區(qū)塊鏈：密碼共識原理、產(chǎn)業(yè)與應用

1  區(qū)塊鏈與密碼共識 1

1.1  區(qū)塊鏈與密碼共識 2

1.1.1  區(qū)塊鏈是一種經(jīng)濟組織模式 3

1.1.2  區(qū)塊鏈是一種去中心化的經(jīng)濟組織模式 4

1.1.3  區(qū)塊鏈適用于大規(guī)模的經(jīng)濟活動組織 4

1.1.4  區(qū)塊鏈是由一組技術實現(xiàn)的 5

1.2  對區(qū)塊鏈的常見誤解 5

1.2.1  把狹義的“區(qū)塊鏈”技術等同于區(qū)塊鏈這種經(jīng)濟組織模式 6

1.2.2  把區(qū)塊鏈技術的局部運用等同于區(qū)塊鏈這種經(jīng)濟組織模式 6

1.2.3  強調(diào)區(qū)塊鏈的技術屬性而忽視其經(jīng)濟、社會與文化屬性 7

1.2.4  夸大區(qū)塊鏈去中心化的作用和影響 8

1.3 “區(qū)塊鏈”應稱為“密碼共識” 9

1.3.1  分布式共識才是區(qū)塊鏈的基本特征 10

1.3.2  非對稱密碼是分布式共識實現(xiàn)的核心技術 11

1.4  密碼共識的本質(zhì)是市場機制的升級 13

1.4.1  非對稱密碼使產(chǎn)權(quán)更明晰 13

1.4.2  分布式共識使市場更有序 13

1.4.3  密碼共識弱化了市場的中心節(jié)點 14

1.4.4  密碼共識是更加有序競爭的市場機制 14

1.5  密碼共識市場經(jīng)濟的兩大基石 15

1.5.1  基石一：無邊界價值流通體系 15

1.5.2  基石二：無中心公共信息平臺 16

1.6  密碼共識有利于完善政府的經(jīng)濟職能 17

1.6.1  政府與市場是互補共生的兩種經(jīng)濟組織模式 18

1.6.2  密碼共識機制對政府經(jīng)濟職能提出更高要求 18

1.6.3  密碼共識能提高政府服務市場的效率 19

1.6.4  密碼共識機制能提高政府行政機制的運行效率 19

1.6.5  密碼共識機制能有效推進反腐倡廉 19

1.7  密碼共識應用的前景 20

1.7.1  密碼共識搭建市場基礎設施 20

1.7.2  密碼共識搭建行業(yè)基礎設施 22

1.7.3  密碼共識搭建企業(yè)商業(yè)生態(tài) 23

2  密碼共識的核心技術 25

2.1  分布式賬本 26

2.2  哈希函數(shù) 29

2.3  區(qū)塊鏈 32

2.4  非對稱密碼 35

2.4.1  比特幣的地址和私鑰 36

2.4.2  比特幣支付的實現(xiàn)過程 38

2.5  工作量證明 39

2.6  密碼共識的基本邏輯 44

2.7  核心技術進階 45

2.7.1  進階1：私鑰、公鑰與地址 45

2.7.2  進階2：組織區(qū)塊內(nèi)部交易的默克爾樹（Merkle Tree） 47

2.7.3  進階3：一個真實的區(qū)塊 47

2.7.4  進階4：比特幣的交易模式UTXO 48

2.7.5  進階5：一個真實的交易 49

2.7.6  進階6：分叉與最長鏈原則 51

3  密碼共識的重要技術演進 54

3.1  POS（權(quán)益證明） 55

3.1.1  設計思路 55

3.1.2  設計理念的優(yōu)勢 56

3.1.3  POS機制的主要問題 58

3.2  DPOS（委托權(quán)益證明） 59

3.2.1  設計思路 59

3.2.2  設計理念的優(yōu)勢 60

3.2.3  DPOS的具體應用 61

3.3  智能合約 62

3.3.1  什么是智能合約 63

3.3.2  智能合約的本質(zhì) 64

3.3.3  智能合約的工作原理 66

3.3.4  智能合約面臨的挑戰(zhàn) 68

3.3.5  智能合約應用案例 69

3.4  側(cè)鏈 74

3.4.1  什么是側(cè)鏈技術 74

3.4.2  技術原理 75

3.4.3  側(cè)鏈典型應用案例 79

3.5  DAG鏈 81

3.5.1  DAG的性質(zhì) 81

3.5.2  DAG鏈的工作原理 82

3.5.3  DAG鏈的共識機制 84

