区块链即服务平台BaaS白皮书
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．． ． 区块链即服务平台BaaS 白皮书
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序言
2008 年末中本聪发布比特币白皮书所标志的区块链诞生，至本白皮书初版发布，已经过
去了整整十年。这十年间，区块链从鲜为人知到家喻户晓，从街谈巷议到饱受质疑，其过程不
可谓不惊心动魄，跌宕起伏，像极了上世纪九十年代Tim Berners-Lee 发明了万维网的最初十年。很多人喜欢将区块链网络类比于互联网，因为区块链构建的是一种价值网络。当然二者其实是
很不一样的，但无可非议的是，区块链会成为未来社会的一种基础设施，大量的应用将会构建
在区块链网络之上。
区块链即服务（Blockchain as a Service, BaaS）平台便是为构建区块链的基础设施
所做出的重要努力。BaaS 平台旨在提供创建、管理和维护企业级区块链网络及应用的服务，能够帮助用户降低开发及使用成本。通过BaaS 平台提供的简单易用、成熟可扩展、安全
可靠、可视化运维等设计特色，区块链开发者能够满足快速部署、高安全可靠性的需要，
为企业高效地开发出区块链应用。
本白皮书由浅及深地介绍了区块链即服务平台的技术细节与应用场景。基本的模块设
计从功能上可划分为资源管理层、区块链底层技术和平台管理层三个层次，其底层的关键
技术包括可插拔的共识机制、高可用存储和多类型账本支持、多类型的交易模型、多语言
支持的智能合约引擎以及安全隐私保护。除了这些基本的区块链特性之外，BaaS 平台还
会提供跨云部署、跨链交互、链上链下访问和分布式身份管理等高阶特性。最后，本白皮书
还分享了几个基于BaaS 平台落地的重要案例，为区块链应用的开发和创新提供多视角的思路。
该白皮书是可信区块链推进计划在区块链即服务平台领域的第一个白皮书，由于编写
时间仓促，该白皮书存在一定的不足，欢迎业内各界人士沟通交流讨论。
目录
CONTENTS
1概述 (1)
1.1区块链技术的背景 (1)
1.2企业级区块链服务的意义 (2)
1.3常见的企业级区块链系统 (3)
1.3.1Hyperledger Fabric (3)
1.3.2Ethereum (4)
1.3.3Quarum (6)
1.3.4Corda (6)
2区块链服务BaaS 的定义和设计原则 (7)
3区块链服务BaaS 的总体架构 (9)
4区块链服务BaaS 的基本模块设计 (11)
4.1区块链服务管理平台的设计 (11)
4.1.1云资源适配管理 (12)
4.1.2云资源管理 (12)
4.1.3区块链部署配置管理 (12)
4.1.4智能合约管理 (12)
4.1.5动态联盟管理 (13)
4.1.6区块链模板管理 (13)
4.1.7区块链监控 (13)
4.1.8区块链浏览器 (14)
4.1.9账户管理 (14)
4.1.10用户日志 (14)
4.1.11系统监控 (14)
4.1.12计费管理 (14)
4.2区块链底层关键技术 (14)
4.2.1可插拔的共识机制 (15)
4.2.2高可用存储和多类型账本支持 (17)
4.2.3多类型的交易模型 (18)
4.2.4多语言支持的智能合约引擎 (19)
4.2.5安全隐私保护 (20)
5区块链即服务平台的高阶特性 (24)
5.1跨云部署 (24)
5.2跨链交互 (24)
5.2.1分层多链跨链技术 (24)
5.2.2一般跨链技术 (25)
5.3基于预言机的链上链下访问 (28)
5.4分布式的身份管理 (28)
6基于BaaS 服务平台的案例分享 (32)
6.1供应链金融 (32)
6.2版权确权 (34)
6.3积分兑换 (36)
6.4产品溯源 (37)
6.5 游戏 (39)
7结束语 (41)
1 概述
1.1区块链技术的背景
2008 年11 月，一位自称中本聪的密码学家发表了论文《比特币：一个点对点的电子货币系统》。论文描述了一种完全去中心化的数字货币，而区块链作为其底层技术从此开始进入公众视野。经过十年发展，区块链正逐渐成为最有可能改变世界的技术之一。引用维基百科中对于区块链的描述：区块链（Blockchain 或Block chain）是借由密码学串接以保护内容的自增长的交易记录列表（又称区块）。每一个区块包含了前一个区块的哈希值、本区块的时间戳记以及交易数据（通常用默克尔树结构的哈希值表示），这样的设计使得区块内容具有难以篡改的特性。用区块链能让多方有效记录交易，且可永久查验此交易。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，
并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据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、利用密码学方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。
比特币是加密数字货币的代表。比特币出现之后，莱特币、零币、PPCoin、Ethere-
um 等数字货币如雨后春笋般涌现出来，这些加密货币实验或许将促进人类货币体系的进一步发展。随着以比特币为首的数字货币受到越来越多的关注，人们开始将区块链技术应用到金融领域，为区块链系统引入“智能合约”技术。智能合约是一种通过计算机语言实现的旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约技术对区块链的功能进行了拓展。自此，区块链发展进入第二阶段：可编程金融。有了智能合约系统的支持，区块链的应用范围开始从单一的货币领域扩大到涉及合约共识的其他金融领域，区块链技术得以在股票、清算、私募股权等众多金融领域崭露头角。随着区块链技术的进一步发展，其“开放透明”、“去中心化”及“不可篡改”的特性在其他领域逐步受到重视。各行业专业人士开始意识到，区块链的应用也许不仅局限在金融领域，还可以扩展到任何需要协同共识的领域中去。于是，在金融领域之外，区块链技术又陆续被应用到了公证、仲裁、审计、域名、物流、医疗、邮件、鉴证、投票等其他领域，应用范围逐渐扩大到整个经济社会。除此以外，人们还试图将区块链技术应用到物联网中，实现人与人、人与机器
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的万物互联。整个社会将逐渐进入智能互联网时代，最终形成一个可编程的社会。
1.2企业级区块链服务的意义
区块链的行业应用正在加速推进，由数字货币等金融应用向非金融领域进行渗透扩散。企业应用是区块链的主战场，具有安全准入控制机制的联盟链和私有链将成为主趋势。云
的开放性和云资源的易获得性，决定了公有云平台是当前区块链创新的最佳载体，区块链
与云计算的结合越发紧密，有望成为公共信用的基础设施。在区块链应用安全方面，区块
链安全问题日益凸显，安全防卫需要从技术和管理全局考虑，安全可信是区块链的核心要求，标准规范性日趋显得重要。此外区块链技术与监管要求存在一定差距，但距离有望进
一步缩小。
什么领域适合区块链技术？我们认为在现阶段区块链适合的场景有三个特征：第一，
存在去中心化、多方参与和写入数据的需求；第二，对数据真实性要求高的场景；第三，
初始情况下相互不信任的多个参与者建立分布式信任的需求。如图1 所示在传统的多个企
业业务系统中，会存在信息孤岛、互相没有建立可信机制、多方协作困难效率低等难题，
在该情况下可以考虑采用区块链系统。
图1 传统企业业务系统中的现有问题
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典型的应用案例如：基于区块链进行货物跟踪的应用，该应用提升了数据安全性、隐私性、共享性，解决了商品转移过程中的追溯防伪问题，有效提高物流行业在结算处理效率，节约20%以上物流成本；基于区块链打造的供应链金融平台，加强了供应链金融业务中多方信息的共享，简化企业间的互担保、风险分摊、机构信用评估等流程，提升企业融资效率，融资过程从半个月降低到2 天，同时也降低违约处理成本；基于区块链实现数据内容版权确权平台，数据内容版权公司能够为海量作品提供低成本、高效率的版权存证方案，版权存证时间由10-20 天提升到实时版权存证，促进版权合理合法的快速流通。
可以预见，区块链是企业合作的基础信息技术，逐渐成为未来互联网企业应用不可或缺的一部分。同时区块链技术未来也将逐步适应监管政策要求，成为监管科技的重要工具。
1.3常见的企业级区块链系统
1.3.1Hyperledger Fabric
Linux 基金会 2015 年成立了超级账本（Hyperledger）项目来推动跨行业区块链技
术。该项目并未严格定义区块链标准，它鼓励通过社区来合作推动区块链技术，鼓励开源知识产权，采用随时间不断发展的关键标准。同时，Hyperledger 是一个为了提高跨行业的区块链技术的开源全球合作项目，囊括了金融、银行、物联网、供应链、制造和科技产业的领导者。其下属的主要框架项目除Fabric 以外还有Sawtooth、Iroha、Burrow、Indy 等项目。
Hyperledger Fabric 最早是Digital Asset 和IBM 组织的编程马拉松的产物，并被贡献给Linux 基金会。像其他区块链技术一样，它有一个账本，使用智能合约，是一个由参与者共同管理交易的系统。Hyperledger Fabric 和公有区块链系统不同之处在于它是私有的和有准
入资格授权的。Hyperledger Fabric 的成员要在会员服务提供商（MSP）注册。Hyperledger Fabric 也提供一些可插拔的选项。账本数据能够以多种格式存储，一致性机制可以引入也可以退出，并且支持不同的多个MSP。Hyperledger Fabric 还提供创建通道（Channe l）的能力,允许一组参与者建立一个单独的交易账本。Hyperledger Fabric的账本系统包含两个组件：世界状态和交易日志。每个参与者都可以有一份他们参与的 Hy- perledger Fabric 区块链网络的账本副本。世界状态组件描述了一个当前时间点的账本状态，它是账本的数据库；交易日志组件记录所有导致世界状态改变的交易，它是世界状态的更新历史记录。这样，账本就是世界状态数据库和交易日志历史的组合体，账本有可修
