区块链调研报告

区块链调研报告 用优雅的方式管理知识，用优雅的方式分享知识 区块链技术在各行业中穿插使用，新名词、新技术、新产品，给客户带来一定困扰，产品有时甚至因为这些细节问题的影响而失去客户。

我们对国内外一共 84 家区块链及相关公司进行了调研。其中 13 家国外公司和 71 家国内做的较早、较好的区块链公司。国外 13 家公司中有 5 家有 FAQ 系统，国内 71 家公司中只有 13 家有 FAQ 系统，在这有 FAQ 的 13 家公司中，有 7 家的 FAQ 系统形同虚设，不能满足用户需求。

作为科技型企业，创新行业，在用户了解需求密集的情况下，相关的 FAQ 却做的十分不尽人意，因此我们认为，kezhi 在区块链行业中，有很大的市场。

第一点， 产品能解决什么问题？也就是需求来源，我们从三个角度来看这个问题。首先从用户方：当用户在使用产品的过程中，有产生疑惑，进而有获得帮助、自助服务、迅速获得初步认识以及更多产品相关信息的需求。再从业务方：当客服人员分配不足，或者客服压力大时，有减缓客服的需求。最后从产品方：用户在使用产品时有获得基本认知和产品基本操作的需求。

第二点， 为什么要用你的产品？1.用户对产品有疑惑，且在 FAQ 中无法找到所需的答案，需要进行智能助理对话。2.客服人员不足或者客服压力大，从而客服无法使每一位客户满意，且客服无法专心于更复杂的客户服务，需要智能助力分忧。3.用户无法有效了解产品，无法获得产品使用信息和相关认知，影响客户体验，无法沉淀客户对产品的初步认知，需要智能助理。

第三点， 哪些场景适合使用产品？1.对于区块链没有概念的群体，希望解决疑惑。2.用户在 FAQ 中找到了答案，但希望能获得更多相关认知。或者用户在 FAQ系统中无法找到所需答案。3.用户希望快速，便捷的了解产品相关信息和相关的联系方式。

微位科技

Vechain

Bitbank

有较完善的 FAQ

云知科技

比特大陆

有较完善的 FAQ

火币网

比特币交易网

有 FAQ，但无法实现引导客户和推出产品的目的。

金股链

布比

有较完善的 FAQ

众享比特

云象区块链

银链科技

巴比特

有 FAQ，但形同虚设。

优权天成

有 FAQ，但不能起到引导客户的作用。

嘉楠耘智

网录科技

保全网

Qtum

优识云创

有较完善的 FAQ.

天德科技

中链科技

太一云科技

数矩科技

公信宝

好扑

布萌

能链众合

房易信

库神

有单一的 FAQ，没有建立一套知识库，库神有一套较为完善的 FAQ，可以使用户对产品的了解需求在很大程度上得到满足。

纸贵科技

数贝荷包

易保全

易保全有一套 QA 系统，列出了常见问题的回答，但是并不能完全满足用户需要。

印链

趣链

信和云

塔链

秘猿科技

金丘科技

雷盈

复杂美

信数链

众安科技

分布科技

赛智区块链

格格积分-超级区块链

摩令技术

智能坊有 FAQ 系统，列举出常见的九个问题，但是 FAQ 系统很难找到，用户体验一般，且FAQ 并不全面。

万向区块链

根源链

牛比特

牛比特有知识库和常见问题的设置，但是形同虚设，用户几乎无法检索到任何有用的信息。

万物链（Lot chain）

朝夕区块链

灵钛

魔链

Asch

Asch 有一套完整且用户体验较好的 FAQ，能够实现引导客户和产品推广的目的。

超级区块链

边界智能

壹金链

区块宝

BTC123

北斗链

海星区块链

深脑链（DeepBrain chain）

链上科技

铂链

Onchain

矩阵元

区块达客

Ailink

好朴区块链

Oklink

有完善的 FAQ 系统和知识库。

瑞链

ICODROPS：

有 FAQ

MoNoico：

无 FAQ

CRYPTORATED：

无 FAQ

COINLIST：

有 FAQ 和检索系统

ICOmarks：

有 FAQ 和检索系统

ICORATING：

无 FAQ

ICORanker：

无 FAQ

TrackICO：

无 FAQ

ICObazaar：

有 FAQ

ICOBench：

有 FAQ

ICOHOLDER：

无 FAQ

TokenTops：

无 FAQ

ICOinspect：

无 FAQ

不易一字。

以后用得着。

信息网络基础及其应用

科技前沿—白话‘区块链’

