区块链-教学讲解课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,区块链是什么？,区块链特征,区块链技术涉及关键点,三大核心问题,区块链四大核心技术,区块链技术优势,区块链技术发展趋势和未来,区块链是什么？,1,一、区块链是什么？,（,1,）,数据角度：,一种几乎不可能被更改的分布式数据库。,“分布式”特点：,1,、数据的分布式存储：存储在所有参与记录数据的节点中，,并非集中存储在中心化的机构节点中。,2,、数据的分布式记录：系统参与者共同维护。,（,2,）,效果角度：,记录时间先后的、不可篡改的、可信任的数据库。,此“数据库”特点：去中心化存储；,数据安全有效保证。,一、区块链是什么？（1）数据角度：一种几乎不可能被更改的,2,（,3,）,技术角度：,多种现有技术整合（如加密算法、,P2P,文件传输）。,这些技术与数据库以新的结构组合在一起，形成一种新的数据,记录、传递、存储与呈现的方式。,结论：,区块链是一种把区块以链的方式组合在一起的数据结构，,它适合存储简单的、有先后关系的、能在系统内验证的数据，用密,码学保证了数据的不可篡改和不可伪造。它能够使参与者对全网交,易记录的事件顺序和当前状态建立共识。,（3）技术角度：多种现有技术整合（如加密算法、P2P文件传输,3,二、区块链特征,（,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。,二、区块链特征（1）开放、共识：,4,（,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。,（2）去中心、去信任：,5,（,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。,（3）交易透明、双方匿名：,6,（,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。,（4）不可篡改、可追溯：,7,三、区块链技术涉及关键点,（,1,）去中心化,（,2,）去信任,（,3,）集体维护,（,4,）可靠数据库,（,5,）时间戳,（,6,）非对称加密,三、区块链技术涉及关键点（1）去中心化,8,四、三大核心问题,问题一：,如何建立一个严谨的数据库，使得该数据库能够,存储下海量的信息，同时又能够在没有中心化结构的体系下保,证数据库的完整性？,四、三大核心问题 问题一：如何建立一个严谨的数,9,问题二：,如何记录并存储下这个严谨的数据库，使得即便,参与数据记录的某些节点崩溃，我们仍然能保证整个数据库系,统的正常运行与信息完备？,问题二：如何记录并存储下这个严谨的数据库，使,10,问题三：,如何使这个严谨且完整存储下来的数据库变得可,信赖，使得我们在互联网无实名背景下防止诈骗？,问题三：如何使这个严谨且完整存储下来的数据库,11,五、区块链四大核心技术,（,1,）核心技术,1,：,区块,+,链,对于问题一，区块链解决办法是：,将数据库的结构进行创新，把数据分成不同的区块，每个区,块通过特定的信息链接到上一区块的后面，前后顺连来呈现一套,完整的数据。,五、区块链四大核心技术 （1）核心技术1：区块,12,区块结构：,块头,+,块身,块头：用于链接到前面的块，为区块链数据库提供完整性的保证。,块身：包含经过验证的、块创建过程中发生的价值交换的所有记录。,区块结构：块头+块身,13,区块结构特点：,（,1,）保证数据库完整性：每一个区块上记录的交易是上一个区块,形成之后、到该区块被创建前发生的所有价值交换活动。,（,2,）保证数据库的严谨性（无法被篡改）：在绝大多数情况下，,新区块完成后被加入到区块链的最后，此区块的数据记录就再也,不能改变或删除。,区块结构特点：,14,“区块,+,链”的数据存储结构：,区块（完整历史）,+,链（完全验证）,分布式冗余链表,“区块+链”的数据存储结构：,15,区块链：以比特币为例,区块链：以比特币为例,16,（,2,）核心技术,2,：,分布式结构,开源的、去中心化的协议,问题二解决办法：区块链结构设计让每一个参与数据交易的,节点都记录并存储下所有的数据。,（2）核心技术2：分布式结构开源的、去中,17,1,、,如何让所有节点都能参与记录，区块链解决办法是：,构建一整套协议机制，让全网每一个节点在参与记录的同时,也来验证其他节点记录结果的正确性。只有当全网大部分节点（,或甚至所有节点）都同时认为这个记录正确时，或者所有参与记,录的节点都比对结果一致通过后，记录的真实性才能得到全网认,可，记录数据才允许被写入区块中。