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改的世界状态数据库。
Hyperledger Fabric 中的节点具有不同角色，分别是排序节点（Orderer）、背书节点（Endorser Peer）和记账节点（Committer Peer）。Hyperledger Fabric 中的交易信息统
一由排序服务节点处理，保证每个节点上的交易顺序一致，天然避免了分叉问题。每个参与
区块链网络的组织，可以控制多个节点，以解决组织间权利不对等的问题。
在Fabric还引入了通道（Channe l）的概念。一般情况下，一个区块链网络的子链是按照“1个通道+N 个成员”的基本组成。通道是区块链成员中两个或多个成员之间通信的私
有“子网”，用于进行需要对其他成员做数据保密的交易。在Fabric中，建立一个通道相当
于建立了一个子链。创建通道是为了限制信息传播的范围，是和某一个账本关联的。每个
交易都是和唯一的通道关联的，可以明确地限定哪些成员能够知道这个交易。
在 Fabric 中，智能合约程序也叫链码（Chaincode），可以用Node.js、Java 和Go 等语言进行开发。F a b r i c上的链码分为系统链码和用户链码。系统链码用于实现系统层级的功能，
包括系统的配置，用户链码的部署、升级，用户交易的签名和验证策略等。用户链码用于实现
用户的应用功能，即具体的业务逻辑。开发者将链码部署到Fabric 网络上，终端用户通过与
网络节点交互的客户端应用程序调用链码。链码被编译成一个独立的应用程序，运行于相互隔
离的 Docker 容器中，在链码部署的时候会自动生成合约的Docker 镜像。
1.3.2Ethereum
Ethereum （以太坊）是一个基于区块链技术的去中心化应用平台，它允许任何人在
平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。
以太坊普遍被认为是区块链2.0 时代的代表性产品，创始人Vitalik Buterin 于2013 年底发布了以太坊白皮书，标志着该项目正式启动。2015年7 月，发布了Frontier 阶段，以太坊主网正式上线。2016 年以太坊发布了第二个重大版本Homestead。2017 年10 月，以太坊发布了第三个版本的Byzantium 部分。至此，以太坊已经发展成为了区块链世界最重要的一个平台，大量的DApp （分布式应用）基于以太坊来开发。
就像比特币一样，以太坊是去中心化的，由全网共同记账，账本公开透明且不可篡改。没有任何人或者组织能够控制以太坊区块链，任何新添加的数据都需要获得全网的一致认可。
与比特币不同的是，以太坊是可编程的区块链，它提供了一套图灵完备的脚本语言。
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以太坊平台对底层区块链技术进行了封装，让区块链应用开发者直接基于以太坊平台进行开发，只须专注于应用本身而无须实现区块链底层代码。以太坊上的程序被称为智能合约，它是代码和数据（状态）的集合。开发人员可以直接用以太坊原生支持的Solidity 语言编写和区块链交互的智能合约，大大降低了区块链应用的开发难度。
EVM （以太坊虚拟机）：EVM 是以太坊的核心，它能执行遵守协议的任何复杂的代码。EVM 是图灵完备的，开发者可以在虚拟机上使用Solidity 编程语言来创建应用。智能合约与链上数据的交互，也由EVM 负责中间的交互过程。EVM 是以太坊智能合约的运行时环境．它不仅仅是个沙盒，而是完全隔离的。这意味着代码在EVM 中运行时没有办法连接网络，文件系统或者其他进程，甚至一个智能合约没有办法访问另一个智能合约。为了解决支持图灵完备下的可终止性问题以及避免网络滥用，以太坊引入了Gas 概念。EVM 中的每步操作和每个账本存储都会对应于一定的Gas 消耗；当Gas 消耗完后合约即会被终止。Gas 方式相当于即时付费的手续费模式，目前被大多数的公有区块链平台所采用。
账号是以太坊的基本单元，每一个账号都有一个20 个字节长度的地址。以太坊区块链跟踪每一个账号的状态，区块链上所有状态的转移都是账户之间的以太币和信息的转移。
以太坊有2 种账户类型，外部账号简称EOA，是由私钥来控制的。合约帐户，由合约代码来控制，且只能由一个EOA 账号来操作。
交易在以太坊中是指签名的数据包，这个数据包中存储了从外部账户发送的消息，交易包含以下内容:
·消息的接收者；
·一个可以识别发送者的签名；
·发送方给接收方的以太币的数量；
·一个可选的数据字段；
·一个 GasLimit 值, 表示执行这个交易允许消耗的最大计算步骤；
·一个 GasPrice 值, 表示发送方的每个计算步骤的费用。
目前以太坊采用了ethash 共识算法，本质上这是PoW 共识算法。依靠大量的哈希计算来找出一个符合规定难度的当前区块的哈希值，以此来证明记账节点的工作量。其优点是安全可靠，缺点是耗费了大量的能源。
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1.3.3Quarum
Quorum 是J.P.Morgan 集团开发的一条基于以太坊的联盟链，用来向用户提供企业级
分布式帐本和智能合约开发，适用于高速交易和高吞吐量处理联盟链间私有交易的应用场景。其主要设计目的是解决区块链技术在金融及其它行业应用的特殊挑战。
Quorum 的设计思想是尽量使用以太坊现有的技术，而不是重新研发一条全新的链。通
过合理的设计，尽量减少与Ethereum 的耦合从而保持与以太坊公链的版本一致性。其主要
的逻辑功能都位于专门设计的抽象层中。相比以太坊，Quorum 使用了RAFT 共识算法、增
加了隐私性设置、对网络和节点进行了权限管理。
隐私性是Quorum 的重要部分，Quorum 将交易和数据进行了隐私性隔离，包括加密
和零知识证明等。创建交易时，允许交易数据被加密哈希替代，以维护必需的隐私数据。
在将隐私性相关功能抽象出来以后，导致的一个结果就是，状态数据库的分裂。
在以太坊中，MPT （Merkle Patricia Trie）主宰的状态树控制着整个以太坊的世界。
但是在Quorum 中，公有的数据仍然保持在全局状态的更新，但是私有的数据不被更新到全
局状态中，而是被加密保存到节点上，同样通过分布式的事务等同步到所有的节点上。
1.3.4Corda
Corda 是由R3CEV 推出的一款分布式账本平台，其借鉴了区块链的部分特性，例如UTXO 模型以及智能合约，但它在本质上又不同于区块链，并非所有业务都适合使用这种
平台，其面向的是银行间或银行与其商业用户之间的互操作场景。Corda 是一个开源的分
布式账本平台，用来记录、管理和同步协议和交换价值。它从最初就是为了商业世界而设
计的。Corda 允许构建可以直接交易的共同协作的分布式账本网络，而且具有严格的隐私性。
在Corda 的网络中没有全局广播的操作。每个Corda 网络都会有一个network map service，它发布了能够联系到网络中每一个节点的地址，还有这些节点的身份证书，还有
这些节点所能提供的服务。
Corda 合约就是一段验证逻辑代码，这个代码是被JVM编程语言所编写的，比如Java 或者Kotlin。合约的执行需要有一个确定性结果，并且它对于一个交易的接受是仅仅基于交
易的内容。一个有效的交易必须要被它的所有输入和输出状态中的合约接受。一个交易仅
仅当被所有要求的签名方提供了签名之后才会被认为是有效的。但是，除了获得到所有人
的签名，还必须要满足合约有效性才会被最终认为有效。
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2区块链服务BaaS 的定义和设计原则
BaaS 是一种帮助用户创建、管理和维护企业级区块链网络及应用的服务平台。它具有降低开发及使用成本，兼顾快速部署、方便易用、高安全可靠等特性，是为区块链应用开发者提供区块链服务能力的平台。BaaS 通过把计算资源、通讯资源、存储资源，以及上层的区块链记账能力、区块链应用开发能力、区块链配套设施能力转化为可编程接口，让应用开发过程和应用部署过程简单而高效，同时通过标准化的能力建设，保障区块链应用的安全可靠，对区块链业务的运营提供支撑，解决弹性、安全性、性能等运营难题，让开发者专注开发。
图2 区块链即服务平台在云体系中的位置
BaaS 是加速区块链在各行业落地，特别是与实体经济深度融合的重要服务形态。目前BaaS 最流行的模式是区块链云服务，狭义上也把BaaS 称作区块链云服务。如图2 所示，IaaS 是把计算资源作为服务，PaaS 是把软件研发的平台作为服务，SaaS 是把软件作为一种服务。BaaS 作为一种云服务，是区块链设施的云端租用平台，其多租户特性让计算资源、平台资源、软件资源得到了最大程度的共享。BaaS 提供节点租用、链租用以及工具租用的能力，其中工具包括开发工具、部署工具、监控工具等，并通过大容量的资源
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池，保障租户的业务规模可灵活弹性伸缩，租用设施可共享和独享，安全可靠运行，此外还提供必要的技术支持服务。BaaS 的具体能力包括区块链节点及整链搭建的能力、区块链应用开发的能力、区块应用部署的能力、区块链运行监控的能力。
区块链服务致力于提供企业级区块链基础技术平台，基于面向服务的基础设计原则，
设计上应当以简单易用、成熟可扩展、安全可靠、可视化运维等为主要方向，携手合作伙
伴为用户快速、低成本地搭建安全、高效、可靠、灵活的企业级区块链解决方案和应用。
简单易用：在开源组件基础上部署企业级分布式区块链系统并非易事，不仅需要专业的区块链知识，同时需要各种复杂的设计和配置，且极易出错。区块链服务需要帮助企业实现自动化配置、部署区块链应用，并提供区块链全生命周期管理，让客户能够容易地使用区块链系统，专注于上层应用的创新和开发。
灵活扩展：区块链服务设计应采用抽象架构和可插拔模块，面向接口设计软件，将网络构建、加密、共识、资源管理、用户管理、运维管理等功能模块分开设计实现，并可将网络构建、共识等区块链底层技术打包，作为一个插件来进行实现。系统应提供计算资源、存储资源、网络资源的无缝扩展。区块链服务也可遵循秉承源于开源、优于开源、回馈开
源的原则，积极投入和引领开源社区，为用户提供成熟先进的区块链系统。