目录

一、综述.1 二、区块链介绍..1

1.区块链的诞生背景.........1 2.什么是区块链？ 1

1) 区块链的定义 1 2) 区块链的特点 2 3) 区块链的类别 2 3.区块链的意义....2 4.区块链的应用场景.........3 三、区块链的技术实现 5

1.区块链的技术要点.........5

1) 加密算法与数字签名.5 2) Merkle Tree .6 3) 时间戳服务器 7 4) 区块链的数据结构..7 2.区块链的工作流程.........8

1) 区块链的形成 8 2) 区块链交易网络的工作流程..8 3.区块链技术的核心问题.9

1) 工作量证明.9 2) 分叉.10 3) 双花----二重支付 ..10

四、区块链技术的发展.10

1.区块链技术的优缺点...10 2.区块链技术的发展现状..11

1) 区块链技术在国外的发展.11 2) 区块链技术在国内的发展.12 3.区块链行业的发展趋势..12 4.区块链技术的未来展望..13 五、总结.........1

3一、综述

区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后，下一代颠覆性的核心技术。如果说蒸汽机释放了人们的生产力，电力解决了人们基本的生活需求，互联网彻底改变了信息传递的方式，那么区块链作为构造信任的机器，将可能彻底改变整个人类社会价值传递的方式。

以前是靠信誉、靠百年老店、权威机构等，区块链利用技术建立了新的信任方式，这是可以被量化的，从技术的角度实现的，所以说区块链成为了下一个信任的基石。区块链最核心的革命特性是改变千百年来落后的信用机制。

下文将从区块链的定义、特点、技术实现和发展等方面，对区块链做一个简要而又全面的介绍。

二、区块链介绍

1.区块链的诞生背景

传统的互联网支付系统，几乎都需要借助可资信赖的第三方信用机构来处理电子支付信息。这类系统仍然内生性地受制于“基于信用的模式”。

区块链的诞生，源于开发人员试图解决一个大胆的难题：如何创造不可追溯的数字货币。通过将密码学、博弈论、经济学以及计算机科学相结合，他们成功创造出了一套全新的工具用于建立去中心化的系统。区块链支付系统利用区块链技术，构建比特币区块链网络与交易信息加密传输。它基于密码学原理而不基于信用，使得任何达成一致的双方直接支付，从而不需要第三方中介的参与。

2.什么是区块链？

1) 区块链的定义

区块链是一个分布式账本，一种通过去中心化、去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。

从数据的角度来看，区块链是一种几乎不可能被更改的分布式数据库。这里的“分布式”不仅体现为数据的分布式存储，也体现为数据的分布式记录，即由系统参与者共同维护。即任何人都可对这

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个数据库进行核查，但不存在单一的用户可以对它控制。在区块链系统中的参与者共同维持数据库的更新，它只能按照严格的规则和共识进行修改。 从技术的角度来看，区块链并不是一种单一的技术，而是多种技术整合的结果。这些技术以新的结构组合在一起，形成了一种新的数据记录、存储和表达的方式。 2) 区块链的特点

（1）开放、共识

任何人都可以参与到区块链网络，每一台设备都能作为一个节点，每个节点都允许获得一份完整的数据库拷贝。节点间基于一套共识机制，通过竞争计算共同维护整个区块链。任一节点失效，其余节点仍能正常工作。

（2）去中心、去信任

区块链由众多节点共同组成一个端到端的网络，不存在中心化的设备和管理机构。节点之间数据交换通过数字签名技术进行验证，无需互相信任，只要按照系统既定的规则进行，节点之间不能也无法欺骗其它节点。去中心也是区块链的最大特点。

（3）交易透明、双方匿名

区块链的运行规则是公开透明的，所有的数据信息也是公开的，因此每一笔交易都对所有节点可见。由于节点与节点之间是去信任的，因此节点之间无需公开身份，每个参与的节点都是匿名的。

（4）不可篡改、可追溯 单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控制整个网络中超过51%的节点同时修改，这几乎不可能发生。区块链中的每一笔交易都通过密码学方法与相邻两个区块串联，因此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。 3) 区块链的类别

公有链：无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的节点按照系统规则自由接入网络、不受私有链：建立在某个企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定，修改甚至是读取权限仅联盟链：由若干机构联合发起，介于公有链和私有链之间，兼具部分去中心化的特性。 控制，节点间基于共识机制开展工作。

