發布時間：2020-01-20所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 【摘 要】區塊鏈技術是基于共識機制算法由中本聰提出并初步應用于虛擬貨幣發行中的計算機技術的新型應用模式。區塊鏈本身并不神秘，其本質就是儲存交易紀錄的賬本，但它所具有的不可篡改性，不可偽造性正成為其擴大應用范圍而不僅僅局限于以比特幣為代表的虛
【摘 要】區塊鏈技術是基于共識機制算法由中本聰提出并初步應用于虛擬貨幣發行中的計算機技術的新型應用模式。區塊鏈本身并不神秘，其本質就是儲存交易紀錄的賬本，但它所具有的不可篡改性，不可偽造性正成為其擴大應用范圍而不僅僅局限于以比特幣為代表的虛擬貨幣的優勢特點。塊鏈技術已經趨于成熟。中本聰通過區塊鏈技術開發出比特幣并風靡全球的成功案例確實極大地催發了區塊鏈市場的活力，而區塊鏈技術的內核也越來越多的被應用與電子賬戶，交易賬本以及游戲開發中。電子貨幣在當下市場中以比特幣，萊特幣狗幣等為主，雖然貨幣價格浮動較大但整體成良性發展趨勢。區塊鏈僅僅用于虛擬貨幣發行是對于其潛在價值的巨大浪費，所以我針對現今區塊鏈技術中社會服務價值的缺失進行了研究。我通過查找資料，動手實踐，嘗試區塊鏈技術服務等方式已經取得了一定的成果。區塊鏈技術可用于交易公證，電子簽到，成績處理，誠信系統架構，金融等方面。在這些方面進行應用可以彌補信息詐騙，“老賴”橫生卻難以處理的不足對于社會穩定有著巨大意義。
【關鍵詞】區塊鏈;電子貨幣;區塊鏈應用
1、導 論
當下的電子貨幣以比特幣，萊特幣為主，其他的諸如狗幣(使用的是 scrypt 算法而不是 hash 算法) 等小型貨幣百花齊放。 但是從其監管和保值這兩方面來看，還有待完善。 虛擬貨幣的最大優勢就是交易便捷且安全性極高， 隨著信息技術不斷普及受眾也在增多，但是它的價值卻難以度量和保證，完全憑借市場認可和消費者的信賴。 一旦出現資產大鱷拋售貨幣就會造成市場崩潰，價值得不到公證也就一文不值。
電子貨幣的技術基礎———區塊鏈， 本身是一個分布式賬本。 通過把交易紀錄與數據分散地存儲在一個個區塊中，實現了數據的分布式記錄。
交易， 在比特幣等電子貨幣中主要依靠輸入和輸出數據來實現，當你支出一筆錢的時候，首先在交易單中就要描述清楚你要支出的錢的收入來源，然后在支出項中，指明要支出的金額，以及通過腳本的形式寫明接收者的公鑰，然后用自己的私鑰簽名認可該筆交易，最后將交易單廣播到網絡。
區塊鏈技術的 hash 算法以及 scrypt 算法本身的性質賦予了區塊鏈交易的不可篡改性。 而區塊鏈技術本身 P2P 公證機制保證了交易不可否認。 智能合約機制也就是建立在這一基礎上的一種代替傳統合約新機制。 智能合約是基于軟件的，軟件主要建立在比特位之上。 公共的區塊鏈往往是自動化的、全球的、無情的，這也就提高了合約的可信度以及公正性。
區塊鏈的發展歷程指明了它的發展方向， 毫無疑問它會成為全新的金融工具以及信任體系中的關鍵一環。
目前國內研究最多的就是保值問題和核心算法的漏洞問題。
學術界已經做了大量的工作也取得了很大的成就， 發現了 hashmap 的沖突問題，實現了 hash 函數的大量開發。
