区块链商业价值解析论文区块链研究报告论文

TLBC价格行情 2022年12月28日 18:55 122 0

本篇文章给大家谈谈区块链商业价值解析论文，以及区块链研究报告论文对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

如何用3分钟简单易懂的介绍区块链，未来它的商用价值在哪里？

有一个真实的段子区块链商业价值解析论文，蚂蚁金服一位工程师，他写了一个相亲简历，里面的工作填的是“码农”，结果很久没有人点开看，后来他把自己的工作经历改为“区块链”，一下子收到了381封求爱信。

从高精尖行业的工作者到广场舞大妈，似乎全民都参与到了区块链的狂欢中。那么看起来神秘莫测的区块链究竟是什么？读懂以下内容，区块链商业价值解析论文你就完成了从小白到入门汉的进阶之路。

1、区块链是个啥？

形象的说来，区块链就是“大家一起来记账” 。任何一个数据库都需要有一个大管家来负责“记账”（维护系统、录入数据）。但是使用区块链技术以后，这个“中心大管家”的概念消失了，我们每一个人都可以参与记账。那么问题来了，最终以谁的记录为准呢？当然是那个将工作完成的又好又快的人啦，绝对恪守公平的系统会根据算法选出这个人，把他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。

2、区块链技术厉害在哪里？

任何新生事物想要长足发展必须要有独到的优势，区块链技术也是如此。首先，区块链技术保障了系统的安全性。没有中央管家的情况下，人人都是家的捍卫者，这意味着摧毁部分节点对系统一点都没有影响。第二，记录的过程无法作弊，区块链系统中每个人都有相同的账本，整个过程是公开透明的。系统会参照多数人意见来决定最终结果，而个人很难同时入侵这么多台电脑，而仅仅修改自己的结果又不存在任何意义，这种吃力不讨好的事儿谁会去做呢？第三，也是最重要的，区块链彻底抛弃了“信用中介”的存在。信用中介就是我们转账时必须通过的平台，例如传统的银行，而现在任何两个陌生人都可以直接完成互信的转账，效率提升的不只一点点！

3、区块链技术到底有什么用？

前文已经提到，区块链主要的优势是无需中介参与、过程高效透明且成本很低、数据高度安全。那么就是说，任何一个行业在这三方面有需求的话都可以使用区块链技术。下面举几个例子：

在银行业领域，使用区块链技术相当于更新换代了一种数字化的、安全的以及防篡改的总账账簿。事实上，瑞士银行UBS和在英国的巴克莱银行都已经开始进行实验，希望将它作为一种方法来加速推动后台系统功能以及清结算能力。银行业的一些机构声称区块链可能减少200亿的中间人成本。

在汽车租赁方面，区块链也大有可为。未来的客户选择他们想要租赁的汽车，进入区块链的公共总账；然后，坐在驾驶座上，客户签订租赁协议和保险政策，而区块链则是同步更新信息。对于汽车销售和汽车登记来说，这是一个看得见的未来。

在医疗卫生方面，区块链技术可以让医院、患者和医疗利益链上的各方在区块链网络里共享数据，而不必担忧数据的安全性和完整性。这意味着更精确的诊断，更有效的治疗，以及提升医疗系统提供经济划算的医疗服务的整体能力。