限于少数节点，同时仍保留着区块链的真实性和部分去中心化的特性。

3.区块链的意义

区块链技术是密码学、计算机科学、经济学等多个学科发展到一定阶段后的产物，有效融合了多个学科的杰出成果。区块链技术的出现为解决人类社会的信任问题提供了有力工具，进而将人类社会带入群智时代。以下将具体阐述区块链的意义——创造信任和群智时代。 （1）创造信任 区块链系统本身能产生信用，这种具有信用的产品不是来自第三方，而是来自程序 (算法) ，因为区块链记录信息的产生需要全网络节点确认，而一旦生成将永久记录，无法篡改。互联网的底层协议是TCP / IP协议，实现了信息的低成本高效率传播；区块链可认为是一种新的底层技术，建立了新

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的信用体系。 区块链取代了目前互联网对中心服务器的依赖，使所有数据信息都被记录在一个云系统之上，理论上实现了数据传输中的数据自我证明，从深远意义上讲，这超越了传统和常规意义上需要依赖第三方的信息验证模式，降低了建立全球信用体系的成本。总之，区块链解决了信任问题。 （2）群智时代 在区块链出现之前，大规模多边协作通常由共同的信任中心对整个组织进行协调，信任中心要么是多个主体共同的“上级”机构，要么是共同组建的一个第三方机构，而该机构往往能够成为各参与方的实际权力中心，因此传统的大规模协作方式都是以中心化机构为基础。中心化机构一定会伴随着较高的人为决策风险，受制于人的教育背景、经历、个性特征等因素，因而经常出现中心化机构无法驾驭大规模协作的情形。区块链提供了激励机制，参与者在作出贡献的同时能够获得回报，这样就调动了参与者的积极性。 区块链以对等方式把参与方连接起来，由参与方共同维护一个系统，通过共识机制和智能合约来表达协作规则，实现更有弹性的协作方式。因为参与方职责明确，不用向第三方机构让出权力，无须维护第三方信任机构的成本，有利于各方更好地开展协作。因为解决了信任问题，采用区块链有望实现低成本、高效率的全新协作模式，形成更大范围、更低成本的新协同机制。 区块链采用群体智慧、互联网思维实现。群体智慧采用简单规则将个体联系起来，每个个体看似微不足道微不足道，但汇聚起来的智慧和力量却无比强大，往往强大到能够超越种群自身智力或体系结构上的限制，整个系统运行看似混乱却保持着惊人的和谐。在虚拟数字世界中，“机器的智慧”体现在计算能力上。在区块链中，针对每个节点采用了独特的集体竞争式计算，即不断生成随机字符串直到获得正确答案，最终单个节点的计算能力得以汇聚成系统的超强计算能力。

18810在2016年，比特币的区块链已经达到每秒进行次运算的能力。区块链的计算能力约为世界上最快的单台计算机的计算能力的28 000倍。区块链的集体式计算从技术上实现了群体智慧，由个体汇聚而成的“超级计算系统”的计算能力超越了个体的限制。

4.区块链的应用场景

区块链最早应用在数字货币中，比特币就是最初的形态，这就是所谓的区块链1.0。后来出现了智能合约，其中定义一些触发条款，条款满足时自动执行合约，扩大了区块链的应用空间，为区块链的快速发展奠定了基础，这就是区块链2.0。当区块链除了在货币、金融、市场中应用外，逐步拓展到政府、健康、科学、文化和艺术方面后，从各方面改变了我们的社会和生活，这就成为区块链3.0。下面概述区块链在共享经济、支付、物联网等几个方面的典型应用 。 （1）真正的共享经济 共享经济是运用信息技术为个人、企业、非营利组织和政府提供服务，通过对闲置资产和服务的再分配、共享和重复利用实现资源优化。然而，现实中的共享经济未必是真正的共享经济。例如，Uber实际上是线上“出租车”公司，充当调度中心，享有统一的定价权。因此，Uber等公司采用中心化方式实现的共享经济，本质上是“中介公司”，而中介公司经常出现个人隐私泄漏、抬高中介费等问

