《互聯(lián)網(wǎng)金融業(yè)區(qū)塊鏈技術應用的理論技術基礎綜述》

互聯(lián)網(wǎng)金融業(yè)區(qū)塊鏈技術應用的理論技術基礎綜述

目錄

互聯(lián)網(wǎng)金融業(yè)區(qū)塊鏈技術應用的理論技術基礎綜述..................................1

1.1區(qū)塊鏈技術原理............................................................1

1.2區(qū)塊鏈技術特點與類型......................................................2

1.2.1區(qū)塊鏈技術的特點.........................................................2

1.2.2區(qū)塊鏈類型...............................................................3

1.3互聯(lián)網(wǎng)金融技術基礎........................................................3

1.3.1P2P網(wǎng)絡.................................................................3

132非對稱加空................................................................3

1.3.3時間戳....................................................................4

1.1區(qū)塊鏈技術原理

區(qū)塊鏈技術的原理如下：

（I）區(qū)塊是區(qū)塊鏈的基本結構單元，由包含元數(shù)據(jù)的塊和記錄交易數(shù)據(jù)的

塊構成。塊的FI的是連接到上一個塊并確保塊鏈的完整性，該塊包含有關事務被

記錄的驗證后的信息。數(shù)據(jù)塊共由三個部分構成：第一個數(shù)據(jù)用于使用索引服務

塊的散列數(shù)據(jù)（所有者公鑰）連接到前一個塊；第二個數(shù)據(jù)用于隨機序列的時間戳;

第三個是Merkle樹數(shù)據(jù)，用于驗證數(shù)據(jù)的完整性。

（2）形成鏈條的過程，也被稱為時間戳。時間戳參照當前的交易時間，該

系統(tǒng)以“塊”的形式將隨機序列應用到數(shù)據(jù)集，并添加時間，通過網(wǎng)絡可以廣播隨

機序列。在該時間點只能檢索到相應的隨機序列，從而確保事務信息在某一點。

每?次都將前?次合并到隨機序列當中，每次發(fā)生時，都要對上?次的時間進行

加固，確認數(shù)據(jù)鏈，形成數(shù)據(jù)鏈，對數(shù)據(jù)鏈進行阻塞，形成區(qū)塊鏈，防止區(qū)塊鏈

內(nèi)的信息被篡改“

（3）網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)商的過程。當一個塊執(zhí)行隨機序列操作時;導入工作負載

認證機制，在SHA-256（數(shù)學隨機算法）下用于生成一個隨機序列。當這個隨機

序列的數(shù)字增加到0的時候，尋找這個隨機序列所需要的計算工作量就會呈現(xiàn)指

數(shù)增大。把一個隨機數(shù)加到一個區(qū)塊中，計算機就在反復試驗中尋找這個隨機數(shù)。

該系統(tǒng)證明了工作負載是pow機制的一種約定。CPU所消耗的工作量（已使用

己計算的高級圖形卡）不得更改，除非滿足先前完成的工作量，只要滿足工作量

即可。為了改換其中一個區(qū)塊中的事務信息，必須得重新完成前一個區(qū)塊中的所

有工作。

區(qū)塊鏈這門高超技術非常安全，不僅適用于“分散”的分布式結構，也適用于

區(qū)塊鏈加密技能。區(qū)塊鏈它是由很多按時間順序鏈接的多個區(qū)塊鏈構成的，每個

區(qū)塊鏈只有在重新參與者之間意見一致的情況下才能完成一個區(qū)塊鏈，業(yè)務數(shù)據(jù)

是整個網(wǎng)絡的共同認識和確認的結果，而商業(yè)貿(mào)易信息在整個地區(qū)是唯一的、不

變的，區(qū)塊鏈的特點完全地解決了那些傳統(tǒng)業(yè)務流程中的兩個問題：（I）拜占庭

將軍的問題；（2）雙重支付的問題。

1.2區(qū)塊鏈技術特點與類型

拜占庭將軍的問題是萊斯利點對點通信理論中的一個基本問題。這意味著在

迷路中是根本不可能通過的消息。因此，一致性研究通常以假設信息通道是不是

可靠的或是完全沒有問題為前提的。拜占庭問題主要的核心問題就是，如果戰(zhàn)場

上有幾個互不信任的將軍（有叛徒）時，他們雖然距離較遠，不能互相信任對方，

但攻擊時間必須相同，所以分布式遠程通信機制非常的重要。

雙重支付的問題：又稱雙花，這意味著用戶可以同時使用養(yǎng)老金數(shù)字貨幣作

為多個余額交易。這個可以多次保存并作為附件使用的同時發(fā)送給不同的人，或

獨立復制并完成。為了解決重復支付的這個問題，需要有一個中央機構負責確認

和記錄數(shù)字貨幣是不是被使用或提取，以及金額。歸口管理機構必須保存交易賬

簿，每條記錄的數(shù)字貨幣只能使用或提取一次。

1.2.1區(qū)塊鏈技術的特點

區(qū)塊鏈作為?種分布式數(shù)據(jù)庫賬戶，與傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫相比，具有分散

性、缺乏信任機制、不可侵犯性、保密性和可追溯性等這些特點。

（1）去中心化

區(qū)塊鏈是一個分布式的數(shù)據(jù)庫賬本，事務和交易信息數(shù)據(jù)被保存在每一個節(jié)

