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区块链应用简介

图1:区块链应用程序简介 区块链作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的综合应用,近年来在联合国、国际…

区块链应用简介

图1:区块链应用程序简介

区块链作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的综合应用,近年来在联合国、国际货币基金组织等国际组织和多国政府成为热门话题,业界也加大了投入。目前,区块链的应用已经扩展到物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等领域,将为云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的发展带来新的机遇,具备引发新一轮技术创新和产业变革的能力。

提到区块链不能提钱,但比特币不等于区块链,而是区块链技术的应用之一;区块链也不等于各种币。各种硬币只是区块链经济生态和模式的一部分。区块链技术的应用不一定要有硬币,但必须承认,由于比特币和各种硬币形成的财富效应,区块链技术可以更快更广泛地吸引人们的注意力和知识,客观上促进了实际应用的发展。

区块链(Blockchain)是一种将数据块按照时间顺序以有序的方式组合起来的链式数据结构,由密码学保证其不可篡改和伪造。从广义上讲,区块链技术是一种全新的分布式基础设施和计算范式,它使用区块链数据结构来验证和存储数据,使用分布式节点一致性算法来生成和更新数据,使用密码学来保证数据传输和访问的安全性,使用自动化脚本代码组成的智能契约来编程和操作数据。

图2:目录

目录

1.区块链简介

2.区块链的发展历史

3.区块链的类型

4.区块链的底层技术

5.区块链的优势和劣势

6.区块链和比特币

7.区块链的应用

图3:区块链简介

“我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口;要加强区块链标准化研究,提升国际话语权和规则制定权;要推动区块链与实体经济深度融合;要落实区块链管理法治化,促进区块链安全有序发展。”

关注国家区块链技术将给区块链技术和应用带来巨大机遇。中国自己的R&D和在区块链的实践探索将对区块链未来的发展起到重要作用,并加速全球区块链产业的发展。

图4:区块链简介

区块链是互联网时代分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的创新应用模式。

从狭义上讲,区块链是一种链式数据结构,它将数据块按照时间顺序以有序的方式组合在一起,并通过密码学的方法确保其不可篡改或伪造。

从广义上讲,区块链技术是一种全新的分布式基础设施和计算范式,它使用区块链数据结构来验证和存储数据,使用分布式节点一致性算法来生成和更新数据,使用密码学来保证数据传输和访问的安全性,使用自动化脚本代码组成的智能契约来编程和操作数据。

图5:区块链的发展历史

2008年发表的开创性论文《比特币: 一种点对点电子现金系统》是区块链技术的萌芽阶段。2009年初,区块链1.0(数字货币)的比特币网络正式上线。2014年左右,区块链2.0(智能合约)在数字货币之外的领域得到应用。2018年的区块链3.0是价值互联网的核心。

图6:区块链的发展历史

图7:区块链的类型

区块链系统根据应用场景和设计体系的不同,一般分为公链、联盟链和专有链。

公共链:每个节点可以自由加入和退出网络,参与链中数据的读写。运行时,它以扁平拓扑结构互连,网络中没有集中的服务器节点

专有链:每个节点的写权限在内部控制,而读权限可以根据需要有选择地对外开放。自营链仍具有区块链多节点运作的一般结构,适用于特定机构的内部数据管理和审计。

图8:区块链的底层技术

P2P网络技术是区块链系统连接对等节点的组网技术。P2P网络中,每个节点的电脑都是平等的,每个节点的网络力都是一样的,没有中心服务器。所有节点通过特定的软件协议共享一些计算资源、软件或信息内容。P2P网络技术是构成区块链技术架构的核心技术之一。

非对称加密算法是指使用公钥和私钥对数据存储和传输进行加密和解密。公钥可以公开发布,发送方用公钥加密要发送的信息,接收方用私钥解密接收到的加密内容。区块链使用非对称加密的公钥和私钥对来建立节点之间的信任。

数据库技术涉及计算机技术的大部分发展,是一项基础技术,是软件产业的基石。基于严格的关系代数和世界互联网产生的海量数据将数据库分类为关系数据库,催生了基于键值对的分布式数据库系统。在区块链系统的构建中,传统的关系数据库和分布式的键值数据都适用。

数字货币又称电子现金(Ecash)或电子货币(Emoney),被视为真实货币的模拟,涉及用户、商家和集中的银行或第三方支付机构。

图9:区块链的优势和劣势

区块链的优势:

第一,难以篡改,更安全。第二,异构,主动,可靠。第三是拥有智能合约并自动执行。第四,是网状直接合作机制,更加透明。

区块链早期的劣势:

