区块链有多重属性，所以有很多角度的解释，比如分布式记账技术，分布式数据库等。但回归商业本质，区块链的核心价值是点对点的价值传递。所以，区块链最具颠覆性的是，它改变了价值传递的方式，成为构建价值互联网的底层潜在技术。以区块链技术为立足点，从技术起源、技术特点、技术演讲、技术应用等方面对区块链进行全面梳理。

技术起源及解释

区块链起源于比特币，是目前应用区块链技术最成熟、最稳定的平台。比特币实现了首个基于椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)、P2P网络和分布式存储的去中心化、不可逆、数据可篡改的区块链值网络。

你如何定义区块链？

从网络角度来看，区块链实现了P2P分布式网络，保证了交易的稳定性和高效性。从底层技术结构来看，区块链是一种数据块按顺序链接的数据结构。加密算法用于确保区块链数据的完整性和真实性。从数据存储的角度来看，区块链是一个分布式数据库，其中所有节点都被平等地存储，并作为一个账簿来共同维护。

总之，区块链是由多种技术组成的技术栈，包括分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法、智能合约等。技术的巧妙结合为数据记录、传输、存储和呈现创造了一个新的价值网络。

区块链核心技术特点

分布式数据存储

可用：主要需求是可用性；

软状态：网络分区可能导致数据库的每个副本在某种程度上都有不同的状态，导致整体状态未知；

最终一致概率：除法求解时，要求所有最终副本一致。

BASE以牺牲强一致性为代价换取可用性，允许在一定时间内不同节点之间的数据不一致，但最终所有节点的数据都是一致的，区块链同时满足这两个要求。

密码学

使数据不可逆、不可改变、可追溯。

Hash算法，Merkle树，非对称加密算法

Hash

任意长度的二进制值被映射为更短的固定长度二进制值。

数据的哈希值可以检查数据的完整性，抵抗碰撞。如果输入数据发生变化，哈希值也会发生变化。

主要应用：认证和数字签名(数字指纹)

常用的哈希算法有SHA256和RIPEMD160

Merkle树

Merkle树可以大大降低数据传输量和计算的复杂度。Merkle根将被存储在块的块头中。利用Merkle树的特性可以保证每一笔交易都无法伪造。

非对称加密算法

非对称密钥对有两个特点：一是用其中一个密钥(公钥或私钥)加密信息后，只能用另一个对应的密钥解锁；第二，公钥可以向他人公开，而私钥是保密的，他人无法通过公钥计算出相应的私钥。

信息加密、数字签名和登录认证

信息加密：发送方(记为A)用接收方(记为B)的公钥加密信息后发送给B，B用自己的私钥解密信息。(比特币交易)

数字签名：发送方A用自己的私钥加密信息发送给B，然后B用A的公钥解密信息，从而保证信息是A发送的

登录认证：客户端用私钥加密登录信息发送给服务器，服务器收到后用客户端的公钥解密认证登录信息。

公钥的加密算法采用椭圆曲线算法。 用户可以用自己的私钥对交易进行签名，而其他用户可以用签名用户的公钥

验证签名。使用椭圆曲线签名和验证算法，可以保证帐户的唯一性和冒名顶替性。同时也保证了用户的不可否认性

共识机制

有效地保证了所有节点按照既定的原则共同维护账簿

power

客户端需要做一些困难的工作才能得到一个结果，但是验证者可以很容易地通过结果检查客户端是否做了相应的工作，这与验证码不同。验证码的设计起点是

比特币系统挖矿拼图：工作量证明函数、方块和难度值。工作量证明函数是这道题的计算方法，块决定了这道题的输入数据，难度值决定了这道题所需的计算量。

POS——权益证明机制

POS是一个根据你持有货币的金额和时间支付你利息的系统，解决了耗电、计算能力51%集中、通货紧缩等问题。

DPOS 3354委托股权证书

交易性能问题，特别是POW算法消耗了大量计算所需的功率。在DPOS算法中持有一定数量数据货币的人可以成为股东，每个股东根据其持股比例拥有影响力。51%以上股东的投票结果将不可逆转，并具有约束力。

PBFT——拜占庭共识算法

Casper 3354投注共识不同于传统POS。Casper有惩罚机制，让非法节点通过网络恶意攻击不仅拿不到交易费，还面临没收押金的风险。

波纹共识3354波纹共识算法

初始特殊节点列表就像一个俱乐部。要接纳一名新成员，必须得到俱乐部51%成员的投票。

智能合约

区块链需要一套规则来描述价值转移过程中价值转移的方式。这套规则应该被机器识别和执行，类似于计算机程序的if…then语句。

智能合约本质上是用某种计算编程语言编写的程序。这个程序可以在区块链系统提供的容器中运行，同时，这个程序可以在一些外部和内部条件的激活下自动运行。

可以避免人为恶意篡改规则，可以充分发挥智能合约蓑衣网小编2022在效率和成本上的优势。智能合约的操作也是在区块链系统提供的容器中进行的。智能合约生成的结果也存储在块中，这样从源头、执行过程到结果的整个过程都在区块链中执行，保证了结果的真实性和唯一性。

区块链技术演进

俗称区块链1.0-3.0，分为三个阶段：共享账本-智能合约-行业应用(交易也可以记录状态)。每个阶段没有必然联系，相互独立。每个版本的区块链技术都有自己的专业领域。技术演示需要解决的问题包括：