安全可靠：区块链服务应具有有效的防篡改机制、清晰的崩溃容错安全边界、安全的数据管理和隔离机制，支持核心技术如共识算法、同态加密、零知识证明、电信级云安全，高速网络连接、海量存储等，提供完善的用户、秘钥、权限管理、隔离处理、可靠的网络安全基础能力、分类分级故障恢复能力和运营安全。
可视运维：区块链服务应提供故障分类分级报警体系和运维方法，提供必要的运维接口和运维授权的能力，为链代码和链上应用提供全天候的可视化资源监控能力，为基于权限的分权分域提供完善的用户管理体系。
云链结合：区块链具备多方参与、多中心、可追溯、防篡改的特点，只有与具体的企业应用、行业场景相结合才能真正产生价值。结合云平台提供各种区块链需要的无限可扩展的资源和丰富多样的云计算产品、定制化的各行业解决方案，云链结合可以给企业带来更大的便利、价值和想象空间。
合作开放：区块链服务专注于底层技术和平台服务能力搭建，和各行业合作伙伴携手合作，共同打造可信的行业区块链解决方案和区块链生态，共同推进区块链场景落地，帮助客户实现商业成功。
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3区块链服务BaaS 的总体架构
在BaaS 设计原则的指导下，为解决区块链在企业级场景下的一些突出问题，包括系统性能、功能完备性、系统扩展性、易用性等，区块链服务可采用分层架构设计、云链结合、优化共识算法、容器、微服务架构、可伸缩的分布式云存储技术等创新技术方案，通过分层架构设计为企业提供全方位的区块链服务，帮助企业快速简单地落地区块链场景。
区块链服务BaaS 的架构如图3 所示,包括管理平台和运行态两个部分。管理平台分为：底层资源的管理，比如云资源管理、云资源适配器管理等；针对区块链组件的管理配置，比如区块链的部署配置、智能合约管理、动态联盟管理、区块浏览器以及链码和链上应用的监控等；平台管理主要是对使用区块链系统的用户提供更为广义和通用的管理服务如账户管理、日志管理、安全防护、计费管理、系统资源监控等。
图3 区块链即服务平台BaaS 的总体架构
区块链服务的运行态包括四个层面：自底向上为底层资源层、区块链基础层、业务层
和应用层。
资源层包括计算资源、通讯资源、存储资源等IaaS 服务，为区块链系统提供无限扩展
的存储、高速的网络、按需购买弹性伸缩和故障自动恢复的节点等区块链资源。
区块链基础层可在开源的（如Hyperleger Fabric，Corda，EEA 等）或闭源的（如TrustSql, 蚂蚁区块链等）区块链框架上构建，为上层应用低成本、快速地提供高安全、
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高可靠、高性能的企业级区块链系统。该层需要解决提供的核心技术包括可插拔的分布式共识机制、多类型的分布式账本存储机制、安全多语言支持的智能合约引擎、跨链和链上链下的数据交互、安全隐私保护以及分布式身份管理等。
业务层提供标准智能合约接口和用于个人资产管理如通证（token）的轻钱包，用户可以根据不同应用场景构建不同的智能合约，为用户打造特定场景通用的智能合约库如供应链管理和溯源、供应链金融、数字资产、公益慈善和互联网保险等，企业可以在此基础上快速构建区块链应用。
应用层为最终用户提供可信、安全、快捷的区块链应用，用户可以使用其提供的各种解决方案（供应链金融解决方案、电商行业解决方案、游戏行业解决方案、零售行业解决方案、新能源行业解决方案等等），结合合约层快速搭建区块链应用。
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4区块链服务BaaS 的基本模块设计
区块链服务BaaS 的设计主要分为管理平台设计和底层关键技术设计两大部分，每个部分的设计细节如下。
4.1区块链服务管理平台的设计
根据区块链服务管理平台常见模块的功能，可以将模块分为三个层次：资源管理层、区块链管理层和平台管理层。
资源管理层中的模块负责和基础设施服务（IaaS）层的云平台交互，管理虚拟机（Docker 容器）和网络等相关资源。一些并不基于云平台搭建的区块链服务BaaS 平台可以直接管理底层的物理机资源。
区块链管理层的模块负责平台区块链的创建、管理和运维监控，面向的是平台用户。该层的实现由于支持的底层区块链不同，在实现上可能有较大的差异。而且有的区块链管理层可以支持多种不同的底层区块链。
平台管理层的模块负责区块链服务平台自身的账户、计费、日志和统计报表等管理功能，面向的是平台管理员和用户。
区块链服务平台主要模块和层次划分请参考图4。
图4 区块链服务管理平台模块设计
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4.1.1云资源适配管理
对区块链节点的跨云部署支持，需要由该模块来实现对不同公有云、私有云的虚拟机、Docker 容器等资源调度API 的封装，屏蔽各种云平台API 的差异性，对上层调用模块提供统一的资源管理接口。
4.1.2云资源管理
负责实现云资源的管理调度，该模块会调用云资源管理适配模块的统一接口，所以底层不同云平台接口的差异性对该模块是透明的。该模块的主要功能有创建及删除虚拟机（Docker 容器）和网络资源、进行初始化配置、对已有资源进行扩容或缩容等操作。
4.1.3区块链部署配置管理
该模块既负责对新建区块链节点进行快速安装、配置、部署以及初始化等操作，也负责对已有区块链节点进行软件升级等操作。该模块需要有较好的多节点并行处理能力，以便在部署大规模区块链网络时，可以有效地缩短安装部署时间。
考虑到用户业务需求的多样性，区块链服务平台需要支持用户可以定制符合业务场景
的区块链和计算资源。例如，配置适当的区块链运行参数（出块时间，区块大小，交易数量等），选择适当的共识算法，设置各类节点的数量以及各个节点的CPU、内存、存储、网络带宽等计算资源。
对于支持动态配置的区块链，用户可以随时调整运行中的区块链的配置信息。对于基于云的区块链服务平台，用户还可以根据业务的变化情况，快速调整计算资源，比如扩大存储容量、加大网络带宽等。
4.1.4智能合约管理
用户在区块链服务平台对智能合约的管理主要有上传、发布、审核、安装、初始化、权限设置、升级等功能。
根据区块链服务平台的能力，用户可以上传源代码形式的智能合约，也可以上传编译好的二进制智能合约到平台上。
用户上传的智能合约被存放在平台上的用户个人智能合约库中，需要用户将智能合约发布到区块链上，才可以被该区块链上的其他成员审核和使用。用户发布智能合约时，也可以设置哪些该区块链中的参与方可见，对智能合约的使用权限做相应的控制。
在线审核功能一般针对以源代码形式上传的智能合约，区块链上的各个成员可以对智12
能合约的源代码进行检查，确保各项功能正确无误。
对具有智能合约商店的区块链服务平台，用户可以从智能合约商店购买智能合约。用户购买的智能合约也被存放在平台上的用户个人智能合约库中。以后的使用也遵循发布、审核、安装、初始化的流程。
在合约初始化的过程中，用户不仅可以初始化合约内容，对合约的背书策略、安全策略也可以进行相应的设置。合约升级过程中，要保证原合约可以使用。升级过后，新合约可以查询到历史数据。对于合约的权限，平台提供多维度的权限管理，例如方法级权限、数据级权限等。用户可以通过BaaS 平台提供的接口或者网页，查询合约的运行日志，分析合约的运行状态等。
智能合约的升级也是相同的管理流程，只是此时用户使用的是更新版本的智能合约。
4.1.5动态联盟管理
联盟链一般都有多个成员参与，动态联盟管理是联盟链顺利运作的基础。联盟管理包括，联盟链的创建，联盟链新成员的加入、联盟链已有成员的退出、联盟链的投票策略设
置等功能。不少区块链服务平台的联盟链中，有管理员的角色，一般由联盟链的创建者担任。管理员主要负责联盟链的创建，初始配置的设置，联盟链成员管理和权限管理等等。很多区块链服务平台为了防止管理员的权力过大，往往引入成员投票机制，比如只有在联盟链已有成员多数同意的情况下，才允许新成员加入该联盟链。
4.1.6区块链模板管理
因为区块链配置的高度复杂性，如果全部开放给用户设置，会带来较大的使用难度。为了方便用户的使用，平台管理员可以针对一些典型的区块链应用场景，预先制定相应的区块链模板，配置好缺省的参数。用户创建区块链时，只需根据自己的业务场景选择相应的预定义模板，就可以快速方便地创建满足需求的区块链。高度可定制的区块链配置和预定义区块链模板的结合，可以让区块链服务平台同时兼顾区块链可定制性和易用性。
4.1.7区块链监控
区块链监控模板负责对区块链网络和节点的运行状况进行监控报警,包括但不限于网络连通性监控、计算资源使用情况监控以及节点服务状态监控。一旦发现有故障或者异常情况发生，可以自动给相关负责人通过邮件、短信等方式报警。在某些情况下，平台可以自动进行故障排除和恢复。
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4.1.8区块链浏览器
区块链浏览器可以让用户查询区块链高度、交易数量、网络拓扑、安装的智能合约列表、具体交易情况等区块链细节信息，帮助用户更好地了解区块链运行状态以及进行相关开发调试。区块链服务平台对区块链浏览器有相应的权限控制，以免用户信息泄露。
4.1.9账户管理
账户管理是区块链服务平台的重要功能，一般分为管理员账户和用户账户。管理员账户是平台运营方用于平台本身设置管理的，具有最高的权限。用户账户由平台的客户创建，可以根据业务需要在平台上创建一个或多个区块链。
4.1.10用户日志
平台需要通过用户日志来记录用户在平台执行的各项操作，比如创建和删除区块链、
增加和删除节点、安装智能合约等。用户可以通过用户日志来查询自己做过的历史操作记录，方便用户管理区块链。
4.1.11系统监控
与区块链监控模板不同，系统监控模块用于监控区块链服务平台自身的运行状况，比如用户操作的响应时间、区块链创建时间、在线用户数等指标。通常只有平台管理员有权查看系统监控数据。
4.1.12计费管理
区块链服务平台可以根据平台的定价策略，对用户使用平台的计算资源和服务计算相
关费用。通常可以分为按服务使用时间和使用次数计费两种方式。
4.2区块链底层关键技术
区块链的技术架构设计可以分为核心技术组件、核心应用组件以及配套设施，它们相互独立但又不可分割，具体架构图如图5 所示。核心技术组件在逻辑上也称协议层，包括区块链系统所依赖的基础组件、协议和算法，进一步可以细分为共识机制、安全机制、账本存储、节点通信共四层结构。
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图5 区块链的底层技术架构
