smartworlder徽標
    smartworlder徽標

    區塊鏈解釋 - 它是什麼,它做什麼

    內容
    - 區塊鏈的願景
    - 區塊鏈如何工作?
    - 區塊鏈的演變
    - 區塊鏈技術的潛在應用
    •供應鏈中的區塊鏈
    •區塊鏈和智能城市
    •區塊鏈和電子醫療記錄
    •區塊鏈和圖像
    一個區塊鏈是交易記錄的分散分類帳(稱為)穿越一個對等網絡,參與者保持匿名。換句話說,區塊鏈是物理計算機的網絡,它們共同形成單個虛擬計算機。叫做因為隻能通過在末尾添加新信息來進行更改,這意味著每個新事務都會生長鏈。
    盡管區塊鏈在概念上具有與傳統數據庫相同的目的,但區塊鏈使用的數據存儲方法卻大不相同。在區塊鏈中,數據不是集中存儲的,而是在計算機網絡上共享的,該計算機都在唯一軟件上運行,該軟件可確保所有數據在所有設備上保持相同並同步。通過使用密碼學來確保區塊鏈中的數據。
    在2008年,區塊鏈概念是由Nakamoto介紹的白皮書(PDF)作為支持比特幣交易的核心組件。作為力量的技術加密貨幣像比特幣一樣,區塊鏈與波動性和(到目前為止)的金融貿易相關,但它們的數量也不僅僅是金錢。區塊鏈也可能是一個可編程的係統,用於安全的數字所有權和更高的貿易透明度,甚至在陌生人之間。
    盡管仍在解決區塊鏈應用程序的長期安全性,可持續性,穩定性,可擴展性和交易速度等技術挑戰,但這些新生技術開始在行業和政府內部實施,並且越來越多地作為更廣泛的公眾作為工具作為工具數字價值創造和貿易。

    區塊鏈的願景

    對於有遠見的人來說,區塊鏈技術將使合同嵌入數字代碼中並存儲在透明,共享數據庫中,並保護它們免受刪除,篡改和修訂的保護。每個協議,每個過程,每個任務和每筆付款都將具有可以識別,驗證,存儲和共享的數字記錄和簽名。
    區塊鏈也可以通過嵌入式說明進行編程,例如IF-ELSE和IF-THEN語句,以在滿足某些條件時采取行動。這些說明可用於編程“智能合約”,該信息將區塊鏈中的信息與後果(例如,轉讓罰款費用)聯係起來,當時未滿足約定的條款。
    律師,經紀人和銀行家等中介人可能不再需要。個人,組織,機器和算法將在幾乎沒有摩擦的情況下自由交易並互動。這是區塊鏈的巨大潛力 - 未來很多年。閱讀這個很棒的哈佛商業評論文章關於區塊鏈的變革力。

    區塊鏈如何工作?

    每個新塊都包含一組新事務,這些交易引用了鏈中先前交易的整個曆史記錄。共享有關區塊鏈中每筆交易的信息已共享並可供所有人使用節點(即用戶)。這意味著區塊鏈從技術上講使每個人都成為權威 - 點對點網絡中的每個節點都在不可逆的樹結構鏈中跟蹤整個記錄,以確保以防篡改的方式確保完整性。
    例如,比特幣每十分鍾左右將整個網絡上的所有交易存儲在一個新形成的塊中。在驗證新塊之後(在一個稱為的過程中比特幣采礦),然後將其添加到上一個形成鏈條,並同時添加到每個節點的副本中。
    區塊鏈上的每個節點都有一個獨特的30多個字母字母數字地址,可以識別它。用戶可以選擇保持匿名或向他人提供其身份證明。交易直接發生在區塊鏈地址之間。沒有第三方控製交易和數據。也不需要這樣的中央清算授權。
    區塊鏈交易是不可逆。一旦在數據庫中輸入交易並更新了帳戶,就無法更改記錄,因為它們已鏈接到它們之前的每個事務記錄。部署了各種計算算法和方法,以確保數據庫上的錄製是永久的,按時間順序排列的,並且可供網絡上的所有其他錄製。
    區塊鏈技術的插圖
    區塊鏈技術的插圖。(來源:PWC)
    通常,區塊鏈在以下步驟中起作用:
    1)區塊鏈用戶創建了一個新的交易,該交易將在區塊鏈中的其他利益相關者被提醒。
    2)交易信息在一段時間內傳播給區塊鏈中的每個利益相關者。
    3)利益相關者確定交易請求的有效性。如果該請求被認為有效,則該塊將成為區塊鏈的一部分。
    基於區塊鏈技術特征,區塊鏈係統的基礎架構模型主要包含兩個基本層:實現和應用程序層。
    應用層由API和前端組成。實現層進一步細分為四層:數據層,網絡層,共識層和激勵層。
    數據層涉及數據存儲設計,數字簽名等。下一層網絡層處理對等通信。共識層涉及共識機製,例如工作證明(POW)和驗證證明(POS);它需要在節點之間如何發送和驗證數據。該層有時也稱為采礦層。激勵層負責將塊與它們的哈希聯係起來,並確保將塊安排得當適當地安排。
    區塊鏈體係結構
    區塊鏈基礎架構。(來源:doi:10.1016/j.tele.2018.11.006)
    另一層,計算接口,允許區塊鏈提供更多功能。實際上,一個區塊鏈存儲了一個狀態,例如用戶進行的所有交易,從而允許計算每個用戶的餘額。但是,對於更高級的應用程序,需要存儲複雜的狀態,這些狀態使用分布式計算(例如,曾經滿足特定標準從一個轉移到另一個轉移)進行動態更新。這項要求引起了智能合約,這些合同使用區塊鏈的節點來執行合同的條款。
    最後,治理圖層擴展了區塊鏈體係結構,以涵蓋物理世界中發生的人類互動。區塊鏈治理涉及這些不同的參與者如何聚集在一起,以生產,維護或改變構成區塊鏈的投入。
    工作證明,是最著名的共識機製,需要解決一個極其複雜的數學問題,例如找到具有特定模式的哈希(例如,零零)的哈希斯,以確保身份驗證並驗證交易。
    銷售證明協議沒有與礦工的相對哈希率(即他們的采礦能力)成比例地劃分塊,而是與當前礦工的財富成比例地拆分了股份。這樣,選擇更公平,並阻止最富有的參與者主導網絡。許多區塊鏈,例如以太坊,由於功耗顯著下降和可擴展性的顯著降低,因此逐漸轉移到POS。
    區塊鏈的潛在應用程序可以包括基金轉移,結算交易,投票係統,反企業犯規,供應鏈安全,醫療記錄,智能合約以及許多其他問題。

