博士论文怎么写区块链

zhousys 区块链知识 2023-10-03 00:47 762

摘要:博士论文怎么写区块链㈠区块链的研究方向区块链当前的主要研究方向集中在共识机制,隐私保护,应用,智能合约,监管等几个主要的方向,其中当前大部分论文都是以应用为主...

博士论文怎么写区块链

㈠ 区块链的研究方向

区块链当前的主要研究方向集中在共识机制,隐私保护,应用,智能合约,监管等几个主要的方向,其中当前大部分论文都是以应用为主要研究的对象,分别在物联网、医疗、物流等供应链当中进行应用型系统研究,而其他的广泛性的研究则是基于比特币、币、以太坊等公链之上进行研究。

㈡ 区块链毕业设计开题报告

课题研究的背景:

随着现代科技与信息产业的发展,现阶段,第四次工业革命初见端倪,全球即将进入一个以互联网、人工智能等新技术为核心的科技时代,同时,区块链技术应运而生,成为国际众多政府与行业关注的热点对象。区块链技术已经被视为继蒸汽机、电力、信息和互联网科技之后,最有潜力触发第五轮颠覆性革命浪潮的核心技术。过去10年,在政府与政策的大力支持下,我国公益慈善事业的发展形势较为乐观。然而随着慈善规模不断发展扩大,我国公益事业逐渐显露了一些弊端。传统的公益事业存在的最大问题是公信力不足,存在慈善组织内部管理不健全、成本高等问题,但目前许多互联网公益服务公司正积极利用区块链这一新技术解决该问题。区块链技术具有去中心化、信息可追溯且不可篡改、公开透明、智能合约等特点,能够弥补传统公益事业中存在的信息不透明、管理效率低等不足, 区块链技术进入公益事业,将为慈善行业带来新的发展契机。

课题研究的主要内容: 本课题主要包括以下三个方面的内容:

[if !supportLists]一、[endif]区块链技术与公益结合会出现的问题并解决。

[if !supportLists]二、[endif]基于区块链技术做一个公益查询网页

[if !supportLists]三、[endif]对该查询系统应用问题及阐述

课题研究的目的:

我国公益规模不断的发展扩大,随之而来我们的弊端也被显露出来,公信力不足,慈善组织缺乏管理,而利用区块链技术可以达到解决这问题的效果。该技术会在捐赠流程中实行数据和行为的全程跟踪,存证,实现公益链的完整公开,使捐赠者进行有效监督,避免了效率低,资金流向明确等缺点,为公益项目控股风险,提升公信力和公益项目的透明度,促进公益项目的发展与进步,增强了人与人的信任。公益性企业根据区块链系统的属性与特点,可以在公益流程中实行数据与行为的全周期跟踪、存证与审计,使公益项目参与各方能够对该项目进行全程跟踪及有效监督, 避免公益中因人为降低效率的缺点,从而为公益项目提供控制风险、判断效果的理性方法, 提升公益事业的透明度,促进公益发展。

  课题研究的意义: 本课题拟在区块链技术的基础上,结合我国公益事业发展实际,做出关于公益事业捐赠的追踪,公开透明的系统。通过对区块链技术和慈善事业业务的深入分析, 我们发现区块链技术对解决公益透明性问题有着天然优势。区块链技术可理解为是一种分布式的记账方式,可记录所有交易信息并确保无法篡改,这就决定了凡需要公正、公平、诚信的地方,区块链都有很大的技术发挥空间。同时,智能合约的加入直接解决了专款专用这一业务难题。

    最终将会实现公民之间信任增强,捐赠渠道速度加快,推动社会捐助事业的发展

二、文献综述 (国内外相关研究现况和发展趋向)

[if !supportLists] (一) [endif] 国外区块链相关产业现状

  中欧在区块链产业政策中逐渐占领全球,欧盟在2018年2月已成立欧洲区块链观察论坛,主要职责包括:政策确定,产学研联动,跨国境BaaS

  (Blockchain as a Service)服务构建,标准开源制定等,组在Horizon2020投入 500万欧作为区块链研发基金(在2018年12月19日前),预计三年内(2018-2020) 区块链方面投资将达到3.4亿欧元。美国则由于各州之间政策不一,虽然区块链在美国初创企业中仍然是热潮,产业政策推动-直较慢。中东地区以迪湃为首在引|领区块链的潮流,由政府牵头,企业配合以探索区块链的新技术应用。亚太区域日韩也相对活跃,日本以NTT为主,政府背后提供支撑,韩国以金融为切入点探索区块链应用。主义也时刻在威胁着中国社会的各个领域。综观国外主要发达国家新媒体文化的发展现状,总结经验,吸取教训,对中国新媒体文化发展有一定的启示。

[if !supportLists] (二) [endif] 国内新媒体研究现状

     中国国务院印发《“十三五”国家信息化规划》,区块链与大数据、人工智能、机器深度学习等新技术,成为国家布局重点。中国人民银行印发了《中国金融业信息技术"十三五”发展规划》,明确提出积极推进区块链、人工智能等新技术应用研究,并组织进行国家数字货币的试点。在2017年10月,工信部发布《中国区块链技术和应用发展白皮书》,这是首个落地的区块链官方指导文件。

各地政府,特别是沿海地区纷纷成立区块链实验地、研究院。前,深圳、杭州、广州、贵阳等地政府都在积极建立区块链发展专区,给予特别扶植政策。中广州在2017年12月正式发布广州区块链10条策略,在黄浦区和开发区打造区块链企业技术创新区。深圳在2018年3月由深圳市经济贸易和信息化委员会发布《市经贸信息委关于组织实施深圳市战略性新兴产业新一代信息技术信息安全转型201 8年第二批扶持计划的通知》,区块链在扶持方向之列,这是继广州、贵阳、鸽杭州之后,国内第5个地方政府,出台的关于区块链的扶持政策。

( 三)区块链在开源领域的现状

    超级账本(Hyperledger)

超级账本(Hyperledger)是由Linux基会于2015年发起的推进区块链数字技术和交易验证的开源项目,吸引了包括IBM,英特尔,Fujitsu,UPS,Cisco,华为,Redhat,Oracle,三星,腾讯云,网络金融等众多公司参与,目前已经有超过200家会员单位,Aache基金会创始人BranBehlendorf担任账本项目的执行董事。

  超级账本项目的目标是让成员共同合作,共建开放平台,满足来自多个不同行业的用户案例并简化业务流程。流程账本旗下有多个区块链平台项目,包括BIM贡献的Fabric项目,Intel贡献的Sawtooth项目,以及Iroha,Burrow,Indy等。