4.2.1可插拔的共识机制
所谓共识，是指多方参与的节点在预设规则下，通过多个节点交互对某些数据、行为或流程达成一致的过程。共识机制是指定义共识过程的算法、协议和规则。区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点，其中“少数服从多数”并不完全指节点个数，也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时，所有节点都有权优先提出共识结果，直接被其他节点认同后
并最后有可能成为最终共识结果。区块链系统中需要支持可插拔的共识机制，允许用户在不同的应用场景中选择适合的共识算法，目前业界常用的共识算法包括PoW （Proof of
Work）工作量证明机制、PoS （Proof of Stake）股权证明机制、DPoS （Delegated Proof-of-Stake）委托权益证明机制、PBFT （Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错机制等。
工作量证明机制通过计算来猜测一个随机数值，以解决规定的哈希计算问题来获得记账权。在比特币中，所有的节点都是平等的，即人人都有记账的权利，记账就是将节点交易池的一定量交易按时间顺序打包成区块。当每个人都拥有记账权时都可以进行打包，而各节点的交易池由于网络延迟等各种问题存在一定的差异，整个网络中就会存在各种大同小异的账本，如何在保证节点记账权利的基础上做到全网共用一个账本就成了共识算法的关键设计点。中本聪想到的是给记账加入工作成本，即区块链由各个区块按照时间先后排序，每个区块设立难度值，节点通过不断变化一个随机数进行哈希计算以期完成难度值设定。这给记账增加了难度，同时通过对难度值的调整，可以调节在一定时限内只有少部分人可以完成工作量的证明。此外PoW 算法还需遵循两个原则：一个是最长链原则，即视最长的链为正确的区块链；另一个是记账激励原则，即成功挖出合法区块的账户可以得到网络的奖励。
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股权证明机制是在2011 年由一个名为Quantum Mechanic 的数字货币爱好者在Bit- coin Talk 论坛中提出的。经过充分讨论,尤其是以以太坊（Ethereum）为首的致力于公链
建设的组织机构的不懈研究，证明其具有可行性。不同于PoW 中记账权的获取主要通过
算力进行竞争，即节点提供的算力越大，成功挖出区块获得收益的概率也就越大，PoS 记账权的获取依赖于节点的资产权重,即账户资产越大，越容易获取记账权完成出块。与此
同时，PoS 还运用经济学中的博弈论原理来限制恶意节点的作恶行为，即如果恶意节点作
恶被发现，将被没收部分甚至全部资产，造成直接的经济损失。另外，PoS 也借鉴了拜占
庭容错算法，对于节点中还是可能存在的分叉，可以进行PoS 投票，全网超过2/3 的资产
所有者认同的链就是正确的区块链。
委托权益证明机制基于PoS 算法，能够让每一个人选出可以代表自己利益的人参与到记账权的争夺中，这样多个小股东就能够通过投票选出自己的代理人，保障自己的利益。DPoS 算法在任何可想到的自然网络中都是安全，甚至面对足够多的少数群体的勾结。与
一些类似算法不同的是，DPoS 在大多数生产者失败的情况仍可继续工作。在这种情形下，社区可以投票来替换失效的生产者，直到恢复到100%的参与度。目前没有其它的共
识算法可以在这样的高失败或变动的网络情况下保持足够的健壮, 最终DPoS 从选择区块
生产者算法选择获取了显著的安全性。
拜占庭问题又称为拜占庭将军问题（Byzantine Generals Problem），是 Leslie Lamport 于1982 年提出用来解释一致性问题的一个虚构模型。对于可靠的计算机系统来说，故障部分必须可以通过系统的不同部分提供的冲突信息进行正确的判断，这种情况可以用拜
占庭军队中的一群将军围绕敌城驻扎进行抽象的表达：将军们只能通过信使沟通，必须就共同的战斗计划达成一致。但是，他们中的一个或多个可能是叛徒，他们会试图混淆其他人。问题就是找到一个算法，以确保忠诚的将军达成一致。结果表明，只有口头信息，当
且仅当三分之二以上的将军忠诚时，这个问题是可以解决的。对于拜占庭问题来说，假
如将军总数为N，叛变的将军数为f，则当N>=3f+1时，问题才有解，该问题的解即拜占庭
容错算法（Byzantine Fault Tolerant，BFT）。实用拜占庭容错算法（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）是Miguel Castro 和Barbara Liskov 在1999 年提出
来的，它在原始拜占庭容错算法的基础上，解决了其理论可行而实际效率低下的问题，真正实现了分布式异步共识系统中的拜占庭攻击问题，大力推动了拜占庭容错算法在实际系统中的应用。PBFT 算法有三大协议，分别为三阶段共识协议，保证了主节点打包的区块通过三阶段共识完成打包结果的一致性确认，并保证应对拜占庭攻击的系统活性；视图变更协议，保证了在主
节点作恶情况下，系统可以通过该协议选举出新任的主节点进行共
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区块链在物联网中面临的问题与应对思路
区块链在物联网中面临的问题与应对思路 发表时间：2018-11-22T19:33:19.717Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：黄洪昭[导读] 区块链技术是当前国内外的焦点技术之一，不仅将影响着未来技术创新和产业变革，在物联网领域也将起到革命性的作用。公诚管理咨询有限公司第三分公司广东东莞 523000 摘要：区块链技术是当前国内外的焦点技术之一，不仅将影响着未来技术创新和产业变革，在物联网领域也将起到革命性的作用。为此，本文从区块链的共识机制角度出发，分析了物联网中引入区块链技术所面临的主要问题，并提出了相应的应对思路。 关键词：物联网；区块链；主要问题；应对思路引言 物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，对新一轮产业变革和经济社会绿色、智能、可持续发展具有重要的意义。随着物联网技术的普及和不断深化，人类社会正进入“万物互联”的新时代，数以百亿的物联网终端设备如何管理、如何实现物物交易、如何保障信息安全，是物联网发展亟需解决的问题。而区块链技术作为一种互联网数据库技术，具有去中心化和不可篡改等优点，为物联网设备的交易、安全、管理等环节提供了新的解决方案。鉴于此，本文对物联网引入区块链技术遇到的主要问题进行分析，并提出相应的应对思路。 1.物联网引入区块链技术面临的主要问题 1.1 性能效率问题 区块链的基础是P2P 分布式网络、加密算法和共识机制，其中共识机制是保障区块链系统持续运行的关键[1]。共识机制就是区块链节点就区块信息达成全网一致共识的机制，它可以保证最新区块被准确添加至区块链，保持节点存储的区块链信息一致、不分叉，甚至可以抵御恶意攻击。共识机制解决了区块链如何在分布式场景下达成一致性的问题。 目前，被广泛提及的共识机制约十几种，其中应用最为广泛的是PoW（Proof of Work，工作量证明），比特币和以太坊均采用该机制。在PoW 算法中，记账节点需使用一定的运算资源处理同一条件的Hashcash函数计算，哪个节点先计算出来，区块就属于该节点，接着被算出来的数值则可向网络其它节点提交计算的工作量证明。虽然Hashcash 函数很难破解，但容易被验证。因此只要数值被计算出来，其它参与节点便能容易地去验证这个值是否有效。由于工作量证明运算需相当高的计算成本，使得伪造的工作得不偿失，也就保证了各方均能遵守协议约定。PoW 可以让每个参与的节点共同参与交易验证，也让多方共同维护并共享同一份交易记录的账本，从而保证了区块链有很强的防篡改性。 但PoW 依赖机器进行数学运算来获取记账权，每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率非常低。此外，每个节点都会保留一个完整的区块链数据备份，其占用的数据存储量会随着节点数量的增加而急剧膨胀。以比特币为例，目前每秒只能处理7笔交易，每年单节点区块数据增长约300 GB。所以，随着物联网中的终端数量增加，运行共识机制的成本会显著上升。 另一方面，区块链技术应用于物联网时，需要所有物联网节点共同参与[2]。物联网终端数量虽然很多，但具备计算能力的物联网终端设备却非常有限。与传统的区块链挖矿节点相比，物联网终端普遍的Hash 计算能力甚至不到GPU 系统的千分之一。另外，物联网设备一般均有低功耗需求，因此其电力消耗在实际应用中也受到严格控制，但挖矿设备对能源的消耗却十分惊人——2017年用于比特币挖矿的电力超过159 个国家的年度电量总和。 1.2 安全性问题 区块链因其加密算法和不可篡改机制，通常被视为一套非常安全稳固的系统。但这种安全性的前提是区块链内有大量的节点，令51%算力攻击的成本远大于收益。所谓51% 攻击，是指整个网络中有人（或节点）的计算能力超过了全网总计算能力的51%，破坏了区块链去中心化的特性，同时也让整个区块链网络处在私自挖矿、取消所有转账、双花以及随机分叉等攻击风险之下。 51% 算力攻击在用户极多的时候是很难发起的，但是在小范围、特定应用场景下却十分容易。通常情况下，局域或小型城域物联网的终端数量在千或万级别，且类型较为单一，如果存在漏洞或后门，攻击的难度要远小于对一台中央服务器的攻击。这种情况下，区块链的安全系数要明显低于传统的中心化组网方案。对于大型物联网而言，虽然其终端数量众多，可以在一定程度上满足安全性的要求，但却会面临之前所提到的性能效率问题。 2.应对思路 由于存在性能效率和安全性问题，现有的区块链技术无法直接应用到物联网中，需要对共识机制进行改造，PoS、DPoS、DAG、PBFT 等算法相继被提出和讨论，其中又以DPoS 最受人关注。 DPoS（Delegated Proof of Stake，股份授权证明机制）算法中使用见证人机制（witness）解决中心化问题。DPoS 通过账本间的投票选举出一定数量的代理账本（如图1 所示），这些账本之间形成一个共识网络，而其它没有被选举出来的账本（跟随节点）则通过与代理账本（投票节点）之间进行主从同步，从而满足减少共识节点参与量的需求。 图1 DPoS节点之间的关系 DPoS 的这种机制能够大幅度提升选举效率。在几十个最多上百节点之间进行一致性投票，一般来说可以在秒级完成并达到共识，因此DPoS 机制可以将检查点（事务确认时间）提升到秒级，通过减少投票节点的数量或采用令牌环机制甚至可以降低到毫秒级，而对计算和存储资源的消耗远小于PoW。 物联网区块链如果采用DPoS，则每个传感器和微控制器节点不承担账簿记录的工作，而是通过某种机制（例如持有代币的数量、计算能力等）选举出若干（奇数个）节点作为代理账本[3]。这些节点事先部署在区块链网络中，并可由多个不同的物联网服务商搭建，可以较好地解决性能效率和安全性问题。