3 题。 采用基于区块链的安全且防篡改的系统，可以提高主客双方的使用便捷度和安全性。区块链有望通过建立身份及“信誉管理”系统而助推共享经济的快速发展，用户可以通过验证身份和过往行为而实现身份自证。 （2）跨境支付 传统的跨境结算方式需要经过开户行、央行、境外银行、代理行、清算行等机构。每个机构都有自己的账务系统，彼此之间需要建立代理关系，需要有授信额度，每笔交易还需在各机构之间分别记录，进行清算和对账等，这导致交易速度慢、效率低、成本高。 区块链技术能够提供信任保证，减少支付双方摩擦，加快结算和清算速度，减少资金闲置时间，提高资金利用效率效率。通过采用区块链技术，跨境支付的2个开户行之间可以直接进行支付、结算和清算，不需要经过中间机构，能够实现全天候支付、实时到账、提现简便以及没有隐形成本，避免中转过程中产生的手续费。加拿大ATB Financial银行在2016年7月14日宣布其成功利用区块链技术，用20 秒的时间将1 000加元发送到德国，而传统的支付方式一般需要2个以上的工作日来完成。 （3）供应链 供应链由物流、信息流、资金流共同组成，不同主体之间存在大量的交互和协作，而在整个供应链运行过程中所产生的各类信息被离散地保存在各个环节各自的系统内，信息流缺乏透明度。信息不透明、不流畅影响供应链的效率，且当出现纠纷时举证和追责困难。 区块链技术可使得数据对交易各方公开透明，在整个供应链条上形成完整的信息流，确保参与各方及时发现供应链系统运行过程中存在的问题，进而提升供应链管理的整体效率。区块链所具有的数据不可篡改和时间戳的特质能很好地运用于解决供应链体系内各参与主体之间的纠纷，实现轻松举证与追责，彻底解决供应链的假冒伪劣问题，同时可降低成本、提高效率和透明度，降低欺诈风险和人工工作失误风险。 （4）物联网

传统的物联网由中心化的数据中心来负责收集所连接的各个设备信息，但这种方式在成本和信息区块链为解决这些问题提供了很好的途径。在去中心化的物联网中，区块链能够促进交易处理和安全等方面有严重缺陷。信息安全问题尚未很好解决

交互设备之间的协作。可以建立能够不断扩展的通用、保证隐私、安全和无需信任交易的物联网。 （5）存证 假证横行使得证明身份是一件非常困难的事情，要完成身份证明，必须依赖强有力的、任何人都无法伪造和销毁的证据链，或者让伪造成本极其高昂，区块链技术的不可篡改恰好可用于解决这类问题。 美国Factom公司在底层锚定比特币的基础上，构建了基于区块链技术的存证系统。MIT采用区块链技术开发了学历认证系统。IBM的商业价值研究院调查了全球200家大型医疗公司，发现约有16%的公司已经开展了相关区块链实验，并期望在2017年商业化。 （6）云存储

4 目前的云存储主要是中心化的，存在着安全风险和成本高等问题。去中心化的系统能够使云储存更安全、更快捷、成本更低，解决了传统云储存的安全与隐私问题，保证用户上传的资源由自己掌握，储存文件的主机不能翻阅其所存储的文件，而且即使在系统大面积瘫痪的情况下文件也能够不受损坏。另外，基于区块链的去中心化云存储具有成本优势，其只有中心化存储成本的1/100~1/10。 （7）公益 近年来公益慈善行业爆发出一些“黑天鹅”事件，极大地打击了公众对公益行业的信任度。社会舆论对公益机构、公益行业的信息不透明不公开具有强烈质疑。每个人都想知道自己捐助的钱在何时给了何人。 区块链创造了信任机制，天然适合于公益事业，可以解决善款公示的“最后一公里”问题。2016年7月，支付宝与公益基金会合作，在其爱心捐赠平台上设立了第一个基于区块链的公益项目，从技术上可以保障公益数据的真实性，节省信息披露成本。 （8）知识产权

在现代互联网环境下，知识产权侵权现象严重，网络著作权官司纠纷频发，举证困难，维权成本利用区块链技术，可使音乐的整个生产和传播过程中的收费和用途透明、真实，有效确保音乐人高等。例如，在传统模式下，音乐人很难获得合理的版税。

直接从其作品的销售中获益。另外，音乐人可跨过出版商和发行商，在区块链平台自行发布和推广作品，不需要担心侵权问题，还能更好管理自己的作品。优酷首次试用Block CDNs的区块链内容分发网络，较传统方法可以使成本降低90%。