基于區塊鏈技術的公司約 42%“區塊鏈”公司是最近一年注冊的，主要集中在深圳和廣州市。 據國家企業信用信息公示系統數據庫顯示，當前公司名字中含有“區塊鏈”關鍵詞的公司共有 1608 家其中具有代表性的又有趣鏈科技，星云 app，百度等以上研究都極具前瞻性，但是投入極大也難以盈利，泡沫終究會破滅，人們的熱度也會消減。 區塊鏈需要換發新的活力才能長久的生存下去。
本文的工作將從區塊鏈技術的簡單實現和原理入手深入到其應用范疇， 就是為了探究區塊鏈技術更具意義的發展前景并為其注入新的活力。
2 區塊鏈技術和簡單實現
2.1 區塊鏈的原理
加密算法：以 hash 算法為主其余的橢圓曲線等算法為輔主要應用于公鑰私鑰設置和電子簽名。
簽名算法： 通過 hash 函數等方法定義一段不可復制，不可改動的電子信息密碼，通過私鑰解密后驗證身份。
hash 函數： 簡單的說就是一種將任意長度的消息壓縮到某一固定長度的消息摘要的函數，具有不可逆性的特點。
交易系統： 交易系統由梅克爾樹 (merkletree)， 交易池， UTXO 池組成其中的梅克爾樹是由 hash 函數組成的整個系統的框架它的樹根就是創世區塊， 其中的各個函數的輸出值都與上一個有關是交易在數值上的映射; 易池是儲存交易并管理交易的一個部分， 所有的交易都在其中接受或等待處理; UTXO 池是儲存輸出的貨幣并保留等待處理的輸入貨幣，所有 交 易 都 通 過 UTXO 池 發 送 貨 幣 ， 每 個 人 名 下 所 擁 有 的 UTXO 都儲存在對應的賬本也就是 UTXO 池中。 一個用戶的比特幣余額， 是錢包掃描區塊鏈， 并聚合所有屬于該用戶的 UTXO 來計算該用戶的余額，本質上錢包里的比特幣余額，是你名下所有 UTXO 的合集。
輸入和輸出是區塊鏈運作交易的靈魂， 輸入就是將一筆 UTXO 放進一個交易中， 輸出就是將一個交易中的 UTXO 放進自己的賬戶也就是 UTXO 池中。
UTXO： 比特幣的基本單位是未經使用的一個交易輸出，簡稱 UTXO 或未花費交易輸出。 說簡單點，就是你能使用比特幣 的 一 個“賬 本”，有 了 UTXO 這 個“賬 本”，也可以說是使用權，你才能花費比特幣。 比特幣的基本單位是未經使用的一個交易輸出，簡稱 UTXO 或未花費交易輸出。 說簡單點，就是你能使用比特幣的一個“賬本”，有了 UTXO 這個“賬本”，也可以說是使用權，你才能花費比特幣。
區塊鏈：由創世區塊所帶領的一條由區塊組成的系統，其中的所有區塊中的函數輸出值息息相關。
主次鏈沖突： 在區塊鏈的生成中常常會出現兩條鏈幾乎同時被挖出的情況此時就需要通過對兩條鏈進行長度比較來進行取舍。
2.2 區塊鏈的實現
區塊鏈程序主要由若干模組成，分別是區塊模塊、區塊鏈模塊、交易模塊、加密模塊、挖礦模塊和同步模塊，下邊分別介紹這幾個模塊：
(1)區塊模塊：這個模塊主要負責將交易組織在區塊中，并記錄相關的哈希信息，查找某一筆交易，驗證交易和區塊的合法性等。
(2)區塊鏈模塊：主要負責區塊的鏈接、查找區塊、驗證區塊鏈合法性，插入和刪除區塊以及主次鏈沖突解決等。
(3)交易模塊：主要負責交易行為和驗證。
(4)加密模塊：主要負責相關信息的加密，基于公鑰密碼的簽名機制以，用以驗證區塊鏈合法性的哈希算法等。
(5)挖礦模塊：主要負責組合交易和改變 nonce 來產生新的區塊，并負責調整挖礦難度。
(6)同步模塊：負責在自己的網絡鄰居之間同步區塊鏈的信息。
