区块链现状与未来发展趋势

ＥＬＥＣＴＲＯＮｌＣＳ　ＷＯＲＬＤ·　区块链现状与未来发展趋势　山东省农村信用社联合社刘文杰刘保汛刘亚军　【摘要】区块链是一种分布式账簿简称分类账，用于安全地交换数字货币、执行交易。它也是一种分布式数据库，包含批量　的单个事务，是具有时间戳和信息链接的数据结构块。区块链分类账是所有比特币执行交易的集合。比特币是一种点对点　（Ｐ２Ｐ）网络形式的数字货币，它允许每个用户连接到网络，并发送新的交易来验证和创建新的区块。本文阐述了区块链的概　念、特点，创世区块以及比特币的工作原理，探讨了区块链在塑造银行业、金融机构以及物联网在未来的发展。　【关键词】区块链；比特币；ｅＪ－￣－区块；金融区块链　此的顶端，那么最底部的块将作为堆栈的基础。块与块之间　０引言　是相互链接的，后一个块指向链中的前一个块。单个块由哈　希标识来区分，该哈希值使用安全加密哈希算法（ＳＨＡ一２５６）生　从２０ｌ３年到２０１　５年，网络犯罪的成本翻了两番，但大　部分网络犯罪并未被发现。高德纳报告称，ｆＵ２ｏｌ９年，网　络犯罪的成本预计将达到２万亿美元。对于世界上所有公司　成。一个块只有一个父节点，但是可以有多个子节点，每个　子块引用同一个父块，因此在前面的块哈希字段中包含了相　同的哈希值。每个块在其自己的标识中包含父块的哈希值，　从而将单个块与父块链接起来的哈希值序列创建了一个指向　第一个块的大链，这就称之为创世区块。　在区块链中，２００９年创建的第一个块被称为“创世区　块”。它是所有新创建的块的共同祖先，如果向后遍历，　将在最后到达创世区块。创世区块被编码在比特币客户端　来说，网络犯罪有可能成为最大的威胁。２０ｌ４年渣打银行　（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｃｈａｒｔｅｒｅｄ）在中国青岛的一宗欺诈案中损失了约２　亿美元。银行和金融机构使用基于区块链的技术来降低风　险和防止网络欺诈。例如，渣打银行正在与星展集团（东　南亚最大的银行）合作开发一个使用区块链的电子发票分　类账。纳斯达克（Ｎａｓｄａｑ）宣布推出基于区块链的数字分类技　软件中，不能被篡改。所有节点都知道生成块的哈希值和　结构。在比特币核心客户端中，可以看到静态编码的创世　区块，可以查找精确的块哈希值。创世区块的一些细节，　包括最新交易和所有新创建的块、高度、它的下一块以及　术的计划，该技术将有助于提高其股票管理能力。　区块链可以在物联网和智能系统的开发中发挥关键作　用，因为我们可以通过跟踪记录交换的数据来跟踪单个设　备的历史。它可以使智能设备充当独立代理，可以自动执　行多个事务…。例如，智能家电与其他的家用电器竞争，能　字节的大小等【３】。　１＿２比特币　１．２．１比特币　够使洗衣机、恒温器、洗碗机和智能照明在适当的时间运　行，以尽量减少当前电网价格的电费。　比特币是一种分散的加密货币，由系统中所有参与节　点按规定的速率生成。一段时间内产生的比特币链被称为　１　区块链的相关介绍　区块链。它可以用来搜索在比特币地址之间的网络上发生　的任何过去的交易。当创建一个新的事务块时，它就会被　１．１区块链　添加到区块链。新的交易记录不断被添加到比特币的公共　分类账中，这个过程被称为比特币挖掘，即为“挖矿”。　比特币的认证性是指，ＢｉｔＩＤ是一种分散式认证协议，　允许用户与比特币进行连接。ＢｉｔＩＤ使用比特币钱包和二维　区块链是一个事务数据库，它包含了过去执行的所有　事务的信息，使用的是比特币协议。它创建了数字分类账　的交易，允许网络上的所有参与者以一种安全的方式编辑　分类账，并且在分布式网络上共享。　区块链元数据通过比特币核心客户端　存储在谷歌的数　据库（ＬｅｖｅｌＤＢ）￣。如果将区块链假设为垂直栈，将块放在彼　码提供服务或平台接入点。比特币具有完整性和不可抵赖　性，完整性是指比特币使用数字签名，保证交易不能在以　后进行修改，确保其完整性。不可抵赖性是指发送消息的　电子世再·１６１·　ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　ＷｏＲＬＤ·兹　ｊ之谫　人必须持有私钥，因此拥有比特币，发送方需要在前面的　哈希值和目标公钥上签名。　件的所有计算机都在竞争解决密码难题，其中包含来自多　个交易的数据。