3.5.4  DAG鏈的應用 86

4  密碼共識資產(chǎn)譜系 88

4.1  密碼貨幣相關概念 89

4.2  參數(shù)修改幣 91

4.3  共識改進幣 92

4.3.1  POS（權(quán)益證明）共識——點點幣PPCoin 93

4.3.2  DPOS（委托權(quán)益證明）——比特股Bitshare 93

4.4  功能拓展幣 94

4.4.1  交易功能：BTS 94

4.4.2  匿名功能：Dash、Zcash、Monero 95

4.4.3  多層協(xié)議：ColoredCoins與MasterCoin 97

4.5  開發(fā)平臺 98

4.5.1  以太坊（Ethereum，ETH） 98

4.5.2  量子鏈QTUM 101

4.5.3  EOS 102

4.6  分叉幣 105

4.6.1  比特幣分叉的緣由 105

4.6.2  歷史性分叉：比特幣現(xiàn)金（BCH） 107

4.6.3  分叉幣的興起 109

4.7  中心化密碼貨幣 110

4.7.1  央行密碼貨幣 111

4.7.2  瑞波幣 113

4.8  無幣區(qū)塊鏈應用 114

4.8.1  比特信（Bitmessage） 114

4.8.2  超級賬本 115

4.8.3  金鏈盟 115

4.8.4  無幣對密碼共識機制的影響 116

5  密碼共識產(chǎn)業(yè)生態(tài) 119

5.1  基礎產(chǎn)業(yè) 120

5.1.1  技術開發(fā) 120

5.1.2  礦業(yè) 121

5.1.3  公鏈與開發(fā)平臺 123

5.2  流通產(chǎn)業(yè) 124

5.2.1  錢包 124

5.2.2  交易所 127

5.2.3  匯兌商 131

5.2.4  商戶與電商平臺 133

5.3  應用產(chǎn)業(yè) 134

5.3.1  金融應用 135

5.3.2  物聯(lián)物流 136

5.3.3  信息存證 136

5.3.4  數(shù)字市場 137

5.3.5  公共服務 138

5.4  服務產(chǎn)業(yè) 138

5.4.1  資訊 139

5.4.2  教育 140

5.4.3  社群 142

5.4.4  投資（針對區(qū)塊鏈的創(chuàng)投基金） 143

6  密碼共識基礎設施 146

6.1  貨幣 147

6.1.1  實物貨幣 147

6.1.2  鑄幣 148

6.1.3  信用創(chuàng)造貨幣 148

6.1.4  紙幣 148

6.1.5  法幣 149

6.1.6  密碼貨幣 150

6.2  開發(fā)平臺：以太坊 151

6.2.1  以太坊基礎入門 151

6.2.2  數(shù)據(jù)存儲 152

6.2.3  智能合約 153

6.2.4  以太坊虛擬機 154

6.2.5  以太坊工作原理 156

6.2.6  智能合約范例：收益共享 158

6.3  操作系統(tǒng)EOS 159

6.3.1  EOS基礎入門 160

6.3.2  EOS的共識算法 160

6.3.3  EOS與以太坊對比 161

6.4  文件系統(tǒng)IPFS 162

6.4.1  IPFS基礎入門 163

6.4.2  IPFS解決方案 164

6.4.3  IPFS的技術架構(gòu) 165

6.4.4  IPFS與區(qū)塊鏈 168

6.4.5  Filecoin 169

6.4.6  IPFS的應用 170

6.5  Hyperledger 171

6.5.1  Hyperledger項目 172

6.5.2  體系結(jié)構(gòu) 173

6.5.3  超級賬本的典型需求 174

6.6  BaaS 176

6.6.1  騰訊云區(qū)塊鏈服務 176

6.6.2  亞馬遜AWS區(qū)塊鏈服務 177

6.6.3  R3 Corda區(qū)塊鏈服務 178

6.6.4  IBM-BaaS 178

6.6.5  微軟Azure區(qū)塊鏈服務與Coco平臺 180

7  密碼共識在金融保險領域的應用 182