区块链并不高冷，它已落地到和我们生活密切相关的应用中。例如，蚂蚁区块链的应用，从公益切入，到互助保险，到商品正品溯源，再到租赁房源溯源。

2018年，区块链会“回到人间”。

区块链，你真的懂吗？既然说用三分钟那就简易回答吧。

1.什么是区块链；

2.区块链有哪些好处；

3.区块链有什么用；

4.区块链的技术和存在的问题；

我们先来看第一个问题：什么是区块链

先从字面上来看，区块链在英语里叫Blockchain，这是一个很好的词，英语名字起得很好，汉语翻译得也非常漂亮。

1.“区块”是什么？

你可以认为是一个记录，或者说是任何一个东西，它在产生的阶段，形成了这样一个记录。这个东西可以是万物互联里任何一个实体或者虚拟的一个物件。

比如说你产生了一个比特币，这是一个东西，那它实际上对应一个区块，这个区块就是一个记录，记录它到底是怎么回事。

你将来生产一瓶药，这瓶药在生产的同时其实就产生了一个区块，出厂的时候它要做一次记录，这个和它是一一对应的。

这是第一个维度。

为了便于理解，打个比方，我们每一个人生下来，实际上都有一个唯一的标识，就是我们的DNA。世界上所有的物种，DNA都不一样。每一个个体的DNA都不一样。

你父母可以给你起名字，张三、李四、王五，这是可以重名的，就像是一瓶药，阿司匹林也好，盘尼西林也好，这些也是可以重名的。但是，人的DNA是不一样的，哪怕你有同卵的兄弟姐妹，你们的DNA也是不一样的，所以这是你唯一的标识。而且你的DNA一旦形成以后就不能改了，这是区块链的一个好处。

2.“链”是什么？链实际上是一个过程，你可以认为是一个交易的过程，这一瓶药出厂以后，从车间里进到仓库，经过某一个门，它就会记录下来这个过程。

当然这需要计算机自动记录，人记录的成本太高。然后，装箱是一个过程，运输到货物中转站，这又是一个过程，然后再装小车，运到批发站，这是下一个过程。

每一步过程都记录下来了。从批发站到商店是一个过程，商店的人接收这批药上架又是一个过程，你买它还是一个过程。最后，整个过程都串起来，你就有办法来跟踪这一瓶药的整个流程，知道它的真假，因为这瓶药一旦生产出来了，就会和区块链绑定，就跟人和DNA绑定一样，是不能改的，但是可以看，可以检测。

医生也可以通过检测DNA决定这个人是不是你。那么从性质来讲，我们把它虚拟化一下，它其实也是一个智能合约。你和你的一个客户签订了一个买卖关系，这个事一旦产生了，就不能改了，接下来大家只能执行了，这个执行过程和我刚才讲药品的跟踪是一回事。

第二个问题：区块链有哪些好处？

1.从数学上讲，它非常漂亮，它把过去你要拥有一件东西，然后才能知道它的性质，变成了你并不拥有它，但是你可以通过提问题了解到它的很多细节。

这在数学上来讲，是一个非对称性的很完美的情况。你可以判断它的真假，但你不能改变它。

2.从理论上来讲，区块链是非常安全的，比如说一瓶药，你在这个过程中，你参与了，那别人是看不到这个信息的，就是说你买这瓶药，你能知道它是从哪儿来，但别人是无法知道的。

同样的一个道理，比如说我们俩之间签了一个合同，别人可以验证这个合同，你去找银行贷款，他可以问你金额。

但是，他无法获取到这份合同，他不能从你的计算机里把这份合同偷走。

区块链还有一些很有意思的性质，比如说，一块区块链，可以随意地分成两个，或者几个合成一个等等。

3.区块链具有透明性，就是说大家都遵守这个算法，私下也没有什么特别的约定。那么，如果你相信这个算法，就等于你相信我，相信我没有做任何猫腻。我也不会悄悄地在合同上做什么手脚，让你蒙受损失。

这是在理论上来讲、数学上来讲很漂亮的地方。

第三块，咱们来看看区块链有什么用

1.加密货币，比特币是一种，现在大家用的以太坊的以太币也是一种，当然你可以基于它的基础上自己再造一个，张三币、李四币都可以。至于它能不能代替未来的货币，这是一个存疑。

2.融资，我们过去把融资分成三个阶段：第一个阶段，向银行贷款，你要办个饭馆，你需要抵押一些东西。第二个阶段就是，你发行一些股票，我把10%的股票出让，这样的话我就可以获得一部分资金。

第三个阶段实际上就是众筹，比如说我要写一本书，可能出版社出版需要5万块钱，你们谁一开始能够给我50块钱，将来我把这本书写好了，给每人一份，你就拿到这本书了，我也当然就出版了。但是有一个问题，比如这本书我卖100块，你50块钱拿到了，万一我这本书卖得很好，假设卖了10万本，但是你好像没有从我这获益，这怎么办？

有没有一个更公平的方法，能够来衡量每一个人的贡献？一个办法就是，发一个加密货币（ICO），将来我们做的这项事业的盘子大了的时候，你可以从中获益。

3.智能合约，比如说签一个合同，将来智能合约可以变成这样，中间所有的节点在这个合约签的时候都确定好了，比如说给你盖房子，装修房子，装修到了哪一步你的款必须给我到了哪一步，你验收了没问题，那个款就自动给我了。

