区块链做存证的原理及方式
为什么区块链是好的存证工具
区块链所建立的是一种去中心化的共识机制，这种共识机制结合了数字加密和博弈论，使得参与者无须任何外部强制约束的情况下即自行形成了相互牵制的可信环境。这种可信的环境去除了中心化授权外部的管制的必要性，甚至恰恰建立在互不信任的基础之上，于是这种去中心化、去信任的区块链架构所解决的正是这个充满虚拟与匿名的网络世界的信用与治理问题。
存证证明这是一件很简单的事情，提供票据、通信记录之类的就可以办到，但这些并不严格，因为这些证据都是非常容易被伪造和销毁的。要完成证明，必须依赖强有力的证据链，这个必须是任何人都无法伪造和销毁的，或者说伪造成本是极其高昂近乎不可能。
区块链技术是从比特币系统提炼出来的，具有强大的自保护能力的技术，与其说它是一项技术创新，不如确切的说它是一项规则与技术完美结合的生态系统创新。这个生态系统自带的规则与技术天然解决了保全证据公证遇到的一些根本问题：
（1）第三方身份：区块链技术保全证据，是属于在关系双方之外，建立一个无利益的第三方身份，正如“公证”中的公证员的身份、“私证”中的见证人的身份。
(2)去中心化结构：区块的基础规则之一就是去中心化的结构，即不存在作为中心的硬件或管理机构，不需要也无法人为的进行干预。保全内容被区块链无数的结合点共同控制，有效的防止黑客、捣蛋者们对数据本身进行攻击、篡改。
（3）时间戳证明：每一次存取、变动等行为都会有一个时间戳记录，让每一个行为的时间点有据可查。
（4）证据链举证：区块链技术将每一次行为都保全下来，对行为形成了证据链证据，而非单点证据，有效还原了整个行为的真实过程。
（6）低成本：虽然区块链技术作用很大，但它还是一项低成本的技术，区块链技术本身对硬件的要求不高，也不需要很大的硬件投入，这点在它保全证据公证领域的推广利用方面也是至关重要的。
上面谈到的是区块链在保全证据公证领域的天然优势，这个优势可以用于公
证，当然更可以用于的私证，但从现实的、接地气的作用来讲，区块链对私证的意义更大，这是因为未来越来越微小的经济活动将逐步盛行，如：P2P实现了几十、几百的贷款，淘宝实现了几十块钱的交易，这些细琐的经济活动会产生出大量的细琐的名事纠纷，而大家绝不会为几块、几十块、几百块的事情打官司，所以快速取得证据、快速处理纠纷成了必须解决的问题，区块链将成为大众提供这样的存证、取证工具，用技术提高“私证”的证据效力，让私证在非民事诉讼领域大展拳脚。
怎么做存证？
区块链进行存证的本质在于区块链特殊的存储方式,用比特币举例,每一笔交易以UTXO记录，UTXO相当于记录流水的方式，而不是记录余额。记录中必须包含持有人的签名并被网络证明没有双花，同时会记录接收人的地址，而且这笔记录将被打上时间戳记录在区块中。这样确保了每一笔交易都能找到他的上一笔交易，这样保证了在没有第三方参与的情况下，交易是唯一的和不可篡改的。利用这个特性大家创造性的用来解决数据存证的问题。
基于比特币的存证很好的利用了比特币网络的强大算力以增强公信力。但是大家都知道比特币每一个区块的容量十分有限，如何将庞大复杂的数据存入比特币的网络中呢？中本聪在比特币中使用了默克尔树的方式对交易的验证进行简化，基本原理是将单条交易Hash,再将两条交易的Hash组合后在进行Hash，经过几次同样的过程后形成一个根Hash,存于区块头中。这样，任何树上任何一笔交易被更改，都会造成根的不同。做数据的存证时，采用同样的方式，将文件
Hash以默克尔树的形式组织，最后将根Hash写入比特币的一个可以提供80字节空间的OP_Return这个区域中。相当于将数据存证于一笔不可篡改的交易中，从而完成了存证的过程。这个过程我们称为锚定，其实是将存证链条锚定到了比特币上。
Op_return的其他应用
利用Op_return这个区域还可以被用于发行基于比特币的其他资产，如彩色币……
2015年以后利用Op_return区域相关的交易持续上升，说明这一区域正在被大规模开发利用。
企业级的存证解决方案
上面介绍了存证功的原理。而存证的复杂应用意味着我们需要一个企业级的存证，这个存证应该有如下特征：当锚定的交易被取消，仍然能再次进行锚定；存证的数据的原始关系必须被记录和保留，原始数据的版本能够保留；数据能够便捷的检索；交易的吞吐量和速度达到要求；能控进行隐私和权限控制。
存证的示例介绍：
公证通：将原始文件的hash存入条目块中，条目快被以默克尔树的形式组织后进入公正链的块中，公正块与比特币锚定。
Blockstack:在锚定之前，将原始文件及文件的hash都进行了存储，当写入区块链后，交易信息和公钥将被返回，并同样被存储于数据库中。这样能够方便的对文件进行分类和查询。
网录的存证系统在产品的初步架构上，延续了我们在Factom的部分思路：支持多种文件存储，提供存证及分布式存储两种路径，便于源文件的保留和比对。结构化数据可以直接写入区块中，进行真正意义上的数据比对。在区块链上层构建强大的查询引擎用于存证数据的复杂快速检索。
行业相关资料 1、行业历史背景 （1）比特币概况 区块链技术的首次也是最著名的应用是比特币（BitCoin），一个在2009年1月初正式上线运行的去中心化数字货币应用，他的创始人叫中本聪，但目前大家并不知道此人的真实身份。比特币不同于现代国家发行的货币，它由分布式网络基于数学计算产生，总量恒定（2100万个，发行规律约为每四年减半），所有交易由全网节点共同记账确保其不可篡改，依靠密码学保障网络安全，账户具有匿名性，软件的代码开源，更新与发展依靠网民社区自治。 （2）前比特币时代 虽然区块链技术的开端一般只追溯到2008年中本聪发表的《比特币：一个点对点的电子现金系统》创世论文，但是，区块链技术并非突然横空出世，而只是在前人不断艰难探索的基础上的集大成者。