区块链在标准领域的发展现状

ITU-T

ITU-T (国际电信联盟标准化组织)于2016至2017年初,SG16 (Study Group)、SG17和SG20分别启动了分布式账本的总体需求、安全,以吸在物联网中的应用研究。成立三个焦点组Focus Group (分布式账本焦点组(FG DLT)、数据处理与管理焦点组(FG DPM) )、法定数字货币焦点组(FG DFC) ), 分别针对区块链与分布式账本技术应用与服务研究,基于区块链建立可信任的物联网和智慧城市数据管理框架,基于数字货币的区块链应用展开标准化工作。华为担任分布式账本焦点组(FG DLT)架构组主席和数据处理与管理焦点组(FGDPM)区块链组主席。

CCSA (中国通信标准化协会)两个委员会分别成立了子组和项目:

CCSA TC10 (物联网技术工作委员会) 2017年10月成立物联网区块链子组:负责区块链技术在物联网及其涵盖的智慧城市、车联网、边缘计算、物联网大数据、物联网行业应用、物流和智能制造等领域的应用研究与标准化,由中国联通技术专家担任组长,华为技术专家担任副组长。  

CCSA TC1 (互联网与应用技术工作委员会)下区块链与大数据工作组完成两个区块链行业标准:《区块链: 第1部分区块链总体技术要求》和《区块链:第2部分评价指标和评测方法》,华为积极参与其中。

JPEG

201 8年2月第78届JPEG会议期间,JPEG委员会组织了关于区块链和分布式账本技术及其对JPEG标准影响的特别会议。考虑到区块链和分布式账本等技术对未来多媒体的潜在影响,委员会决定成立一个特设小组在多媒体环境下探索与区块链技术相关的用例和标准化需求,歧持专注于图像和多媒体应用的标准化工作。

IETF

在2017年6月lETF99会议上成立"Decentralized Internet  Infrastructure ProposedRG

(Research Group),计划研究区块链架构和相应的标准,201 8年IETF在区块链上将可能更多的关注区块链的互联互通的标准的落地发展。

 

三、拟采取的研究方法(方案、技术路线等)和可行性论证

本课题主要研究区块链技术的应用于慈善捐赠的结合采取的研究方法:

1、以文献资料法收集相关理论,以信息检索、筛选等方法收集文献资料及其相关理论,来了区块链技术的现状,掌握区块链去中心化技术。

2、以理论与实际相结合的方法,将该技术与公益事业结合起来。完成对系统的改进。

3、采用对比分析的方法,从国内外两个方面讨论新媒体运营发展现状,以及我国新媒体运营模式发展的现存问题,并展望该技术领域的发展前景。

可行性论证:

1、技术可行性,本课题所涉及的研究目标,在国内外已经有相当多的理论基础。通过文献调查,可以了解到实际的、可靠的、有用的信息数据,实际要求的难度不大。

2、经济可行性,本课题的研究,可以通过网络和图书馆查阅文献资料,方便可行,不需要很多的经济消耗,所以,从经济的角度,完全可行。

3、操作可行性,本课题要求对区块链技术与公益的结合特别是追溯这些方面应用,对关于此课题的毕业设计的系统的全面解析,能够通过对既有文献的学习和既有资料文档的研习,利用自己搜集的数据,进行整理和分析,学以致用,完整的完成本次课题。从可操作性的角度来讲,完全可行。

四、预期结果(或预计成果)

1、通过对资料的研究,明确区块链技术的相关概念,熟练运用dapp,制作出网页。

2、通过对分布式应用,制作出可以使大众快速浏览与了解公益进程的系统为我国公益事业进一步发展增加便利。

3、希望我能够从这次论文的撰写的过程中不断学习,不断进步。能够掌握区块链的相关的知识,对自己以后的事业能有所帮助。

㈢ 区块链的层级结构(什么是区块链的Layer0/1/2)

分层结构是区块链处理数据和运行的基础。

为了寻找到区块链的可扩展性方案,学术研究领域(通常论文中)所指的区块链被分为三层:Layer0、Layer1和Layer2。

通常,区块链系统主要分为:应用层、激励层、共识层、网络层和数据层,共六层,主要体现在初期的比特币系统上。随着智能合约的产生,在应用层和激励层之间加入了合约层,主要体现在以太坊系统中。

对于每一层的内容如上图所示,但在具体的不同系统中所使用的技术可能并不相同,比如共识层主要完成节点之间的共识,除了工作量证明机制(Proof of Work)还有权益证明机制(Proof of Stake)和拜占庭容错机制( Byzantine Fault Tolerance(BFT)等方式。

数据层、网络层、共识层三者构成了区块链层级的底层基础,也是区块链必不可少的三个元素,缺少任何一个都无法称之为真正的区块链技术。

区块链分层结构对应到OSI体系7层模型和TCP/IP 4层模型下的对比如下图所示。

如果我们再聚焦TCP/IP的四层,特别是上面的「应用层」的话,我们会看到,有可能区块链是把原来只专注于信息传递的应用层,分出来一个专门用于价值转移的新层。因此,我们可以认为TCP/IP四层拆分成了五层,将区块链视为TCP/IP的一层:价值层。

一般认为比特币、以太坊、EOS是区块链1.0、2.0、3.0的代表,如果去看它们的分层也很有意思:

从比特币到以太坊,增加了合约层。从以太坊到EOS,因为采用DPOS,激励层实际上合并到了共识层。而EOS增加出来两层:①工具层,以让在其上更容易开发应用;②生态层,它自身的定位是一个开源软件,那么其他人可以用它的开源软件建立行业链、领域链。

徐忠、邹传伟写了一篇央行工作论文,从经济学的角度探讨区块链,试图给出一种Token范式。其中,实际上他们给出了一个分层模型,这回是内外分层:里层是共识,又分:Token、智能合约、共识算法;处在共识边界与区块链边界,是区块链内的其他信息;处在区块链边界之外,是互联网和实体世界。

一些系统为了提升性能,其实对它的分布式网络也进行了分层。也就是,不是所有的节点都是平等的。
比如,以下是EOS的分层。

为了让区块链变得有用,又有人从其他视角进行讨论。ENChain.Asia的朱峰在BAO白皮书中提出了「自组织商业体7层模型」,这个模型又被在《通证经济的模型与实践》(0.2)报告中引述,称之为「自商业七层模型」。

不过,要注意的是,这里的「激励层」,和我们通常说区块链的激励层,有相似之处,又不一样。之前我们讨论激励层,往往是在公链原生代币的角度讨论的,而这里的激励层,则是通证层面讨论的。

火币研究院在2018年12月的一份报告《区块链四层应用模型的构建与解析》中,给出了一个四层的应用模型,很有意思:

参考文献:
1.区块链十年:各种各样的层
http://www.360doc.com/content/18/1211/10/53358875_800866301.shtml
2.区块链六大层级结构你知道多少? - 知乎
https://zhuanlan.hu.com/p/98126049
3.区块链的六个分层级结构介绍 - 区块链 - 电子发烧友网
http://www.elecfans.com/blockchain/1138839.html

