北大区块链专业 北大区块链技术与应用总结

今天给大家聊到了北大区块链技术与应用总结，以及北大区块链专业相关的内容，在此希望可以让网友有所了解，最后记得收藏本站。

区块链的技术创新与应用有哪些？

一、区块链系统

作为比特币的底层技术，区块链系统一般由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。

1.数据层

数据层封装了底层数据区块及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法，主要描述区块链的物理形式，是区块链上从创世区块起始的链式结构。它包含了区块链的区块数据、链式结构，以及区块上的随机数、时间戳、公私钥数据等，是整个区块链技术中底层的数据结构。

2.网络层

网络层主要通过P2P技术实现分布式网络机制，包括P2P组网机制、数据传播机制和数据验证机制。因此，从本质上来说，区块链是一个P2P网络，具备自动组网的机制，节点之间通过维护一个共同区块链结构来保持通信。

3.共识层

共识层包括共识算法、共识机制。共识层能让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效地针对区块数据的有效性达成共识，是区块链的核心技术之一，也是区块链社群的治理机制。目前共识机制算法有数十种，包括工作量证明、权益证明、权益授权证明、燃烧证明、重要性证明等。

4.激励层

激励层主要包括经济激励的发行制度和分配制度，其功能是提供一定的激励措施，鼓励节点参与区块链中安全验证工作，并将经济因素纳入区块链技术体系中，激励遵守规则参与记账的节点，惩罚不遵守规则的节点。

5.合约层

合约层主要包括脚本、代码、算法机制和智能合约，是区块链可编程的基础。它将代码嵌入区块链或令牌中，可以实现自定义的智能合约，在达到某个确定的约束条件的情况下，不用经由第三方就能自动执行，是区块链去信任的基础。

6.应用层

应用层封装了各种应用场景和案例，类似于计算机操作系统上的应用程序、互联网浏览器上的门户网站、搜索引擎、电子商城或是手机端上的APP。它将区块链技术应用部署在以太坊、EOS、QTUM等上，并在现实生活场景中落地。未来，可编程金融和可编程 社会 会搭建在应用层上。

数据层、网络层、共识层是构建区块链技术的必要元素，缺少任何一层都不能称之为真正意义上的区块链技术；激励层、合约层和应用层不是每个区块链应用的必要因素，一些区块链应用并不完整地包含此三层结构。

从商业的角度来讲，区块链技术有它自身的一个特点，就是足够数字化，它是跨境的，是跨时空的，是跨组织的。数据的流动是没有边界的，所以区块链同时是分布式的，它是自组织的和去中心化的。

所以区块链的由来，任何新的颠覆式技术的应用，历来就有两条路线，或者说两种方法。一种方法，是把它视为一种工具，用它来改善传统的商业模式，得到一种边际效益上的提升。另外一种是把它当作一套制度，用来重构商业的底层逻辑。

这两种应用方法，在过去几年就有一个很好的案例。当互联网公司在推广“互联网+”的时候，我们也看到很多传统的商业机构说，不是“互联网+”，而是“+互联网”。那么现在那些喊“+互联网”的人到哪去了？有人认为，互联网只是用来改善的一项技术，传统的东西可以加上一些互联网技术，好比把互联网当电子邮件使用，你弄了一套电子邮件系统，就以为是互联网了。但是有人却把互联网当作制度，从底层重构了商业，最后你会发现你失业了。

第二是去中心化的。为什么要去中心？商业上的区域中心技术带来了商业的去中心化，这个是 历史 的必然趋势。这个趋势在哪里？我觉得是两点，一个是经济全球化，进入2.0版本。现在通过互联网，已经不是公司在全球化，不是公司把自己变成跨国公司，而是任何一个个人互联网都赋能给它，让它可以在一个中国的小县城，通过互联网把它的产品卖给全世界。经济全球化发展到个人全球化的时候，解决点对点的交易，点对点的服务，成为一个突出的问题。那么区块链技术所带来的实时清算结算，点对点交易交收这些特点，正好可以帮助个人商业活动的全球化。