甚至还可以跟我的供货方签，就是说我的款一到我的账上，我也要马上给我的供货方了。这样将来就省掉了很多三角债的问题，包括拖欠农民工的问题。

区块链也可以用于房产的登记，汽车登记等等。当然还有一个很大的用处就是赌博，实际上赌博这种事因为跟钱挨得近，因此最有意愿采用新技术。

说完区块链的好处，我们来看看区块链的技术和存在的问题

今天的区块链基本上是第二代，第一代是比特币那一代，它有很多问题，它也不是个平台，实际上是一个具体的应用。

第二代就是以以太坊为代表的，它是个平台，在这个平台上你可以自己发币，而且它把矿机这个概念去掉了，所以它的交易成本会低很多。之所以今天ICO到处都是，原因就在于有了以太坊，你可以发币了，不像过去比特币的时候，你得完全照搬它的那一套，重新复制一遍，你今天在以太坊上，很容易发自己的货币，这就跟今天在安卓操作系统上，你可以很容易地做你的App一样。

比特币的交易存在三个问题

1.交易的延时很长，我问过专门交易比特币的人，交割的时间从两个小时到两天不等，所以你拿它洗钱，很不方便，人民币换成美元以后，它可能两天一下子跌了20%，你就损失了20%的钱。

2.无法分配，像比特币，早期的那几个人拿掉了它的很多的份额，所以将来怎么分配也是一个问题，大家也没分清楚，以至于它很难作为一个货币。因为它如果真的作为一个大家都使用的货币，也就相当于前几个人把全世界的很大一部分财产都拿走了。

3.交易成本高。打个比方，在美国星巴克喝一杯咖啡，平均是2.5美元。你平时在柜台交个钱，然后交易时间也就是一分钟。你要用比特币，你要先等两个小时，然后才能喝到咖啡，而且交易的成本高得不得了，光是电费就要20美元。也就是说你付2.5美元买咖啡，电费的交易成本却要20美元，所以这个事不现实。

区块链有很高的风险，这个风险不光是技术风险，也有政策风险，其实这也是机会，就是谁解决了这个问题，谁就得到了机会。它的交易成本也很高，所以谁能够开发出新的底层技术，把这个交易成本降下来，谁将来就有很多获利。

有人说它是下一代的互联网，这个我倒不认可，但是它一定会是互联网的一个补充。有人说它能不能颠覆央行，这个也不一定，因为没有任何理由说央行或者这些大的银行，自己不能做这件事，所以指望它颠覆央行的这些人，高兴得可能太早了。

或许最后恰恰是过去的这些大的金融机构利用区块链，让它自己更新换代了。

大白话，捞干货！

字面上，区块链就是区块和链，以及他们之间的某种关系。本质上是一种分布式的记账方式，不可篡改的网络数据库系统。

目前的发展方向有数字货币类，支付类，智能合约，defi金融类，web3类等等。还处在发展的初级阶段，是一项后台技术，大部分项目还在炒币融资。

现在的阿富汗可能最能证明比特币价值，价值储存已经没有问题

区块链不仅仅是一种技术，它是一种信任传递的方式，价值传递的方式，未来可能有巨大潜力。

关键词：区块，链，数据库，账本，阿富汗，炒币，价值，技术，市场

第一，什么是区块链？区块和链，一种记账方式，网络数据存放形式。

从字面意思来讲，区块链就是区块和链，他的这个区块实际上是记录的全网的交易记录，或者智能合约的执行过程结果数据等等。

每隔一段时间，整个网络会出一个块儿，这个块儿记录所有转账数据，而块儿一块儿之间需要用某种“链”来连接。

这个链就是加密算法，用前一个区块的一些信息计算获得后一个区块的某些信息，环环相扣，后一个区块可以追溯前一个区块，要修改后一个块就得修改前一个区块，一直到第一个区块。关于这些问题的细节，我前面写了很多篇文章，有兴趣可以翻回去看一看。