第一个解决难题的矿工可以得到一些新的　比特币，并且相应的事务块被添加到现有的区块链。每个　难题的难度水平与比特币矿商的数量成正比。因为比特币　的货币基础无法扩大，因此比特币一旦被广泛使用，将经　比特币优点：一是快速和便宜，使用比特币钱包进　行的交易速度很快，交易费用也很低；二是去中心化即为　分散的注册表，比特币是分散式的，没有中介完全控制，　因此中介或银行无法将比特币从你手中夺走，也没有任何　退款；三是具有安全支付信息，比特币交易使用公钥和私　钥，当一个比特币被发送时，该事务将由公共密钥和私有　密钥共同签署，从而创建一个证书。　１．２．２工作流程　历严重的通货紧缩［６Ｊ。　１．２．３比特币的先进性　首先是多重签名特性，比特币交易使用的是基于堆　栈，由左向右处理的一种脚本语言。比特币网络的标准交　易被称为单个签名交易，因为它只需要所有者的其中一个　签名，但是比特币也支持复杂的交易，需要多于一个人的　签名，所以它支持多重签名事务。然后是锁定时间特性，　它使得交易在某个时间之前不允许进入网络。例如微支付　通道，就同时使用了多重签名以及锁定时间技术。比特币　的多重签名钱包也有可能增加资金的安全性，能够应用于　多种场景，比如公司治理、资产管理以及担保决策等。　比特币交易使用的是椭圆曲线数字签名加密算法　（ＥＣＤＳＡ１，以确保只有合法拥有者才能获得资金［４】。当一个　比特币被发送时，它会附加新的所有者的公钥即交易信息并　且签署发送者的私钥。发送方的消息签名来验证此消息是真　实的，并且每个人都保留了事务历史记录，因此可以很容易　的验证消息的真实性。每个比特币都与当前所有者的公共　ＥＣＤＳＡ密钥有关。比特币交易所是连接互联网的机器，它允　许把现金作为纸质收据或将钱转移到区块链上的公钥来交换　比特币。它使用非对称加密算法来加密和解密数据，如图ｌ所　示。首先通过操作系统产生２５６位的随机数作为私钥，比特　币私钥用２５６位的二进制形式来表示，利用哈希算法ＳＨＡ．２５６　以及Ｂａｓｅ５８进行转换。然后形成长度为５Ｏ个字符的私钥给用　户，比特币公钥则运用椭圆曲线算法Ｓｅｃｐ２５６ｋｌ得到６５个字节　的随机数，公钥生成比特币的交易地址的运算过程为：利用　哈希算法ＳＨＡ一２５６以及ＲＩＰＥＭＤ１６０生成摘要结果即含有２Ｏ字　比特币交易需要一个时间窗口，才能确认这是一个事　务，现在比特币交易有望从数字货币中快速交易。使用标　记地址也称为绿色地址方法，该方法可以减少对比特币交　易的确认时间。标记地址使用比特币自己的通信通道时，　各方可以建立信任。在一个大型的点对点网络中使用了拜　占庭共识协议　】，网络中的所有进程都应该达成一致。　２００８年，中本聪发明了比特币协议，描述了比特币数　字货币的设计，发表了《比特币：点对点电子现金系统》的　研究论文［８］。在文中讨论了在不通过金融机构渠道的情况　下，直接从一方到另一方的点对点电子现金转移。以太坊　是一个基于公共区块链的分布式计算平台，能够运行智能　节长度的ｈａｓｈ１６０结果，然后利用ＳＨＡ．２５６哈希算法，Ｂａｓｅ５８　转换成比特币地址，该地址含有３３字符的长度　】。　应用程序，不需要停机或者第三方干扰。以太坊提供了一　种分散的虚拟机，称为以太坊虚拟机（ＥＶＭ），它可以使用　一种名为Ｅｔｈｅｒ的加密货币来执行点对点协议【９】。　２区块链的发展　普华永道（ＰｗＣ）的报告显示，区块链正在以前所未有的　图１比特币非对称加密运算过程　速度被探索和采用。在２０１６年的新兴技术报告中，Ｇａｒｔｎｅｒ　比特币交易不需要第三方，因为它公开发行了区块链　的分类账。用户使用计算机运行相应的软件，称为比特币　矿商，最终形成一个网络来维护区块链。在网络上运行软　·１６２·电－７－ｇ再　提出了技术成熟度曲线，如图２所示，区块链处于技术萌芽　期，现在已经达到了所膨胀预期的顶峰值，但是区块链成　为主流应用仍然需要５Ｎ１０年的发展时间。　ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　ＷＯＲＬＤ·技术交流　块链有可能重塑资本ｆｆｉ场行业，对商业模式产生影　期望埕　响，能够降低风险、节省成本和资本…。采用区块链技术　将会有显著的好处，并减少财务机构需要维护的账簿的数　量，并确保更精确的审汁跟踪。随着设备成本的不断下降　＼　／—一～　以及计‘算能力的飞速提高，住物联网和提供安拿等方面，　区块链将会有很大的发展前景。　