链中。Token 现实价值 = 成本 + 全球共识。

（2）区块链类型

• 公有链：公有区块链（Public Block Chains)是指：世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链。代表有比特币（BTC），以太坊（ETH）。

• 私有链：私有区块链（Private Block Chains)：仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。

• 联盟链：行业区块链（Consortium Block Chains)：由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定（预选节点参与共识过程），其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过程(本质上还是托管记账，只是变成分布式记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点），其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。代表有超级账本（HyperLedger）。

（3）区块链类型应用场景

• 公有链：全球共识，如数字资产等，特点存储费用高，速度慢，全球互信。

• 私有链：一般应用于公司或企业内部，特点存储0费用，速度快，企业内互信。

• 联盟链：一般应用于行业内，特点存储0或低费用，速度快，行业内互信。

• 区块链技术作为数字货币的底层技术，已引起了金融世界的高度重视，包括高盛、摩根大通、汇丰银行、花旗银行、纽约梅隆银行、巴克莱银行、瑞银（UBS）、苏格兰皇家银行、摩根士丹利在内的众多金融机构，均与区块链公司进行了合作，研究区块链技术在金融市场的应用。世界经济论坛更是大胆预测，到2027年世界GDP的10％将被存储在区块链网络上。

（4）区块链相关的应用

o 区块链技术介绍

（1）区块

区块是存储数据的数据块，这个数据块通过连接父区块的 HASH 形成一条链从而形成区块链，区块通过 HASH 值来验证区块的数据是否有修改。任何一个区块数据变化都会改变成 HASH 值，从而打断了后续的链，HASH 确保数据不被篡改。

（2）区块冲突解决-共识机制

作为去中心化区块数据，任务人都可以产生区块，区块只是记录到本地存储，然后通过广播到其他节点。当所有人都可以写入区块时这里就会产生冲突产生多条链，到底是以哪个链为准，这时就提出冲突解决的方式——共识机制：

• POW，Proof of Work，工作量证明机制，如：hash(区块HASH + N)使用结果前x位为零， 谁求出符合结果的数值 N，谁就可以写入区块；

• POS，Proof of Stake，股权证明机制，如：谁质押的代币数量大谁就可以写入区块；

• DPOS，Delegated Proof of Stake，授权股权证明机制，如：通过投票决定谁可以写入区块；

• PBFT，Practical Byzantine Fault Tolerance，实用拜占庭容错算法，如：投票机制

• POI，Proof of Importance，重要度证明，如：重要性评分机制

• POP，ProofofParticipation，POP 将 POI和 DPOS 的思想结合

（3）区块冲突解决-约定

以POW共识机制为例，当有多个节点都算出 N 时仍可以写入多个区块，这时就产生了不同的分支，这时解决方式有：

• 以链最长的为准，这样所有节点为了避免自己写入的区块无效，都会采用最长的链；

• 确认机制，其他节点会广播确认哪条链，确认数大的为准;

• 惩罚机制，对于无效区块的写入与广播，将屏蔽该节点的任何信息或扣除其质押代币；

（4）账号与交易

（5）智能合约

智能合约是一种特殊协议，旨在提供、验证及执行合约。具体来说，智能合约允许我们在不需要第三方的情况下，执行可追溯、不可逆转和安全的交易。智能合约本质上是对数据处理的代码逻辑，合约是公开且透明的，任何人都可以审查合约的内容，可以确保公平公正。

以以太坊的智能合约为例，说明智能合约一些特点：

• 可以采用 Solidity 编写，但不限于该语言；

• 编译后产生类似机器码的执行代码，每段代码都会计算其性能消耗（GAS），发起交易人需要预先支付 GAS 费用，剩余的 GAS 费用会返还，如果 GAS 不足失败并且 GAS 不退还；

• 智能合约的结果是幂等的，所有矿工执行智能合约时产生的结果都是一样的；

• 基于以太坊的代币本质上都是智能合约，如 USDT；

• 智能合约也会有 BUG。

o 区块链的应用场景

区块链本质上是解决了互信问题，围绕着互信+数字化可以产生很多应用场景：

• 数字金融，如数字人民币等；

• 身份验证，全球化去中心化身份验证，通过签名验证其身份合法性；

• 公证防伪，通过签名验证其身份及对数字资产的拥有，如资产证明；

• 数字资产，任何可以数字化的资产都可以上链；

• 保险合同，任何保险及合同信息都可以上链；

• 政府机关，公信力相关，审查相关；

• 公司企业，数据真实性，数据审查。

(1) 商品防伪、溯源

• 产品二维码（序号）上链，消费者可以扫码验证，溯源；

• 促销中奖码上链，确保促销真实可信；

• 交易信息溯源，商品信息及交易信息可查询，如汽车（二手）交易等。

（2）身份认证

• 将认证的身份信息上链（通过公证机构），用户保管个人私钥，同时获得公钥帐号；

• 在需要认证身份信息时通过私钥签名即可（身份认证 APP）；

• 应用于所有需要身份认证的场合，包括政务、交易、应用系统登录等

（3）金融

• 数字货币，数字人民币；

• 金融交易；

• 保险行业；

• 资产证明

o 区块链NTF

区块链目前热门应用是NFT（Non-Fungible Token），它是指非同质化代币，是用于表示数字资产的唯一加密货币令牌，可以进行交易，狭义可称为数字藏品。而FT（Fungible Token）是指同质化代币，它是一种能够替换、具有统一性、可接近无穷拆分的代币。