区块链实际上是一种记账方式，或者说数据库的储存方式，大家注意看我下面这段话，整个过程就是区块链的运行机制。

全网的各个节点拥有一样的地位，跑同样一段程序。这段程序用于把全网一段时间内发生的所有的交易记录数据记录进行收集，封装和打包。然后对全网进行公布广播

我们以比特币为例，一旦完成了这种打包和封装，你就可以获得出块权。每一次出块儿可以发行一定量的比特币。由于全网的节点跑的是一样的程序，没有一个中心来控制大家。所以这种发出的货币就是不可撤销，不可更改。

怎样决定谁有出块儿的权利呢？这就需要用到所谓的共识机制，也就是立一个规矩，以谁出的块儿作为基准，解决网络一致性的问题。主流的共识机制有pow机制和pos机制。Proof of work 和proof of stake.工作量证明，谁干的活儿多，以及权益证明，谁压的资产多

Pow就是说大家共同计算一道很难的数学题，谁算出来的，谁就有出块权。Pos就是说大家都去把自己的家底拿出来做抵押，谁抵押的多。就会有可能被选中作为出块节点。

这种做法的本质就是你要付出一定的代价，要纳一个投名状，本质上是建立一种信任。

当这些所有工作完成，就可以出一个区块，而区块会与前一个区块相连接，一个一个的连下去，这就是整条区块列。注意，整个区块链的世界会出很多的块儿会，连到一条一条链上，但是大家只认那条最长的链，短的链会被抛弃掉。

简单说，各个网络节点用程序打包一段时间内的交易，然后把交易区块，一个又一个的连接起来，保存在每个节点中，不过这中间会用到加密算法保证节点的信息不泄露，保证用户的信息被加密，保证区块儿里面儿的信息不被攻破和篡改

第二，区块链目前的发展，各种项目与意义，现阶段更多是炒币，价值储存没有任何问题。

区块链从2008年比特币的白皮书开始到现在，已经发展了十二，三个年头。中间也经历了各种各样的进化和发展。

比如现在他已经由最初的只能分布式的发货币，到目前巨大的功能拓展。标志性事件就是以太坊智能合约的诞生。

我已经解释过多次，智能合约就是两方或者三方签的一个自动化合同，只要达到条件就自动执行，本质就是无限可能的程序，区块链世界中的判官。程序中可以输入各种功能，有了程序的存在。区块链才变得丰富多彩。

现在的区块链应用主要是这样几个方面，智能合约类，支付类，跨链资产类，预言机类，defi类，web3存储类等等，我简单举两个例子，说一说他的商业应用。

比如defi应用，现在在以太坊上比较火。Defi就是decentralized finance。去中心化金融的缩写。

大概是什么意思呢？就是把现实生活中所有与金融相关的业务，抵押，保险，借贷这些东西全部搬上区块链。

这个领域现在是非常火的，原因很简单。它非常适合于区块链。我说过，区块链上的智能合约就是一个合同，如果合同条件达到，就可以自动触发执行。

过去你可能去银行办理一笔借贷款项会非常的麻烦，签各种字各种验证，而且周末晚上银行有可能还不上班

而区块链的网络是24小时运转的。你想在上面运行各种资产，做各种抵押的买卖，只要点击一下，有一个软件终端就可以。

当然，这中间会把现实资产冻结，映射到虚拟资产上，交易完毕之后，再换回现实资产。这中间还可能用到跨链的技术，预言机的技术，我别的文章有详细的写。

大概就是说通过去中心化的方式把银行砍掉，而直接点对点的交易，交易的安全是通过区块链技术、代码以及密码学保证。

还有就是现在的web3存储类。比如龙头项目fil。他的愿景是把所有的分散的硬盘全部拿出来。把网络上需要存储的数据与信息全部打碎，成为一小块一小块的碎片

然后分布到全网上，未来我们想要用网络数据的时候，就不再需要大的网络数据库或者服务器了。这样互联网的巨头们就无法收取高昂的服务费。也没有办法再垄断。

你想要获得存储信息就在网上和dd打车一样，打车付费，这样网络上的信息可以自由的流转。成本会大幅的下降。

当然这些愿景都比较宏伟，也比较庞大，现在的区块链发展还是非常初期的。还有一些技术难关要攻克，还有一些底层制度要建立，但是这个方向是没有问题的。

比特币这样最初的数字资产项目，现在已经被证明是非常的安全了。就像现在阿富汗的这种情况，我第一个想到的就是比特币。他是第一个暴力不可掠夺的资产。

你的房子有可能被人占了炸了，你的黄金有可能被人抢了。而如果你有比特币，就好办多了。这个东西他抢也抢不走，因为助记词和私钥在你脑子里，甚至他根本就不知道，你脑子里有没有这个东西。想传给你的孩子，只要让他背下来密钥和助记词就可以了。