包括：经济学理论，如，哈耶克的《货币的非国家化》，凯恩斯的无客观本位货币与购买力理论，弗里德曼的自动化系统取代中央银行设想；博弈论，特别是2005年诺贝尔经济学奖得主之一的托马斯·谢林的“共同知识（Common Knowledge）”概念；会计学领域，由Ian Grigg在2005年提出的“三重记账法（Triple Entry Accounting）”；在计算机领域，BT和eMule等P2P文件共享与传输技术，伯克利开放式网络计算平台（BONIC）的折叠蛋白质（Folding@home）和寻找外星人（SETI@home）等网格计算项目，原本用于检测垃圾邮件的“可复用工作量证明（RPOW）”方法；密码学方面，非对称椭圆曲线加密算法、哈希散列函数（Hash）、Schnorr数字签名算法、以及Merkle Tree等具体方法的成熟与广泛运用，为比特币区块链的诞生提供了必要条件。此外，最为重要的是各界人士特别是“密码朋克”们从20世纪80年代以来不断的尝试，其中最为有名的包括e-gold（始于1995年，如今却遗憾的早已被传销玩坏了）、早期的Ripple支付和结算网络（始于2004年）、1990年大卫·乔姆（David Chaum）提出的Ecash（注重隐私安全的密码学网络支付系统）、1998年密码学家戴伟（Wei Dai）提出的B-money（被认为是比特币的精神先导）、2005年尼克·萨博（Nick Szabo）提出的Bitgold（非常类似于比特币的系统，但萨博不擅长编程，而后来的中本聪则编程实现了比特币）。 （3）比特币热潮 随着系统本身的完善和相关知识不断普及，比特币的知名度从极客圈慢慢向普通人群蔓延。最重要的是，当2010年5月22日，一位程序员用一万个比特币向商家购买了价值25美元的两块披萨之后，比特币拥有了“价值”。之后，便有了更多的比特币支付案例，包括使用比特币进行捐款（如在银行渠道无法使用的情况下，向“维基解密”和斯诺登的捐款）。 由于市场有需求，比特币交易网站、比特币ATM机、比特币信用卡等开始出现，在2013年，塞浦路斯经济危机等全球性事件将比特币的价格在短时间内不断推向高峰，最高时达1200美元。由于有利可图，计算生产比特币也就是俗称“挖矿”的方式从个人电脑CPU过渡到GPU显卡挖矿（因为显卡更擅长做大量的重复性计算），然后有人研发了专业“矿机”，从FPGA到ASCI矿机，从55、40、28到14纳米，工艺细节也在不断改良，还有人建立了专门的“矿场”（在电力相对便宜的西部地区）。
区块链的核心技术原理及特征 区块链的概念和特征 区块链（Blockchain）是一系列现有成熟技术的有机组合，它对账本进行分布式的有效记录，并且提供完善的脚本以支持不同的业务逻辑。在典型的区块链系统中，数据以区块（block）为单位产生和存储，并按照时间顺序连成链式（chain）数据结构。所有节点共同参与区块链系统的数据验证、存储和维护。新区块的创建通常需得到全网多数（数量取决于不同的共识机制）节点的确认，并向各节点广播实现全网同步，之后不能更改或删除。从外部来看，区块链系统应具备如下特征： ·多方写入，共同维护 此处的多方仅指记账参与方，不包含使用区块链的客户端。区块链的记账参与方应当由多个利益不完全一致的实体组成，并且在不同的记账周期内，由不同的参与方主导发起记账（轮换方式取决于不同的共识机制），而其他的参与方将对主导方发起的记账信息进行共同验证。 ·公开账本 区块链系统记录的账本应处于所有参与者被允许访问的状态，为了验证区块链记录的信息的有效性，记账参与者必须有能力访问信息内容和账本历史。但是公开账本指的是可访问性的公开，并不代表信息本身的公开，因此，业界期望将很多隐私保护方面的技术，如零知识证明、同态加密、门限加密等，应用到区块链领域，以解决通过密文操作就能验证信息有效性的问题。 ·去中心化 区块链应当是不依赖于单一信任中心的系统，在处理仅涉及链内封闭系统中的数据时，区块链本身能够创造参与者之间的信任。但是在某些情况下，如身份管理等场景，不可避免的会引入外部数据，并且这些数据需要可信第三方的信任背书，此时对于不同类型的数据，其信任应来源于不同的可信第三方，而不是依赖于单一的信任中心。在这种情况下，区块链本身不创造信任，而是作为信任的载体。
区块链技术原理详解以数据库思维理解区块链
作为一个数据库行业的老兵，我看到在区块链技术的热潮下，传统的IT技术同学们保持了十分理性，甚至是排斥的态度。其实不管是热捧还是排斥，两极观点之下，我认为我们应该从IT人比较能够理解的角度探讨一下区块链技术。因为区块链这个东西的本质和数据库技术非常相像，很多机制使用数据库的理念去理解会非常直观准确。 对于区块链和传统数据技术，我认为区块链技术的未来发展，主题是“融合”。我们就从数据库这个角度来解读区块链技术体系中各个技术点，以及通过“去中心化数据库”这个概念，把区块链与数据库技术做一个比较好的整合。 一、区块链技术现状 当前的区块链世界有人号称1.0、2.0、甚至已经到了3.0时代，但是从一个产品或技术打磨的角度来看，我认为当前的区块链也就相当于数据库的80年代，处于百花争鸣各种思想层出不穷的时代。对技术人来说，这是最好的时代，各种新鲜的想法和思路大量爆发，在沉闷的技术领域带来新鲜的突破；同时这也是最坏的时代，没有任何产品或方向肯定是未来的主流，任何新鲜的思路也许在几个月以后就被证明不可行。 所以，我们要正确认知当前区块链技术的变革和发展，那我们来对比当年数据库所走过的道路，看看未来区块链世界会怎样发展。
1、技术演进路程 首先我认为，区块链一定会从当前的专有化向通用化演进。现在基本所有做公链的产品都是针对某一个特定的场景来实现与优化，但是我认为未来一定不会是一个应用一条链，而是有一种通用的开发范式。就好像传统数据库一样，不管大家开发什么样的应用程序，都可以使用这么若干有限的几个通用性产品就能够满足大部分业务场景了。 第二，向标准化演进。对于区块链技术，现在每个链基本都有自己的开发范式，甚至很多公链还模仿以太坊尝试自己做一个编程语言出来，这实际上是一种行业处于原始时期的标志。怎样判断一个行业