（1）NFT的兴起

目前商品主要有实物商品和数字化商品两种形式：

实物商品：任何有形的商品，如电器、食品、生活用品等

数字化商品：

1) 数字资产

2) 影、音、像、文学

3) 知识产权

4) 其他可数字化的商品形式，也可延伸到可兑换实物的数字化权益

实物商品以淘宝、京东为代表，而数字化商品则在2021年才在国内外兴起。商品的交易将会划分为：实物商品及数字化商品。

（2）NFT与区块链

NFT 作为数字化商品，需要明确标识其拥有者，需要保护数字化商品的拥有者权益，区块链的特性不可篡改、可溯源为数字化商品提供互信的基础。目前 NFT 交易平台都是需要实名认证的，侵权会被溯源并且追究相应的法律责任。

以太坊与 NFT 为例，为什么说以太坊更适合 NFT ——

• 公链，全世界可以共享 NFT 产权及交易信息；

• 智能合约，提供交易基础；

• 其他与 NFT 相关的区块链技术，如 IPFS，可用于存放 NFT 商品。

（3）国内的 NFT 交易平台

• 鲸探(支付宝旗下的藏品平台)

• 幻盒（腾讯旗下的藏品平台）

• 百度超级链（百度旗下的藏品平台）

• NFT中国

• 唯一艺术

• Oneart 数字藏品

• 稀像

• IBOX 数字藏品

• 优版权

• One Meta

（4）国内出品的 NFT 商品

• 中国探月航天以数字藏品的形式发行我国第一艘数字载人飞船梦想号；

• 央视网推出航天纪念款NFT数字藏品阳阳和师师；

• 深圳欢乐港湾推出数字艺术藏品《摩力港湾》;

• 大唐不夜城推出大唐开元·钟楼大唐开元·小雁塔头号财神数字藏品；

• 北京长江新世纪文化传媒打造出版业首个NFT数字藏品；

• 上海交响乐团发行的第一款NFT藏品；

• 舞剧《只此青绿》发售6款数字藏品纪念票等。

以上就是本期区块链技术介绍的所有内容，希望通过本期内容的分享，能够帮助大家对区块链技术有简单的了解与认知，便于大家后续对区块链技术有更深层次的学习。

之后，拓源讲堂依旧继续推进2022年技术分享交流计划，按照技术热点及公司技术产品进展为大家实时更新更多技术分享。

课程除了通过线下讲堂/线上视频课堂的方式进行培训，还会不定期通过「恒拓开源」与「恒赢智航」的微信公众号发表技术文章，欢迎大家关注实时动态，并参与进分享学习的大军，一起用领先的技术推动行业进步！

拓 源 讲 堂

2022年度技术交流分享计划

序号

题目

内容

梗概

课程回顾

1

微服务架构相关技术介绍

微服务架构漫谈，微服务架构及相关的技术介绍，技术中台发展方向

2

容器化技术介绍与应用-Docker

普及 Docker 相关的基础知识及应用场景，Docker 的安装使用等线上实践教学

3

容器化技术介绍与应用-K8S

容器化技术的高级课程，介绍 K8S 原理及安装使用等实践教学，介绍 K8S 相关的技术

4

信创基础知识入门

了解信创是什么；我们为什么需要推行信创；信创有哪些相关的相术

5

大数据技术介绍与应用1

介绍目前大数据相关的技术，为初识大数据技术的人员提供入门基础

6

区块链技术介绍

带大家了解区块链，区块链技术介绍、产品及应用场景

本期

图文

7

大数据技术介绍与应用2

深入介绍大数据的实用技术，如 Hadoop 的安装使用等及应用场景案例等，为实践大数据项目提供经验参考

待开展

8

低代码平台介绍

什么是LCNC，低代码平台技术介绍、行业适用场景

待开展

9

AI技术介绍与应用1

了解 AI 技术，语音/图像/人脸识别/机器学习

待开展

10

AI技术介绍与应用2

AI 技术的应用，语音/图像/人脸识别/机器学习

待开展

11

信创技术介绍与应用

介绍项目如何做到信创兼容，信创技术在项目中的应用

待开展

12

BI技术介绍与应用1

介绍目前的 BI 技术及产品，为初识BI技术的人员提供入门基础

（非 BI 理论介绍）

待开展

13

BI技术介绍与应用2

深入介绍BI 技术的应用，如 Presto，SuperSet 等应用实践

待开展

14

前端技术介绍与应用

漫谈前端技术，除了 VUE、React，还有哪些好用的前端技术及 UI 框架

待开展

15

新兴语言介绍

除了 Java、.Net 等常见的编程语言，还有哪些新兴编程语言是有比较前景的，希望通过本次学习能让大家扩充编程技能提升自身价值

待开展

16

规则与决策技术介绍

介绍规则与决策技术，我们在项目方案过程可以借鉴哪些规则引擎产品的实施经验

待开展

17

Serverless介绍

Serverless这个技术随着微服务出现在人们的视野，这里介绍Serverless有哪些相关技术，如何实现Serverless

待开展

18

其他技术介绍与应用

聊聊我们都可能接触的技术

待开展

拓源讲堂

问渠那得清如许

为有源头活水来

拓源讲堂是为进一步完善公司人才培养机制，充分激活人才活力，使公司发展与员工成长同频共振而建立的培训计划。希望通过对不同主题内容的分享和探讨，公司广大的技术、业务及管理人员能够拥有更多的学习机会，交流渠道和展示平台，提升技术水平，加强各专业能力。真正助力每一位恒拓人在勤于学习、勇于创新、乐于分享的路上一路前行，苦练内功，不断精进，成就卓越。