区块链发展现状与应用

区块链是什么?

区块链本质是一种开源分布式账本,它是比特币和其他虚拟货币的核心技术,能高效记录买卖双方的交易,并保证这些记录是可查证且永久保存的。同时,区块链本身具有去中心化、去中介化、信息透明、无法篡改和安全等特点。

观测下面两张图,左边是传统中心化账本,右边是区块链分布式账本。直观上看,传统中心化账本是以中心为节点,向四周扩散,而区块链是p2p的网络,它的每个节点均相连。单从这两图来理解有些困难,下面我们举个例子来说明区块链与传统中心化账本的区别。

村长存钱问题:在以前的一个村庄里,村民把钱存到村长那里,村长有个小账本,村长将每个村民的存钱金额记录在上面。当村民想取钱时,就去找村长,村长就拿出他的小账本,核验该村民在他这里存了多少钱,并将钱取出来给该村民,同时在小账本中将该记录划去。这就是传统中心化账本的一个小案例。

但中心化账本村长一些小问题:之前的例子,村民开始存在以下顾虑:1)随着时间流逝,村长老了,糊涂了,把账本弄丢了;2)村长想谋取私利,开始收手续费;3)村长挪用了钱,当村民要取的时候没钱给村民;4)村长把村民信息给卖了,信息泄露;5)村长找不到了,钱取不了。

这就是中心化的弊端,总结起来主要有以下四点::

账簿消失(不可抗力因素导致账本数据丢失)

  1. 中心(村长)权利过大,掌握所有人的利益,如收取高额手续费
  2. 掌握所有个人信息,发生信息泄露
  3. 中心机构失联,交易系统瘫痪

以区块链为场景的村民存钱场景运作机制:首先每个村民都有一个小账本,每个村民均会进行记账;如何记账呢?村里有个大喇叭每天播放每个村民存了多少钱,每个村民均将其都记在自己的账本上,这样每个村民都有一个账本来记录全村所有人的交易记录。采用这样的记账方式所有中心化账本的弊端就完全消失了。

但同时这也存在一个问题,因为每个村民都有一个小账本,如果每个村民都随便记账的话,或者说每个村民有两三个账本,这样区块链就会产生混乱。所以在区块链中需要保证每个村民都只有一个区块,每一条记录也都记录在该区块上。账本的每一页相当于一页区块链,有个人来帮大家校验每页纸上的内容有没有问题,这个人就是矿工。

 

区块链BaaS的由来

区块链从一个中心化的账本变为一个去中心化的账本,这里会涉及一个非常严重的问题:如何保证每个村民手里的账本的所有记录都是一致的,这里就产生一个概念:共识机制。

共识机制就是为了保证每个村民记账记录是一致的。它保证了每个村民账本都只有一页纸,没有第二页纸,且所有记录都记在第一纸上。

比特币所用的共识机制就是PoW机制,所谓挖矿就是上述所讲的一页纸账本,PoW的就是让所有节点进行挖矿,挖矿就生成一道哈希难题,然后每个节点进行一个竞赛,谁赢了谁就有出块的权利,所谓出块权利就是谁有权利来制造这一页账本,同时记账的人会得到一定的奖励,这就是比特币挖矿的奖励机制。因此挖矿就是共识机制的以一种体现。

随着区块链的发展,出现了多种共识机制,大体如下:

POW:工作量证明。如上述分析,通过评估工作量来决定获得记账权的机率,工作量越大,就越有可能获得此次记账机会,作为奖励,记账者也将获得一定数量的币。优点:算法简单、破坏系统需要极大成本。缺点:不停计算耗电量大导致浪费能源、达成共识时间长。采用该机制挖矿的数字货币有:BTC、LTC、ETC、早期的ETH、XMR等。

POS:权益证明。将POW中的算力改成了权益,拥有代币多的人,权益大,而拥有权益越大,成为下一个记账人的可能越大。优点:不浪费能源、缩短了达成共识的时间。缺点:持币越多,收获越多,成为有钱人的游戏,容易出现硬分叉。采用该机制挖矿的数字货币有:ETH。