区块链技术及基本原理 1. 什么是区块链？ 按照中国电子技术标准化研究院的定义：区块链(blockchain), 是一种在对等网络环境下，通过透明和可信规则，构建不可伪造，不可篡改和可追溯的块链式数据结构，实现和管理事务处理的模式。 简单点来说，区块链是由节点参与的分布式数据库系统，它的特点是不可更改，不可伪造，可追溯。可以将其理解为账簿系统（ledger），账簿里记录了从诞生到目前为止的所有交易数据，各个节点备份了完整的账簿数据，并实时记录新的交易信息，对它们进行验证，向其他节点转发...... 如果还是觉得概念抽象难以理解，那么看看下面的例子： 在传统情况下，无论系统的大小，背后总是存在一个数据库。数据库就像一个大的账本，比如支付宝的数据库就像一个大账本，上面记录了A用户有多少钱， B用户有多少钱，如果A用户支付100元给B用户，那么支付宝就会在B用户账上加100元，在A用户账上减掉100元。所以，可以把数据库的变化当做记账行为，我们通常认为，谁维护系统谁就应该管理数据库，而其他用户无权参与记账行为。 但是区块链颠覆传统，让系统中的每一个用户都可以参与到记账行为中。在区块链中，系统中的每个用户都可以展开竞争以获得记账的机会。在某个时间段内，系统会在竞争者中找出记账最快，最好的用户。该用户把这段时间内的数据变化写到一个区块中，就像写到一页账页上，再把账页复制给系统内所有其他用户进行检验及备份。然后 在下个记账周期重复上面的过程，整个过程就像给在一本账本后面贴上新产生账页，只不过区块链中在区块中记录数据，通过密码学技术将区块有序串联，所以，我们形象的把这种记账方式叫做“区块链（blockchain）”，或者“分布式总账技术（Distributed Ledger Technology）” 由于系统中没有特定的记账人，系统中任意部分节点失联或者被摧毁，都不会影响系统的运行。系统还规定系统内相同数量最多的账本是真账本，少部分和其他用户不一致的账本是假账本，这个设定让具有足够多节点的区块链很难被攻击和篡改。这些节点分布在互联网的任意角落，除非你能控制大部分节点，否则无法篡改数据。因此，区块链被认为是有史以来最安全的开放式数据管理方式。 没有中心化的中介机构存在，完全通过预先设定的程序自动运行，能够极大降低成本和提高效率，并且确保账本记录过程和内容的公开透明。 比特币（bitcoin）只是区块链技术方案在支付领域的一个试验性应用。区块链还适用与更加广阔的领域：金融，物联网，数字版权，文娱等。区块链让多方在无需互信的情况下，通过密码学技术让系统中所有参与方协作，来共同记录维护一个可靠的数据日志。
区块链司法存证应用白皮书
前言 随着信息化的快速推进，诉讼中的大量证据以电子数据存证的形式呈现，电子证据在司法实践中的具体表现形式日益多样化，电子数据存证的使用频次和数据量都显著增长。不同类型电子证据的形成方式不同，但是普遍具有易消亡、易篡改、技术依赖性强等特点，与传统实物证据相比，电子证据的真实性、合法性、关联性的司法审查认定难度更大。 传统的存证方式面对日益增长的电子数据存证需求，逐渐显露出成本高、效率低、采信困难等不足。此外，在司法实践中，当事人普遍欠缺举证能力，向法院提交的电子证据质量较差，存在大量取证程序不当、证据不完整、对案件事实指向性差等问题，直接影响到电子证据在诉讼中的采信比例。 区块链技术特有的不可篡改、不可抵赖、多方参与等特性，与电子数据存证的需求天然契合。电子数据存证是潜在的区块链技术重要应用落地领域。区块链与电子数据存证的结合，可以降低电子数据存证成本，方便电子数据的证据认定，提高司法存证领域的诉讼效率。 本白皮书由浅及深地介绍了区块链电子数据存证的特点和系统设计原则。从电子数据存证的发展现状入手，阐释了区块链电子数据存证对证据三性认定的关系，点明了区块链与电子数据存证的结
合点和重要意义，并为区块链存证系统总体设计和关键技术进行了表述和总结。最后，本白皮书还分享了几个区块链司法存证业务领域和实际案例，为区块链应用的开发和创新提供多视角的思路。
目录 一、电子数据存证背景 (1) （一）概述 (1) （二）电子数据存证的现状 (2) （三）电子数据存证法律依据 (3) （四）电子数据存证在司法实践中存在的问题 (6) 二．基于区块链的电子数据存证 (9) （一）区块链存证系统的关键技术 (10) （二）区块链电子数据存证在司法实践中的应用价值 (14) 三、区块链存证提高电子证据认定效率 (17) （一）电子数据真实性认定的要素 (17) （二）电子数据关联性和合法性的认定要素 (22) （三）区块链存证系统对电子数据认定的作用 (23) 四．区块链存证系统的参考架构 (27) （一）区块链存证系统的技术要求 (27) （二）区块链存证系统的参考架构 (30) 五．区块链电子数据存证的应用场景 (33) （一）法院行业应用 (33) （二）司法协同应用 (36) （三）社会存证应用 (36) 六、区块链司法存证存在的挑战 (40) （一）法务与技术的对接不畅 (41) （二）司法业务模式有待优化 (42) （三）民众接受程度有待提高 (42) 七、结论 (43) （一）电子数据发展带来了挑战 (43) （二）区块链提升电子数据认定效率 (43) （三）多参与方互通合作，完善标准推广应用 (44) 参考文献： (46) 附件：参考应用案例 (47)
区块链技术的核心是所有当前参与的节点共同维护交易及数据库，它使交易基于密码学原理而不基于信任，使得任何达成一致的双方，能够直接进行支付交易，不需第三方的参与。 从技术上来讲，区块是一种记录交易的数据结构，反映了一笔交易的资金流向。系统中已经达成的交易的区块连接在一起形成了一条主链，所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。一个区块包含以下三部分：交易信息、前一个区块形成的哈希散列、随机数。交易信息是区块所承载的任务数据，具体包括交易双方的私钥、交易的数量、电子货币的数字签名等；前一个区块形成的哈希散列用来将区块连接起来，实现过往交易的顺序排列；随机数是交易达成的核心，所有矿工节点竞争计算随机数的答案，最快得到答案的节点生成一个新的区块，并广播到所有节点进行更新，如此完成一笔交易。 什么是区块链？ 区块链（BlockChain）是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。该技术方案主要让参与系统中的任意