大数据、物联网,区块链
物联网，区块链和大数据之间的关系 这三个技术之间互有联系又各有特点，其中的物联网、大数据是第三次信息化浪潮的代表技术，下面分别介绍一下这三个技术名词： 简单的说物联网就是物物相连的网络，把所有的物品通过信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换，以实现智能化识别和管理。物联网应用中有三项关键技术：传感器技术、RFID标签、嵌入式技术。物联网的应用十分广泛，涵盖了交通、医疗、公共安全、装备制造、智能家居等等。 区块链是随着互联网金融概念火起来的概念，区 块链最著名的应用就是比特币。伴随着比特币的 火爆行情，大家对区块链颇为看好，尤其是著名 投资人徐小平的一番言论，把区块链直接推向了 投资的风口。那么什么是区块链呢？区块链技术 是利用块链式数据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、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全，是一种全新的分布式基础架构与计算方式。要想解释清楚区块链的概念，真不是一两句话可以说明白的，简单说就是区块链能让你的数据在网络上安全的与别人进行交互，网络虚拟货币是典型的应用。 大数据的概念可以简单用4个特点来总结：数据量 大、数据结构多样、价值密度低、速度快。这几个 特点是公认的，当然也有人为大数据增加很多特点， 这里就不一一说明了。大数据的魅力在于让数据说 话，通过机器学习、数据挖掘等方式让数据呈现出 一定的规律和逻辑，能通过不相关的数据进行行为 预测，这些是大数据的应用价值。 物联网、云计算、大数据它们三者之间联系紧密， 物联网为大数据提供了数据，云计算为物联网提 供了搭建平台，云计算也为大数据分析提供了强 大的运算能力，物联网和区块链的正常运行，都 需要大数据的支撑，而在他们正常运行的过程中， 也同样会产生海量数据，从一定意义上讲大数据是物联网和区块链的基础，物联网和区块链是大数据的延伸。
中国大数据、人工智能、区块链发展趋势及应用场景研究报告_光环大数据培训
https://www.360docs.net/doc/202006487.html, 中国大数据、人工智能、区块链发展趋势及应用场景研究报告_光环大数据培训 国家高度重视金融科技应用对于强化金融监管能力和促进金融转型发展的双重作用。在强化监管方面，以降低合规成本、有效防范金融风险为目标的监管科技(Regtech)正在成为金融科技的重要组成部分。在促进发展方面，金融科技应用能够有效提升金融服务效率，强化对实体经济的服务能力。随着云计算、大数据、人工智能和区块链等新兴技术在金融领域的广泛应用，金融科技正在以迅猛态势深刻改变金融行业生态和服务模式。 云计算、大数据、人工智能、区块链为四大新兴技术领域，本报告从应用价值、关键技术、应用场景和典型产品分析等四个方面，深入剖析四大新兴技术在金融领域的应用情况。小编对报告的主要内容作如下摘要： 首先，从金融行业应用需求出发，明确技术应用的市场价值；接着，深入浅出的阐述技术基本原理，明确在金融领域技术应用的特殊属性；然后，重点分析技术应用的具体场景，详细描述应用细节；最后，对典型技术产品进行技术指标的对比分析。 一、云计算在金融领域的应用 1、有效降低金融机构IT成本 性能上，云计算通过虚拟化技术将物理IT设备虚拟成IT能力资源池，以整个资源池的能力来满足金融机构算力和存储的需求。在物理设备上，云计算采用X86服务器和磁盘阵列作为基础设施。此外，通过云操作系统可以实现IT设备的负载均衡，提高单位IT设备的使用效率，降低单位信息化成本。因此，在IT性能相同的情况下，云计算架构的性价比远高于以大型机和小型机作为基础设施的传统金融架构。 2、具有高可靠性和高可扩展性
https://www.360docs.net/doc/202006487.html, 传统金融架构强调稳定性，扩展能力相对较差。在基础资源上，大型机或小型机只能纵向扩展提升能力（scale-up），不能实现更加灵活的横向扩展（scale-out）。因此，随着业务需求增加，服务器越来越大，且交付时间越来越长。传统应用架构强调单体应用，数据库强调数据强一致性，可扩展性差。在可靠性上，云计算可以通过数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施，有效保障金融企业服务的可靠性。在可扩展性上，云计算支持通过添加服务器和存储等IT设备实现性能提升，快速满足金融企业应用规模上升和用户告诉增长的需求。 二、大数据在金融领域的应用 1、提升决策效率 大数据分析可以帮助金融机构实现以事实为中心的经营方法。大数据可以帮助金融机构，以数据为基础，逐步从静态的现象分析和预测，过渡到针对场景提供动态化的决策建议，从而更精准地对市场变化做出反应。 2、强化数据资产管理能力 金融机构大量使用传统数据库，成本较高，而且对于非结构化数据的存储分析能力不足。通过大数据底层平台建设，可以在部分场景替换传统数据库，并实现文字、图片和视频等更加多元化数据的存储分析，有效提升金融结构数据资产管理能力。 三、人工智能在金融领域的应用价值探讨 1、进一步提升金融行业的数据处理能力与效率随着金融行业的不断发展，沉淀了大量的金融数据，主要涉及金融交易、个人信息、市场行情、风险控制、投资理财等。这些数据容量巨大且类型丰富，占据宝贵的储存资源，而从业人员却无法对其进行有效分析以供决策。虽然大数据技术的出现对此有所改善，但在数据的有效处理与分析挖掘上仍面临较大挑战。
基于区块链的物联网系统应用
基于区块链的物联网系统应用 区块链技术不仅将深刻地影响和改变金融行业，在物联网领域也将起到革命性的作用。物联网（Internet of Things，简称IoT）是一种通过网络技术将传感器、控制器和机器设备等连接起来，通过物物相连实现机器设备智能化管理和控制的目的。互联网技术将全世界的计算机连接在一起，实现了人与人之间的远程信息交流，促进了人类文明的巨大进步。而物联网技术将现实世界中的各种设备连接在一起，必然会帮助人类迈向更加智能和便捷的未来社会。随着技术的不断进步，物联网技术的发展和应用在最近几年取得了显著的成果，目前在世界范围内已经有数十亿个传感器和智能控制器投入使用，预计在未来几年这个数字还会成倍的增长。但是，物联网技术也面临着许多问题和挑战，这些问题有可能成为物联网在未来发展和应用的巨大障碍，而区块链技术给这些问题的解决提供可能性。 1、降低物联网的运营成本随着物联网技术的进一步应用，数以千亿计的物联网设备的管理和维护将会给生产商、运营商和最终用户带来巨大的成本压力。目前的物联网应用基本上都是采用中心化的体系结构，也就是所有的数据流都汇总到单一的中心控制系统，虽然随着云计算技术的普及和利用，现在物联网运营商可以通过云端的服务器集群提供物联网智能设备产生的数据的存储和交 换服务。但是随着连接设备数量的几何级增长，中心化服务需要付出的计算、存储和带宽成本也会增加大无法负担的程度。区块链技术为物联网提供了点对点直接互联的方式进行数据传输，整个物联网解决方案不需要引入大型数据中心进行数据同步和管理控制，包括数据采集、指令发送和软件更新等操作都可以通过区块链的网络进行传输。区块链技术解决物联网的构架瓶颈问题主要体现在三个方面： - 点对点的分布式数据传输和存储的构架； - 分布式环境下数据的加密保护和验证机制。 - 方便可靠的费用结算和支付。虽然现在已经有不少成功的物联网应用，但是现有技术无法真正提供万物互联的能力。目前的物联网构架基本上都是封闭式的，虽然一个系统中的设备之间可以形成互联，并且也利用了互联网传输数据，但是基本的构架并不是开放式的，也就是说不同应用系统的设备很难实现有价值的互联互通。虽然目前也有公司提供了基于API的物联网服务访问方式，但还是通过一个集中服务器的间接访问方式，并没有在设备之间直接通信。造成这种现象的根本原因并非物联网设备在技术上无法互联，而是在不同信任域下物联网节点的互通性收到安全问题的束缚。因为一旦某个物联网传感节点的数据经过其他服务商或者个人的智能节点进行数据传输，数据本身就有可能被非法篡改或者丢失，造成系统可靠性的下降。通过区块链的数据加密技术和 P2P互联网络，这个信任问题就可以迎刃而解。另外一个方面，需要利用其它 物联网运营商或者个人的设备和网络进行数据的传输和存储，必须在利益分配上在多方达成一致。也就是说，提供基础设备和网络服务的公司和个人可以便捷地获得可靠地收益，比如按照存储和传输的数据量进行收费。在目前的技术条件下，如果属于不同的物联网服务提供商需要实现资源共享，必须达成一个合作的协议，并且在顶层设计好双方结算的系统。在万物互联的大环境下，这种两两互联的方式所需要的管理和实施成本非常巨大，以至于很难实现。通过使用区块链技术，不同所有者的物联网设备可以直接通过加密协议传输数据，并且可以把数据传输按照交易进行计费结算。这就需要在物联网区块链中设计一种加密数字货币作为交易结算的基础单位，所有的物联网设备提供商只要在出厂之前给设备加入区块
物联网、区块链和共享经济应用