第三是经济的数字化。当数据集合到一定程度之后，它的流通基本上是跨时空的，商业活动对金融支付的需求，是随时随地随身的，而做不到随时随地随身随需提供场景化、虚拟化的支付清算服务，终究会被技术和市场所淘汰。

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区块链技术与应用：未来的一场技术革命

区块链技术起源于中本聪提出的《比特币：一种点对点的电子现金系统》，其中的“区块”是指每一个信息块内含有一个时间戳，含有时间戳的信息区块彼此连接，构成的信息区块链条，便是“区块链”。

区块链是一种通过去中心化，去信任化的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。从数据方面来看，区块链是一种单个节点或多个节点无法有意更改数据记录的分布式数据库，其分布化体现在对数据的分布式存储和分布式记录。从技术方面来看，区块链技术是多种技术融合后的新兴技术成果，通过多项技术的组合发展完善后，形成一种更为高效的数据记录，存储和表达的方式。

                                          （图片来源于网络）

区块链按照中心化可分为以下三类：（1）去中心化的公共链：无预先设定参与权限，权限对公众完全开放，记账者为所有参与人员组成，所有参与节点之间的信任机制为工作量证明机制，多使用于网络节点之间无信任基础的情况，例如比特币，以太坊等电子货币的流通使用。（2）多中心化的联盟链：由具有参与权限的成员组成，记账者由参与人员协商确定，所有参与节点之间的信任机制为共识机制，多使用于连接多个公司或中心化组织之间的清算。（3）中心化的私有链：由具有中心控制权限的成员组成，所有参与节点之间的信任机制为互信机制，多用于节点之间高度信任的情况，例如R3银行联盟。

区块链的目的在于验证所参与节点之间所传递信息的有效性，保证交易数据，确定交易数据的准确性。

在此以比特币的节点网络交易流程为例，介绍去中心化型区块链是如何实现信息有效性，数据准确性的。第一步，节点A利用系统所配给的私钥对前一次交易和下一节点B签署一个数字签名，并将此签名附加在该币的末尾，产生一笔新交易。第二步，节点A将交易单广播至网络系统，该币便发送给节点B，同时每个节点都将接收到的交易细则记录入一个区块内。第三步，每一个节点通过解一道SHA256的数学难题，去获取创建新区块的权利，并在得到合法记账权后获得相应的比特币奖励。第四步，当一个节点找到解时，便会向全系统广播该区块记录的所有盖时间戳交易，并由其他节点验证核对该解的合法性。第五步，当其他节点验证核对该区块记账合法后，所有节点便会在此合法区块之后继续竞争下一区块的合法记账性，以此往复便形成了一个合法记账的区域链。值得一提的是，通过区块链技术，比特币的运行成为人类历史上第一次不借助第三方中介机构参与便可实现参与者互信的转账行为。

                                          （图片来源于网络）

通过对比特币运作过程的简单概述，我们可以大致总结出以下五点技术特点：（1）去中心化：网络中无中心化的物理节点与管理机构，网络功能的维护由网络中具备维护能力的正常节点完成，各节点地位平等，一个节点或多个节点损坏不会影响到整体的运作。（2）去中介信任：网络节点之间的数据传输是以匿名形式进行，并通过数学算法来建立分布式结构与各节点之间的信任关系，使各节点之间的互通往来不需要以信任机制为担保。整个系统通过公开透明的数学算法运作，使每一次运作细则都对各节点可见。（3）数据库可靠：网络各节点皆可获得一份完整数据库的拷贝。并且运用非对称加密技术（哈希散列，PKI公钥体系）对数据进行加密处理，借助强大算法来抵御外部攻击，保证区块链数据不会被修改，伪造。如若有意修改数据库内容，则不仅需要同时控制总数51%的节点，并且计算机的算力要有能力支持其伪造篡改区块的速度快于区块链系统的更新速度，才可完成操作，否则伪造篡改的区块会被很快发现并被弃用。（4）集体维护：分布式系统中所有节点均可参与数据区块的验证过程，每一个节点都享有相同的权利并承担相应的义务。（5）时序性：采用带时间戳的链式区块结构储存数据从而为数据增加了时间维度，使其拥有可验证性和可追溯性。

