區塊鏈解釋-它是什麼，它做什麼
內容
-區塊鏈的願景
區塊鏈是如何運作的?
-區塊鏈的演變
-區塊鏈技術的潛在應用
•供應鏈中的區塊鏈
•區塊鏈和智慧城市
•區塊鏈和電子醫療保健記錄
•區塊鏈和物聯網
一個區塊鏈交易記錄的去中心化賬本(稱為塊)通過點對點網絡，參與者保持匿名。換句話說，區塊鏈是物理計算機的網絡，它們一起工作，形成一個單獨的虛擬計算機。它被稱為鏈因為更改隻能通過在末端添加新信息來實現——這意味著每一次新的交易都會使鏈條增長。
雖然區塊鏈在概念上與傳統數據庫的用途相同，但區塊鏈使用的數據存儲方法非常不同。在區塊鏈中，數據不是集中存儲的，而是在一個計算機網絡上共享的，所有計算機都運行在一個獨特的軟件上，該軟件確保所有數據在所有設備上保持相同和同步。區塊鏈中的數據通過使用密碼學來保護。
2008年，區塊鏈的概念是中本聰在白皮書中介紹(pdf)作為支持比特幣交易的核心組件。作為驅動的技術cryptocurrencies像比特幣一樣，區塊鏈與不穩定的、(迄今為止)基本上不受監管的金融交易有關，但它們也不僅僅與錢有關。區塊鏈也可以是一個可編程係統，以確保數字所有權和提高貿易透明度，甚至在陌生人之間。
盡管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仍在解決之中，但這些新興技術已開始在行業和政府內部得到實施，並越來越多地在更廣泛的公眾中得到實施，作為數字價值創造和交易的工具。
區塊鏈的願景
對於有遠見的人來說，區塊鏈技術將實現這樣一個世界:合同被嵌入到數字代碼中，並存儲在透明的共享數據庫中，在數據庫中，合同不受刪除、篡改和修改的保護。每一個協議、每一個流程、每一項任務和每一筆支付都將有一個可以識別、驗證、存儲和共享的數字記錄和簽名。
區塊鏈還可以用嵌入式指令編程，例如if-else和if-then語句，以在滿足某些條件時執行操作。這些指令可用於編製“智能合約”，當約定的條款未得到滿足時，它將區塊鏈中的信息與後果(例如，轉讓罰款費用)聯係起來。
律師、經紀人和銀行家等中介機構可能不再需要了。個人、組織、機器和算法可以自由地進行交易，彼此之間幾乎沒有摩擦。這就是區塊鏈在未來許多年的巨大潛力。閱讀優秀的哈佛商業評論文章區塊鏈的變革力量。
區塊鏈是如何工作的?
每個新塊包含一組新事務，這些事務引用了鏈中以前事務的整個曆史。關於在區塊鏈中完成的每一個事務的信息都是共享的，所有人都可以使用節點(即用戶)。這意味著從技術上講，區塊鏈讓每個人都成為了權威——點對點網絡中的每個節點都在一個不可逆的樹形結構鏈中跟蹤整個記錄，以防止篡改的方式確保完整性。
例如，比特幣每十分鍾左右就會在一個新形成的區塊中存儲網絡上的所有交易。在驗證新塊之後(在一個名為比特幣礦業)，然後將其添加到前一個節點上形成一個鏈，並同時添加到每個節點的副本。
區塊鏈上的每個節點都有一個唯一的30多個字符的字母數字地址來標識它。用戶可以選擇匿名或向他人提供身份證明。事務直接發生在區塊鏈地址之間。沒有第三方控製交易和數據;也不需要這樣一個中央清算機構。
區塊鏈事務不可逆轉的．一旦一筆交易被輸入數據庫，賬戶被更新，記錄就不能被修改，因為它們與之前的每一筆交易記錄都有鏈接。部署了各種計算算法和方法，以確保數據庫上的記錄是永久的、按時間順序排列的，並且網絡上的其他所有人都可以使用。
一般來說，區塊鏈的功能如下:
1)區塊鏈用戶創建了一個新事務，區塊鏈中的其他涉眾將收到有關該事務的警報。
2)交易信息在一段時間內傳播到區塊鏈中的每個涉眾。
3)利益相關者決定交易請求的有效性。如果該請求被認為是有效的，那麼該塊將成為區塊鏈的一部分。
基於區塊鏈技術特點，區塊鏈係統的基礎設施模型主要包括兩個基本層:實現層和應用層。
應用層由API和前端組成。實現層進一步細分為四個層:數據層、網絡層、共識層和激勵層。
數據層處理數據存儲設計、數字簽名等。下一層，網絡層，處理點對點通信。共識層處理共識機製，例如Proof-of-Work(戰俘)和Proof-of-Stake(PoS);它負責數據如何在節點之間發送和驗證。這一層有時也稱為挖掘層。激勵層負責將塊與它們的散列鏈接起來，並確保塊被適當地排列。
另一層是計算界麵，允許區塊鏈提供更多功能。實際上，區塊鏈存儲的狀態包括用戶已完成的所有事務，因此允許計算每個用戶的餘額。然而，對於更高級的應用程序，需要存儲複雜的狀態，並使用分布式計算動態更新這些狀態，例如，一旦滿足特定的條件，狀態就會從一個狀態轉移到另一個狀態。這一需求催生了智能合約，它使用區塊鏈的節點來執行合約的條款。