㈣ 区块链论文结尾可以引用文献吗

在论文的结尾引用文献是一种很常见的做法,无论是区块链论文还是其他类型的论文都可以采用这种方式。在引用文献时,需要注意以下几个方面:

引用格式:在论文结尾引用文献时,需要按照所使用的引用格式规范将所有文献资料进行排版。常用的引用格式包括APA、MLA、Chicago等,需要根据题目、作者、出版社等元素进行格式化排版。

引用内容:在引用文献时,应该只引用与论文主题相关的资料,避免引用和主题无关的内容。此外,引用的内容需要与论文中的文字和内容相符,保持论文的逻辑关系和连贯性。

引用数量:在论文的结尾引用文献时,不应该引用过多的文献。袭燃引用的文献数量应该根据实际需要进行适当控制,避免引用过多无关的文献。

在区块链论文的结尾引用文献时,可以参考一些典型的区块链论文或书籍,并将其列入参考瞎皮文献表中。这有助于钩子性结尾,引出一个新的研拍神虚究方向,也可以为分析论文的主题提供更加充分的理论依据。

以下是一些值得推荐的关于区块链的论文和书籍:

尼克·萨博:《区块链应用:其工作原理及重要的领域》, O'Reilly Media出版社,2017年

安东·安德森和唐·塔普斯科特:《区块链革命:如何改变贸易、金融、公司和我们的未来》,出版社: Portfolio,2016年

乔丹·多卡诺斯基和比塞塔·纳拉亚南:《区块链识别和解释:技术、工具和应用(识别和解决)》,Manning Publications,2018年

A.B. Călin, A. Turcanu, F. Drăgănescu:《Blockchain - A Primer》,出版社: Universe,2019年

苏黎普银行集团经济研究团队:《区块链:创造价值的多元应用》,2017年。

这些书籍和论文涵盖了区块链技术在金融、贸易、智能合约等方面的应用,以及区块链技术的本质和未来发展趋势。阅读这些资料,可以帮助您深入了解区块链技术及其应用,掌握相关技术和概念,为区块链相关研究和论文写作提供有价值的参考资料。

㈤ 重新认识区块链:1550余个应用案例带来的启示

作者:冉伟

(本文节选自《2021全球区块链应用市场报告》)

当我们谈论区块链的时候,但凡对区块链有所了解的人都能够就相关主题或多或少地表达出自己的一些见解。例如:从技术体系上看,区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用;从功能属性上看,区块链具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集体维护、公开透明等特征。

回顾区块链的 历史 ,就绕不过比特币。2009年1月3日,序号为0的比特币创世区块诞生。几天后,也就是2009年1月9日,序号为1的比特币区块诞生。当两个区块连接起来时,区块链就此“横空出世”。

化名为“中本聪”的比特币发明者可能自己都很难想象:在过去12年间,以比特币为中心,一个庞大的“加密货币家族”已经在全球金融市场掀起一场持续至今的“巨浪”。其间,与加密货币相关的创新与风险交织,进步与泡沫同在,追捧与批判共存,并推动着各国政府部门不断完善货币与金融体系、 社会 治理与监管体系。

与此同时,与比特币相伴相生的区块链同样在快速进化,而且早已超越“比特币的底层技术”范畴,应用到了 社会 与经济发展的各个角落。

那么,区块链到底通过什么样的机制发挥作用,相比传统技术和模式到底有哪些优势,其应用效果到底如何?在资本实验室与远望智库联合发布的《2021全球区块链应用市场报告》中,我们通过对2020全年和2021年一季度全球1550余个应用案例的研究,试图为上述问题提供具有一定实证性的答案。同时,基于这些案例的研究,我们可以建立起对区块链的重新认识:区块链即信任、区块链即共享、区块链即交易、区块链即替代、区块链即效率。

在比特币创世论文《比特币:一种点对点电子货币系统》中,“中本聪”反复强调了比特币具有不依赖于“可信任第三方”的特性,也就是“去中心化”的特性。

反过来看,比特币的底层技术——区块链恰好正是为“信任”而生。换句话来说,重塑数字化时代的“信任”是区块链最基础的功能,只不过这种信任由人与人之间、法人主体之间的信任转换成了机器与机器之间、区块与区块之间、节点与节点之间的信任。有趣的是,后续诞生的“智能合约”功能通过与区块链的融合又进一步强化了这种信任。

身份编码与认证是实现上述信任机制的第一步,分布式身份识别(Decentralized Identity, DID)系统是其中的核心。有了DID应用,从个人到组织,再到物联网设备,从实体物品到虚拟产品,都能够被赋予数字“身份”,并实现可信交互。也正因为此,基于区块链的存证、赋权、验证、流通、交易才得以实现,也才有了区块链在各行业的落地实施。

来自全球的应用案例显示,新的信任机制为 社会 与经济运行提供了新的规则和动力:

l 中国正在全面推进区块链电子证照的应用,企业与居民得以享受更高效、便捷的政务服务;

l “一鱼一码”、“一果一码”、“一茶一码”等应用正在推动全球农产品防伪溯源与食品安全体系的升级;

l 通过区块链与大数据、人工智能的结合,企业的信用“画像”更为精准,并能够据此获得更快捷、成本更低的融资服务;

l 公益机构纷纷将爱心善款“上链”,以形成更透明、更规范的公益跟踪与管理系统;

l 中国相关城市启动基于区块链的气瓶产品追溯管理系统,气瓶档案信息源头可信度与气瓶安全管理水平大幅提升;

l 德国正在为其分布式能源资产建立基于身份认证的数字注册系统,以推动可再生能源开发与交易,并应对数字化能源时代的到来……。

在区块链的三种类型(公有链、联盟链、私有链)中,联盟链得到了最广泛的应用。除了对技术性能、运行效率、可操作性、预期成果等方面的考量,这主要是因为联盟各方已经具备一定的信任基础。这也从另外一个角度表明:在超越比特币等加密货币的区块链应用中,“多中心化”,而非完全的“去中心化”是更为现实的一种选择。

此外,不可否认的是:不同于比特币“挖矿”所依托的工作量证明机制,区块链在实际应用过程中并不能从源头上完全确保上链数据的真实性。也就是说,某个联盟成员或节点可能会有意无意地提供虚假数据。不过,借助区块链不可篡改、可追溯、多方共识等特性,联盟可对造假行为进行识别,并作出相应的惩罚,例如将造假成员“踢出”节点。因此,在某种意义上,基于区块链的信任在很大程度上是建立起联盟成员对数据真实性的敬畏,以及对数据造假行为的震慑。