图２技术成熟度曲线　区块链将多个事务存储在一个集中的分布式账簿中，　所有的参与方和活动都可以通过。。个分散的嘲络进行管　理。在市场上有数十种发行分类账的产品，日前比特币最　受欢迎。纳斯达克宣布推出区块链数字账簿技术计划，该　技术将有助于扩大和增强其股票管理能力。Ｂｉｔｉｆｎｅｘ是总部　位于香港的世界领先的比特币交易所，该交易所是最先进　的加密货币交易所之一，提供融资融券交易、高级订货单　类型以及低风险回报的保证金融资　。　３结束语　如图３所示，目前金融市场与区块链的结合，丰要集中　在清算和结算、股票和债券发行、支付、以及参考数据四　个领域，可以白发的产生企业征信，记录整个金融过程，　提供统一的凭证，所以区块链金融市场前景广阔。　图３区块链金融应用示意图　区块链可以作为一个分类账或记录员来处理由物联网　产生的数　亿的交易。区块链通过点对点的分散化机制，　改变了金融底层的基础服务架构。区块链在技术层面上实　现了去中心化的信任，解决了各方交易的信任问题。区块　链具有Ｐ２Ｐ消息传递协议和安全共享分布式数据，能够促进　价值交换互联网数字货币的发展。　参考文献　【１ｌ梅兰妮　斯万　区块链——新经济蓝图及导读【Ｍ】．北　京：新星出版社，２０１６．　Ｉ２　莲，邓恩艳．区块链技术　ｑ－国计算机学会通讯，２０１７，　１３（５１：１０～１５．　【３］Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓ　Ｒ，Ｄｒｕｓｃｈｅｌ　Ｐ　Ｐｅｅｒ—ｔＯ—ｐｅｅｒ　ｓｙｓｔｅｍｓＬｌ１．　ＡＣＭ．２（）１［】．５３（１０）：７２—８２　Ｉ４１Ｄｏｎ　Ｊｏｈｎ　ｓｏｎ，Ａｌｆｒｅｄ　Ｍｅｎｅｚｅｓ　Ｔｈｅ　ｅｌｌｉｐｔｉｃ　ｃｕｒｖｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｔｕｒｅ　ａ１ｇｏｒｉｔｈｎ１（ＥＣｒ）ｓＡ）Ｕ１．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｉｎｔｂｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ，２（）（）１，１（１）：３６—６３．　【５１陈华锋．￣ｉｇ－ＳＨＡ一２５６算法实现Ｕ】．浙江大学学报（理　学版），２（）（）９（６）　【６］Ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｗｅｂｓｉｔｅ［ＯＬ］．ａｖａｉ１ａｈ１ｅ：ｈｔｔｐｓ：／／　ｂｌｏｃｋｃｈａｉｎ．ｉｎｆｏ／Ｊａｎｕａｒｙ　８．２０　１　６．　１７１范捷，易乐天，舒继武．拜占庭系统技术研究综述【『１．软　件学报，２（）１３，２４（６）：１３４６一ｔ３６（）．　【８］Ｎａｋａｍｏｔｏ　ｓ．Ｂｉｔｃｏｉ￣ｌ：ａ　ｐｅｅｒ—ｔＯ—ｐｅｅｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃａｓｈ　ｓｙｓｔｅｍ［ＯＬ］．ａＶａｉｌａｂ１ｅ：ｈｔｔｐｓ：／／ｂｉｔｃｏｉｎ．ｏｒｇ／ｂｉｔｃｏｉｎ．ｐｄ￣２００９．　【９］Ｅｔｈｅｒｅｕｍ　ｗ　ｈｉｔｅ　Ｐａｐｅｒ．Ａ　ｎｅｘｔ—ｇｅｎｅｒａｔｉｍ１　ｓｍａｒｔ　ｃｏｌｌｔｒａｃｔ　ａｎｄ　ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｌａｔｆｏｎｎ［ＯＬ１．ａｖａｉｌａｂｌｅ：ｈｔｔｐｓ：／／ｇｉｔｈＬ１ｂ．　ｃｏｍ／ｅｔｈｅｒｅｕｍ／ｗｉｋｉ／ｗｉｋｉ／ＷｈｉｔｅＰａｐｅｒ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　１２，２Ｏｌ５．　…）１庄晔．区块链技术对金融业的主要潜在影响ＩＮ１．环球　市场信息导报，２（）１　６，５（２５）．　Ｉ１　１Ｉ徐明星．区块链重塑世界经济［ＭＩ北京：中信出版社，２０１６．　作者简介：　刘丈杰（１９８９一），女，汉族，研究生，主要从事银　行支付结算项目研究工作、　刘保汛（１９９（）一），男，汉族，研究生，主要从事银　行ＥＳＢ项目研究工作。　刘亚军（１　９７８一），女，汉族，研究生，主要从事银　行电子渠道项目研究工作。　电子世界·１６３·