,1、如何让所有节点都能参与记录，区块链解决办法,18,2,、,如何存储“区块链”严谨数据库，区块链解决办法是：,构建一个分布式结构的网络系统，让数据库中的所有数据,都实时更新并存放于所有参与记录的网络节点中。,区块链中每一笔新交易的传播都采用分布式的结构，根据,P2P,网络层协议，消息由单个节点被直接发送给全网其他所有的节点。,2、如何存储“区块链”严谨数据库，区块链解决办,19,（,3,）,核心技术,3,：,非对称加密算法,区块链系统内，所有权验证机制的基础是非对称加密算法。,1,、保证信息的真实性：加密时的密码（公钥）全网公开可见，,参与者都可用自己的公钥加密一段信息。,2,、保证信息的安全性：解密时的密码（私钥）只有信息拥有,者才知道，被加密过的信息只有拥有相应私钥的人才能够解密。,（3）核心技术3：非对称加密算法,20,（,4,）,核心技术,4,：,脚本,脚本,一种可编程的智能合约。在区块链去中心化的环境下，,所有协议都需要提前取得共识，那脚本的引入不可或缺。,优点：,1,、可以灵活改变花费掉存留价值的条件；,2,、可以灵活的在发送价值时附加一些价值再转移的条件。,（4）核心技术4：脚本,21,六、区块链技术优势,6,、,1,区块链价值：,22,6,、,2,主要应用领域：,23,金融：,（,1,）减少中间环节，降低交易成本，提高交易效率，,简化大量手工金融服务流程；,（,2,）提升数据安全性。,交易时间长、过程繁琐,区块链：方便、快捷,交易时间长、过程繁琐区块链：方便、快捷,24,公益,：,（,1,）项目捐赠情况公开透明；,（,2,）善款用途可持续追踪。,公众,捐赠,慈善机构,公开、公正,区块链,公众捐赠慈善机构公开、公正区块链,25,政府税收监管：,（,1,）交易数据与发票拥有公开、透明以及可追,踪性,；,（,2,）减少因为人工疏忽而导致错开发票的情况。,传统情况：虚开大额发票，,伪造虚假交易发票,传统情况：虚开大额发票，,26,能源管理：,（,1,）交易整个流程不需要人参与；,（,2,）数据可信；,（,3,）随时交易，瞬间完成；,（,4,）记录所有交易过程，无法篡改。,27,游戏：,（,1,）玩家行为可追溯，区块链证明减少纠纷；,（,2,）杜绝游戏商恶意刷量，真实体现游戏内在价值。,传统情况：游戏玩家可能存在,作弊行为，游戏商刷量制造火,爆假象。,传统情况：游戏玩家可能存在,28,旅游：,（,1,）消费款项透明，保险款项可以自由选择，避免旅行,社欺骗消费者，出现额外收费的情况；,（,2,）导游信息记录在链，根除宰客行为。,游客,区块链,收费合理，项目明确,游客区块链收费合理，项目明确,29,旅游：,（,1,）不需要第三方代理，价格公开透明，避免商业欺诈。,游客,货币,区块链平台,证照,预定,保险,第三方商户,游客货币区块链平台证照预定保险第三方商户,30,医疗：,（,1,）使得病例数据真正的掌握者是患者自己，而不是某,个医院或第三方机构，提高隐私性。,（,2,）方便病人可以跨医院就医，并且可以做健康规划。,创建,&,记录,读取,研究,&,更新,总结,医院,A,医院,B,创建&记录 读取 研究&更新 总结医,31,供应链：,（,1,）查看货物的来源地，并且跟踪物流信息，防止造假。,原材料制造商,贸易商,核心生产商,销售商,共享账本：订单信息、发货信息、物流仓库、发票、融资放款、付款到账,区块链,原材料制造商贸易商核心生产商销售商共享账本：订单信息、,32,七、区块链技术发展趋势和未来,7,、,1,区块链应用面临的问题：,区块链相关落地的应用少,，,除了比特币外，很难看到杀手级,应用，更多是停留在技术理论层面。,目前比特币的区块大小为,1M,，每个区块的生成时间平均为,10,分钟，则每秒的最大确认,7,笔交易,如果需要创建完整节点，需要同步之前的所有区块，最近比特币的区块数量已经突破,44,万块，数据量超过,90GB,目前比特币的区块大小为1M，每个区块的生成时,33,区块链与云计算：,（,1,）区块链底层开发是高门槛工作，云计算具有低成本、快速部,署的特质；,（,2,）两项技术融合，帮助中小企业快速、低成本地进行区块链开,发部署；,（,3,）加快区块链技术成熟，推动区块链向更多领域拓展。,34,区块链与大数据：,（,1,）数据统计分析能力较弱；,（,2,）保证数据质量；,（,3,）保证数据分析结果的正确性,和数据挖掘的效果。,（,1,）海量数据存储技术,和灵活高校的分析技术；,（,2,）规范数据的使用，,精细化授权范围,（,3,）推动形成基于全球,化的数据交易场景。,（1）海量数据存储技术,35,区块链与物联网：,（,1,）区块链和物联网都具有分布式特征；,（,2,）物联网中每一个设备都能管理自己在交互中的角色、行为和,规则；,（,3,）物联网存在安全隐患，区块链为物联网提供自我治理的方法。,36,