如果说“信任”是区块链应用的基础,数据共享就是区块链应用的核心。没有数据共享,就产生不了合作,区块链的落地应用便无从谈起。

l 国家外汇管理局“跨境金融区块链服务平台”试点已全面铺开,通过外汇局、税务、银行及企业相关市场主体之间的信息交换推动了外贸出口业务的发展;

l 台湾11家保险公司联合建立的“保全/理赔联盟链”投入运营,各公司在该平台实现了“单一申请、文件共通”;

l Contour、TradeLens等区块链平台通过企业、金融机构、航运公司、码头、海关等机构间的数据协同,正在重塑全球供应链,并为国际贸易的数字化变革提供动力……。

l 在中国,政府各部门间通过数据协同,实现了“一数一源、一源多用、一网通办、全程网办”;

l 通过“司法链”平台,各类电子证据得以与公证、仲裁、司法鉴定、法院等司法机构无缝对接,在提高司法体系效率的同时降低了成本;

l 面向全国基层法院的“审判辅助性事务跨域协作机制”可实现不同地域法院之间的“跨域送达、跨域取证”,有效提升了审判辅助性事务效率和审判质效,降低了司法运行成本……。

l 中国“粤港澳大湾区组合港”项目正式启动,可支持大湾区五大直属海关辖区之间贸易各方的互联、互通,成为大湾区首个贯通港口、海关、物流、企业、金融等贸易全流程的互联共享区块链网络;

l 日本KDDI电信、日立公司、关西电力、积水建房等大型企业组建区块链联盟NEXCHAIN,以形成跨行业的房地产信息共享与管理模式,并推动跨行业创新;

l 法国雷诺集团完成其区块链项目“XCEED”的测试,用于在零部件供应商和 汽车 制造商之间共享合规信息,并简化合规认证……。

上述金融、政务及各行业的应用案例虽然只是少数的典型案例,但也足以说明:一方面,数据共享是区块链应用的内在要求。在具体实施上,一切都要从打破“数据孤岛”与“信息不对称”开始;另一方面,区块链的应用实践又反过来推动了跨层级、跨部门、跨行业、跨区域、跨国界的数据共享和前所未有的合作。

由上述案例还可以看出,基于区块链的透明度、安全性、可信任性等特征,数据共享让原本看起来不太可能的合作得以达成,并形成更多的开放式创新成果;数据共享能够有效提升商业体系、金融体系与 社会 治理体系的运行效率;各类组织在与外部机构进行数据共享与合作的同时,促进了自身的组织变革、流程变革。

在信任与共享的基础上,“交易”是区块链应用价值最直观、最深层次的体现。目前,区块链正在开启全球各行业交易模式变革的新篇章。

从功能架构上看,基于区块链的交易绝非只是交易环节的变革,而是综合了区块链的各项独特功能,是对防伪溯源、供需对接、仓储物流、支付/结算、供应链融资、保险、网络安全等区块链应用的一体化整合。

从应用形态上看,基于区块链的交易超越了产品或服务交易的传统概念,代表了更广泛的数据在流通中的价值实现。

从应用场景来看,基于区块链的交易涉及实体产业的升级、金融行业的数字化进阶,以及“通证经济”的创新应用。

在实体产业,以农业区块链的应用为例:一方面,基于区块链的供应链溯源已经成为食品安全的重要屏障;但另一方面,对于种植者或养殖者来说,供应链溯源功能还远远不够。如何帮助他们扩大农产品销售,并尽可能获得更多收入,才是区块链技术持续推动农业发展的“硬道理”。在其它行业,这一点同样适用。

在上述背景下,全球实体产业的新型交易平台不断涌现:

l 印度政府使用区块链平台帮助偏远地区的农民销售农产品,以在减少中间费用的同时,获得更高收入;

l 瑞士公司Cerealia搭建基于区块链的农产品贸易和融资平台,以推动全球新兴市场国家的农产品出口;

l 全球最大的独立精制糖生产商、阿联酋Al Khaleej糖业公司推出基于区块链的糖产品交易平台DigitalSugar.io,实现基于现货的国际原糖交易;

l 江西赣州上线基于区块链的国际木材电子交易平台,对木材交易进行全流程上链管理,并将为木材市场提供监管云仓、物流、金融、保险等全产业链服务;

l 山东省启动山东互联网中药材交易平台,将通过区块链等技术实现质控、交易、支付、结算和监管的线上一体化服务;

l 苏州相城区渭塘镇发布基于区块链的珍珠在线交易平台,对珍珠核心参数及检测报告上链存证,还将增加供应链管理、贸易金融、智能合约、支付结算、激励机制等功能;

l 霍尼韦尔公司推出飞机零部件新件与二手件在线交易平台GoDirect Trade,为大型制造商如何将区块链应用于零部件交易与流通提供了有价值的参考……。

在金融行业,区块链正在从证券交易、资产证券化、贸易融资、跨境结算等方面推动金融交易业务的数字化进阶:

l 澳大利亚国家证券交易所推出基于分布式账本技术的数字证券交易平台ClearPay,可提供当日多币种、实时DVP结算,并将替代原有的交易所结算系统;

l 瑞士公司Finka以玻利维亚有机牧场的牲畜为标的推出了相关的证券化代币投资平台,以促进当地畜牧业发展;

l 美国公司Securitize建立了基于数字证券的日本房地产投资平台,旨在盘活日本农村的闲置不动产,并提升农村经济活力;

l 中国邮储银行与建设银行完成首笔跨区块链平台福费廷交易,华夏银行昆明分行首次实现二级市场福费廷转售业务;

l 南京钢铁分别与澳大利亚力拓公司、巴西淡水河谷公司完成了基于区块链的铁矿石交易;

l 宝钢股份与澳大利亚力拓公司完成首单基于区块链的人民币跨境结算交易……。

当然,在区块链推动金融交易业务进阶的同时,与区块链、加密货币相关的炒作、骗局、洗钱、网络攻击等阴暗面如影随形。如何既能持续推动金融创新,又能进行高效的风险防控,以及对违法犯罪的有力打击,是一个需要长期应对的重要问题。从全球来看,中国在这方面已经做出态度鲜明、措施严厉,并富有成效的回应。

实体产业、金融行业借助区块链实现的交易变革只是区块链改变传统交易方式的初级阶段,“通证经济(Token Economy)”才是区块链“交易”功能的更高层级。

在“通证经济”的框架下,从电子证照到技能证明,从信用记录到公益活动参与记录,从社交媒体轨迹到碳减排行动,当各种数据成为被加密的数字权益证明,并且可流通、可交换的时候,就被赋予了“通证”功能。