DPOS:委任权益证明。与POS原理相同,类似董事会投票,只是选了一些“董事代表”。 DPOS又称为股份授权证明。持币者投出一定数量的节点 (董事)。代表按照既定时间表,轮流产生区块,如果代表没能很好的行使权力(比如产生区块),他们会被除名,网络会选出新的超级节点来取代他们。所有的代表将收到平均水平区块所含交易费的10%作为报酬。优点:效率高,达到秒级共识验证。缺点:依赖代币、并且只是得民心者的天下,不适合完全去中心化的场景。采用该机制挖矿的数字货币有:EOS、BTS等。

现在的区块链有三种主流的形态:共有链、私有链、联盟链。

公有链:公有链上的各个节点可以自由加入和退出网络,并参加链上数据的读写,读写时以扁平的拓扑结构互联互通,网络中不存在任何中心化的服务端节点。像大家所熟悉的比特币和以太坊,都是一种公有链。公有链的好处是没有限制,你可以自由参加。炒币就是共有链催生的一个概念,它的准入门槛相对宽松。

私有链:私有链中各个节点的写入权限收归内部控制,而读取权限可视需求有选择性地对外开放。专有链仍热具备区块链多节点运行的通用结构,适用于特定机构的内部数据管理与审计。其中,R3CEV Corda平台以及超级账本项目(Hyperledger project)等都是私有链项目,对交易效率、隐私保障和监管控制有着更高要求的场景,私有链的应用是主要方向。

联盟链:联盟链的各个节点通常有与之对应的实体机构组织,通过授权后才能加入与退出网络。各机构组织组成利益相关的联盟,共同维护区块链的健康运转。大部分企业做的都是联盟链,联盟链是现在目前企业应用区块链的主要架构。主要是因为联盟链有非常强的一个准入机制,同时联盟链有多节点的性能和非常强的安全管控。

三大类型区块链的核心区别,在于访问权限的开放程度,或者叫去中心化程度。本质上,联盟链也属于私有链,只是私有的程度不同。一般来说,去中心化程度越高、信任和安全程度越高,交易效率则越低。

企业区块链现状

企业区块链认知

区块链作为可信任的基础设施,可助力企业业务的创新升级。这主要从以下几个方面体现:

  • 区块链是“功能插件”:安装区块链的系统会变得更加可信、更加开放、更容易做业务监测、权益分配和用户激励,区块链不能单独存在。
  • 区块链是“加固信任的利器”:在企业应用中,区块链还做不到让完全不互相相信的企业做到100%放心的合作。但是能让信任度从51%提升至99%。
  • 区块链是“解决方案的协议层”:整合进入其他业务解决方案,助力信任升级,如可信身份、数据协作、音视频版权、供应链金融等。

企业区块链的发展情况

金融、政务,区块链最好的应用场景。区块链+金融,是落地最多、商业化最好的领域。哪里有交易、哪里有相互协作,哪里就更有区块链的使用场景。

在金融类应用项目中,区块链技术的应用主要聚焦在数据共享、跨境结算以及跨行交易、供应链金融等方面。无论是中国的四大行、商业银行和城商银行,还是欧美发达国家银行,都在积极推动区块链金融业务平台的试点工作。

政务类应用主要集中在区块链电子发票、商事登记、不动产登记、司法存证取证、城市数据治理等方面。

区块链应用场景

    百度作为区块链的服务方,如何将区块链进行落地以及区块链如何在企业中应用的。下面是百度区块链的产品体系:

如何搭建企业的区块链?百度云搭建一套自己的底层BAAS系统(Blockchain as a service),通过它即可快速搭建一个企业区块链出来。

在何搭建企业区块链后,我们面临如何下问题:什么是共识?什么是智能合约?什么是token?什么是链码?其实也就是如何使用现有的区块链。因此在底层BAAS上,封装了一层区块链的中间层,中间层也就是第二层封装了基础的智能合约、链网关联、跨网跨链等,然后提供给企业。