物联网、区块链与共享经济应用 摘要： 这篇论文探讨了物联网和区块链技术是如何有助于共享经济发展的。本论文调查的焦点在于理解区块链是如何被用来创造分散的、共享的经济应用程序，使人们能将他们的产品安全地货币化进而创造更多的财富。共享经济应用程序比如Airbnb和Uber，他们是众所周知的应用，但在数字经济共享方面还有很多机会。随着最近物联网和区块链的兴起，有诸多良机创造无数的共享经济应用，比如对等的自动支付机制、外汇交易平台、数字版权管理、文化遗产等等。虽然许多类型的共享经济场景正在扩展，但直到现在，它们很少利用物联网和区块链技术创建分布式应用程序。本论文讨论我们能如何利用物联网与区块链这两项技术创造安全的分布式共享经济应用。本文介绍在物联网架构下使用区块链技术进行分布式应用的例子。 关键词：物联网；区块链；分布式应用；智能合约；对等；射频识别； 1、介绍 Chianese等人告诉我们:“未来互联网技术的采用,特别是它的最具挑战性的组件(比如物联 网(IoT)和互联网服务,可以构成的基本的基石，为各种应用程序开发统一的信息和通信技术平台。”本文进一步讨论了物联网和分布式账本技术(或区块链)如何为共享经济开发分布式应用程序(Daps)提供了良好的机会。 最近，人们对共享经济应用程序产生了相当大的兴趣，人们可以用它来赚钱；想想Airbnb 或Uber的成功吧。事实上，已经部署了许多应用程序来利用我们的东西。但是，目前很少有应用程序是使用物联网和区块链技术实现的。通过使用物联网，我们可以通过嵌入传感器和网络连接来促进现有设备、车辆、建筑物等的共享，从而使我们的设备能够收集和交换数据。然后，通过将区块链技术集成到物联网体系结构中，我们可以保存所有这些共享交易的不可变的分类帐。此外，我们可以在不需要信任的第三方的情况下共享，这有效地消除了“中间人”，允许共享应用程序在一个分散的对等(P2P)模式下运行。Slock，是这项技术的一个例子;它将区块链嵌入到一个属性中，从而允许购买Slock的用户使用共享经济分布式开发应用程序来获得访问权限。本文介绍了一种叫做ExpressIT的物联网设计小说。然后我们讨论，用少量的用例说明场景、物联网和区块链作为关键的启用技术。最后，我们考虑未来的工作，将探索我们在物联网和区块链技术领域的下一步工作。 1.1.背景—ExpressIT 苏塞克斯大学和美国运通公司最近完成了一项重要的创新(正式的英国技术战略委员会)项目，名为“通过微支付技术将虚拟社区与数字经济联系起来”。该项目建立了一个数字中心，研究如何将支付和奖励技术，特别是小额支付技术集成到数字经济应用中。示范项目包括一个名为BillSplitter的账单共享应用程序，一个智能购物篮，一个奖励网关，以补充美国运通支付网 关和一个自动转帐的汽车支付系统。该示范项目的最后一个项目专注于开发一种名为ExpressIT 的物联网演示蓝本。 ExpressIT(美国运通物联网的缩写)是一个未来的物联网应用蓝本，它整合了几个项目模块作为一个“虚拟设计叙事”。ExpressIT集成了许多模块，包括智能购物篮, 自动支付，奖励网关 和支付网关，以及其他的设计-虚拟原型，如旅行计划，驾驶员监视器和旅行监视器。ExpressIT 以“物联网”的概念为基础，通过面向对象的方法，将唯一可识别的对象和它们的虚拟表示聚合起来，并相互通信。ExpressIT与实际生活对象(比如用户的车辆和厨房设备)交互，并自动完成一些需要直接人工输入的任务。一个设计叙事的视频演示了ExpressIT的概念。 然而，ExpressIT虽然包含了物联网的概念，但目前并没有部署区块链技术支持的感知优势。在
区块链技术在物联网的应用
区块链技术在物联网的应用
今天的演讲主要包括三个部分：第一部分是物联网的行业痛点和区块链带来的优势，第二部分是区块链+物联网的产业现状和应用场景，第三部分是区块链+物联网的挑战和可新标准的需求。
物联网在长期发展演进过程中，遇到了以下5个行业痛点：设备安全、个人隐私、架构僵化、通信兼容和多主体协同5大痛点。 在设备安全方面，Mirai创造的僵尸物联网（Botnets of Things）被麻省理工科技评论评为2017年的十大突破性技术，据统计，Mirai僵尸网络已累计感染超过200万台摄像机等IoT设备，由其发起的DDoS攻击，让美国域名解析服务提供商Dyn瘫痪，Twitter、Paypal等多个人气网站当时无法访问。后续，又有奴役物联网设备、让其比特币挖矿的僵尸网络，还有规模更大、更为活跃的http81僵尸网络等。 在个人隐私方面，主要是中心化的管理架构无法自证清白，个人隐私数据被泄露的相关时间时有发生。就最近而言，人民网报道的，成都266个摄像头被网络直播就是一个案例。
在架构僵化方面，目前的物联网数据流都汇总到单一的中心控制系统，随着低功耗广域技术（LPWA）的持续演进，可以预见的是，未来物联网设备将呈几何级数增长，中心化服务成本难以负担。据IBM预测，2020年万物互联的设备将超过250亿个。 在通信兼容方面，全球物联网平台缺少统一的语言，这很容易造成多个物联网设备彼此之间通信受到阻碍，并产生多个竞争性的标准和平台。 在多主体协同方面，目前，很多物联网都是运营商、企业内部的自组织网络。涉及到跨多个运营商、多个对等主体之间的协作时，建立信用的成本很高。
区块链在物联网中面临的问题与应对思路
区块链在物联网中面临的问题与应对思路 摘要：区块链技术是当前国内外的焦点技术之一，不仅将影响着未来技术创新 和产业变革，在物联网领域也将起到革命性的作用。为此，本文从区块链的共识 机制角度出发，分析了物联网中引入区块链技术所面临的主要问题，并提出了相 应的应对思路。 关键词：物联网；区块链；主要问题；应对思路 引言 物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，对新一轮产业变革和经济 社会绿色、智能、可持续发展具有重要的意义。随着物联网技术的普及和不断深化，人类社会正进入“万物互联”的新时代，数以百亿的物联网终端设备如何管理、如何实现物物交易、如何保障信息安全，是物联网发展亟需解决的问题。而区块 链技术作为一种互联网数据库技术，具有去中心化和不可篡改等优点，为物联网 设备的交易、安全、管理等环节提供了新的解决方案。鉴于此，本文对物联网引 入区块链技术遇到的主要问题进行分析，并提出相应的应对思路。 1.物联网引入区块链技术面临的主要问题 1.1 性能效率问题 区块链的基础是P2P 分布式网络、加密算法和共识机制，其中共识机制是保 障区块链系统持续运行的关键[1]。共识机制就是区块链节点就区块信息达成全网 一致共识的机制，它可以保证最新区块被准确添加至区块链，保持节点存储的区 块链信息一致、不分叉，甚至可以抵御恶意攻击。共识机制解决了区块链如何在 分布式场景下达成一致性的问题。 目前，被广泛提及的共识机制约十几种，其中应用最为广泛的是PoW（Proof of Work，工作量证明），比特币和以太坊均采用该机制。在PoW 算法中，记账 节点需使用一定的运算资源处理同一条件的Hashcash函数计算，哪个节点先计算出来，区块就属于该节点，接着被算出来的数值则可向网络其它节点提交计算的 工作量证明。虽然Hashcash 函数很难破解，但容易被验证。因此只要数值被计算出来，其它参与节点便能容易地去验证这个值是否有效。由于工作量证明运算需 相当高的计算成本，使得伪造的工作得不偿失，也就保证了各方均能遵守协议约定。PoW 可以让每个参与的节点共同参与交易验证，也让多方共同维护并共享同 一份交易记录的账本，从而保证了区块链有很强的防篡改性。 但PoW 依赖机器进行数学运算来获取记账权，每次达成共识需要全网共同参 与运算，性能效率非常低。此外，每个节点都会保留一个完整的区块链数据备份，其占用的数据存储量会随着节点数量的增加而急剧膨胀。以比特币为例，目前每 秒只能处理7笔交易，每年单节点区块数据增长约300 GB。所以，随着物联网中 的终端数量增加，运行共识机制的成本会显著上升。 另一方面，区块链技术应用于物联网时，需要所有物联网节点共同参与[2]。 物联网终端数量虽然很多，但具备计算能力的物联网终端设备却非常有限。与传 统的区块链挖矿节点相比，物联网终端普遍的Hash 计算能力甚至不到GPU 系统 的千分之一。另外，物联网设备一般均有低功耗需求，因此其电力消耗在实际应 用中也受到严格控制，但挖矿设备对能源的消耗却十分惊人——2017年用于比特 币挖矿的电力超过159 个国家的年度电量总和。
区块链在物联网中的应用
区块链在物联网中的应用 发表时间：2019-11-22T10:31:41.030Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：马军买合布拜•肖开提常春雷杨大伟 [导读] 摘要：未来世界科技发展的主要推动力就是物联网，作为又一个万亿市场，物联网是在通信网络后崛起的。 国网新疆电力有限公司信息通信公司新疆乌鲁木齐 830000 摘要：未来世界科技发展的主要推动力就是物联网，作为又一个万亿市场，物联网是在通信网络后崛起的。当前阶段，物联网正以蓬勃的态势向前发展，尤其是5G技术的广泛应用，通过物联网可实现对所有事和物的充分连接。经过我国物联网的大范围应用，在加上区块链接技术的开发及发展，最后取代了以往物联网应用中存在的一系列问题与不足。随着基于区块链的分布式数据库系统技术的发展，这一问题也得到了很好的解决，使得物联网的发展进入了一个新的阶段。 关键词：区块链；物联网；分布式结构 物联网已经成为未来最具发展潜力的技术和产业之一，然而目前的物联网存在安全性和隐私性等方面的缺陷，并且其中心化架构难以应对未来海量设备的负担。而区块链技术以其安全加密传输、去中心化和对等结构等特点，可以有效解决物联网存在的问题。随着区块链技术的成熟、硬件设备的发展和5G通信的应用，区块链加物联网的产业模式将成为未来物联网发展的重要方向。 1物联网背景介绍 物联网是一种新兴的技术，在日常生活中我们能够与物联网技术接触到的就是网上购物所接收到的包裹，在对包裹进行科学管理的过程中就运用到了物联网技术，当然这也是物联网技术运用的一个方面。除此之外，近年来物联网技术已经开始逐渐渗入到车联网、医疗、家居以及一些可穿戴用品的发展上，使得物联网的发展市场变得更加活跃，很多人看到了物联网发展的价值，都开始积极地投入到物联网的研究工作中，这也在一定程度上使得物联网一直处于高速发展的状态之中。物联网与互联网之间有着一定的相似，但是两者却有着本质上的区别，其中互联网的数据来源于人为的输入，而物联网数据则是通过感知设备来获取的，并且所获取的数据有着非常高的准确度，涉及到的数据内容非常的广泛，所以人们越来越重视物联网的数据保护。 2区块链技术研究 2.1区块链的基本概念 区块链技术是一种互联网数据库技术，将分布式数据存储、P2P传输、加密算法和共识机制等计算机技术相结合，应用到互联网的新模式，每个用户均可参与数据库记录。区块链的基本概念包括交易、区块。交易即一次数据库操作，区块记录了一段时间内发生的交易及结果。每个区块可分为块头和块身，块身中存储着经过验证的交易信息，块头存储着区块描述，如该区块的技术信息、前一个区块的链接等。区块链是将多个区块按照时间顺序链接，形成一个严谨的数据库。 2.2区块链的技术特点 区块按照时间顺序创建并链接。