区块链行业应用报告

近日,中国区块链基础服务联盟发布《2018年中国区块链行业应用报告》,报告总结了区块链技术的前世今生和发展历程,描述了全国300多家区块链企业的总体发展情况,并对区块链应用场景进行了深入的探讨,针对区块链目前在存证,版权,供应链金融,政务系统,ABS 金融,数据交易等领域优秀的落地案例。

该报告对区块链进行了深入分析,详细介绍了什么是区块链、区块链的核心技术、目前发展的局限性以及未来的发展路径,同时对区块链2018年第一季度在中国的发展情况做了一个概述,通过对典型案例的分析,可以更好地了解区块链的应用与发展前景。

通过报告可以整体把握我国区块链近年来在实际应用中的发展,以及了解我国目前区块链行业的现状。

以下是《2018年中国区块链行业应用报告》正文部分:

《2018年中国区块链行业应用报告》

中国区块链基础服务联盟

2018年4月

引言

区块链技术是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术有机整合形成的创新技术,具有去中心化、去信任依赖、数据安全可信、技术开源透明等特点。区块链可以低成本的将信息变为价值、将数据变为证据,可以让发布到区块链上的数据自动固化成为可查验、可公证、可审计和可司法鉴定的电子证据,这将大大降低电子证据存证和取证的成本,同时也可以运用到不同的领域,改变互联网传统架构下的权益分配及价值流转,为互联网化的商业活动提供有力支撑,本报告旨在探讨我国2018年区块链技术的实际应用情况。

目录

区块链是什么?

区块链的核心技术

区块链目前发展的局限性

区块链技术未来发展路径

2018年第一季度区块链行业概览

我国区块链应用案例分析

附表:《国内外各领域典型区块链企业名录》

区块链是什么

区块链技术起源于比特币,作为比特币的底层技术,本质上是一个去中心化的数据库。区块链技术不依赖第三方,通过自身分布式节点,通过结合共识机制,密码学,时间戳等技术来进行网络数据的存储、验证、传递和交流,从而实现点对点传输,不可篡改等特点。从金融会计的角度,可以把区块链技术看成是一种分布式开放性去中心化的大型网络记账薄,任何人任何时间都可以采用相同的技术标准参与记账,延伸区块链,持续满足各种需求带来的数据录入需要。

区块链技术被认为是互联网发明以来最具颠覆性的技术创新,它依靠密码学和数学巧妙的分布式算法,在无法建立信任关系的互联网上,无需借助任何第三方中心的介入就可以使参与者达成共识,以极低的成本解决了信任与价值的可靠传递难题。正因为这样的特点,区块链网络也被称作价值互联网,即可以通过区块链网络进行价值转移和确认。

区块链的技术特点

从区块链的形成过程看,区块链技术具有以下特征:

1

1: 去中心化:区块链通过分布式核算和存储,各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。去中心化是区块链最突出最本质的特征,区块链网络中的节点地位相同,并不依靠一个中心化机构进行信息的处理,从而实现点对点的通信。

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2 : 开放可追溯:区块链技术基础是开源的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人(公有链)或获得许可的人(联盟链)开放,任何网络内的参与者都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。通过区块连接的形式,一个区块拥有前一个区块的HASH值,区块链上任一一条记录都可通过链式结构追溯本源。

3

3 : 独立性:基于协商一致的规范和协议(类似比特币采用的哈希算法等各种数学算法),整个区块链系统不依赖其他第三方,所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据,不需要任何人为的干预。

4

4:安全不可篡改性:只要不能掌控全部数据节点的51%(采用POW共识情况下),就无法肆意操控修改网络数据,这使区块链本身变得相对安全,避免了主观人为的数据变更。网络攻击者需要攻破一条区块链网络中的可容错节点数才能达到对整个网络的篡改,一条可信的区块链网络的篡改成本非常高,几乎达到不可能的级别。

5

5 : 匿名性:除非有法律规范要求或特殊领域应用的需求,单从技术上来讲,各区块节点的身份信息可以不需要公开或验证,信息传递可以匿名进行。

区块链技术的优势

无法篡改:区块链通过加密验证交易各方身份来确认交易,从而确保在未获得相关方许可的情况下,“虚假”交易不能加入区块链。在每一笔交易加入区块链时,都将运行基于交易数据、交易各方身份以及历史交易结果的复杂的“hash”算法。区块链当前状态基于历史交易可确保恶意攻击者无法更改历史交易记录。原因是如果交易记录作出更改,那么将影响 hash当前值, 且与账本其它副本不匹配。

透明:从本质来看,区块链是通过多个节点——比如多个频繁交易的对手方 ——保存及同步的分布式数据库。此外,各方交易数据须保持一致以便纳入区块链。这意味着在数据库设计上允许多方读取相同数据 ( 部分情况下为组织内部本地读取)——因此,与依赖于防火墙内不向 组织外部开放、由多个“密封式”数据库组成的常规系统相比,透明度显著提升。

