区块链(一):区块链概念和应用场景
区块链:是一种技术,利用加密认证技术和全网共识机制,维护一个完整的、分布式的、不可篡改的连续账本数据库,通过维护数据块的链式结构,可以维持持续增长的、不可篡改的数据记录。
三个基本概念:
- 交易:一次对账本的操作,导致账本状态的一次改变,如添加一条转账记录。
- 区块:记录一段时间内发生的所有交易和状态结果,是对当前账本状态的一次共识。
- 链:由区块按照发生顺序串联而成,是整个账本状态变化的日志记录。
分布式账本
基于区块链的分布式账本包括如下特点:
- 维护一条不断增长的链,只可添加记录,已发生的记录不可篡改。
- 去中心化,或多中心化,无需集中控制而能达成共识,实现上尽量采用分布式。
- 通过密码学的机制来确保交易无法被抵赖和破块,并尽量保护用户信息和记录的隐私性。
分类:
- 公有链:任何人可参与使用和维护, 如比特币区块链,信息是公开的。
- 私有链:由集中管理者进行管理限制,只有内部少数人可以使用,信息不公开。
- 联盟链:介于两者之间,由若干组织一起合作维护一条区块链,该区块链必须是带有权限的访问限制,相关信息会得到保护,如银行联盟。
以使用目的和场景,又可分为以数字货币为目的的货币链,以记录产权为目的的产权链,以众筹为目的的众筹链等,也有不局限于应用场景的通用链。
现有大部分区块链的技术实现至少包括了网络层,共识层,智能合约和应用层等结构,联盟链实现还引入了一定的权限管理机制。
关键问题和挑战
- 抗抵赖与隐私保护
主要通过密码技术耿防护交易被篡改、证明交易双方身份、保护交易双方隐私,传统方案有 Hash算法、RSA算法、加密解密算法、数字证书和签名等。 - 分布式共识
解决分布式共识问题主要有两种思路:基于概率的算法和确定性算法。算法的核心是基于经济利益的博弈。 - 交易性能
区块链基于分布式共识技术,目前的技术不适用于高频交易的场景,存在性能瓶颈。 - 扩展性
区块链与常见的分布式系统不同,难以通过增加节点来横向护展整个系统的和处理能力。 - 安全防护
区块链在安全防护上大量采用了现代成熟的密码学算法,世界上没有绝对安全的系统,是否能确保安防仍未可知。 - 数据库和存储系统
区块链网络在的大量信息需要写到文件和数据库中存储,传统关系数据库和 NoSQL 并不适用于区块链数据的存储,现阶段还没有专门针对区块链的数据库系统。 - 集成和运营
在相当长时间内,基于区块链的新业务系统必将与已有的中心化系统集成共存。
应用场景
区块链技术在不引入第三方中介机构的前提下,可以提供去中心化、不可篡改、安全可靠等特点的保证。所有直接所间接依赖第三方担保机构的活动,均可能从区块链技术中获益。
区块链技术的场景包括:
- 金融服务
传统交易本质上是交换物品价值的所属权,区块链技术可以为金融服务提供有效、可信的所属权证明,以及相当可靠的合约确保机制。
银行业金融管理、证券交易、众筹投资 - 征信和权属管理
基于区块链提供数据进行征信管理,可提供相关性极高的数据,严格关联到用户,大大提高信用评估的准确率,同时降低评估成本。
区块链技术可用于产权、版权等所有权的管理和追踪。包括汽车、房屋、艺术品、数字出版物以及可标记的数字资源的交易。
征信管理、权属管理、正品商品签定、版权交易、产权保护、区块链收据。 - 资源共享
基于区块链的模式有潜力更直接地连接资源的供给方和需求方其透明、不可篡改的特性有助于减少摩擦。
短租共享、社区能源共享、电商平台、大数据共享、减少共享风险 - 贸易管理
区块链可以为信用证交易参与方提供共同账本,允许银行和其他参考方拥有经过确认的共同交易记录并据此为履约、从而降低风险和成本。可以帮助自动化国际贸易和物流供应链领域中繁琐的手续和流程。
跨境贸易、物流供应、一带一路。 - 物联网
如租凭、物流等物联网场景,是很合适结合区块链技术的场景。 - 其它
云存储、医疗、通信和社交、投票、预测、电子游戏。
技术只是手段、根本上是满足业务需求,为业务服务。
区块链(一):区块链概念和应用场景