通过区块的块头可以按照时间溯源整条区块链的信息，掌握区块链数据库的完整历史数据。当区块链接到区块链尾端时，该区块的数据将不能删除或改变，保证了区块链数据库的严谨性。因此，区块链是一个按照时间写入信息、完整、不可篡改的数据库。区块的存储方式采用分布式结构，存储系统的各节点通过互联网连接，每一个节点均存储了区块链的完整数据。通过构建协议，将产生的交易通过P2P协议实时传播到全网，将生成的新区块发送给所有节点，并通过共识机制验证信息。当超过51%的节点信息相同，则达成共识，认为这些节点中的信息正确，以此保证数据的准确性。区块链数据库采用非对称加密算法，用户可加密和解密信息。加密的密码称为公钥，解密的密码称为私钥。公钥全网公开可见，私钥只有信息的拥有者掌握。公钥用来加密，私钥用来解密，保证了数据的安全性。用户可以使用私钥对信息加密生成数字签名，其他用户可以通过公钥验证数字签名，保证了数据的真实性。区块链数据库的存储节点通过互联网连接。这些节点归不同用户拥有，各节点相互平等，没有一个绝对仲裁分配的实体。因此，这种去中心化的环境下，需通过智能合约将可能发生的所有情况提前达成协议。基于以上技术特征，区块链技术构建了去中心化的对等网络，并通过透明可靠的智能合约，对可追溯的链式数据进行防止篡改伪造、安全保密的事务管理。 3物联网领域中区块链的融合应用 3.1有效节省物联网的运营投资 当前阶段，随着物联网技术的广泛应用，越来越多的物联网设备在进行管理及养护中所产生的费用，均会为运营商、制造商和用户造成很大的压力。物联网现阶段的应用均是中心化结构体系，就是在中央控制系统中集中所有的数据流。目前，随着云计算技术被广泛的应用及普及，物联网的运营商能够利用云服务器的集群对物联网智能设备生成的数据提供存储和交换服务。现阶段，因为连接设备的数量在大幅度增加，导致中心化服务的存储、计算及宽带成本大幅度上升，现已增加到难以承受的程度。通过引入区块链的技术，物联网达到了点与点的直接互联及数据传输的更好效果。为了更好的实现数据同步和管理控制，物联网的整体解决方案需要引入大型数据中心。区块链网络可实现对软件更新、数据采集、指令发送等操作的传输工作。区块链技术主要通过以下三个方面来解决物联网的体系结构问题。（1）方便可靠的费用支付、结算。（2）点对点分布式数据传输及存储的体系结构。（3）分布式条件下，对数据进行加密保护、验证机制。 3.2采取相应措施对物联网的隐私加强保护 现阶段，因为物联网行业前所未有的发展，人们将关注的焦点逐渐转向了隐私保护、数据安全上。当出现了斯诺登事件后，全社会各个行业均都在怀疑政府、大型企业所控制的网络服务隐私。特别是在物联网发展领域中，中央服务器负责传输和存储现有集中服务体系结构中的所生成的所有监控数据信息和控制信号。这些中央服务器收集了所有有关的麦克风记录的通话记录、摄像头的视频信号，甚至在中央服务器中也汇集了用户的血压、跑步节奏、心跳等信息。中央服务器所发送出的信号还能够对室内开启灯光、开启空调及开启门窗等进行控制，对用户的日常生活有着直接影响。物联网运营商虽然一直在说他们对用户的隐私。数据安全可以进行有效的保护，但，那些安全漏洞、隐私泄露情况的出现，阻止了用户信任服务提供商来履行他们的承诺。具体而言，通过未授权的方式，政府安全部门可以以对在中央服务器中存储的数据内容进行严格的审查。然而，因为运营商过于重视竞技利益，很大程度上会发生将用户的隐私信息售卖给其他的公司，进而便于这些公司对隐私数据进行分析。并针对用户的喜好进行个性化的推荐，此种行为使得物联网设备用户的基本权益受到严重的侵犯，从而最终导致很多用户对网络智能设备的接入进行拒绝。 4结语 总而言之，当前阶段由于科技的飞速发展，近年来，物联网技术开发和应用在国际上获得了显著成就。近阶段，世界上使用的传感器
基于人工智能和区块链的健康医疗大数据与大数据服务
基于人工智能和区块链的健康医疗大数据与大数据服务 一、概述 AI、健康大数据，无疑是近几年的风口，但对于两者乃至其应用行业来说，其研发或管理的根基还是在于底层数据的积累。而我国健康医疗数据由于信息化推进不全面等众所周知原因，一直以来质量不高。成立之初便从我国健康医疗大数据的行业痛点入手，致力于获得结构化量化且高质量的数据，依托自己历经17年研发获得的经验数据以及深度专业设计的数据库，以大数据为依托逐渐开发出了针对健康服务行业的一套经济、完整的解决方案，包括健康大数据从系统建立到AI分析，区块链技术的应用，实现健康服务闭环再到服务行业的全链路解决方案。让领先的健康医疗科技普惠大众 眼睛是全身唯一不用手术就能直接看到血管和神经的部位！利用糖尿病、高血压患者需要每年（有的甚至三个月）进行一次眼底筛查的机会，从眼底看健康！使得糖尿病视网膜病变（DR）、青光眼、病理性近视、年龄相关性黄斑病变（AMD）、白内障（手术成熟度）等30种病变，糖尿病肾脏疾病（DKD）、高血压视网膜病变以及脑中风等脑心血管重大疾病，部分脑部肿瘤，在早期就被低成本发现！同时，系统还能用于广大青少年的眼健康和屈光不正和近视预防上，上工治未病！对于健康中国的建设，进一步推动人工智能、区块链技术和健康医疗大数据的发展与服务，都具有重要意义！ 在技术创新、价值兑现方面，在诸多方面取得实质性进展与突破。创始团队先后得到了10多项包括卫生部联合基金、多项国家自然科学基金、重点项目、国家十一五攻关子项目以及省重点科技项目的支持。在国内外著名高校和医疗机构专家的合作支持下，获得近百万人次、超过三百万个眼底图像试验、标注和筛查数据支持下的医学研究成果和明确的医学证据。将健康大数据与AI分析、区块链技术的应用落地到健康管理、健康保险的节费、控费、第三方医学影像中心、康养平台以及广大青少年的眼健康和屈光不正和近视预防等具体的健康医疗服务场景中，具有重要的实际应用价值。 在赋能健康服务产业转型升级方面，具备无可替代的覆盖健康服务全流程的能力：实时、持续、全流程、符合国际先进标准的质量控制体系Y-Qcs和患者隐私保护技术，让系统运行更加安全可靠，高特异性的C-Betago能够实现DR的早期轻度病变的AI检测、自动分级，自动输出眼底筛查报告、健康服务或复诊转诊意见；申报了国际专利PCT的生活方式干预激励Lii-Y，控糖、控压治疗效果
物联网和区块链存在的挑战与风险
物联网和区块链存在的挑战与风险 物联网是一个日益复杂的生态系统，它将人性化我们生活中的每一个“东西”，也是我们生活中所有“东西”自动化的下一个阶段。物联网每天都将越来越多的东西带入数字领域，在不久的将来，这可能会让物联网成为一个数万亿美元的产业。 要了解大众对物联网(IoT)的兴趣程度，只要看看最近有多少物联网会议、文章和研究就能略知一二。这种兴趣在2016年就达到了高潮，因为许多公司看到了巨大的商业机会，并相信物联网有希望扩展和改进他们的业务流程并加速其增长。然而，物联网市场的快速发展导致物联网解决方案数量和种类激增，随着行业进一步发展，这带来了真正的挑战，迫切需要安全的物联网模式来执行传感、处理、存储和通信等常见任务。在任何想象中，开发该模式都不是一件容易的任务，真正安全的物联网模式面临许多障碍和挑战。 物联网安全面临的最大挑战是来自当前物联网生态系统的体系架构。它们都基于称为服务器/客户端的集中模式。所有设备都通过支持巨大处理和存储容量的云服务器进行识别、认证和连接，设备之间的连接必须通过云进行，即使它们恰好相隔几英尺，虽然这种模式已连接传统计算设备数十年，并将继续支持当今的物联网网络，但它却无法满足未来巨大物联网生态系统不断增长的需要。那么随着物联网解决方案供应商云里物里科技一起来了解下。 区块链模式 区块链是一个维护不断增长数据记录集的数据库，它本质上是分布式的，这意味着无需任何一台主计算机控制整个链条，相反，参与节点具有链的副本，它也在不断增长——数据记录只会添加到链中。 当有人想要向链中添加交易时，网络中的所有参与者都将对其进行验证，他们通过算法验证其交易的有效性。区块链系统定义了“有效”的确切含义，不同系统之间可能会有所不同。然而由大多数参与者同意的交易才有效。 然后将一组批准的事务捆绑在一块，发送给网络中的所有节点，反过来，他们验证新块。每个连续的块都包含一个散列，它是前一块的唯一“指纹”。 区块链技术原理 以下是该技术的五个基本原则。 1、分布式数据库 区块链上的每一方都可以访问整个数据库及其完整历史记录。没有任何一方可以控制数据或信息。每个参与方都可以直接验证其交易伙伴的记录，而无需中间人。 2、点对点传输 通信直接发生在对节点之间而不是通过中心节点。每个节点都存储信息并将信息转发给所有其他节点。
当物联网与区块链的结合和区块链是安全与IOT之间的必要环节的概述
当物联网与区块链的结合和区块链是安全与IOT之间的必要环节的概述物联网(IoT ,Internet of Thing)已与主要网络攻击产生关联，通常涉及滥用易受攻击的连网装置(例如监视摄影机)，以协助进行恶意活动。当然，各界已对物联网是否能确保联机至庞大互联网的数十亿部装置的安全感到疑虑，并要求提供可行的解决方案以填补此安全缺口。此时登场的是区块链，它是相对较新的技术，可望降低透过中央机构入侵物联网装置的风险，同时提升物联网实作的扩充性。原则上，它可透过多种方式保护物联网网络，例如针对异常网络行为形成群体共识，以及隔离未依规定运作的任何节点。 两个关键促成要素合二为一：当物联网遇上区块链 在数十年之间，物联网已大幅扩展并连接各种装置与网络，包括住家、工作场所、运输系统，甚至整座城市。另一方面，已问世十年的区块链将透过其加密及分布式分类账(以建立可防止窜改的实时记录)，为商业模式带来革命。透过物联网与区块链的协同运作，预期后者可为前者的装置与程序提供可验证且安全的记录方式。 区块链以分布式分类账运作，将会记录数据的每个删除或修改动作，随着更多数据(区块) 的加入，将建立更长的事件链。进行的每笔交易皆附带数字签名，而且永远无法变更或删除。由于区块链去中心化的特性，理论上可防止易受攻击的装置推送假信息及破坏网络环境，无论是智能家居或智能工厂。 在一件最近发生且值得注意的物联网安全事件中，区块链可降低分布式阻断服务(DDoS) 攻击的风险，这些攻击会同时影响多台装置：一台装置中断不应影响其他装置。我们在保护智慧城市安全中注意到这个问题，此种权宜措施对于维持服务中的联机与功能而言非常重要，特别是关键系统。 使用区块链，每个装置都将具备强大的加密功能，进一步确保与其他装置通讯的安全，并可在最重视隐私的物联网使用案例中提供匿名性。采用者将可更妥善地追踪装置及发布安全更新，协助强化潜在易受攻击的装置。 区块链：安全与IOT(物联网)之间的必要环节?