撇开“非同质化通证(Non-Fungible Token, NFT)”的投资/投机热潮不论,我们已经可以看到全球为数不少的“通证经济”早期应用:

l 由奥地利政府支持的HotCity项目通过众包模式与区块链、 游戏 化代币的结合,鼓励居民提交供暖余热热点,以更高效地满足城市供热需求;

l 福特公司为采用混合动力 汽车 的商业和市政车队建立“绿色里程”,以帮助改善城市空气质量;

l 河南新乡市卫滨区在其区块链产业园项目中基于商家和企业积分体系发行通证,以建立新型商业服务平台;

l 成都市发布基于区块链的社区治理产品“链动社区”,居民可通过志愿者服务等活动获得该平台的“时间银行”积分,并兑换成社区商户提供的福利和优惠;

l 全球非营利组织“移动开放区块链计划”的电动 汽车 充电网络工作组(EVGI)启动去中心化 汽车 充电技术的全球标准系统,涵盖了通证化碳信用(TCC)场景;

l 区块链奖励平台MiL.k与韩国零售商合作,为其会员提供基于区块链的积分管理服务。会员可通过MiL.k平台将现有积分转换为本地MLK通证,也可以兑换成其他第三方积分……。

由上述案例及更多的案例可见,“通证经济”具有几个显著特征:

“通证经济”为更广泛的数据赋予了资产属性和可交易属性,并通过跨领域、跨平台的互信与流通,能够提高整个 社会 与经济系统的运行效率;

“通证经济”是一种新的价值创造和实现过程,不一定直接以货币为交易媒介,而是更多体现为各种要素、资源的互换互利与重新配置;

“通证经济”往往与激励机制结合在一起,通过对“好人好事”、“好企业”、“好机构”的激励,将有效重塑 社会 价值体系与 社会 信用体系。

总体而言,“通证经济”将催生出新的生产要素,将重塑生产关系,并极大地解放 社会 生产力;“通证经济”代表了“信息互联网”向“价值互联网”的进化,昭示着数字经济最激动人心的未来;基于区块链的“通证经济”已经初见倪端,并开始对经济运行、 社会 治理,以及每个人的生活方式带来持续可见的变革。不管是各类机构,还是个人,都应该为这场变革做好思想与行动上的准备。

与其它新技术一样,区块链在应用和普及过程中,不断产生着平台、媒介、模式、方法等方面的替代效应:实体证件被电子证件替代,信用记录被通证替代,人工审核被数据验证替代,城市管理平台被“城市大脑”替代……。

这样的替代已成常态:

l 阿根廷央行开始就新的区块链清算系统展开概念验证,该系统可能会替代现有清算系统;

l 韩国造币和安全印刷公司(KOMSCO)拓展区块链数字礼券业务,以替代纸质礼券,并在纸币和硬币发行量大幅下降的同时实现了创纪录的营收提升;

l 中国各地法院在不动产查封执行中开始采用区块链电子封条替代传统的纸质封条;

l 上海市法院系统正在通过人工智能、区块链等新技术的采用, 探索 以数字化庭审记录替代人工庭审笔录;

l 日本公司SUSMED推出“使用区块链技术的临床数据监测系统示范”试点,表明药物或医疗设备临床试验中必要的监控过程可以使用区块链系统进行替代;

l 支付宝与悟空租车合作推出“刷脸”租车服务,通过区块链技术与信用免押模式,游客只需“刷脸”即可租车,通过手机操作就能归还车辆;

l 在新冠疫情下,中国各地方政府密集推出结合区块链技术的“非见面、不接触、零跑腿”式政务服务,替代了传统的线下服务方式,为疫情期间的远程招投标、“云端”通关、金融支持、复工复产等工作的顺利进行提供了有力保障……。

此外,我们还可以看到,通过区块链技术的使用,各类企业级服务同样在实现替代与进化:从纸质合同到电子合同,再到基于程序化、可自动执行智能合约的区块链合同,区块链正在推动合同签署进入“链签约”时代;从线下的人力资源公司到线上的人力资源平台,再到基于区块链的人力资源市场,全球人力资源服务已经经历了从1.0时代到2.0时代,再到3.0时代的持续变革。

总体来看,当区块链“侵入”到各行业,便“毫不留情”地删除着一切不必要的环节和流程,一切不必要的人工操作,并加速迎接无纸化、无人化、自动化时代的到来。

在我们分析全球1550余个区块链应用案例的过程中,类似“提高”、“加快”、“缩短”、“降低”、“减少”、“节约”、“节省”等词汇频频出现在我们的眼前。这些词汇表明,效率的提升是区块链应用各方的共同追求,也是区块链替代效应的最直接成果。

众多的应用实践正在为此添砖加瓦:

l 肯尼亚公司Shamba Records为该国农民提供区块链溯源、交易与融资服务,目前已覆盖6000多小型农户,并帮助他们将收入提高了至少40%;

l NTT DATA、三菱等公司参与投资的区块链贸易平台TradeWaltz完成试运行,结果显示该平台最多能够削减传统贸易流程50%的工作量;

l 沃尔玛加拿大公司通过DL Freight区块链平台的应用,将其与承运人之间的发票纠纷显著降低了97%;

l 国网公司电力交易存证溯源查询平台投入运行,实现了注册用户的真实性审核全流程自动化,节省了99%的可信人工审核时间;

l 中远海运集运与山东港口集团青岛港合作推出区块链无纸化进口放货模式,平均每个集装箱可为客户节省提货时间近24小时;

l 浙江台州利用“物联网+区块链”回收系统解决海洋污染治理难题,相比传统处理方法,该回收系统可以节约94%的人力成本和84%的运营成本……。

综上所述,通过信任机制、共享机制与交易机制的共同作用,区块链形成了明显的替代效应,提高了金融、政务与各行业的运营效率,并将持续形成系统性的变革。这种变革重塑着人与机器、人与 社会 、人与环境的关系,并清晰地指向三个终极目标:效率、福祉与环保。

㈥ 区块链里数字身份的意义(附一篇引发思考的优秀区块链文章)

微信作为当前互联网的基础设施和连接器,所有的价值都基于“连接”,人与人的连接,人与财的连接,人与事的连接,现在也可以人与物的连接(摩拜小程序扫码骑车),但所有的“连接”都有一个前提就是 我信任微信,信任腾讯,信任法制对互联网的规范,信任 周围的人都在用微信,这种信任追根溯源是对中心化的信任,对名誉好的企业信任,对机构,法制,社群的信任。

而如今区块链似乎可以实现区块链网络里的每个节点变成“微信”,为了形成这种去中心化的信任,我们需要给节点“微信”定义唯一可信的数字身份, 这个数字身份不仅仅是你有了区块链网络里管理你自己数字资产的私钥,还要让这个数字身份最终服务于现实生活,应用场景落地,因此还需要赋予之前提到的法制,机构,社群的信用标签。

未来的世界是分布的,并且每个节点都是可验证,可信任的,无论放在区块链还是现实世界,每个节点都变成我们大家信任的“微信”,同时我们自己也可以成为被别人信任的“微信”。

附:数字身份对于区块链的意义-刘永新(NEL)
1.特修斯之船-如何定义你自己

生活中,我们经常使用身份,我们经常会向别人介绍自己,有时会发自己的名片,有时会出示自己的身份证,可是身份的内涵究竟是什么,如何定义身份,可能很多人并不清楚。

有一个著名的思想实验叫做“特修斯之船”,特修斯之船可以在海上长久不间断航行数百年,一块木板腐烂了,就换一块新的木板,直到有一天,船上所有的木板都不是原来的木板,那么这艘船还是原来的特修斯之船吗?