多个节点，通过一串使用密码学方法相关联产生的数据块（block），每个数据块中包含了一定时间内的系统全部信息交流数据，并且生成数据指纹用于验证其信息的有效性和链接（chain）下一个数据库块。 通俗一点说，区块链技术就指一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库，也就是一个大账本。那么谁来记这个账本就变得很重要。目前就是谁的系统谁来记账，各个银行的账本就是各个银行在记，支付宝的账本就是阿里在记。但现在区块链系统中，系统中的每个人都可以有机会参与记账。在一定时间段内如果有新的交易数据变化，系统中每个人都可以来进行记账，系统会评判这段时间内记账最快最好的人，将其记录的内容写到账本，并将这段时间内账本内容发给系统内所有的其他人进行备份。这样系统中的每个人都了一本完整的账本。因此，这些数据就会变得非常安全。篡改者需要同时修改超过半数的系统节点数据才能真正的篡改数据。这种篡改的代价极高，导致几乎不可能。例如，比特币运行已经超过7年，全球无数的黑客尝试攻击比特币，但是至今为止没有出现过交易错误，可以
区块链技术是如何存证的?简单地讲，因区块链具有不可篡改、不可逆以及可追溯的特性，区块链存证就是利用了这一特性，将信息打包成区块，并对这些区块的信息按照一定的规则进行组织后，计算出一个信息指纹，这个信息指纹的产生，采用了哈希算法、时间戳技术，犹如人类的指纹，具有唯一性，用户可以通过这个唯一的信息指纹，来验证相关信息的真伪，从而可保证信息的唯一性。 区块链存证的优势 1、对上述问题可以统统的、一次性解决; 2、经济性：公证一个作品，可以在区块链上存几百个作品; 3、便利性：无需繁琐的手续，无需依赖任何他人，一键上传，即解决存证的问题; 4、威慑性：在文章的开头，明确注明，本篇文章已经在乘法网的证博士存证系统进行存证，受著作权法的保护; 写好一篇文章后，如何利用区块链进行证据保存 1、将作品的原稿归类成一个文件，上传到区块链上进行保存
按照著作权法规定“如无相反证明，在作品上署名的公民、法人或者其他组织为作者。”在网络环境下，出现同一文章、多人署名的情况一点也不奇怪，此时要判断该作品的权利人，就必须提供进一步的证据，比如最高人民法院关于审理著作权民事纠纷案件适用法律若干问题的解释法释〔2002〕31号第七条：“当事人提供的涉及著作权的底稿、原件、合法出版物、著作权登记证书、认证机构出具的证明、取得权利的合同等，可以作为证据。” 因此原稿对判断作品的归属权限就显得尤为重要，保存作品的原告并证明原稿的形成时间及其真实性就成为必要。 2、完成作品后第一时间将其上传到区块链进行保存 作品本身是最直接的证据，证明其形成的时间及真实性，是存证的首要工作。 3、对作品发表、上传的网页上传区块链进行保存 著作权侵权实行的“实质相似加接触”原则，两人素不相识，怎么会接触到你的作品，正常的情况是，你已经将文章发表、上传，对方在网上看见了，进行转载，所以，我们要对作品的发表情况(包括发表的网站、时间)进行存证。 4、一旦发现网上的侵权作品，可将相应的网页进行区块链取证
A.2 爱奇艺版权区块链存证系统 A.2.1 系统概述 针对视频信息指数级增加，传统版权管理方式流程长、成本高，内容创作者、出品方、平台方和用户等多方的版权利益保障困难的问题，爱奇艺区块链版权存证系统通过区块链技术，为专业自媒体创作者提供更加便捷的版权存证、监控和维权服务，对去中心化、防篡改的版权综合管理系统进行了探索和尝试。 A.2.2 设计思路 爱奇艺版权区块链项目面向业务实际需要，提出了如下的基本设计原则：（1）可管可控 爱奇艺版权区块链主要面向爱奇艺号创作平台的认证原创作者，由于原创作者是爱奇艺平台作品量较多、影响力较大的群体，对其原创服务的区块链系统必须具备较强的可管控性，一方面有利于充分保护作者的原创权益，另一方面可实现对有较强传播性的UGC短视频内容的监管，有助于对违规信息传播的防控与追溯。因此，爱奇艺版权区块链项目采用私有链或联盟链方式部署，建立实名制等准入机制，并设置充分的权限管理，建立源、证分离的业务结构，实现对违规内容的实时控制。 （2）高效可用 爱奇艺号平台原创作者多达数万，考虑每天产生的原创内容数量，区块链系统应当具备较为出色的记账、交易性能，支持一定程度的高并发请求；另外，结合区块链技术本身的使用门槛，应将爱奇艺后台予以封装，通过封装后的接口和前端界面供普通用户使用，用户无法直接对区块链账本数据进行访问和读写，一方面可使普通用户“无感化”，不因为区块链的引入而造成使用上的困扰，另一方面可以进一步保证系统后台的安全性与可升级性。 （3）兼容扩展 考虑到未来由爱奇艺号平台向全站所有用户开放的潜在需求和区块链技术快速发展的产业趋势，爱奇艺号版权区块链项目充分考虑兼容性与未来的扩展空间。区块链平台应支持共识机制可插拔，区块链底层可替换为不同架构方案，支持区块链分片、分层等功能特性。