一是性能和可扩展性达不到要求;第二,数据隐私和访问控制需要改进。第三,治理机制有待完善。

区块链技术的改进方向

主要关注共识机制、性能、隐私和安全、治理机制和跨链技术。

图10:区块链和比特币

比特币是区块链应用的代表,链条是区块链的基础设施。比特币不等于区块链,只是区块链技术的应用之一;区块链也不等于各种币。各种硬币只是区块链经济生态和模式的一部分。同时,应用区块链技术不一定要有钱。区块链是多种技术的融合。比特币在区块链只是多种技术融合的一种形式,它还可以有不同技术的多种组合。

图11:区块链的应用

目前,区块链的应用已经从单一的数字货币应用(如比特币、以太坊等)延伸。)到经济社会的各个领域。区块链在金融服务、供应链管理、文化娱乐、智能制造、社会福利、教育、就业等六大行业的应用场景中具有突出的可行性、成熟度和重要性。

但这些行业的应用,除了金融行业成熟度较高之外,大部分还处于探索的初级阶段。随着区块链技术和应用的发展,相信会有更多的行业和企业采用区块链。

图12:区块链和金融服务

金融是区块链技术的第一个应用领域。不仅如此,该技术的高可靠性、简化流程、可追踪交易、节约成本、减少错误和提高数据质量等特点,使其具有重构金融行业基础设施的潜力。

应用场景1:支付领域

在支付领域,区块链技术的应用有助于降低金融机构之间的对账和争议解决成本,从而显著提高支付业务的处理速度和效率,这在跨境支付领域尤为重要。

应用场景2:资产数字化

各种资产,如股权、债券、票据、收据、仓单等。可以在

金融资产的交易是相关方之间基于一定规则达成的合同。区块链可以用代码充分表达这些商业逻辑,比如固定收益证券、回购协议、各种掉期交易和银团贷款等。基于区块链的智能证券可以通过相应的机制确保其运行符合特定的法律和监管框架。

场景4:清算和结算

区块链技术的核心特点是可以在没有可信第三方参与的情况下,以准实时的方式实现价值转移。金融资产的交易涉及两个重要方面:支付和证券。通过基于区块链技术的法定数字货币或某种“结算工具”的创造,与上述链条上的数字资产对接,可以完成点对点的实时清算和结算。

应用场景5:客户识别

世界各国的金融机构都受到严格的监管,其中之一就是金融机构在为客户提供服务时必须履行客户身份识别(KYC)的责任。区块链技术可以实现数字身份信息的安全可靠管理,在保证客户隐私的前提下,提高客户身份识别的效率,降低成本。

图13:区块链和供应链管理

供应链是一个由物流、信息流和资金流组成的复杂结构,串联起行业内的供应商、制造商、分销商、零售商和用户。区块链技术作为一种大规模的协作工具,天然适合供应链管理。

应用场景1:物流

在物流过程中,使用数字签名和公私钥的加解密机制,可以充分保证信息安全和收发双方的隐私。使用区块链技术,智能合同可以简化物流程序,大大提高物流效率。

应用场景二:溯源防伪

区块链不可篡改,数据完全可追溯,时间戳功能可以有效解决商品的溯源和防伪问题。每个产品的来源、流通历史、所有权和位置都将如实记录在供应链中,任何非法交易活动或欺诈行为都将被发现。

图14:区块链与文化娱乐

娱乐是文化产业的重要组成部分,包括数字音乐、数字图书、数字视频、数字游戏等。娱乐产品涉及生产、复制、流通和传播。随着“互联网”时代的到来,文化娱乐将迎来新的发展机遇。

应用场景1:改变音乐市场结构

音乐行业市场巨大,但在传统模式下,音乐人很难获得合理的版税。利用区块链技术,音乐制作和传播全过程中的收费和使用都是透明真实的,可以有效保证音乐人从作品的销售中直接获益。

应用场景二:文化众筹

文化众筹不同于传统的民间集资或金融领域的债权、股权融资。基于区块链的文化消费端众筹服务具有独特的泛金融和非金融特性,是围绕知识产权(IP)的新业态。基于区块链特色和虚拟市场规则,消费者可以不依赖第三方众筹平台的信用背书,参与到IP创作、生产、传播、消费的全过程。

图15:区块链和智能制造

目前,中国制造业正在推进加快智能制造,这是实施《中国制造2025》的主要方向,是实施工业化和信息化深度融合,建设制造强国的战略举措。也是中国制造业顺应世界发展潮流,实现转型升级的关键。