而反观由第三方中介机构支持的网络系统，在其运行过程中所有节点要进行交易都必须通过系统唯一的中介结构进行，而此中介机构便成为了唯一的运行维护者与特权参与者，这种系统结构决定了该系统较易崩溃，维护成本较高，信息无法完全共享等技术劣势。

基于以上两种网络系统的对比，我们可以看出区块链的主要优势在于无需第三方中介机构的参与，数据高度安全可靠，运行过程中高效透明且成本较低等特点。因此有关区块链技术的应用已经受到了欧美等国的陆续关注，并开始了相关应用的落实。IBM已经开发一整套包括成员管理，区块链管理，交易管理，区块链基础设施和技术开发环境在内的技术框架和标准；爱沙尼亚也开始采用国家级公钥基础设施PKI，采用区域链技术管理公民身份信息，企业管理信息和政府行政事务等；纳斯达克，澳大利亚证交所ASX，Overstock平台也都开始尝试区块链技术的部分应用。同时区块链技术应用的兴起也开始被我国部分行业所关注，中央银行已经表示有意在不久以后推出数字货币，在一定程度上推动人民币的国际化并减轻美元对人民币的冲击；部分区块链公司也开始着手开发基于证券交易的区块链技术应用与基于区块链技术的外汇交易产品；同时以区块链技术为基础开发的商业平台也将会出现，并开始挑战以淘宝为代表的第三方中介平台。

就目前来看区块链的技术与应用程度尚处于萌芽状态，仍有较多问题需要解决。比如如何实现真正意义上的隐私保护；如何降低商业化成本；如何落实系统监管；如何获取行业市场等多方面对该技术的潜在价值的认可；如何优化系统结构攻克技术瓶颈。如若能够尽快解决以上仍存问题，那么区块链技术必定从一种新兴趋势逐渐演变成为一场技术革命，并对未来世界产生深远影响。

出品：科普中国

制作：中国矿业大学 邓浩然

监制：中国科学院计算机网络信息中心

“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。

本文由科普中国融合创作出品，转载请注明出处。

北大青鸟java培训：区块链技术落地的发展趋势？

随着区块链技术的不断发展，越来越多的人都开始关注区块链技术是如何落地实现项目转换和开发的。

今天，我们就一起来了解一下，区块链技术落地的发展趋势。

区块链每天都在想方设法形成新的行业和企业应用，不用多久这项技术将无处不在。

未来，包括初创企业、学术机构、开源机构、联盟和金融机构等都会参与到这项技术当中。

目前对区块链前景的争议，集中于其落地方向和价值的不明朗。

迷雾之中，众说纷纭，有言论称“区块链不ICO不挣钱”，也有人试图找到币圈以外区块链技术在现实场景中的真正价值。

这里给大家提供一些值得关注的内容。

区块链核心技术提到区块链核心技术，一般包括应用层、合约层、激励层、共识层、网络层、数据层中的关键技术。

这里面的研究热点有共识、分布式账本、跨链技术、P2P网络和一些应用实践。

你可能会问：目前市场上区块链平台众多，如何正确认识和评估适合企业选择的底层技术?区块链在企业级应用中区块链面临着哪些关键痛点和技术挑战，如何解决?跟生命和医疗数据有关的区块链项目，在开发运营过程中有哪些经验教训?跨链的本质到底是什么?需要解决什么问题?技术难点及实现模式有哪些?文件系统的特性和实现原理是怎样?如何在以太坊中实现DPoS算法以及其意义?区块链金融当区块链技术刚被提出的时候，金融被认为是主要的应用场景之一，具体包括建立基于区块链技术的银行间点对点支付结算系统和跨境支付系统、在交易所运用区块链技术实现股权的登记和转让等。