三、区块链的技术实现

1.区块链的技术要点

1) 加密算法与数字签名 非对称加密是为满足安全性需求和所有权验证需求而集成到区块链中的加密技术，常见算法包括

RSA、Elgamal、Rabin、D-H、ECC (即椭圆曲线加密算法)等。非对称加密通常在加密和解密过程中使用两个非对称的密码，分别称为公钥和私钥。非对称密钥对具有两个特点，首先是用其中一个密钥(公钥或私钥)加密信息后，只有另一个对应的密钥才能解开；其次是公钥可向其他人公开、私钥则保密， 其他人无法通过该公钥推算出相应的私钥。 非对称加密技术在区块链的应用场景主要包括信息加密、数字签名和登录认证等，其中信息加密场景主要是由信息发送者(A)使用接受者(记为B)的公钥对信息加密后再发送给B，B利用自己的私钥对信息解密。比特币交易的加密即属于此场景；数字签名场景则是由发送者A采用自己的私钥加密信息后发送给B，B使用A的公钥对信息解密、从而可确保信息是A 发送的；登录认证场景则是由客户端使用私钥加密登录信息后发送给服务器，后者接收后采用该客户端的公钥解密并认证登录信息。以比特币系统为例，其非对称加密机制如图所示:

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比特币系统一般通过调用操作系统底层的随机数生成器来生成256位随机数作为私钥。比特币私钥的总量可达2256个，极难通过遍历全部私钥空间来获得存有比特币的私钥，因而是密码学安全的。为便于识别，256位二进制形式的比特币私钥将通过SHA256哈希算法和Base58转换，形成50个字符长度的易识别和书写的私钥提供给用户。 比特币的公钥是由私钥首先经过Secp256k1椭圆曲线算法生成65字节长度的随机数。该公钥可用于产生比特币交易时使用的地址，其生成过程为首先将公钥进行SHA256和RIPEMD160双哈希运算并生成20字节长度的摘要结果，再经过SHA256哈希算法和Base58转换形成33字符长度的比特币地址。公钥生成过程是不可逆的，即不能通过公钥反推出私钥。比特币的公钥和私钥通常保存于比特币钱包文件，其中私钥最为重要。丢失私钥就意味着丢失了对应地址的全部比特币资产。现有的比特币和区块链系统中，根据实际应用需求已经衍生出多私钥加密技术，以满足多重签名等更为灵活和复杂的场景。 2) Merkle Tree

Merkle树是区块链的重要数据结构，其作用是快速归纳和校验区块数据的存在性和完整性。Merkle树通常包含区块体的底层(交易)数据库，区块头的根哈希值(即Merkle根)以及所有沿底层区块数据到根哈希的分支。Merkle树运算过程一般是将区块体的数据进行分组哈希，并将生成的新哈希值插入Merkle树中，如此递归直到只剩最后一个根哈希值并记为区块头的Merkle根。 最常见的Merkle树是比特币采用的二叉Merkle树，其每个哈希节点总是包含两个相邻的数据块或其哈希值，其他变种则包括以太坊的Merkle Patricia树等。

6 Merkle树有诸多优点:首先是极大地提高了区块链的运行效率和可扩展性，使得区块头只需包含根哈希值而不必封装所有底层数据，这使得哈希运算可以高效地运行在智能手机甚至物联网设备上； 其次是Merkle树可支持“简化支付验证”协议，即在不运行完整区块链网络节点的情况下，也能够对(交易)数据进行检验。一般在N个交易组成的区块体中确认任一交易的算法复杂度仅为log2N，这将极大地降低区块链运行所需的带宽和验证时间，并使得仅保存部分相关区块链数据的轻量级客户端成为可能。

3) 时间戳服务器

时间戳服务器是一款基于PKI（公钥密码基础设施）技术的时间戳权威系统，对外提供精确可信的时间戳服务。它采用精确的时间源、高强度高标准的安全机制，以确认系统处理数据在某一时间的存在性和相关操作的相对时间顺序，为信息系统中的时间防抵赖提供基础服务。 4) 区块链的数据结构 区块是一种记录交易的数据结构，区块链的每个数据区块一般包含区块头和区块体两部分。区块头封装了当前版本号、前一区块地址、当前区块的目标哈希值、当前区块PoW共识过程的解随机数、Merkle数根以及时间戳等信息。比特币网络可以动态调整PoW共识过程的难度值，最先找到正确的解随机数Nonce并经过全体矿工验证的矿工将会获得当前区块的记账权。区块体则包括当前区块的交易数量以及经过验证的、区块创建过程中生成的所有交易记录。这些记录通过Merkle树的哈希过程生成唯一的Merkle根并记入区块头。