当前,我国正在加快实施智能制造工程,积极推动制造企业利用新一代信息技术,提高R&D、制造、运营和管理的数字化和网络化水平,实现智能化转型,重塑制造业竞争新优势。

应用场景1:建立和管理工业物联网

建立高效低成本的工业物联网是智能制造网络基础设施建设的关键环节。利用区块链技术建设和管理工业物联网,可以及时动态地掌握网络中各种制造设备的状态,提高设备的利用率和维护效率,提供精准高效的供应链金融服务。

应用场景2:制造过程的智能管理

区块链技术可以连接制造企业中的传感器、控制模块和系统、通信网络、ERP系统等系统,通过统一的台账基础设施,企业、设备制造商和安全生产监管部门可以长期、持续地监控制造的各个环节,从而提高制造的安全性和可靠性。

图16:区块链与社会福利

随着互联网技术的发展,社会公益的规模、场景、辐射范围和影响力空前扩大,“互联网公益”、大众慈善、指尖公益等概念逐渐进入公益主流。这些模式不仅解构了传统的慈善捐赠方式,也促进了公益行为向碎片化、小额化、常态化发展。同时,各类公益项目通过互联网传播,公益的社会影响力被放大百倍。

区块链与公益的结合有很多应用场景和想象空间。目前真实应用案例已经投产。2016年7月,支付宝与慈善基金会合作,在其慈善捐赠平台上设立了首个区块链慈善项目,为听障儿童筹集资金,帮助他们“重获新的声音”。在这个项目中,捐赠者可以看到一份“爱心传递记录”的反馈信息。在必要的隐私保护基础上,展示了他的捐款从支付平台转入基金会账户,最后进入受赠人指定账户的全过程。以上信息均来自区块链上的数据,不仅从技术上保证了公益数据的真实性,还帮助公益项目节省了信息披露成本,充分体现了区块链公益的价值。

图17:区块链与教育就业

教育作为传授和传播社会文化的窗口,需要实现学生、教育机构和用人单位的无缝对接,从而提高教育和就业机构的运行效率和透明度。区块链系统的透明性、数据不可更改性等特点,完全适用于学生的学分管理、继续教育与就业、学术、资格认证、产学合作等。对教育和就业的健康发展具有重要价值。

应用场景1:教育存款证明

在教育存款场景中,位于区块链的学生信用平台可以创建包含相关基本信息的数字文件。每次证书颁发和查询时,智能合约都会触发相应的多重签名验证,以保证不会被恶意查询。事务输出将数字证书分发给请求者,如学生或雇主。

应用场景2:产学合作

产学合作是教育机构和用人单位的双赢机制。通过引入区块链技术,学生技能与社会用人单位需求无缝对接,可以准确评估人才招聘和岗位安排的科学性和合理性,有效促进校企合作。

图18:区块链应用发展趋势

一是推动新一代信息技术产业发展。随着区块链技术的深入应用,将为云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术的发展创造新的机遇。例如,随着万向、微众等重点企业不断推进BaaS平台的深入应用,必将带动云计算和大数据的发展。这种机遇将有利于信息技术的升级,也有助于推动企业的跨越式发展

二是为经济社会转型升级提供技术支撑。随着区块链技术在金融服务、供应链管理、文化娱乐、智能制造、社会福利、教育就业等经济社会领域的广泛应用,必将优化各行业业务流程,降低运营成本,提高协同效率,从而为经济社会转型升级提供系统支撑。例如,随着区块链技术在版权交易和保护方面的应用不断成熟,将对文化娱乐产业的转型发展起到积极的推动作用。

第三是培育创业创新的新机会。国内外已有的应用实践证明,区块链技术作为一种大规模协作的工具,能够推动不同经济体之间的交易广度和深度迈上新台阶,并能有效降低交易成本。例如,万向将结合“创新能源聚集城市”建设,打造区块链创业创新平台,不仅为个人和中小企业的创业创新提供平台支持,也为未来区块链技术的应用奠定基础。可以预见的未来是:随着区块链技术的广泛应用,将会出现大量新的商业模式,为创业创新创造新的机会。

四是为社会管理和治理水平的提升提供技术手段。随着区块链技术在公共管理、社会保障、知识产权管理和保护、土地权属管理等领域的应用不断成熟和深化,将有效提升公众参与度,降低社会运行成本,提高社会管理质量和效率,在推进社会管理和治理中发挥重要作用。比如蚂蚁金服将区块链应用于慈善捐赠,为全社会提升慈善活动的透明度和信任度树立了榜样,也为区块链科技提升社会管理和治理水平提供了实践借鉴。

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作者: 小王聊区块

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