性能：区块链要维护数据的安全性和完整性，但是速度会明显下降。闪电、石墨烯等技术方案大部分还在技术验证中，距离实际应用还有很长的路要走。

扩展问题：节点是分布式的，数据存储没有可靠的分布式解决方案。为了应对不断增加的交易数据，单个主机的存储只能不断增加。

易用性：相关案例、技术文档、技术社区等。普遍缺乏。这些因素导致了区块链技术的学习、推广和落地都存在不同程度的障碍。

区块链技术的应用

探索利用区块链解决这个行业的痛点。

1。金融

行业痛点：机构之间的对账、清算、结算需要大量的人力物力。在票据和供应链金融领域，由于人为干预，违法事件多，操作风险大，后台业务成本高。

区块链可以节省大量清算和结算相关的费用，并简化pr

支付：

点对点快速低成本跨境支付。不使用第三方加快结算清算，以提高资金利用率，降低跨境电商资金风险，满足跨境电商对清算服务及时性和便捷性的需求。

票据与供应链金融业务

票据的价值转移是去中介化的，有价凭证的转移是安全可靠的。央行的ECDS系统可以相互认证票据信息，还可以通过供应链金融中的区块链降低人力成本，提高安全性，实现端到端的透明。所有参与者(包括供应商、采购人员和银行)可以使用一个分散的账簿共享文件，并在预定的时间和时间到达。

2。供应链

痛点：数蓑衣网小编2022量庞大的节点给供应链的跟踪管理带来极大的困难。

物流

提高行业的透明度和安全性。区块链技术可以在不同的账本中记录产品供应链中涉及的所有信息，包括负责企业、价格、日期、地址、质量以及产品状态等有用信息。使用数字签名和公钥、私钥的加解密机制，可以充分保证发送方和接收方的信息安全和隐私。

溯源防伪：建立唯一的电子身份，区块记录属性、来源、流通历史、所有权或所在地都会被记录在链中，记录防篡改。

3。公证

公证是公证机关依照法定程序，根据自然人、法人或者其他组织的申请，证明民事法律行为、具有法律意义的事实和文书的真实性、合法性的活动。公证的核心点是证书存储信息的完整性和防篡改性。

痛点：手续繁琐，办理效率低，数字版权(纠纷)举证难——，维权成本高。

4。保险行业

区块链技术的安全、可信、自动化、可追溯等特点，可应用于承保管理、操作风险管控、客户服务、信息安全、保险反欺诈等领域。

区块链技术可以数字化管理个人数据，简化数字认证。区块链技术的出现可以推动合同自动化的进程。保险公司可以提供用户信息，经审核后写入区块链。在购买不同的保险时，不需要重复输入个人信息，只需在区块链上查询即可，可以大大缩短投保时间。区块链技术还可以实现自动理赔。利用区块链的智能合同技术，可以在智能合同中写入理赔条件，一旦满足具体的风险条件，可以快速理赔。区块链可以构建以保险机构为节点的联盟区块链，实现保险信息的有效共享。

5。慈善

慈善的公信力，信息披露所需的人力成本，也是制约公益组织透明度的重要因素。

区块链上存储的数据可靠性高，不可篡改，自然适用于社会公益场景。公益过程中的相关信息，如捐赠物品、募捐详情、资金流向、受助者反馈等。可存入区块链进行定向捐献、批量捐献、有条件捐献等。非常适合用智能合约进行管理。

6。区块链与工业智能制造蓑衣网小编2022

在缺乏强有力的数据保护框架的情况下，在传输过程中存在数据窃取和数字化参数篡改的可能。

痛点：制造企业内部信息系统的纵向集成，不同制造企业之间基于价值链和信息流的横向集成，从而实现制造业的数字化和网络化。

不同的系统有不同的技术架构、通信协议、数据存储格式等。这些因素严重影响了互联互通的效率。

区块链的应用有助于提高价值链的透明度和灵活性，并能应对生产、物流中存在的相关问题

区块链管理工业物联网

区块链技术利用P2P组网技术和混合通信协议，有效处理异构设备之间的通信问题，将显著降低集中式数据中心建设和维护的成本。同时，区块链技术可以将计算和存储需求分散到组成网络的设备，有效地防止网络中任何单个节点的故障导致整个网络崩溃。此外，区块链分布式账本的防篡改特性，可以有效防范工业物联网中任何单节点设备的恶意攻击和控制带来的信息泄露和恶意操控风险。

区块链技术可以将制造企业中的控制模块、系统、通信网络、ERP等相关系统，通过统一的账本连接起来，让企业、设备制造商、安全生产监管部门对制造的各个环节进行长期、持续的监管，从而提高制造的安全性和可靠性。

7。教育与就业

适合学生的信用管理、升学就业、学术、资质认证、产学合作

痛点：避免信息不透明、容易篡改的问题。使用区块链技术可以为学术成果提供不可篡改的数字证明，为学术纠纷提供权威证据，减少纠纷耗费的人力和时间。数字校样可以与现有应用程序无缝集成，每个文本、图片、音频和视频都印有唯一的时间戳标识。与生物识别技术的交叉匹配从根本上保证了数据的完整性和一致性，以达到保护知识产权的目的。

教育存款证明

在教育存款证明领域，总部位于区块链的学生信用平台可以创建一个包含基本信息的数字文件，然后使用用户的私钥对证书内容进行签名，然后在证书本身附上签名。根据生成的哈希值，可以验证证书内容是否被篡改。最后，使用私钥在区块链上创建数字记录，以确保用户信息和证书内容的一致性。教育机构使用他们的私钥签署一个具有完整信息记录的数字证书，并将其哈希值存储在区块链中。在每一次发放和查询中，智能合约都会触发相应的多重签名验证，确保记录不会被恶意查询。当交易被导出时，数字证书将被分发给需求者，例如学生或雇主。