区块链特征与原理概要 一、区块链的特征 1-去中介化的信任，这也是反复强调的，不是去中心化而是去中介化，不谋而合。 2-稳定性、可靠性、持续性，因为它是一个分布式的网络架构，没有一个中心节点可以被打击或者攻击，所以在整体的技术布置方面有着更强的稳定性、可靠性和持续性。 3-强安全、共识机制不需要第三方的进入，而是通过一个技术来达到，先前预定的一个技术来达到整个交易的完成。 4-是交易的公开透明和不可篡改性。 以上四点就是重庆金窝窝集团分析出的区块链技术运用的特点。 区块链技术是大数据衍生出来的底层技术，像一个数据库记录所有相关重要数据，那么金窝窝集团研究表示区块链技术的特征有如下有点： 1-去中心化； 2-透明性； 3-开放性； 4-自治性； 5-信息不可篡改； 6-匿名性。 使看到一些争论区块链定义的回答，突然意识到自己这篇解释原理的回答其实是一直是对着比特币撸的，介于区块链的定义业界并没有一个特别明确和唯一的回答，介于比特币目前是区块链最典型且最有影响力的应用之一，理解比特币如何使用区块链后，再去理解其他形式各样的区块链应用就会容易很多。区块链的共识机制各自的优缺点是什么？ 1.用了具有 "哈希链" (下文有解释) 形式的数据结构保存基础数据 2.有多个结点参与系统运行（分布式） 3.通过一定的协议或算法对于基础数据的一致性达成共识（共识协议/算法）。 目前主要包括：PoW、PoS、DPoS，dBFT。 1、PoW即工作量证明 优点： 1)算法简单，容易实现； 2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识； 3)破坏系统需要投入极大的成本； 缺点： 1)浪费能源； 2)区块的确认时间难以缩短； 3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临比特币的算力攻击； 4)容易产生分叉，需要等待多个确认； 5)永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性；
一文讲透区块链技术原理（含算法） 区块链是什么？ “区块链”技术最初是由一位化名中本聪的人为比特币（一种数字货币）而设计出的一种特殊的数据库技术，它基于密码学中的椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）来实现去中心化的P2P 系统设计。但区块链的作用不仅仅局限在比特币上。现在，人们在使用“区块链”这个词时，有的时候是指数据结构，有时是指数据库，有时则是指数据库技术，但无论是哪种含义，都和比特币没有必然的联系。 从数据的角度来看：区块链是一种分布式数据库（或称为分布式共享总账，DistributedShared Ledger），这里的“分布式”不仅体现为数据的分布式存储，也体现为数据的分布式记录（即由系统参与者来集体维护）。简单的说，区块链能实现全球数据信息的分布式记录（可以由系统参与者集体记录，而非由一个中心化的机构集中记录）与分布式存储（可以存储在所有参与记录数据的节点中，而非集中存储于中心化的机构节点中）。 从效果的角度来看：区块链可以生成一套记录时间先后的、不可篡改的、可信任的数据库，这套数据库是去中心化存储且数据安全能够得到有效保证的。 结论：区块链是一种把区块以链的方式组合在一起的数据结构，它适合存储简单的、有先后关系的、能在系统内验证的数据，用密码学保证了数据的不可篡改和不可伪造。它能够使参与者对全网交易记录的事件顺序和当前状态建立共识。 如今的区块链技术概括起来是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术。其实，区块链技术并不是一种单一的、全新的技术，而是多种现有技术（如加密算法、P2P文件传输等）整合的结果，这些技术与数据库巧妙地组合在一起，形成了一种新的数据记录、传递、存储与呈现的方式。简单的说，区块链技术就是一种大家共同参与记录信息、存储信息的技术。过去，人们将数据记录、存储的工作交给中心化的机构来完成，而区块链技术则让系统中的每一个人都可以参与数据的记录、存储。区块链技术在没有中央控制点的分布式对等网络下，使用分布式集体运作的方法，构建了一个P2P的自组织网络。通过复杂的校验机制，区块链数据库能够保持完整性、连续性和一致性，即使部分参与人作假也无法改变区块链的完整性，更无法篡改区块链中的数据。区块链技术涉及的关键点包括：去中心化（Decentralized）、去信任（Trustless）、集体维护（Collectively maintain）、可靠数据库（ReliableDatabase）、时间戳（Time stamp）、非对称加密（AsymmetricCryptography）等。 区块链技术重新定义了网络中信用的生成方式：在系统中，参与者无需了解其他人的背景资料，也不需要借助第三方机构的担保或保证，区块链技术保障了系统对价值转移的活动进行记录、传输、存储，其最后的结果一定是可信的。 区块链技术原理的来源可归纳为一个数学问题：拜占庭将军问题。拜占庭将军问题延伸到互联网生活中来，其内涵可概括为：在互联网大背景下，当需要与不熟悉的对手方进行价值交换活动时，人们如何才能防止不会被其中的恶意破坏者欺骗、迷惑从而做出错误的决策。进一步将拜占庭将军问题延伸到技术领域中来，其内涵可概括为：在缺少可信任的中央节点和
区块链做存证的原理及方式 为什么区块链是好的存证工具 区块链所建立的是一种去中心化的共识机制，这种共识机制结合了数字加密和博弈论，使得参与者无须任何外部强制约束的情况下即自行形成了相互牵制的可信环境。这种可信的环境去除了中心化授权外部的管制的必要性，甚至恰恰建立在互不信任的基础之上，于是这种去中心化、去信任的区块链架构所解决的正是这个充满虚拟与匿名的网络世界的信用与治理问题。 存证证明这是一件很简单的事情，提供票据、通信记录之类的就可以办到，但这些并不严格，因为这些证据都是非常容易被伪造和销毁的。要完成证明，必须依赖强有力的证据链，这个必须是任何人都无法伪造和销毁的，或者说伪造成本是极其高昂近乎不可能。 区块链技术是从比特币系统提炼出来的，具有强大的自保护能力的技术，与其说它是一项技术创新，不如确切的说它是一项规则与技术完美结合的生态系统创新。这个生态系统自带的规则与技术天然解决了保全证据公证遇到的一些根本问题：