3 應用場景探究
3.1 金融方向
(1)應用于簽訂合同合約保證每一次交易的不可篡改和否認， 把整個合約通過區塊鏈的形式儲存在區塊中并輸出一個 hash 值隨后進行的任何改動都會反應在這一 hash 值上。
(2)應用于資產證券化，把個人的資產統計出來通過區塊鏈把它定義為 UTXO 保證產權以及防止資產轉移。
(3)應用于跨境支付，不僅可以減少手續費，還可以避免一定的匯率計算實現公信的交易， 還可以解決一般支付方式到賬慢的問題。
區塊鏈在金融方面已經應用在了虛擬貨幣發行這一方面，比特幣就是一個很好的例子，央行也已經著手于跨境支付開發中了， 總體上看在金融領域區塊鏈技術得到了充分的肯定和利用。
3.2 社會方向
(1)應用于智能的運輸服務，通過區塊鏈和智能合約應用，發布到互聯網，利用大量閑置的機器計算能力實現車輛和乘客的智能匹配，去掉平臺商，將平臺商的高額利潤返還給乘客和司機。
(2)應用于誠信系統建設通過區塊鏈建設將每個人的交易記錄，借貸記錄保存，個人信息記錄后現時經常上新聞的遺產爭奪，借錢不還，證明我爸是我爸這些問題都將不存在。
(3)造假和盜版問題，通過區塊鏈技術可以把你所授權的技術很好的保護起來，而在想要剽竊就幾乎不可能，但是進行更改的難度也很大。
(4)應用于人工智能管理通過區塊鏈把每個機器人或只能設備變成區塊，統一調控統一設置保證其穩定安全的運行。區塊鏈在社會方面的應用幾乎是空白， 平臺商為保全利益不愿區塊鏈技術介入， 一旦誠信系統建立公證處就失去了意義，所以其應用還有待磋商。 但是它的前景毋庸置疑，所能帶來的便利也是顯而易見的，未來必將大有作為。
3.3 生活細節
(1)應用于課堂簽到工作打卡，保證遲到早退不復存在。
(2)應用于個人成績的錄入，學校可以通過系統直接在學生的檔案中查詢成績，且成績無法更改也就杜絕了徇私舞弊。
(3)應用于競選計票，保證競選公平公正，把每個人的票數都錄入區塊中保證其不可篡改和偽造， 每個人的票數都是真實可信的。
(4)應用于大數據殺熟，互聯網電商可以通過區塊鏈技術收集用戶信息，綜合處理，挑選出利潤最高的用戶進行殺熟，獲取最大利益。
在生活中還難以見到區塊鏈的影子， 區塊鏈作為一種新興技術，想要落地發揮效用還需要時間，其中帶來的隱私問題也頗受人詬病。 要想區塊鏈真正造福人民還需要大眾的認可和信賴。
相關期刊推薦：《通訊世界》(月刊)創刊于2000年，由全球最大的信息出版公司美國國際數據集團(IDG)與我國知名的信息研究機構中國科技信息研究所聯合出版。目前，共設有：編輯視點、記者觀察、月度述評、專欄視點、新聞縱覽、運營商、專題聚焦、特別關注、3G無線、xTV、光通信FTTH、通信測試、IP融合、業務內容、企業創業、產品方案、新品亮相、業界動態等欄目。
4 結 論
區塊鏈技術經過一步步的演進已經相當的成熟了。 它最開始由中本聰開發并率先應用于電子貨幣-比特幣的發行中，如今越來越多的人認識并接受了它， 區塊鏈技術也有了更深層次的應用。 本文主要通過動手實踐和查詢資料成功地探索了區塊鏈技術的本質和技術內核， 也達成了對其應用前景的探究。 但是在區塊鏈技術本身上理解還不夠深刻，對于它的多層次架構跨鏈技術還不熟悉。 針對以上不足我將進行深入的學習架構區塊鏈的知識， 并進行一定的跨鏈操作提高自己的技術水平。
SCISSCIAHCI