正是由于现在正处于一个融资和泡沫化的阶段，所以你在网上看到的各种消息还是炒币。

还有，这东西他是一个后台技术，比如现在广东省已经有了区块链的发票，比如现在已经有了一些司法证明上的区块链app，但是对于前段的你来说，你是感受不到的。发票上多了一串哈希编码，你能知道有什么区别吗？

这也就是为什么现在提到区块链，大家都是在炒币，但实际上它是有确定的应用和未来的技术逻辑的。

第三，本质上是信任的机制，价值传递方式，社会治理方式探索。

区块链的本质价值在哪里？最关键的在于它是一种信用传递的方式。因为信用足够，可以把现实生活中的资产，财产价值在网络上以信息代码的方式进行传播。

主要是这么几个方面。

一是在比特币之前，人们不知道怎么样把一段信息保护下来，因为网上的信息实际上是可以复制的。而比特币解决了信息资产唯一性的问题，有了稀缺，就有了交易和存储的价值。

二是去中心和去中介化。过去我们做任何事情。都需要获得某种中介。比如你去借钱，银行做中介，你去买房子，各类机构以及房产中介作为中介。

你直接买卖是不行的。因为你没有足够的信用。我们一般是来找一个第三方，但是第三方一般也是人组成的，也有可能作恶。

比如前一阵子能打闪电五连鞭那个大师。如果一上来他给你弄各种名号，可能就把你吓住了，直到他被人一拳打的直挺挺的躺在那个地方，你才知道他是个骗子。这就是人的信用，不可靠

区块链通过代码，通过加密学，通过共识机制，保证了信用。我们不再需要一个强大的第三方，注意，这个第三方常常会变成一个垄断的老大。

三是降低协调沟通以及进入门槛的成本。

我们要想变得更加富裕，就需要在市场上进行交易。而交易是需要协调分工的。本质上我们上班的公司，组织机构都是一种中介。

你要通过这种中介整合你的资源，把你的劳动力，把你的脑力，把你的聪明才智转化为最终的产品，到市场上去卖。

区块链技术的智能合约技术可以分散性的把这些合同打散掉。市场上的人们可以自由的组合，建立起新型的，完全透明的，不可篡改规则的dao组织，也就是区块链自治组织。这种组织的未来可能会比普通的股份制公司更加有前景。

你可以随意的加入，或者退出某一个组织，而且你与人之间的信任得到了解决。你可以与别人合作，签订智能合约来完成共同协作，完成某一个产品。而不再担心有某个大的资本家把大家的便宜都给占了，拿到了利润的大头。

所以比特币区块链本质上是一次大的社会实验，通过共识机制，通过去中心化的决策方式，通过智能合约的分布式签合同。逐步地，彻底地改变我们这个社会本来的面貌。还原市场经济本来的，点对点的，人与人直接交易的理想。

总结一下。区块链就是，信息块儿通过加密算法的方式连接在一起。本质上是一种记账方式，一种网络数据结构

通过去中心化的方式做可以做金融，可以做存储，可以把很多事情都去中心化，但是现在他还非常初期大部分项目还只是在炒币融资和概念开发阶段。

区块链的价值储存能力已经被证明没有问题，非常的安全，暴力不可掠夺。

区块链的本质解决了信用中介问题，同时可以降低人们在一起合作共事的成本，降低准入企业的门槛，提高社会的效率，让社会的交易规模更大，让我们更加富裕。

推荐下面链接这本书，通俗易懂。像你气筒讲述了区块链诞生的历史，区块链底层的技术逻辑，以及主流的一些项。学点儿区块链的知识，心里比较踏实，不再担心他是不是骗局。

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

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，百度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。