人体就像是特修斯之船,细胞一直在做着新陈代谢,那么所有的细胞都更新了一遍,你还是不是原来的你?如果你的思想、性格也改变了呢?

所以,如何定义你自己好像并不是一件简单的事情。

2.生活中的身份

在生活中,我们有很多种身份,例如在公司里,你有自己的职位,在家庭里,可能是丈夫、妻子或者孩子,对于银行来说,你是他的客户,对于你的房子来说,你是他的主人,是租客的房东,对于你的车子来说,你是车主。

所以我们发现,在不同的场景中,你有不同的身份,不同的身份通常对应了不同的客体。对于银行来说,它在意的是你是不是他的客户,你在家庭里承担什么样的角色并不重要,对于车子来说,只要你有它的钥匙就可以启动它,你是不是房东它并不关心。

3.定义身份

根据前面的探讨,我尝试定义身份:

身份是关系的标识,

关系是双向的,

关系代表了双方之间的权利和义务。

所以对于不同的客体,你们有着不同的关系,你有着不同的权利和义务,有着不同的身份。

对于国家来说,你有着公民身份,通常用身份证代表,公民身份代表了你有着纳税的义务,代表着你有选举投票的权利。对于银行来说,你是他的客户,代表了你在它那里的存款和负债。对于区块链来说,你掌握了私钥,代表你拥有私钥控制的资产,私钥就是你的身份。

所以,我们不应该放弃客体而去探讨身份,重要的不是你是谁,重要的是你在别人眼里是谁。

在身份使用的过程中,包含认证和验证两个过程,例如中国人出生之后要到派出所上户口,这就是认证过程,此后出示身份证,就是验证过程。在网络上账号的注册和登录就是身份认证和验证过程。而区块链对资产所有权的认证和验证是通过共识算法达成的,可以简单的认为是51%的投票认可。

4.可信数据

中本聪在比特币的创世块中写入了一句话:“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second lout for banks”,这句话是当天泰晤士报的头版头条,意思是“总理大臣第二次拯救银行于危险边缘”。

很多人认为,这句话体证明了泰晤士报当天一定发表了这篇文章,体现了区块链具备的存在性证明的能力。

然而,区块链只能保证写入数据的不可篡改,无法保证数据的真实性。我们之所以认为这篇报纸文章一定存在,是因为写入区块链的是中本聪,数据的真实性是由中本聪的信誉保证的 。

实际上,数据的真实性是通过两种方式产生的:

去中心化方式,或者说51%民主投票,例如比特币交易数据的真实性实际上是通过51%算力投票的方式保证的,对于链外数据上链时,也可以通过人工投票的方式保证数据的真实性,例如去中心化预测平台Augur。

但是,不是所有的共识都能通过少数服从多数的方式达成。

例如一个艺术品究竟是真还是假,是通过专家鉴定的,而无法通过少数服从多数,鉴定结果的可信度是通过专家的信用保证的。对于一个人是不是中国人,是在上户口的时候,由派出所认证的,而不是由全体中国人投票认证的。所以对于特定的场景,有时候不得不通过公认的权威来确认事件的真实性。

通常,链上原生的数据,例如代币的分发、交易等数据可以非常方便的通过少数服从多数的投票机制来达成共识,但是对于链下数据上链时,其数据真实性需要依赖上链者的身份信誉背书,有时候也需要法律手段通过问责机制来威慑造假行为。

5.可信数据上链

所以对于链下数据的上链,数据的真实性可以通过少数服从多数的投票或者权威身份的信誉背书完成。

可信数据上链的基本流程应该是这样的:

首先,你要有个数字身份,这个身份的认证有可能是通过51%的投票产生,也有可能是通过权威认证。

然后在数据上链的时候,需要附加上身份信息。

数据使用者获取到数据后,对身份信息进行验证,然后根据验证结果决定数据的可信度。

6.身份管理

当我们使用网络应用时,需要注册、登录账号,有时候,为了方便,我们会使用第三方应用来注册及登录,这种身份托管方式虽然提供了便利性,但是第三方应用其实可以在未经我们授权的情况下登录应用,并进行操作以及获取个人数据。

所以理想情况下,我们希望能够兼顾便利性和安全性,我们希望能够通过同一个账号登录不同应用,并且完全是由自己控制。

数字身份大体可以分为三类:

数字主权身份,在中国表现形式是CA证书、EID等方案,要满足政府监管,兼容国家法律,必须知道主权身份。

数字网络身份,即各种APP的登录账号

数字资产身份,即各种区块链资产的地址及私钥

数字身份管理应用应当能兼容这几种身份,能够实现身份的认证、验证、注销、丢失找回等。

还应当有一个数据管理平台,实现数据的存储及权限管理。

区块链平台可以作为数据存证平台,将数据的指纹、读写记录等进行存证,智能合约可以实现身份的验证,通过加密技术避免多余信息泄露,也可以通过多重签名实现密钥找回。同时,区块链也是数字资产的登记平台。

在此基础上,可以实现丰富的应用场景,例如:APP登录,电子合同签署,供应链,版权保护,资产数字化。

当数字身份和区块链结合之后,再加上数据管理平台,就可以实现联盟链的需求,例如银行间的KYC联盟。联盟链的本质是基于身份的数据互信,是不是一条单独的链并不重要。

而区块链资产和主权身份关联起来后,就可以满足政府监管需求,可以在应用层增加满足监管需求的监管策略。

因此,未来区块链要想大规模应用,必须要解决数字身份问题,数字身份是链上和链下的桥梁,是区块链走向合规监管的桥梁。

而随着构建在区块链上的应用和资产越来越多,因为有统一的身份标识,大数据分析也成为可能,因此,大数据和区块链的结合,也离不开数字身份。

㈦ 区块链能够提高供应链的透明度和灵活性

当今市场竞争变得越来越动态和苛刻,导致竞争环境充满挑战。为了适应这种动态环境,供应链越来越依赖于接管者之间的协作、集成、灵活性和信任。因此,新技术应用在供应链中的重要性与日俱增。

为了改善供应链流程控制,毛球 科技 认为,必须实施现代专业应用。区块链技术已成为当今竞争环境的必要组成部分。对公司而言,应该投资区块链技术,以快速响应当今动态商业环境不断变化的市场条件和需求。