版本号，标示软件及协议的相关版本信息。

父区块哈希值，引用的区块链中父区块头的哈希值，通过这个值每个区块才首尾相连组成了区块Merkle 根，这个值是由区块主体中所有交易的哈希值再逐级两两哈希计算出来的一个数值，主时间戳，记录该区块产生的时间，精确到秒。 随机数，记录解密该区块相关数学题的答案的值。

7 链，并且这个值对区块链的安全性起到了至关重要的作用。 要用于检验一笔交易是否在这个区块中存在。

2.区块链的工作流程

1) 区块链的形成 区块链的第一个区块(称为创世区块)诞生于2009年1月4日，由创始人中本聪持有。取得记账权的矿工将当前区块链接到前一区块，形成最新的区块主链。各个区块依次环环相接，形成从创世区块到当前区块的一条最长主链，从而记录了区块链数据的完整历史。

区块的主要形成过程如下：

第1步：把在本地内存中的交易信息记录到区块主体中。

第2步：在区块主体中生成此区块中所有交易信息的 Merkle 树，把 Merkle 树根的值保存在区第3步：把上一个刚刚生成的区块的区块头的数据通过 SHA256 算法生成一个 哈希值填入到当第4步：把当前时间保存在时间戳字段中。

第5步：难度值字段会根据之前一段时间区块的平均生成时间进行调整以应对整个网络不断变化块头中。

前区块的父哈希值中。

的整体计算总量，如果计算总量增长了，则系统会调高数学题的难度值，使得预期完成下一个区块的时间依然在一定时间内。

2) 区块链交易网络的工作流程

第1步：所有者A利用他的私钥对前一次交易（比特货来源）和下一位所有者B签署一个数字第2步：A将交易单广播至全网，比特币就发送给了B，每个节点都将收到的交易信息纳入一个签名，并将这个签名附加在这枚货币的末尾，制作成交易单。

区块中。对B而言，该枚比特币会即时显示在比特币钱包中，但直到区块确认成功后才可用。目前一笔比特币从支付到最终确认成功，得到6个区块确认之后才能真正确认到帐。 第3步：每个节点通过解一道数学难题，从而去获得创建新区块权利，并争取得到比特币的奖励（新比特币会在此过程中产生）节点反复尝试寻找一个数值，使得将该数值、区块链中最后一个区块的Hash值以及交易单三部分送入SHA256算法后能计算出散列值X（256位）满足一定条件（比如

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前20位均为0），即找到数学难题的解。 第4步：当一个节点找到解时，它就向全网广播该区块记录的所有盖时间戳交易，并由全网其他节点核对。时间戳用来证实特定区块必然于某特定时间是的确存在的。比特币网络采取从5个以上节点获取时间，然后取中间值的方式作为时间戳。 第5步：全网其他节点核对该区块记账的正确性，没有错误后他们将在该合法区块之后竞争下一个区块，这样就形成了一个合法记账的区块链。每个区块的创建时间大约在10分钟。随着全网算力的不断变化，每个区块的产生时间会随算力增强而缩短、随算力减弱而延长。其原理是根据最近产生的区块的时间差（约两周时间），自动调整每个区块的生成难度（比如减少或增加目标值中0的个数），使得每个区块的生成时间是10分钟。

3.区块链技术的核心问题

1) 工作量证明

区块链采用高度依赖节点算力的工作量证明(PoW)机制来保证网络分布式记账的一致性。中本聪在其比特币奠基性论文中设计了PoW共识机制，其核心思想是通过引入分布式节点的算力竞争来保证数据一致性和共识的安全性。比特币系统中，各节点(即矿工)基于各自的计算机算力相互竞争来共同解决一个求解复杂但验证容易的SHA256数学难题(即挖矿)，最快解决该难题的节点将获得区块记账权和系统自动生成的比特币奖励。该数学难题可表述为：根据当前难度值，通过搜索求解一个合适的随机数使得区块头各元数据的双SHA256哈希值小于或等于目标哈希值。比特币系统通过灵活调整随机数搜索的难度值来控制区块的平均生成时间为10分钟左右。一般说来，PoW共识的随机数搜索过程如下：

第1步：搜集当前时间段的全网未确认交易，并增加一个用于发行新比特币奖励的Coinbase交易，第2步：计算区块体交易集合的Merkle根记入区块头，并填写区块头的其他元数据，其中随机第3步：随机数加1，计算当前区块头的双SHA256哈希值，如果小于或等于目标哈希值，则成形成当前区块体的交易集合。 数置零。