（1）第三方身份：区块链技术保全证据，是属于在关系双方之外，建立一个无利益的第三方身份，正如“公证”中的公证员的身份、“私证”中的见证人的身份。 (2)去中心化结构：区块的基础规则之一就是去中心化的结构，即不存在作为中心的硬件或管理机构，不需要也无法人为的进行干预。保全内容被区块链无数的结合点共同控制，有效的防止黑客、捣蛋者们对数据本身进行攻击、篡改。 （3）时间戳证明：每一次存取、变动等行为都会有一个时间戳记录，让每一个行为的时间点有据可查。 （4）证据链举证：区块链技术将每一次行为都保全下来，对行为形成了证据链证据，而非单点证据，有效还原了整个行为的真实过程。 （6）低成本：虽然区块链技术作用很大，但它还是一项低成本的技术，区块链技术本身对硬件的要求不高，也不需要很大的硬件投入，这点在它保全证据公证领域的推广利用方面也是至关重要的。 上面谈到的是区块链在保全证据公证领域的天然优势，这个优势可以用于公
区块链技术的工作原理研究，互联网秩序在哪里? 互联网金融在中国遇到了麻烦，从颠覆者变成了有些破坏性的熊孩子。不是插上互联网的标签就会显灵，金融行业最基本的诚信和风险控制问题仍然在那儿，行业在创新，骗子也在创新。 欧美从来没有人用“互联网金融”这个说法，如果大家讲的是一回事，他们的说法是“金融科技”（FinTech）。欧美政府没有去支持“互联网金融”，但已经有多个国家政府在积极研究、尝试推广一种叫区块链的技术，不仅用于金融、银行、保险、物流、能源等领域，也用于社保医保、知识产权保护等政府服务本身。 区块链源自P2P（不是那个P2P），把需要下载的文件，分成无数碎块，扩散到不同的电脑，这些电脑之间可以分别承担一些碎块的下载，同时彼此传输已经获得的碎块，最终各电脑都可以根据需要合成一个完整的文件。网络视频公司最早大量使用P2P技术，因而也是最早对区块链技术感兴趣的行业。P2P技术实现众多电脑之间点对点的计算、存储、传输，开辟了分布式的存储。 正如网络中的电脑共同维护一个视频文件的完整性，人们通过网络进行交易时，一件数字资产的整个交易过程会被记录在“账本”上，这个账本是由网络中的电脑共同维护的，不掌握在某个机构或者个人手中，而是分布式账本。引用R3公司CTO布朗(RichardGBrown)说的人话：“当账本中加入一批条目时，也加入了上一个批次的索引值，让所有参与者都可以验证账本上所有条目的出处。这些批次就被称为‘区块’，而所有区块在一起则被称为‘区块链’”。 P2P因为最初被广泛用于盗版音乐及影视的下载与传播，而饱受非议，而区域链是比特币的底层技术，比特币也因为“丝绸之路”事件而被一些货币监管机构视为洪水猛兽。但技术是中性的，关键看谁用，怎么用。区块链技术符合开源与分布的互联网和软件技术的大趋势。这些技术带来的分享、高效、民主化、去中心化、基于透明的信任，在互联网普及之后，有广泛的应用前景。 问题来了。非机构化、去中心化、分散化，秩序在哪儿？ 集权式的秩序不需要高度的信任，而分布式的秩序需要高度的信任。信任是最重要的社会资本，由理念、规则、法律、治理等长期积累而成。区块链有助于建立非人格化的信任，为演变出新型的数字经济和网络秩序提供了一种可能。 区块链技术的一个前提，是人们传递信息和建立信任的困境，这被分布式计算数学家称为拜占庭将军问题。区块链技术可以接纳陌生人之间不能建立起信任，称之为“非信任”(trustless），但区块链技术通过对网络上的每一笔交易建立起集体核查的完整数据库，从而建立起算法式信任，解决了陌生人之间不信任的问题。 这种摆脱人格的信任关系，由代码、协议、规则建立，在中国这样一个诚信度不高、金融风险高、金融监管水平不高的经济中，有非常广泛的应用场景，被许多金融技术专家热捧为金融业的下一个大事件，从一定意义，也为中国的互联网金融的健康发展打开了一扇新的大门。
课程名称：区块链技术深度剖析 课程编码： 课程学分：2学分 课程学时：32学时 适用专业：网络空间安全，信息安全 《区块链技术深度剖析》 The Depth of Analysis Blockchain Technology 教学大纲 一、课程性质与教学目标 性质：本课程属于网络空间安全专业的兴趣选修课程。本课程的主要目的是让学生学习和了解区块链的起源、发展以及各行业的应用需求；理解和掌握区块及链、密码技术、共识机制、激励机制、智能合约、P2P网络等的基本原理和实践应用，掌握比特币源码及典型密码算法的应用；领会区块链中安全机制的设计思想、区块链未来的应用价值和发展趋势。 教学目标：让学生掌握区块链中安全设计与分析的基础知识，培养其应用区块链原理，准确分析各行业中存在的去中心化信任、公开透明、不可篡改、不可伪造以及跟踪溯源等安全问题，设计和使用区块链技术解决各行业应用问题。二、教学基本内容及基本要求 通过课堂教学结合实践应用使学生了解区块链的发展及其研究的主要内容，掌握区块链的主要知识体系、基本理论；学会使用典型的密码算法，解决各行业应用的安全问题；通过课堂讲解、讨论和学生课下阅读、思考以及上机调试代码，了解区块链在各行业中的应用需求，能够把密码思想融入到社会生活中，把密码工具应用到区块链系统中，解决一些实际问题。 第1章区块链概述 （一）基本要求 1、掌握：区块链安全思想，区块链分类，区块链技术原理； 2、理解：区块链和信息安全、密码技术的关系； 3、了解：区块链的发展史、能解决的行业问题以及未来的发展趋势。（二）教学及考核内容 1.1 构建信任社会 1.2 区块链与密码学 1.3 区块链技术原理