根据MDPI发布的一份论文报告显示:区块链解决了供应链中可追溯性和交易不可逆性两个主要问题,从而可以有效提高供应链的透明度。透明度作为供应链中所有利益相关者重视的一点,能够保证产品信息能够及时被查看和获取,会相应的因信息延迟而造成的损失。

供应链的透明度主要基于有关产品沿供应链移动的信息。如果公司要保持与利益相关者的主动沟通能力,以获得供应链运营的可见性和可追溯性的权利,从而就能确保有关产品服务、融资和信息从制造商流向客户的信息的可见性和可访问性。

通过上面的方式,利益相关者的反馈可以包含在区块链中,以提高供应链的绩效能力。此外可以在整个供应链中跟踪产品的 历史 记录,并且可以清楚地显示当前活动的图片。公司可以通过阐明核心价值观来减少公开市场的不确定性,从而通过透明度来面对环境或 社会 问题。

许多利益相关者对区块链寄予厚望,因为它具有实时信息共享、安全性、不可篡改和透明度等能力。区块链凭借工作量证明和分布式数据库结构,可以提高供应链的透明度,同时使用实时分布式数据共享使利益相关者能够识别产品质量、位置、交易和程序有关的数据。

区块链的这些能力使产品跟踪成为可能,允许在整个交易过程中进行全面的产品验证和产品授权,并根据整个组织的权限提供端到端的审计。区块链减少了贸易伙伴在信息篡改、腐败、欺诈等方面的机会行为。

因此,区块链为贸易伙伴之间的交易提供了透明度,从而增加了信任,并且区块链通过开发有效的战略规划工具,加强了供应商、客户、外包、3PL和分包商之间的关系联系,将供应链变得更高效和透明。

区块链技术可以通过为供应链带来透明度来帮助建立信任和声誉。 大规模的区块链解决方案能够完全重新设计整个网络的声誉管理并检测欺诈行为。区块链共识为观点的统一和实现更高透明度的能力提供坚实的基础,在供应链中建立基于区块链技术的分散式供应链而不是集中式供应链明显具有更加高效和透明的优点,

随着供应的广泛分布,传统供应链中发生冲突、不匹配和不一致的风险增加。区块链能够允许更好的跟踪和报告,提高供应链流程中的透明度,从而改善交付时间表。例如基于GPS的车辆跟踪设备可以与区块链一起使用,为区块链提供无法覆盖和篡改的数据,当涉及物流车辆跟踪时,它可以降低成本并提高效率。

当代供应链因为涉及部门繁多,从而比以往更加复杂、动态和不确定性。所以创建灵活的供应链是实现可持续竞争优势的关键。灵活的供应链能够改善交付流程,并快速将产品运送到所需市场。

商业交易正变得越来越不稳定和全球化。当公司能够有效地响应和适应整个供应链中针对竞争对手的中断和需求变化以满足客户需求时,就实现了灵活性,提升公司竞争力。

快速的经济和技术发展要求在内部(营销和制造)和外部(供应和分销)供应链中增加灵活性,拥有灵活供应链的公司可以在不确定的情况下更快地做出反应,并提供公司快速、有效地展示产品和服务的能力。

在全球化的世界中,竞争已经扩展到整个供应链,而不仅仅是公司。因此,供应链成员需要重组自己,通过增加灵活性来平衡组织对市场变化的响应能力。

在当今的经济环境中,公司将一些业务流程外包,以确保供应链的灵活性,这通常会导致各种物流运营失去控制和可见性。由于数字技术、集成运输和物流系统的可见性将在从制造商到终端用户的所有货物交付阶段实现。公司需要直接共享信息,以便快速应用于供应链中的每家公司,从而提高供应链的灵活性。

所以这就需要不同的信息来确保链可以作为一个整体来运行。因此,从一个器官转移到另一个器官的信息应该是有帮助的,能够实现可供链中的其他地方使用。

区块链技术通过促进跟踪和追溯订单生产的各个阶段到交付和快速调整来为客户提供服务。区块链技术带来的应用,只有在相关方接受的情况下,才能在网络中的特定接触点实现,从而控制所有供应链交易的数据安全性。

区块链可以提高供应链的可见性,并在网络上实现实时数据共享。因此,区块链可以通过减少受中断影响的利益相关者数量来支持供应链灵活性策略。

同时,区块链也可以快速整合所有上链流程,改善预测和管理需求,从而实现更现实的供应和库存管理。

区块链技术成为当今最普遍的概念之一。随着数字化成为一种普通现象,我们已经开始将我们的资产数字化。

区块链能够提高供应链的透明度和灵活性,从而作为在供应链中建立信任的有效工具。不过毛球 科技 还认为,区块链要在供应链应用中真正的实现,离不开企业之间的相互信任,这样才能形成有效的共识基础,提高互相协作能力,提升供应链的运行效率。

㈧ 区块链论文精读——Pixel: Multi-signatures for Consensus

论文主要提出了一种针对共识机制PoS的多重签名算法Pixel。

所有基于PoS的区块链以及允许的区块链均具有通用结构,其中节点运行共识子协议,以就要添加到分类账的下一个区块达成共识。这样的共识协议通常要求节点检查阻止提议并通过对可接受提议进行数字签名来表达其同意。当一个节点从特定块上的其他节点看到足够多的签名时,会将其附加到其分类帐视图中。

由于共识协议通常涉及成千上万的节点,为了达成共识而共同努力,因此签名方案的效率至关重要。此外,为了使局外人能够有效地验证链的有效性,签名应紧凑以进行传输,并应快速进行验证。已发现多重签名对于此任务特别有用,因为它们使许多签名者可以在公共消息上创建紧凑而有效的可验证签名。

补充知识: 多重签名
是一种数字签名。在数字签名应用中,有时需要多个用户对同一个文件进行签名和认证。比如,一个公司发布的声明中涉及财务部、开发部、销售部、售后服务部等部门,需要得到这些部门签名认可,那么,就需要这些部门对这个声明文件进行签名。能够实现多个用户对同一文件进行签名的数字签名方案称作多重数字签名方案。
多重签名是数字签名的升级,它让区块链相关技术应用到各行各业成为可能。 在实际的操作过程中,一个多重签名地址可以关联n个私钥,在需要转账等操作时,只要其中的m个私钥签名就可以把资金转移了,其中m要小于等于n,也就是说m/n小于1,可以是2/3, 3/5等等,是要在建立这个多重签名地址的时候确定好的。

本文提出了Pixel签名方案,这是一种基于配对的前向安全多签名方案,可用于基于PoS的区块链,可大幅节省带宽和存储要求。为了支持总共T个时间段和一个大小为N的委员会,多重签名仅包含两个组元素,并且验证仅需要三对配对,一个乘幂和N -1个乘法。像素签名几乎与BLS多重签名一样有效,而且还满足前向安全性。此外,就像在BLS多签名中一样,任何人都可以非交互地将单个签名聚合到一个多签名中。