功搜索到合适的随机数并获得该区块的记账权；否则继续第3步直到任一节点搜索到合适的随机数为止。 第4步：如果一定时间内未成功，则更新时间戳和未确认交易集合、重新计算Merkle树根后继PoW共识机制是具有重要意义的创新，其近乎完美地整合了比特币系统的货币发行、交易支付和验证等功能，并通过算力竞争保障系统的安全性和去中心性。PoW共识机制同时存在着显著的缺陷，其较大的运算量造成的资源浪费(如电力)历来为研究者所诟病,，而且长达10分钟的交易确认时间使其相对不适合小额交易的商业应用。随着区块链技术的发展和各种竞争币的相继涌现，研究者提出多种不依赖算力而能够达成共识的机制，例如点点币首创的权益证明( PoS)共识和比特股首创的授权股份证明机制 (DPOS) 共识机制等。

9 续搜索。 2) 分叉

如果短时间内有两个矿工同时“挖出”两个新的区块加以链接的话，区块主链可能会出现暂时的“分叉”现象，其解决方法是约定矿工总是选择延长累计工作量证明最大的区块链。因此，当主链分叉后，后续区块的矿工将通过计算和比较，将其区块链接到当前累计工作量证明最大化的备选链上，形成更长的新主链，从而解决分叉问题。 3) 双花----二重支付

双花，即二重支付，指攻击者几乎同时将同一笔钱用作不同交易。每当节点在把新收到的交易单加入区块之前，会顺着交易的发起方的公钥向前遍历检查，检查当前交易所用的币是否确实属于当前交易发起方，此检查可遍历到该币的最初诞生点（即产生它的那块区块源）。虽然多份交易单可以任意序的广播，但是它们最终被加入区块时必定呈现一定的顺序。区块之间以Hash值作为时间戳以区分区块，这决定了任意一笔交易资金来源都可以被确定的回溯。

四、区块链技术的发展

1.区块链技术的优缺点

随着区块链热潮席卷全球，社会各界对区块链的关注度也越来越高，一方面期待区块链为各个行业乃至整个人类社会带来惊喜蜕变，一方面也对这项新技术能否真正解决当前及未来面临的多重难题存在些许担忧。

区块链最大的优点是其分布式、去中心化的特点，去中心化的好处就是不需要有一个类似银行的

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机构来为双方交易提供信任和担保。由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。同时，因为区块链的分布式和去中心化，个别的篡改是无法得到整个网络的认可，使得数据无法被篡改。 除了分布式、去中心化，区块链还具有开放式、自治性、匿名性的优点。区块链系统是开放的，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开，任何人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。所谓自治性，是由于区块链采用基于协商一致的规范和协议使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据，任何人为的干预不起作用，保障了交易的公平性。 凡事都是有两面性，区块链也不例外。区块链的不可篡改性即是优点也是缺点，主要体现在：如果转账地址填错，会直接造成永久损失且无法撤销；如果丢失密钥也一样会造成永久损失无法挽回。同样，区块链的开放性也是如此，在区块链公有链中，每一个参与者都能够获得完整的数据备份，因此交易数据都是公开透明的，如果想知道一些商业机构的帐户和交易信息，就能知道他的所有财富还有重要资产和商业机密等，难以保障隐私。 此外，区块链还有一些固有缺陷噩待克服，如大量数据下的性能问题、区块链交易的延迟性、区块链的高能耗问题、区块链对现有监管体系的挑战等。

2.区块链技术的发展现状

1) 区块链技术在国外的发展 区块链正在被各国认可，并在多领域积极探索技术的推广和应用。英国、美国、韩国、澳大利亚出台相关政策来支持区块链技术的发展，迪拜建立全球区块链委员会，并成立含Cisco、区块链初创公司、迪拜政府等30多名成员的区块链联盟。 目前，欧洲是区块链行业的引领者。英国央行行长Mark Carney在今年年初表示，央行正在就中央银行数字货币的概念验证技术进行研究；金融科技公司GovCoin Systems Limited即宣布进行区块链实验，以支持政府优化福利分配的发展目标。法国中央银行也进行区块链的相关实验。爱沙尼亚政

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府已经在税收系统以及商业注册系统中使用了区块链技术，并在今年将区块链技术运用到了公民电子健康记录系统中。