    區塊鏈的演變

    當引入比特幣加密貨幣時,首先使用區塊鏈技術。這發生在2009年1月3日,當時中村挖掘了鏈的起步街區,稱為創世紀塊。直到今天,比特幣仍然是使用區塊鏈技術最常用的應用程序。
    根據預期的受眾,可以區分三代區塊鏈:
    區塊鏈1.0(數字貨幣),其中包括實現數字加密貨幣交易的應用程序;
    區塊鏈2.0(數字融資),其中包括智能合約和一組應用程序範圍以外的應用程序;和
    區塊鏈3.0(數字社會),其中包括在前兩個版本以外的領域中的應用,例如政府,健康,科學和物聯網。
    從2009年開始,區塊鏈1.0花了幾年的時間才成熟,區塊鏈2.0和3.0幾乎平行於2015年左右。

    區塊鏈技術的潛在應用

    在區塊鏈上運行的分散應用程序是Web3,下一波網站和應用程序建立在分散技術的基礎上。NFTS(不可殺死的代幣)這是一個快速增長的Web3領域,也依靠基於智能合約的區塊鏈平台。
    目前,加密貨幣代表了現有的區塊鏈網絡的相當一部分,通常導致區塊鏈應用程序僅分為金融和非財務狀況。其他人則根據區塊鏈版本(即1.0、2.0和3.0)對其進行分類。
    但是,考慮區塊鏈解決方案的實際和即將到來的異質性,要求基於區塊鏈的應用程序進行更全麵,更深入的分類,以圖形方式表示:
    不同類型的區塊鏈應用的思維圖抽象
    不同類型的區塊鏈應用程序的思維圖抽象(單擊圖像以放大)。(來源:doi:10.1016/j.tele.2018.11.006)
    讓我們更詳細地查看一些示例。

    供應鏈中的區塊鏈

    基於區塊鏈的供應鏈使每個利益相關者能夠記錄價格,日期,位置,質量,認證和其他相關信息,以更有效地管理供應鏈中的信息。
    區塊鏈中此信息的可用性可以提高物料供應鏈的可追溯性,較低的損失和灰色市場的損失,提高對外包合同製造業的可見性和合規性,並有可能提高組織作為負責製造業領導者的領導者的地位。
    例如,Bext360一家初創公司正在使用區塊鏈作為提高全球第二大交易商品的供應鏈透明度的一部分。該公司正在使用分布式,分散的協議進行實時移動交易,記錄有關交易的數據,並允許所有相關方隨時訪問付款記錄。隨著咖啡豆在供應鏈中的發展,該係統會提高透明度,並有助於確保農民獲得適當的公平貿易付款。

    區塊鏈和電子醫療記錄

    醫療數據總是容易受到不同安全威脅的影響,例如數據丟失,數據泄漏,惡意篡改和其他問題。解決此問題的一種建議是,用於管理衛生部門所有利益相關者的電子保健記錄的安全有效的區塊鏈框架,即醫院,醫生,患者和其他具有必要許可的第三方管理員。
    研究人員已經提出了使用Hyperledger Fabric(HLF)的基於區塊鏈的許可框架,該框架提供了對電子健康記錄的安全存儲,共享和查詢(閱讀更多:更多:基於區塊鏈的安全存儲,共享和查詢電子保健記錄的框架)。

    區塊鏈和智慧城市

    智能城市是一個基礎設施框架,通過擁抱綜合和自動化的信息和通信技術來解決不斷增長的城市化挑戰,以幫助優化所有城市運營,幫助實現可持續性目標和更好的公民生活質量(在此處閱讀更多信息,請閱讀更多信息。聰明的城市

    區塊鏈和圖像

    有很多種類物聯網(IOT)支持IoT網絡和服務要求的業務平台。傳統的物聯網業務平台是集中的工作模型。該平台部署在係統端的單個位置,並由提供集中服務的單個供應商管理。
    但是,如今,隨著物聯網的快速增長,越來越多的用於存儲和處理數據的基礎架構正在從數據中心轉移到直接在邊緣設備上運行。
    Edge Computing允許資源和應用程序分布在雲外的分散基礎架構中。邊緣計算的兩個主要好處是提高性能和降低運營成本。邊緣計算中的數據收集是在本地完成的。由於傳輸大量數據可能會變得複雜,因此Edge Computing將數據帶到機器附近,從而縮短了傳輸時間。
    但是,由於它們被廣泛分散,因此這些邊緣設備在數據和交易的安全性方麵麵臨嚴重的風險。區塊鏈可以解決物聯網的許多問題。
    smartworlder徽標
    查看我們的SmartWorlder部分,以了解有關智能技術
    Baidu
    map