7.1  跨境支付與結(jié)算 183

7.1.1  當前銀行國際結(jié)算業(yè)務痛點 183

7.1.2  基于去中心化密碼貨幣的跨境匯兌方案 184

7.1.3  基于聯(lián)盟鏈的跨境結(jié)算方案 186

7.1.4  基于中心化密碼貨幣的跨境結(jié)算方案 188

7.2  保險 189

7.2.1  密碼共識機制解決保險業(yè)難題 189

7.2.2  陽光保險的“飛常惠航空意外險” 191

7.2.3  泰康保險基于超級賬本的積分管理平臺 192

7.2.4  安盛保險基于以太坊的自動理賠航空意外險Fizzy 193

7.2.5  中國人壽等7家保險公司區(qū)塊鏈應用 193

7.3  供應鏈金融 195

7.3.1  供應鏈金融的產(chǎn)業(yè)特征 196

7.3.2  供應鏈金融的商業(yè)痛點 196

7.3.3  密碼共識解決供應鏈金融痛點的邏輯 198

7.3.4  密碼共識在供應鏈金融中的應用案例 199

8  密碼共識在信息存證領域的應用 202

8.1  身份認證 203

8.1.1  生物識別技術＋區(qū)塊鏈：提高身份識別準確度 204

8.1.2  大數(shù)據(jù)＋區(qū)塊鏈：擴大身份認證范圍 204

8.1.3  區(qū)塊鏈＋新社會架構(gòu)：提高身份認證效率 205

8.1.4  區(qū)塊鏈＋身份認證接口：有效保護個人隱私所有權(quán) 205

8.2  資格認證 206

8.2.1  HIberton學校的學歷認證 206

8.2.2  伊利諾伊州醫(yī)療服務提供商資格認證 207

8.2.3  麻省理工大學的學術認證 207

8.2.4  深圳沃通的電子認證服務 208

8.3  個人征信 208

8.3.1  密碼共識機制 + 個人征信 209

8.3.2  信鏈：去中心化征信平臺 210

8.4  版權(quán)保護 211

8.4.1  版權(quán)保護面臨的主要問題 211

8.4.2  密碼共識加強版權(quán)保護 213

8.4.3  案例：紙貴 215

8.4.4  案例：Blinded 216

8.4.5  Primas 216

8.4.6  INK 217

8.4.7  UIP 218

8.4.8  Monegraph 218

8.4.9 “我想我享”與中國平安的10億元保額計劃 219

8.5  信息交易 219

8.5.1  信息交易領域的痛點 219

8.5.2  密碼共識重構(gòu)信息交易體系 221

8.5.3  公信寶的基本功能 221

8.5.4  公信鏈（GXChain）的共識機制 223

8.5.5  GXS的經(jīng)濟模型 224

8.6  會計審計 224

8.6.1  區(qū)塊鏈重建財務會計信息系統(tǒng) 224

8.6.2  管理會計應用區(qū)塊鏈 225

8.6.3  區(qū)塊鏈審計 227

9  密碼共識在物流、物聯(lián)領域的應用 233

9.1  物流系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)應用密碼共識的邏輯 234

9.1.1  密碼共識在物流領域的應用邏輯 234

9.1.2  密碼共識在物聯(lián)網(wǎng)領域的應用邏輯 236

9.1.3  物聯(lián)、物流與密碼共識的協(xié)同 237

9.2  物聯(lián)網(wǎng) 239

9.2.1  華為智能硬件 239

9.2.2  中興移動智能井蓋 239

9.2.3  MTC 240

9.3  共享云存儲 240

9.3.1  鏈克與玩客云 241

9.3.2  鏈克的產(chǎn)生 242

9.3.3  鏈克的功能 242

9.4  防偽溯源 242

9.4.1  案例：京東品質(zhì)溯源防偽聯(lián)盟 243

9.4.2  案例：眾安科技的區(qū)塊鏈步步雞 244

9.4.2  案例：螞蟻金服做茅臺酒的區(qū)塊鏈防偽溯源 245

9.5  物流運輸 245

9.5.1  案例：天貓區(qū)塊鏈跨境物流 246

9.5.2  案例：沙師弟區(qū)塊鏈物流 246

參考文獻 248