2) 区块链技术在国内的发展 截至2018年3月底，国内以区块链业务为主营业务的区块链公司数量已经达到了456家，产业初步形成规模。从中国区块链产业的新成立公司数量变化来看，2014年该领域的公司数量开始增多，到2016年新成立公司数量显着提高，超过100家，是2015年的3倍多。2017年是近几年的区块链创业高峰期，由于区块链概念的快速普及，以及技术的逐步成熟，很多创业者涌入这个领域，新成立公司数量达到178家。 同时，区块链与人工智能、物联网等新技术融合不断拓展技术应用新空间，进一步释放创新创业活力。人工智能的发展要以海量大数据为基础，区块链可以确保数据的安全性和可信性。二者一旦深度结合，就可以产生更多新的应用，创造安全的智能学习环境，创造具有更高的智能制造和智能管理水平的组织，提供更广泛的智能应用。 继区块链被正式列入“十三五”国家信息化规划，中国区块链产业正处于高速发展阶段，创业者和自本不断涌入，区块链应用加快落地，助推传统产业高质量发展，加速产业转型升级。此外，区块链技术正在衍生为新业态，成为发展的新动力，正推动着新一轮的商业模式变革，成为打造诚信社会体系的重要支撑，与此同时，各地政府积极从产业高度定位区块链技术，政策体系和监管框架逐渐发展完善。

3.区块链行业的发展趋势

（1）区块链行业应用加速推进，从数字货币向非金融领域渗透扩散。 区块链技术作为一种通用性术，从数字货币加速渗透至其他领域，和各行各业创新融合。一方面IT 阵营，从信息共享着手，以低成本建立信用为核心，逐步覆盖数字资产等领域。另一方面，加密货币阵营从货币出发，逐渐向资产端管理、存证领域推进，并向征信和一般信息共享类应用扩散。 （2）企业应用是区块链的主战场，联盟链/私有链将成为主流方向。 目前，企业的实际应用集中数字货币领域，属于虚拟经济。未来的区块链应用将脱虚向实，更多传统企业使用区块链技术来降成本、提升协作效率，激发实体经济增长，是未来一段时间区块链应用的主战场。 与公有链不同，在企业级应用中，更关注区块链的管控、监管合规、性能、安全等因素。联盟链和私有链这种强管理的区块链部署模式，更适合企业在应用落地中使用，是企业级应用的主流技术方向。

（3）应用催生多样化的技术方案，区块链性能将不断得到优化。 未来，区块链应用将从单一到多元方向发展。票据、支付、保险、供应链等不同应用，在实时性、高并发性、延迟和吞吐等多个维度上将高度差异化。这将催生出多样化的技术解决方案。区块链技术还远未定型，在未来一段时间还将持续演进，共识算法、服务分片、处理方式、组织形式等技术环节上都有提升效率的空间。

（4）区块链与云计算的结合越发紧密

12 云计算是大势所趋。区块链与云的结合也是必然的趋势。区块链与云的结合，有两种模式，一种是区块链在云上，一种是区块链在云里。未来，云服务企业越来越多地将区块链技术整合至云计算的生态环境中。

（5）区块链安全问题日益凸显，安全防护需要技术和管理全局考虑 区块链系统从数学原理上讲，是近乎完美的，具有公开透明、难以篡改、可靠加密、防 DDoS 攻击等优点。但是，从工程上来看，它的安全性仍然受到基础设施、系统设计、操作管理、隐私保护和技术更新迭代等多方面的制约。未来需要从技术和管理上全局考虑，加强基础研究和整体防护，才能确保应用安全。

4.区块链技术的未来展望

在产业应用方面，区块链技术的去中心化信用、不可篡改和可编程等特点使其在数字加密货币金在技术理论方面，与蓬勃发展的区块链商业应用相比区块链的基础理论和技术研究仍处于起步阶区块链技术也许是实现人工智能的一个途径,智能合约被设计得越来越自动化,智能化和复杂化考融和社会系统中有广泛的应用前景,同时,在其它产业领域仍缺乏成熟的应用。 段许多更为本质性的、对区块链产业发展至关重要的科学问题亟待研究跟进。 虑将现有的研究成果移植到区块链上来,使其得到进一步发展。

五、总结

区块链技术是近年非常瞩目的技术热点之一，凭借其独有的信任建立机制，成为金融和信息科技深度融合的重要方向。同时，区块链技术也正在探索与非金融行业进行融合，被认为有可能成为一项广泛应用的突破性技术，像蒸汽机、电力或因特网那样，改变整个社会和经济的运行方式。通过本次展示活动，我们对区块链技术进行了基础性的学习与了解，拓宽了我们的视野，也增进了我们对互联网行业技术发展前沿的认识。

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