有益效果:
为了验证Pixel的设计,将Pixel的Rust实施的性能与以前的基于树的前向安全解决方案进行了比较。展示了如何将Pixel集成到任何PoS区块链中。接下来,在Algorand区块链上评估Pixel,表明它在存储,带宽和块验证时间方面产生了显着的节省。我们的实验结果表明,Pixel作为独立的原语并在区块链中使用是有效的。例如,与一组128位安全级别的N = 1500个基于树的前向安全签名(对于T = 232)相比,可以认证整个集合的单个Pixel签名要小2667倍,并且可以被验证快40倍。像素签名将1500次事务的Algorand块的大小减少了约35%,并将块验证时间减少了约38%。

对比传统BLS多重签名方案最大的区别是BLS并不具备前向安全性。

对比基于树的前向安全签名,基于树的前向安全签名可满足安全性,但是其构造的签名太大,验证速度有待提升。 本文设计减小了签名大小、降低了验证时间。

补充知识: 前向安全性
是密码学中通讯协议的安全属性,指的是长期使用的主密钥泄漏不会导致过去的会话密钥泄漏。前向安全能够保护过去进行的通讯不受密码或密钥在未来暴露的威胁。如果系统具有前向安全性,就可以保证在主密钥泄露时历史通讯的安全,即使系统遭到主动攻击也是如此。

构建基于分层身份的加密(HIBE)的前向安全签名,并增加了在同一消息上安全地聚合签名以及生成没有可信集的公共参数的能力。以实现:
1、生成与更新密钥
2、防止恶意密钥攻击的安全性
3、无效的信任设置

对于常见的后攻击有两种变体:
1、短程变体:对手试图在共识协议达成之前破坏委员会成员。解决:通过假设攻击延迟长于共识子协议的运行时间来应对短距离攻击。
2、远程变体:通过分叉选择规则解决。
前向安全签名为这两种攻击提供了一种干净的解决方案,而无需分叉选择规则或有关对手和客户的其他假设。(说明前向安全签名的优势)。

应用于许可的区块链共识协议(例如PBFT)也是许多许可链(例如Hyperledger)的核心,在这些区块链中,只有经过批准的方可以加入网络。我们的签名方案可以类似地应用于此设置, 以实现前向保密性,减少通信带宽并生成紧凑的块证书。

传统Bellare-Miner 模型,消息空间M的前向安全签名方案FS由以下算法组成:
1、Setup
pp ←Setup(T), pp为各方都同意的公共参数,Setup(T)表示在T时间段内对于固定参数的分布设置。

2、Key generation
(pk,sk1) ←Kg
签名者在输入的最大时间段T上运行密钥生成算法,以为第一时间段生成公共验证密钥pk和初始秘密签名密钥sk1。

3、Key update
skt+1←Upd(skt) 签名者使用密钥更新算法将时间段t的秘密密钥skt更新为下一个周期的skt + 1。该方案还可以为任何t0> t提供 “快速转发”更新算法 skt0←$ Upd0(skt,t0),该算法比重复应用Upd更有效。

4、Signing
σ ←Sign(skt,M),在输入当前签名密钥skt消息m∈M时,签名者使用此算法来计算签名σ。

5、Verification
b ← Vf(pk,t,M,σ)任何人都可以通过运行验证算法来验证消息M在公共密钥pk下的时间段t内的签名M的签名,该算法返回1表示签名有效,否则返回0。

1、依靠非对称双线性组来提高效率,我们的签名位于G2×G1中而不是G2 ^2中。这样,就足以给出公共参数到G1中(然后我们可以使用散列曲线实例化而无需信任设置),而不必生成“一致的”公共参数(hi,h0 i)=(gxi 1,gxi 2)∈G1× G2。

2、密钥生成算法,公钥pk更小,参数设置提升安全性。

除了第3节中的前向安全签名方案的算法外,密钥验证模型中的前向安全多重签名方案FMS还具有密钥生成,该密钥生成另外输出了公钥的证明π。
新增Key aggregation密钥汇总、Signature aggregation签名汇总、Aggregate verification汇总验证。满足前向安全的多重签名功能的前提下也证明了其正确性和安全性。

1、PoS在后继损坏中得到保护
后继损坏:后验证的节点对之前的共识验证状态进行攻击破坏。
在许多用户在同一条消息上传播许多签名(例如交易块)的情况下,可以将Pixel应用于所有这些区块链中,以防止遭受后继攻击并潜在地减少带宽,存储和计算成本。

2、Pixel整合
为了对区块B进行投票,子协议的每个成员使用具有当前区块编号的Pixel签署B。当我们看到N个委员会成员在同一块B上签名的集合时,就达成了共识,其中N是某个固定阈值。最后,我们将这N个签名聚合为单个多重签名Σ,而对(B,Σ)构成所谓的 区块证书 ,并将区块B附加到区块链上。

3、注册公共密钥
希望参与共识的每个用户都需要注册一个参与签名密钥。用户首先采样Pixel密钥对并生成相应的PoP。然后,用户发出特殊交易(在她的消费密钥下签名), 注册新的参与密钥 。交易包括PoP。选择在第r轮达成协议的PoS验证者,检查(a)特殊交易的有效性和(b)PoP的有效性。如果两项检查均通过,则 使用新的参与密钥更新用户的帐户 。从这一点来看,如果选中,则用户将使用Pixel登录块。
即不断更换自己的参与密钥,实现前向安全性。

4、传播和聚集签名
各个委员会的签名将通过网络传播,直到在同一块B上看到N个委员会成员的签名为止。请注意,Pixel支持非交互式和增量聚合:前者意味着签名可以在广播后由任何一方聚合,而无需与原始签名者,而后者意味着我们可以将新签名添加到多重签名中以获得新的多重签名。实际上,这意味着传播的节点可以对任意数量的委员会签名执行中间聚合并传播结果,直到形成块证书为止。或者,节点可以在将块写入磁盘之前聚合所有签名。也就是说,在收到足够的区块证明票后,节点可以将N个委员会成员的签名聚集到一个多重签名中,然后将区块和证书写入磁盘。

5、密钥更新
在区块链中使用Pixel时,时间对应于共识协议中的区块编号或子步骤。将时间与区块编号相关联时,意味着所有符合条件的委员会成员都应在每次形成新区块并更新轮回编号时更新其Pixel密钥。

在Algorand 项目上进行实验评估,与Algorand项目自带的防止后腐败攻击的解决方案BM-Ed25519以及BLS多签名解决方案做对比。

存储空间上:

节省带宽:
Algorand使用基于中继的传播模型,其中用户的节点连接到中继网络(具有更多资源的节点)。如果在传播过程中没有聚合,则中继和常规节点的带宽像素节省来自较小的签名大小。每个中继可以服务数十个或数百个节点,这取决于它提供的资源。

节省验证时间

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