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推动区块链技术创新

自2017年以来,区块链(Blockchain)一直是社会热议的高频词汇,其技术成为互联网行业竞相追逐的新风口,区块链也被认为是继大型计算机、个人电脑、互联网、移动/社交网络之后计算范式的第五次颠覆性创新。

推动区块链技术创新

2016 年,国务院印发《“十三五”国家信息化规划》,将区块链纳入新技术范畴并作前沿布局。 2019 年 10 推动区块链技术创新 月,习近平总书记在主持中共中央第十八次集体学习时强调,“区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口,明确主攻方向,加大投入力度,着力攻克一批关键核心技术,加快推动区块链技术和产业创新发展。”

现状:联盟链和“区块链 + ”

一、管,要在可管可控的前提下探索区块链技术研究和行业应用。目前,我国区块链产业处于高速发展阶段,新应用、新业态正在快速落地,如果缺乏行业规范或监管体系将会带来一系列安全隐患。近些年,我国在区块链监管方面已有一些举措,包括中国人民银行对数字货币的监管,中央网信办和公安部对信息服务的监管等。近日,中国人民银行发布《金融分布式账本技术安全规范》,这是国内乃至金融行业的首个区块链相关规范。可以说,这些举措有的已初见成效。 2019 年,中央网信办公布了两批 500 多个服务备案号,但监管之路仍任重道远。

推动区块链技术创新

比特币

自2017年以来,区块链(Blockchain)一直是社会热议的高频词汇,其技术成为互联网行业竞相追逐的新风口,区块链也被认为是继大型计算机、个人电脑、互联网、移动/社交网络之后计算范式的第五次颠覆性创新。

2008年11月,中本聪首次提出了比特币的概念

到现在为止,区块链尚没有公认的定义。美国学者梅拉妮?斯旺(Melanie Swan)推动区块链技术创新 在其《区块链:新经济蓝图及导读》一书中把区块链定义为:区块链技术是一种公开透明的、去中心化的数据库。该定义点出公开透明和去中心化两个重要特征。在中国工业和信息化部发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书(2016)》中,区块链被定义为:区块链技术是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。该定义点出了所涉及的关键技术。此外,一些学者也对区块链技术给出了自己的理解,如袁勇、王飞跃在其《区块链技术发展现状与展望》中认为:狭义的区块链技术是一种按照时间顺序将数据区块以链条的方式组合成特定数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的去中心化共享总账(Decentralized shared ledger),能够安全存储简单的、有先后关系的、能在系统内验证的数据;广义的区块链技术则是利用加密链式区块结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用自动化脚本代码(智能合约)来编程和操作数据的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式。该定义明确点出区块链技术是由加密算法、共识机制等关键技术有机组合而成的一种去中心化的技术集合。

区块链技术的密码学背景

密码学是一门源远流长的学科,可简单分为古典密码技术和现代密码技术两个阶段。古典密码技术早在3000年前就已经诞生,主要通过文字变形、字母替代或变序、密表和密本等进行单一的置换变换和替代变换的方法达到加密的目的。第二次世界大战之后,大量的经济情报、技术资料、金融信息、商业信息等对加密提出迫切的需求,使密码研究的队伍不断加大,密码技术也进入了新的阶段。微电子技术、通信技术和电子计算机技术的高速发展为密码学提供了一个良好的技术环境。1976年,两位美国密码学大师贝利?迪菲(Bailey Diffie)、马丁?赫尔曼(Martin Hellman)发表了论文《密码学的新方向》,正式提出了公开密钥密码体制的新思想,即加密算法和加密密钥均可以公布于众,造册公开,供加密者选择使用。该思想突破了早期密码信息必须保密的传统思路,创造性地证明了在发送端和接收端无密钥传输的保密通信是可能的,对区块链技术的诞生奠定了理论基础。1978年,美国密码学家罗纳德?李维斯特(Ronald Rivest)、以色列密码学家阿迪?沙米尔(Adi Shamir)和美国计算机科学家伦纳德?阿德尔曼(Leonard Adleman)3人共同提出了著名的RSA方案,这是第一个具有实际应用的公钥加密及签名方案。1985年,埃及密码学家塔希尔?盖莫尔(Taher Elgamal)提出基于离散对数的ElGamal方案。同年,两位美国数学家尼尔?科布利茨(Neal Koblitz)和维克托?米勒(Victor Miller)提出了著名的椭圆曲线加密(Elliptic Curve Cryptography,ECC)算法。1992年,加拿大数学家斯科特?范斯通(Scott Vanstone)等人提出椭圆曲线数位签章演算法(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm,ECDSA)。数字签名是公钥密码学提供的最为重要的贡献之一,在网络安全,包括身份认证、数据完整性、不可否认性以及匿名性等方面有着重要的应用。