高效:从概念上看,保存多个数据库副本的区块链似乎不会比单一集中式数据库效率更高。但在大多数现实应用中(包括资本市场的多个案例研究),存在多个当事方保存包含同一交易信息的重复数据库的情况。在许多时候,同一交易的相关数据可能不一致——因此各组织之间需进行费时费力的账目核对。而采用区块链这样的分布式数据库可显著减少人工对账,从而节约大量成本。此外,部分情况下,区块链可帮助组织建立起共同或互通的业务功能,从而免去多个组织间重复相同任务的麻烦。

区块链的核心技术

区块链是由多种技术结合而来,区块链的整体技术发展需要依靠多种核心技术的整体突破,这些技术主要包括以下几个方面

哈希函数:哈希函数可将任意长度的资料经由Hash算法转换为一组固定长度的代码,原理是基于一种密码学上的单向哈希函数,这种函数很容易被验证,但是却很难破解。通常业界使用y =hash(x)的方式进行表示,该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。其特点是:相同的数据输入将得到相同的结果。

输入数据只要稍有变化(比如一个1变成了0)则将得到一个完全不同的结果,且结果无法事先预知。正向计算(由数据计算其对应的Hash值)十分容易。逆向计算(破解)极其困难,在当前科技条件下被视作不可能。这也是保证区块链网络能够实现不可篡改性的基础技术之一。

Merkle 树:Merkle树是一种哈希二叉树,使用它可以快速校验大规模数据的完整性。在区块链网络中,Merkle 树被用来归纳一个区块中的所有交易信息,最终生成这个区块所有交易信息的一个统一的哈希值,区块中任何一笔交易信息的改变都会使得Merkle 树改变。

非对称加密算法:非对称加密算法是一种密钥的保密方法,需要两个密钥:公钥和私钥。公钥与私钥是一对,如果用a公钥对数据进行加密,只有用对应的私钥才能解密,从而获取对应的数据价值;如果用私钥对数据进行签名,那么只有用对应的公钥才能验证签名,验证信息的发出者是私钥持有者。

因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫做非对称加密算法,而对称加密在加密与解密的过程中使用的是同一把密钥,这是区块链网络有别于中心化账户系统的技术保证,能够保证链上资产归属的安全性和匿名性。

P2P网络:P2P网络(对等网络),又称点对点技术,是没有中心服务器、依靠用户群交换信息的互联网体系。与有中心服务器的中央网络系统不同,对等网络的每个用户端既是一个节点,也有服务器的功能,P2P网络其具有去中心化与健壮性等特点。P2P网络技术区块链去中心化的技术基础。

共识机制:共识机制,就是所有记账节点之间如何达成共识,去认定一个记录的有效性,这既是认定的手段,也是防止篡改的手段。目前主要有四大类共识机制:Pow、Pos、DPoS和分布 式一致性算法。共识机制是区块链网络中非常核心的技术,共识机制很大程度上决定了区块链网络的可扩展性,安全性和网络速度及去中心化程度。

智能合约:智能合约是一组情景应对型的程序化规则和逻辑,是通过部署在区块链上的去中心化、可信共享的脚本代码实现的。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、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。智能合约是区块链发展的重要方向,可以应用在大量的商业场景中,这也是区块链在未来最为有价值的应用领域。

区块链目前发展的局限性

区块链技术作为一项复杂的机制,涉及多方面不同领域的技术,目前其主要在安全性、资源消耗、交易效率等方面依然存在着一些局限性,也是限制区块链普及和大规模商业应用的瓶颈,主要包括:

1:安全性较低

区块链技术是基于非对称密码学的原理,但随着数学研究和量子计算机技术的进一步发展,基于数学原理基础上的算法安全性可能会变得越来越脆弱,其次,区块链网络的安全性是建立在大量可信的计算节点参与计算的基础上的,面临51% 攻击问题和分叉的问题,同时,由于大多数智能合约被写入区块链中无法更改,很难保证智能合约在写入时候的完美性,存在较大的安全隐患,容易成为黑客攻击的主要目标。

2:资源浪费

基于区块链技术构建的系统面临计算和存储资源双高问题。如果采用目前较为成熟的POW 共识信任机制会高度依赖网络节点贡献的算力和电力,同时,利用区块链构建的系统需要记录从最初开始发生的每一笔信息,参与节点需下载存储并实时更新数据区块,会消耗大量网络带宽,造成网络资源浪费,参与节点的存储空间容量大小也会制约其发展。

3:效率低

由于基于区块链构建的系统遵循木桶理论,即永远要考虑所有网络节点中处理速度最慢的那个,一旦将区块链技术推广至大规模交易场景,如果瞬时交易量超过系统的设计容纳能力或最弱节点的处理能力,那么交易就自动进行排队,整体运行效率就会受到限制。目前可扩展性和速度也是当今区块链最主要的研究课题。

来源:区块链小能手

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