区块链技术基本原理 区块链技术基本原理要理解清楚就必须去深入的了解它，区块链技术基本原理也是随着各方面的应用而越来越清晰，区块链概念在国内逐渐热了起来。具有去中心化、无须中心信任、不可篡改和加密安全特点的区块链技术正在走进政府决策、金融机构、大型企业的视野，至少已在数字货币、支付清算、信贷融资、金融交易、证券、保险、租赁等七个领域从理论探讨走向实践应用。 互联网诞生最初，最早核心解决的问题是信息制造和传输，我们可以通过互联网将信息快速生成并且复制到全世界每一个有着网络的角落，但是它尚始终不能解决价值转移和信用转移。这里所谓的价值转移是指，在网络中每个人都能够认可和确认的方式，将某一部分价值精确的从某一个地址转移到另一个地址，而且必须确保当价值转移后，原来的地址减少了被转移的部分，而新的地址增加了所转移的价值。这里说的价值可以是货币资产，也可以是某种实体资产或者虚拟资产（包括有价证券、金融衍生品等）。而这操作的结果必须获得所有参与方的认可，且其结果不能受到任何某一方的操纵。 在目前的互联网中也有各种各样的金融体系，也有许多政府银行提供或者第三方提供的支付系统，但是它还是依靠中心化的方案来解决。所谓中心化的方案，就是通过某个公司或者政府信用作为背书，将所有的价值转移计算放在一个中心服务器（集群）中，尽管所有的计算也是由程序自动完成，但是却必须信任这个中心化的人或者机构。事实上通过中心化的信用背书来解决，也只能将信用局限在一定的机构、地区或者国家的范围之内。由此可以看出，必须要解决的这个根本问题，那就是信用。所以价值转移的核心问题是跨国信用共识。 在如此纷繁复杂的全球体系中，要凭空建立一个全球性的信用共识体系是很难的，由于每个国家的政治、经济和文化情况不同，对于两个国家的企业和政府完全互信是几乎做不到的，这也就意味着无论是以个人抑或企业政府的信用进行背书，对于跨国之间的价值交换即使可以完成，也有着巨大的时间和经济成本。但是在漫长的人类历史中，无论每个国家的宗教、政治和文化是如何的不同，唯一能取得共识的是数学（基础科学）。因此，可以毫不夸张的说，数学（算法）是全球文明的最大公约数，也是全球人类获得最多共识的基础。如果我们以数学算法（程序）作为背书，所有的规则都建立一个公开透明的数学算法（程序）之上，能够让所有不同的人群获得共识。 2016年区块链技术在国内的发展 布比区块链是已经商用的区块链。布比共覆盖7大领域：交易所、积分（数倍积分、格格积分）、股权众筹（金股链等）、供应链金融（钱香等）、供应链（已经与物链达成合作）、珠宝防伪等。布比在基金中承担“LP”的角色，帮基金鉴别与区块链相关的公司并进行投资。目前通过布比区块链获得的天使投资平均金额大约为300万，平均估值4000万以上。 互联网将使得全球之间的互动越来越紧密，伴随而来的就是巨大的信任鸿沟。目前现有的主流数据库技术架构都是私密且中心化的，在这个架构上是永远无法解决价值转移和互信问题。所以区块链技术有可能将成为下一代数据库架构。通过去中心化技术，将能够在大数据的基础上完成数学（算法）背书、全球互信这个巨大的进步。 区块链技术作为一种特定分布式存取数据技术，它通过网络中多个参与计算的节点开共
区块链技术培训材料
目录 CONTENT 1、你听过的区块链 2、现实世界存在的问题 3、区块链起源及定义 4、区块链应用 5、区块链技术
你听过的区块链-比特币 比特币价格从诞生时的一美元兑换1300比特币，到峰值时2万多美元兑换1个比特币 -去中心化 -数量一定，上限2100万 -本身不具备任何价值
你听过的区块链-比特币的挖矿 ◆挖矿是参与维护比特币网络的节点，通过协助生成新区块来获取一定量新增的比特币。 ◆当用户发布交易后，需要有人将交易进行确认，写到区块链中，形成新的区块。通过挖矿，每10 分钟左右生成一个不超过1 MB 大小的区块（记录了这10 分钟内发生的验证过的交易内容），串联到最长的链尾部， ◆每个区块的奖励一开始是50 个比特币，每隔21 万个区块自动减半，现阶段是12.5，最终比特币总量稳定在2100 万个。 ◆比特币采用了工作量证明Proof of Work（PoW）的机制来实现共识
你听过的区块链-ICO ICO，全称Initial Coin Offering，意为“首次代币发行”，可以说是以币换币：发行的是区块链项目的代币，投资者通常用币圈认知度最高的比特币或以太币去兑换。 但ICO本质上就是：通过一个还没有产品 落地的项目计划，出售项目代币来筹集资 金的金融行为。其基本流程是：项目方写 几页白皮书，发行新的代币，出售其中一 部分，以兑换价值几千万甚至上亿的比特 币或以太币。
你听过的区块链-颠覆传统 互联网（信息去中心化）已 颠覆世界,区块链（信用去 中心化）却要颠覆互联网 区块链时代一旦降临，就将 颠覆我们现在所有的认知， 我们将跨入一个全新的时代， 一个不再有信任危机的时代
区块链技术原理 区块链是什么？ “区块链”技术最初是由一位化名中本聪的人为比特币（一种数字货币）而设计出的一种特殊的数据库技术，它基于密码学中的椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）来实现去中心化的P2P系统设计。但区块链的作用不仅仅局限在比特币上。现在，人们在使用“区块链”这个词时，有的时候是指数据结构，有时是指数据库，有时则是指数据库技术，但无论是哪种含义，都和比特币没有必然的联系。 从数据的角度来看：区块链是一种分布式数据库（或称为分布式共享总账，DistributedShared Ledger），这里的“分布式”不仅体现为数据的分布式存储，也体现为数据的分布式记录（即由系统参与者来集体维护）。简单的说，区块链能实现全球数据信息的分布式记录（可以由系统参与者集体记录，而非由一个中心化的机构集中记录）与分布式存储（可以存储在所有参与记录数据的节点中，而非集中存储于中心化的机构节点中）。从效果的角度来看：区块链可以生成一套记录时间先后的、不可篡改的、可信任的数据库，这套数据库是去中心化存储且数据安全能够得到有效保证的。 结论：区块链是一种把区块以链的方式组合在一起的数据结构，它适合存储简单的、有先后关系的、能在系统内验证的数据，用密码学保证了数据的不可篡改和不可伪造。它能够使参与者对全网交易记录的事件顺序和当前状态建立共识。 如今的区块链技术概括起来是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术。其实，区块链技术并不是一种单一的、全新的技术，而是多种现有技术（如加密算法、P2P文件传输等）整合的结果，这些技术与数据库巧妙地组合在一起，形成了一种新的数据记录、传递、存储与呈现的方式。简单的说，区块链技术就是一种大家共同参与记录信息、存储信息的技术。过去，人们将数据记录、存储的工作交给中心化的机构来完成，而区块链技术则让系统中的每一个人都可以参与数据的记录、存储。区块链技术在没有中央控制点的分布式对等网络下，使用分布式集体运作的方法，构建了一个P2P的自组织网络。通过复杂的校验机制，区块链数据库能够保持完整性、连续性和一致性，即使部