2008年11月,有一个化名中本聪(Satoshi 推动区块链技术创新 Nakamoto)的人在一次密码学小组讨论中发表了一篇名为《比特币:一种点对点的电子现金系统》的论文,首次提出了比特币的概念,希望创建一套“基于密码学原理而不基于信用,使得任何达成一致的双方能够直接进行支付,从而不需要第三方中介参与”的电子支付系统。2009年11月,中本聪开发的一套比特币的发行、交易和账户管理系统正式运行,区块链中的第一个区块由此诞生。2010年5月,美国佛罗里达州的程序员拉斯洛?豪涅茨(Laszlo Hanyecz)用1万比特币购买了价值25美元的比萨优惠券,比特币第一个公允汇率由此诞生。2010年7月,比特币交易所Mt.Gox在日本成立,标志着世界上第一个比特币交易平台诞生。这一段时间比特币在电子货币行业逐渐得到业内人士的认可,开始在小范围内传播。

●区块链技术的应用与成长

区块链2.0是数字货币与智能合约相结合,对金融领域更广泛的场景和流程进行优化的应用,最大的升级之处在于有了智能合约。美国计算机科学家、加密大师尼克?萨博(Nick Szabo)于1993年首次提出智能合约概念,1994年完成了《智能合约》一文。所谓智能合约(Smart contract),就是一套以数字形式定义的承诺,包括合约参与方在上面执行这些协议。智能合约中的“合约”已从传统的签字画押演变到电子契约,其本质仍是传统的合同(也称协议),只不过智能合约建立的权利和义务都写进计算机代码,计算机程序自动执行。与传统合约相比,智能合约的重要特征是订立和履行是一体的,可以从根本上解决“执行难”的问题。另外,区块链2.0定位的是通过应用平台来上传和执行智能合约,并与其他外部的信息系统进行交互和处理,实现各行各业的应用。以太坊(Ethereum)成为该阶段的标志性产品。所谓以太坊,就是一个开源的有智能合约功能的公共区块链平台,通过其专用加密货币以太币(Ether,简称“ETH”)来处理点对点合约。2013年,美国程序员维塔利克?比泰里(Vitalik Buterin)和加文?伍德(Gavin Wood)首次提出以太坊的概念,并发布《以太坊:下一代智能合约和去中心化应用平台》白皮书(初版)。2014年,伍德发表了以太坊黄皮书,作为以太坊虚拟机的技术说明。以太坊客户端已经用7种编程语言实现(C++、Go、Python、Java、JavaScript、Haskell、Rust),并通过众筹方式募集资金预售以太币。以太坊最重要的技术贡献就是智能合约。

区块链3.0是构建一个完全去中心化的社会网络,应用范围从货币、金融、市场扩大到了政府、健康、科学、文化和艺术等整个社会。区块链去“中心化”功能和“数据防伪”功能在公证、仲裁、审计、域名、物流、医疗、邮件、鉴证、投票等领域的深入应用,使区块链技术有可能成为“万物互联”的一种最底层的协议,让整个社会进入智能互联网时代,形成一个可编程的社会。随着区块链的发展,去中心化的模式变得越来越复杂。目前,区块链主要分为公有链、私有链、联盟链3种。公有链是指全世界任何人都可读取、发送交易且交易能获得有效确认的、也可以参与其中共识过程的区块链,如比特币、以太坊是时下最流行的公有链。私有链是指对单独的个人或实体开放,如R3CEV Corda平台等。联盟链则介于公有链和私有链之间,由若干组织或社区一起合作维护一条区块链,该区块链上有权限的管理在若干组织之间公开,如超级账本(Hyperledger)推动区块链技术创新 项目、FISCO 推动区块链技术创新 BCOS平台等。

区块链技术应用前景广阔 推动农业粮食体系转型大有可为

在生产供人类消费的食品、牲畜饲料或家用木材时,区块链的可追溯性和透明度确保人们知道此类产品来自安全来源,或材料来自可持续供应商。

从一个假设的林业从业者的案例就可以窥见一斑:
• 林业从业者出售木材时,森林研究所确认木材采伐是合法的,并确认地理坐标。这些信息进入第一个区块。
• 粮农组织的地理信息系统——“手拉手”地理空间信息平台提供可共享的丰富数据,可用于验证先前声明的有效性。该验证信息进入第二个区块。
• 该国相关部门确认该木材采伐行为的合法性。第三个区块生成。
• 另一个独立机构独立确认该木材采伐行为的合法性。最后一个区块生成。
由此一来,区块链包含了批发商追踪木材来源和合法性所需的所有信息。

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相关定义

技术优势

应用场景概览

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