区块链与物联网如何融合
区块链与物联网如何融合 近年来，区块链一举拿下去中心化的制高点，并被冠以“‘信息互联网’向‘价值互联网’变迁使者”的称号!其在金融、游戏、食品溯源、内容版权等诸多领域攻城掠地，凭借高门槛的技术以及公开透明、可追溯、难以篡改等特点在整个科技界呼风唤雨，如鱼得水。那遇到物联网到底会产生什么样的火花呢，跟着云里物里一起来探索下。 燥热的区块链正迎全面爆发 随着时间的推移，越来越多的科技公司开始涉足区块链领域，而整个区块链产业链也迅速完善了起来，与当年AI发展热潮相似，如果不做或不提区块链就不好意思在江湖混。 近期，工信部发布的《2018中国区块链产业白皮书》指出，截至2018年3月底，中国以区块链业务为主营业务的区块链公司数量已达456家，地域分布集中，产业集聚效应明显。 报告显示，区块链产业生态初步形成。从上游的硬件制造、基础设施、安全服务，到下游的产业技术应用服务，到保障产业发展的行业投融资、媒体、人才服务，各领域的公司已基本完备。目前，北京、上海、广东、浙江集中了全国80%的区块链公司。 然而，区块链发展并非一帆风顺，当前行业发展仍存在诸多风险。例如，合规性风险：区块链发展早期出现过一批通过ICO进行非法集资、传销欺诈的项目;技术风险：区块链技术发展本身存在一些瓶颈，网络扩展难、交易拥塞等问题有待进一步解决。
此外，区块链技术的滥用也引发了一些社会矛盾，比如黄、堵、毒以及洗钱等黑色产业链应用区块链技术带来了巨大的社会负面影响。因此，区块链过快的全面爆发并非一件幸事。 理性的物联网遭遇发展瓶颈 与区块链的现阶段发展状况相比，曾受众人推宠的物联网产业链的发展已趋于理性，甚至物联网在某些领域的应用还一度遇冷。伴随云计算、大数据、人工智能等技术的成熟，物联网也开启了飞速发展模式。但由于物联网天生的碎片化和大规模特性导致其遭遇了“三低”和“三高”的发展瓶颈! 三低：效率低，利用率低，安全性能低 底层协议不统一，场景联动效率低; 物联网数据庞杂，数据重复使用率低; 物联网设备简易，安全防护性能低; 三高：成本高，行业壁垒高，运营难度高 规模化应用难形成，推行成本高 场景覆盖各行各业，壁垒难突破 产业链广碎片化重，运营难度高
区块链与物联网技术在溯源系统的运用分析
区块链与物联网技术在溯源系统的运用分析 孔越峰 1 杨海彬2 （1.广东广新信息产业股份有限公司广东广州 510305 2. 广东泓图智能科技有限公司广东广州 510305） 摘要：区块链技术是当前国内外的焦点技术之一，不仅将影响着未来技术创新和产业变革，在物联网领域也将起到革命性的作用。为此，本文从区块链的共识机制角度出发，分析了物联网中引入区块链技术所面临的主要问题，并提出了相应的应对思路。 关键词：物联网；区块链；主要问题；应对思路 物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，对新一轮产业变革和经济社会绿色、智能、可持续发展具有重要的意义。随着物联网技术的普及和不断深化，人类社会正进入“万物互联”的新时代，数以百亿的物联网终端设备如何管理、如何实现物物交易、如何保障信息安全，是物联网发展亟需解决的问题。而区块链技术作为一种互联网数据库技术，具有去中心化和不可篡改等优点，为物联网设备的交易、安全、管理等环节提供了新的解决方案。鉴于此，本文对物联网引入区块链技术遇到的主要问题进行分析，并提出相应的应对思路。 1、物联网引入区块链技术面临的主要问题 1.1 性能效率问题 区块链的基础是P2P 分布式网络、加密算法和共识机制，其中共识机制是保障区块链系统持续运行的关键[1]。共识机制就是区块链节点就区块信息达成全网一致共识的机制，它可以保证最新区块被准确添加至区块链，保持节点存储的区块链信息一致、不分叉，甚至可以抵御恶意攻击。共识机制解决了区块链如何在分布式场景下达成一致性的问题。 目前，被广泛提及的共识机制约十几种，其中应用最为广泛的是PoW（Proof of Work，工作量证明），比特币和以太坊均采用该机制。在PoW 算法中，记账节点需使用一定的运算资源处理同一条件的Hashcash函数计算，哪个节点先计算出来，区块就属于该节点，接着被算出来的数值则可向网络其它节点提交计算的工作量证明。虽然Hashcash 函数很难破解，但容易被验证。因此只要数值被计
区块链及其“新基建”赋能之路
1.下列不属于新技术基础设施的是（）。（3.0分） A.人工智能 B.区块链 C.云计算 D.5G 我的答案：A×答错 2.区块链纳入“新基建”的时间是（）年。（ 3.0分） A.2015 B.2017 C.2018 D.2020 我的答案：D√答对 3.习近平总书记指出“以区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用”是在（）。（3.0分） A.2006年5月 B.2007年5月 C.2008年5月 D.2009年5月 我的答案：C√答对 4.区块链第一个区块诞生的时间是（）年。（3.0分）
A.2008 B.2009 C.2010 D.2011 我的答案：A×答错 5.在新型基础设施中，信息基础设施不包括（）。（3.0分） A.通信网络基础设施 B.新型经济型基础设施 C.新技术基础设施 D.算力基础设施 我的答案：B√答对 6.关于区块链在数据共享方面的优势，下列表述不正确的是（）。（3.0分） A.去中心化 B.可自由篡改 C.访问控制权 D.不可篡改性 我的答案：B√答对 7.2016年，工信部发布（）。（3.0分） A.《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》 B.《软件和信息技术服务业发展规划（2016-2020年）》
C.《国务院关于印发“十三五”国家信息化规划的通知》 D.《2018中国区块链产业白皮书》 我的答案：A√答对 8.（）在中共中央政治局第十八次集体学习上指出：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。（3.0分） A.习近平 B.李克强 C.栗战书 D.汪洋 我的答案：A√答对 9.中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习的时间是（）。（3.0分） A.2019年10月24日 B.2018年10月24日 C.2017年10月4日 D.2018年10月4日 我的答案：A√答对 1.习近平在中共中央政治局第十八次集体学习上指明了区块链技术的发展方向，主要包括（）。（4.0分））
区块链+物联网
区块链+物联网 一、什么是物联网？ 顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思: 其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络； 其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。 二、物联网遇到的困难 1.海量存储数据：当前的物联网解决方案是非常昂贵的，因为中心化云服务器、大型服务器和网络设备的基础设施和维护成本是非常高的，在物联网设备的数量增加到数百亿时，会产生大量的通信信息，这会极大增加成本。 2.数据安全性：数据汇总至单一的中心控制系统后，带来的另一个隐患是数据安全问题，一旦中心节点被攻击所带来的损失是难以估量的。 3.多主体协调的问题：由在于物联网涉及很多领域，不同运营商、自组织网络都加入其中，这将造成多中心、多主体同时存在，如果处理不好彼此之间的互信问题，将使物联网系统难以协调工作，所谓的智能物联网时代所带来的益处也将大打折扣。
三、区块链为什么能解决物联网难题？ 1、降低物联网的运营成本 区块链技术可以为物联网提供点对点直接互联的方式来传输数据,而不是通过中央处理器,这样分布式的计算就可以处理数以亿计的交易了。同时,还可以充分利用分布在不同位置的数以亿计闲置设备的计算力、存储容量和带宽,用于交易处理,大幅度降低计算和储存的成本。 2.解决安全隐患、保护用户隐私 物联网安全性的核心缺陷，就是缺乏设备与设备之间相互的信任机制。而区块链分布式的网络结构提供一种机制,使得设备之间保持共识,无需与中心进行验证,这样即使一个或多个节点被攻破,整体网络体系的数据依然是可靠、安全的。 3.高效且智能的网络运行机制 基于区块链的多中心和共识机制特性，物联网上跨系统的数据传输将“下沉”到区块链层，这将大大降低应用系统的复杂性。物联网也将由IOT（Internet of Things）时代演进到CoT(Chain of Things)时代，构建全新的链上世界。