区块链应用于金融领域有着天生的绝对优势，主观来看，金融机构在区块链应用的探索上意愿强，需要新的技术来提高运营效率，降低成本来应对整个全球经济当前现状。

客观来看，金融行业市场空间巨大，些许的进步就能带来巨大收益。

广西电脑培训发现金融行业是对安全性、稳定性要求极高的行业，如果区块链在金融领域应用得以验证，那么将会产生巨大的示范效应，迅速在其他行业推广。

北大青鸟设计培训：区块链编程开发技术都有哪些基本概念？

随着互联网的不断发展，关于区块链技术的开发应用也被提上了日程，今天java课程就一起来了解一下关于区块链的编程开发技术都有哪些基本概念需要掌握。

1.区块链技术链式数据结构，每个区块的头部都保存着指向上一个节点的哈希值，依次相连。

基于P2P网络，分布式节点共识算法来维护和更新数据，来保证数据的"不可篡改"。

利用密码学原理，来保证数据传输、访问的安全。

自动化脚本(智能合约)来可编程和操作数据。

本质是去中心化的数据库，终要解决的是互联网传输中的信任问题。

2.去中心化整个网络由每个节点共同参与，共同维护，不依赖中央处理节点，每个节点都是中心。

数据的存储与更新是分布式的，不需要中介与信任结构背书。

3.私有链、公有链与联盟链私有链：参与节点的资格有限且可控、读取与写入受限。

弱中心化，解决"队友"(机构内)间的信任问题。

公有链：开放的，任何人都可以读取链上的数据、参与交易。

完全去中心化的，链上数据不受任何人或机构篡改。

通过奖励代币机制来鼓励参与者竞争记账权。

解决"人类"(所有人)不可信问题。

联盟链：由多个机构间共同参与、维护、管理，链上数据只允许系统内的机构读写、交易。

部分去中心化，每个机构运行一个或多个节点。

解决"组织"(机构间)不可信问题。

北大青鸟设计培训：区块链技术的组成元素架构？

随着互联网的不断发展，越来越多的人都了解到了关于区块链技术的一些特点和使用情况，今天我们就来介绍一下，区块链的一些元素组广州有哪些。

区块链的组成区块链由区块和链组成。

每一个区块包含三个元素：数据、哈希值、前一区块的哈希值。

区块的第一个元素是数据。

区块中所保存的数据与区块链的类型有关。

例如，比特币区块链中的区块保存了相关的交易信息，包括卖家，买家，以及交易比特币的数量。

区块的第二个元素是哈希值。

每个区块包含了一个哈希值，这个哈希值是的，它用来标识一个区块和它所包含的所有内容。

一旦某个区块被创建，它的哈希值就相对应的被计算出来了。

改变区块中的某些内容会使得哈希值改变。

所以换句话说：当你想要检测区块中内容的改变时，哈希值对你就很有帮助。

如果一个区块的指纹改变了，那它就再也不是之前的区块了。

区块的第三个元素是前一个区块的哈希值。

这个元素使得区块之间可以形成链接，并且能够使得区块链十分的安全。

举个例子假设我们有一条区块链包含3个区块。

每个区块包含了一个自己的哈希值以及前一个区块的哈希值。

3号区块指向2号区块，2号区块又指向1号区块。

但是1号区块有点特殊，它不能指向前一个区块，因为它是第一个区块。

我们把1号区块叫做创世区块。

那么，现在我们假设你篡改了第二个区块。

这将导致第二个区块的哈希值改变，那么3号区块存储的数据就是错误的、非法的。

而3号区块存储的数据一旦是非法的，后面的区块也一定是非法的。

所以如果一个人想要篡改区块链中任何一个区块，它必须修改这个区块以及这个区块之后的所有区块。

这将是一个很繁重的任务。

区块链的工作量证明但是，仅仅使用哈希值的方法不足以防止用户篡改区块。

因为现在的计算机运算速度已经足够强大，并且能够每秒计算成千上万的哈希值。

java课程建议你完全可以篡改一个区块并且重新计算其他的区块的哈希值，这样就使得你的区块再次变得合法。

区块链技术与应用(二)

北京大学肖臻老师《区块链技术与应用》笔记 - ETH篇

北大肖臻《区块链技术与应用》公开课学习笔记

区块链知识

关于北大区块链技术与应用总结和北大区块链专业的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。