最上层是区块链前端业务系统,也就是合作伙伴层,引入了合作伙伴。

多方数据协同虽不是一个新概念,但因存在很大瓶颈,因此一直是个难题。通过区块链将之前不能建立信任的、难以打通的信息孤岛进行打通。这里的解决方案架构引入了技术层的知识,即IntelSGX服务器和百度安全MesaTEE,第三部分是百度大数据、百度应用的输出。SGX与MesaTEE的结合主要有解决了三个问题:可信的存储空间、可信的数据传输通道、可信的运算环境。其中SGX保证了数据安全,MesaTEE保存了数据的传输,同时将数据在原数据处进行加密,然后通过一个可信任的通道,传输到MesaTEE的黑盒子里进行运算。因此

整个环节中,原数据是一直未暴露出来的。区块链在其中主要起到中间的桥梁作用,如ABC三家架构,A、B、C作为区块链的三个节点,当A企业想进行数据结算时,他会发起一个任务,该任务一定会通过智能合约进行调取,通过智能合约查看其他企业的数据的节点状态。只要A企业通过了智能合约,就会在链上形成一个操作记录:即A在某时某刻某分某秒调取了智能合约,想要进行和何种运算,调取了哪家的数据,这是区块链的第一个作用,区块链的第二个作用是区块链通过智能合约,将A用户想要的数据、想要的资源调取出来。

因此区块链的第一个作用保证了任何成员的任何动作都是可追溯到的,第二个作用就是它可将A、B、C三家企业的数据联通起来,这样区块链就保证了所有节点都可以灵活的进行数据间的协作的,这也是整个数据生态链解决的问题。

多方协同计算的工程化实践:数据在不暴露,不丢失的前提下,完成数据协作。

1、让数据存储在安全的环境2、数据加密运输。3、数据揭秘协同计算

多数据协同是纯企业的一个方案,分布式数字身份方案一部分是面向C端的。下面我们从分布式的数据身份与传统的身份证认证系统的区别进行说明:当我们登陆一家APP时,若该APP条件要求你为成年人,我们需要做的是提交身份证、手机号、姓名,该APP拿到你的相关信息后会存储在自己的数据库里,用该数据会调取公安部的接口来判断你是否实名通过,认证通过的用户即可登录。这里我们的身份证数据是要给到第三方应用的,这也造成了我们现在经常收到一些骚扰电话。而分布式数字身份认证的用户流程:我们每人都有一个数字钱包,钱包里保存我们自己的数字身份。在登录APP之前,我们需要去公安部申请一个“我是一个成年人”的认证,公安部会反馈一个“我是成年的”认证结果放入数字钱包里。下次你要登录该APP时,只需提供给该APP你在公安部认证的“我是一个成年人”的证明。这样你的身份信息、电话信息都转到了公安部这里,而公安部本来就保存有你的信息,且他是国家机构,不会泄露你的信息,这也就保证了你的信息安全,这也是数字认证的优势。

上述的标签为“我是一个成年人”,若该标签变为“某些商业银行颁发的证书,如你的信用超过多少、你的资产超过多少、你的贷款超过多少”,这些chaim全都打在你的身份认证上,这样你的身份将不再是一个简单的ID,这将是代表你个人、代表你形象的数字身份,这样它的应用场景就非常广泛了。

音视频版权保护解决方案

音视频版权保护解决方案是目前应用最广泛的、大家觉得最有用的方案。区块链作为版权保护主要因为区块链的两个特性:它可做到多节点的可信和它的数据上传链上后不可篡改。这两个特性是如何结合的?现有A、B、C三家机构构成了一个纯正链,D机构是一个法院(版权保护的一个机构),D机构能确认链上的数据有法律效应。区块链上不会存大文件的,因为p2p网络性能要求比较低,之能存取一些哈希值,因此媒体DNA只会提取音视频版权的哈希值,所提取的音视频DNA一定可代表这条音视频的内容的,然后将其存储在链上,这样链上就会生成一条凭证:某用户在某时在哪一条版权存储在链上,这个版权是属于这个用户的。当出现纠纷时,A用户发现B拿着侵权的照片进行发布,A就可以拿着这张照片找到法院,并说明在哪年哪月哪日在区块链上已经存在凭证了,法院在链上进行查证确实存在该记录,那么A就打赢了。

智能云区块链实践及规划

百度云在区块链方面定义的未来解决方案。

 

未来对区块链的展望。

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