最後,治理Layer擴展了區塊鏈體係結構，以涵蓋在物理世界中發生的人類交互。區塊鏈治理處理的是這些不同的參與者如何聚集在一起生產、維護或改變組成區塊鏈的輸入。
工作量證明(Proof-of-Work)是最著名的共識機製，它需要解決一個極其複雜的數學問題，比如尋找具有特定模式的散列，例如，前導零數，以確保認證和驗證事務。
權益證明協議不是按礦工的相對哈希率(即他們的挖礦能力)按比例分割區塊，而是按礦工當前的財富按比例分割股權塊。通過這種方式，選擇更加公平，並防止最富有的參與者控製網絡。由於功耗的顯著降低和可擴展性的提高，許多區塊鏈，如以太坊，正在逐步向PoS轉移。
區塊鏈的潛在應用可以包括資金轉移、交易結算、投票係統、防偽、供應鏈安全、醫療記錄、智能合約和許多其他問題。
區塊鏈的進化
區塊鏈技術在比特幣加密貨幣推出時首次使用。這發生在2009年1月3日，當時中本聰挖到了鏈的起始區塊，被稱為創世紀塊．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。
根據目標受眾，區塊鏈可以分為三代:
區塊鏈1.0(數字貨幣)，其中包括支持數字加密貨幣交易的應用程序;
區塊鏈2.0(數字金融)，其中包括智能合約和一係列擴展到加密貨幣交易之外的應用程序;而且
區塊鏈3.0(數字社會)，包括政府、健康、科學和物聯網等前兩個版本以外的領域的應用程序。
區塊鏈1.0從2009年開始經過數年的成熟，區塊鏈2.0和3.0在2015年前後幾乎同時出現，以爆炸性的方式出現。
區塊鏈技術的潛在應用
在區塊鏈上運行的去中心化應用程序是web3這是基於去中心化技術的下一波網站和應用。非功能性測試(加以標記)，這是一個快速發展的web3領域，也依賴於基於智能合約的區塊鏈平台。
目前，加密貨幣在現有區塊鏈網絡中占相當大的比例，經常導致區塊鏈應用區分為金融和非金融應用。其他人則根據區塊鏈版本(即1.0、2.0和3.0)對它們進行分類。
然而，考慮到區塊鏈解決方案的實際和即將到來的異構性，需要對基於區塊鏈的應用程序進行更全麵和深入的分類，如下圖所示:
讓我們更詳細地看一些例子。
區塊鏈在供應鏈中
基於區塊鏈的供應鏈使每個利益相關方能夠記錄價格、日期、地點、質量、認證和其他相關信息，從而更有效地管理供應鏈上的信息。
區塊鏈內部這些信息的可用性可以增加材料供應鏈的可追溯性，降低假貨和灰色市場的損失，提高外包代工的可視性和符合性，並可能提高組織作為負責任製造的領導者的地位。
例如,Bext360作為提高世界第二大貿易商品咖啡豆供應鏈透明度的努力的一部分，該公司正在使用區塊鏈。該公司正在使用一種分布式、去中心化的協議進行實時移動交易，記錄交易數據，並允許所有相關方在任何時候訪問支付記錄。隨著咖啡豆在供應鏈中的進展，該係統增加了透明度，並有助於確保農民獲得適當的公平貿易報酬。
區塊鏈和電子醫療保健記錄
醫療數據總是容易受到不同的安全威脅，如數據丟失、數據泄漏、惡意篡改和其他問題。針對這一問題提出的一個解決方案是一個安全、高效的基於區塊鏈的框架，用於管理衛生部門所有利益攸關方(即醫院、醫生、患者和其他具有所需權限的第三方管理員)的電子醫療保健記錄。
研究人員已經提出了一個經過許可的基於區塊鏈的框架，使用Hyperledger Fabric (HLF)，它提供了電子健康記錄的安全存儲、共享和查詢(詳細信息:基於區塊鏈的框架，用於安全存儲、共享和查詢電子醫療記錄）.
區塊鏈和智慧城市
智慧城市是一個基礎設施框架，通過采用集成和自動化的信息和通信技術來解決日益增長的城市化挑戰，以幫助優化所有的城市運營，幫助實現可持續發展目標，並提高市民的生活質量智能城市）
區塊鏈和物聯網
有很多種物聯網支持物聯網網絡和業務需求的業務平台。傳統物聯網業務平台是集中式的工作模式。該平台部署在係統端的單一位置，由提供集中服務的單一供應商管理。
然而，如今，隨著物聯網的快速發展，越來越多的存儲和處理數據的基礎設施正從數據中心轉移到直接在邊緣設備上操作。
邊緣計算允許在雲之外的去中心化基礎設施中分布資源和應用程序。邊緣計算的兩個主要好處是提高性能和降低操作成本。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很複雜，邊緣計算使數據更接近機器，減少了傳輸時間。
然而，由於它們是廣泛去中心化的，這些邊緣設備在數據和事務的安全方麵麵臨嚴重的風險。區塊鏈可以解決物聯網的許多問題。
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