點的公共賬本中。分發(fā)的書籍由多個節(jié)點共同進行維護，及時同步，并且必須后

跟基于復雜密碼算法（散列算法）持續(xù)的分配代碼。系統(tǒng)中任何節(jié)點的權利和義

務都是相同的，任何節(jié)點故障都不會對系統(tǒng)的一致性產(chǎn)生影響，它具有分布性的

特點。

（2）信息不可篡改

系統(tǒng)中的每個節(jié)點都有一個完整的數(shù)據(jù)庫。為了修改網(wǎng)絡中的事務數(shù)據(jù)，必

須同時控制51%的節(jié)點。單個節(jié)點的數(shù)據(jù)篡改不會影響其他節(jié)點的數(shù)據(jù)，也不會

影響系統(tǒng)的完整性和準確性。

（3）隱私性和可追溯性

交易信息被廣播到所有的網(wǎng)絡，所有節(jié)點都知道這種交易情況，但交易人員

的隱私繼續(xù)被保護著。無名維護公鑰。節(jié)點接收到的信息只是交易情況的記錄，

但該交易與特定的人沒有關聯(lián)。對于證券交易所公布的交易信息，交易金額已經(jīng)

記錄，可以查詢，但交易雙方的信息不對外宣布發(fā)表，缺乏信任。

區(qū)塊鏈可以通過加密算法來驗證和記錄信息。如果有人需要解決復雜的加密

問題的時候，他可以獲得記錄交易數(shù)據(jù)的權限，任何一個節(jié)點上的作弊行為都會

被其他節(jié)點中斷和拒絕。欺詐并不會達到偽造信息的目的，也就是說，這意味著

區(qū)塊鏈解決了交易過程中的信用問題。

1.2.2區(qū)塊鏈類型

根據(jù)使用范圍和權限的不同，區(qū)塊鏈包括公開和透明、篡改、可追溯、時間

序列、P2P和加密，集中的程度不同，最大的區(qū)別就是在于建立共同的機制和依

賴關系。

公共渠道：沒有官方經(jīng)銷商、參與者和節(jié)點可以自由加入和退出網(wǎng)絡。采用

基于工作負載認證的協(xié)商一致機制，使所有節(jié)點達成協(xié)商一致。網(wǎng)絡中沒有集中

的服務器節(jié)點，一般來說，網(wǎng)絡可以用來達成共識，公共渠道是“完全分散''的，

這是以比特幣和以太坊為代表的公共渠道參與者的自發(fā)行為。

聯(lián)合字符串：必須在連接時執(zhí)行應用程序和身份驗證應用程序。采用基于協(xié)

議的協(xié)商一致機制。它是一種預先選擇和控制某些節(jié)點的利益聯(lián)盟。例如銀行聯(lián)

盟有10個金融機構集團和5個組織，操作5個節(jié)點，即默認的5個交易記賬節(jié)

點。建造一個街區(qū)。整個網(wǎng)絡中的所有節(jié)點都可以參與交易和查看區(qū)塊鏈，聯(lián)盟

鏈也被認為是“部分分散化的

私有鏈：通常建立在一個機構內(nèi)部，該機構自行制定SPE規(guī)則歐共體的特

點適用于以過剩庫存為代表的特定組織的內(nèi)部數(shù)據(jù)管理和審計。

1.3互聯(lián)網(wǎng)金融技術基礎

1.3.1P2P網(wǎng)絡

P2P網(wǎng)絡是將塊鏈系統(tǒng)中的對等節(jié)點連接起來的網(wǎng)絡技術，學者們已經(jīng)將其

轉化為點網(wǎng)絡。大多數(shù)媒體稱為點網(wǎng)絡或點網(wǎng)絡，是一個基于互聯(lián)網(wǎng)的連接網(wǎng)絡。

相當于在網(wǎng)絡節(jié)點之間分配傳統(tǒng)集中式節(jié)點的負載，節(jié)點共享有限的存儲和計算。

因此，當網(wǎng)絡用戶增加（印節(jié)點增加）時，節(jié)點提供的資源相應增加。P2P網(wǎng)絡

還可以同時增加資源和服務容量，以滿足日益增長的業(yè)務需求，即：可擴展性。

1.3.2非對稱加密

公鑰可以向其他人公開。私鑰必須是保密的，不能用獲得的公鑰來估計。在

區(qū)塊鏈的具體應用中，非對稱加密主要用于數(shù)字簽名、登錄驗證等安全需求。信

息的加密和傳輸是非常高的，A是消息的發(fā)送者，B是消息的發(fā)送者消息，在數(shù)

字簽名方案中，發(fā)送方A可以對用私鑰發(fā)送的信息進行加密，而發(fā)送方B必須

對用A的公鑰和VE接收的信息進行解密。即使在連接檢杳場景中，發(fā)送方A

是客戶機，接收方B是服務器。在客戶機用自己的密鑰加密連接信息之后，服

務器將使用客戶機。信息加密傳輸場景中，發(fā)送方A使用目標接收方B的公鑰

對信息進行加密。根據(jù)上述非對稱加密原理，只解密B的私鑰，信息不被他人

竊取。

張銳(2016)在“基于區(qū)塊鏈的傳統(tǒng)金融改革與創(chuàng)新”中，非對稱加密可以促

進交易主體的共識，最小化價值交換中的摩擦邊界。同時，確保數(shù)據(jù)公開的透明

度和更好的用戶隱私保護，可以得到保護。

1.3.3時間戳

時間戳本身并不復雜，但它是分區(qū)塊的。區(qū)塊鏈是具有注冊權的網(wǎng)絡節(jié)點，

必須通過運行時間戳將數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)塊頭上的區(qū)塊。如前所述，區(qū)塊鏈區(qū)塊是按時

間順序排列的，Yong和WangFciyuc