万字长文深入浅出讲述区块链技术细节和运行原理 本文不讨论区块链的上层应用方案，只阐述区块链本身的原理和运行机制。 1. 区块链起源 2015年中国电子商务交易额达20.8万亿，同比增长27%，其中实物商品网上零售额为32424亿元，同比增长31.6%，高于同期社会消费品零售总额增速20.9个百分点，占社会消费品零售总额(30.0931万亿元)的10.8%。 为解决互联网贸易中买卖双方的信任问题(存在潜在的退款可能)，催生了支付宝等第三方支付机构作为信用中介。第三方中介的存在，虽然保证了商品和资金的正常交割，同时也增加了交易成本，本应归属于客户的大量的沉淀资金收益被计入中介机构，贸易效率也受到了一定的影响。而在使用物理现金的情况下，遵循的是一手交钱一手交货的准则，并不需要第三方信用中介的存在。 基于以上现状和问题，中本聪在2009年提出了一种基于严格数学算法的电子现金系统，使得任何达成一致的双方能够直接进行支付，而不需要第三方中介的参与。 自1983年D.Chaum发表第一篇电子现金论文以来，在电子现金方面的研究一直没有间断过。1980和1990年代的匿名电子现金协议，大部分是以乔姆盲签技术(Chaumian blinding)②为基础的。这些电子现金协议提供具有高度隐私性的货币，但是这些协议都没有流行起来，因为它们都依赖于一个中心化的中介机构。1998年，戴伟(Wei Dai)的b-money首次引入了通过解决计算难题和去中心化共识创造货币的思想，但是该建议并未给出如何实现去中心化共识的具体方法。2005年，芬尼(Hal Finney)引入了“可重复使用的工作量证明机制”(reusable pr oofs of work)概念，它同时使用b-money的思想和Adam Back提出的计算困难的哈希现金(Hashcash)难题来创造密码学货币。但是，这种概念再次迷失于理想化，因为它依赖于可信任的计算作为后端。 因为货币是先申请后应用，交易的顺序至关重要，所以去中心化的货币需要找到实现去中心化共识的方法。比特币以前的所有电子货币协议所遇到的主要障碍是，尽管对如何创建安全的拜占庭问题容错(Byzantine-fault-tolerant)多方共识系统的研究已经历时多年，但是上述协议只解决了问题的一半。这些协议假设系统的所有参与者是已知的，并产生如“如果有N方参与到系统中，那么系统可以容忍N/4的恶意参与者”这样形式的安全边界。然而这个假设的问题在于，在匿名的情况下，系统设置的安全边界容易遭受攻击，因为一个攻击者可以在一台服务器或者僵尸网络上创建数以千计的节点，从而单方面确保拥有多数份额。 中本聪的创新是引入这样一个理念：将一个非常简单的基于节点的去中心化共识协议与工作量证明机制结合在一起。节点通过工作量证明机制获得参与到系统的权利，每十分钟将交易打包到“区块”中，从而创建出不断增长的区块链。拥有大量算力的节点有更大的影响力，但获得比整个网络更多的算力比创建一百万个节点困难得多。尽管比特币区块链模型非常简陋，但是实践证明它已经足够好用了。 基于如上原因，再加上比特币的存量有限，不能随意增发，不需要依靠法币背书，代码开源等特点，造就了比特币的迅猛发展。
区块链技术与应用
北京大学肖臻老师《区块链技术与应用》公开课 第一节：绪论 第二节：密码学原理 crypto-currency 一、cryptographic hash function 性质;1 collision resistance(hash碰撞) 指H(x)=H(y)，而x≠y 对于哈希函数，哈希碰撞是常见的，但是要人为的制造哈希碰撞几乎是不可能的 例子：H(m)，m为message，如果m被人篡改，那么H(m)会发生改变。 ps:哈希弱碰撞目前是无法被数学证明的，但与此同时，我们还没有很好的办法人为制造哈希碰撞。 可是对于不同类型的哈希函数其安全性随着计算机科学和数学方法的进步，也是有可能被破解的，例如MD5 性质2 hiding 指哈希函数的计算不可逆，对于给定x可以计算H(x)，可是我们几乎不可能从H(x)反推出x. digital commitment/digital equivalment of a sealed envelope 由于预测本身可能会影响结果，需要一种方法在预测结果不能提前公开的情况下，保证预测结果的真实性。 将预测x的哈希值公开，待到结果出现时再公开预测以检验预测与实际是否相符。 在实际操作中，也有将x和随机数一起做HASH以保证取值的分布足够离散。
比特币中的哈希函数所需性质： 性质3 puzzle friendly 指除了遍历以外，没有任何办法可以做出哈希碰撞，这样才可以作为挖矿证明，然而想验证一个人的挖矿证明却是非常快捷的，因为只需要计算一次哈希函数值就可以了。 比特币中所使用的哈希函数为：SHA256——Secure Hash Algorithm 二、数字签证 1.public key private key asymmetric encryption algorithm 非对称加密算法 由于区块链系统是完全公开的，所以并不需要公私钥对进行保密通信，而是进行数字签名，以验证自己的身份，即私钥加密，公钥解密 对于256位的公私钥对，很难有两个账户拥有完全相同的公私钥对，所以很难通过产生公私钥对再比对的方法来冒名他人。 第三节数据结构 一、hash pointers 区块链(block chain)是最基本的数据结构，他和普通的链表的区别在于，使用hash pointers 取代了普通的指针 genesis block:创世纪块，指第一个区块 most recent block 指最后一个产生的区块