Giải mã Kỹ thuật Blockchain: Chuyên ngành, Nghiên cứu và Ứng dụng

Nếu bạn muốn hiểu các ứng dụng blockchain, bạn có thể tham khảo nhiều cuốn sách và ý kiến, bao gồm "hình minh họa blockchain", "Blockchain: định hình lại nền kinh tế và thế giới", "Bản thiết kế kinh tế sáng sủa và giới thiệu", và các bài viết từ cộng đồng Binance, bao gồm cả sự hiểu biết chi tiết về nền tảng cộng đồng Binance.

1. Blockchain là gì? Đây là một mô hình ứng dụng mới của các công nghệ máy tính như lưu trữ dữ liệu phân tán, truyền điểm-điểm, cơ chế đồng thuận và thuật toán mã hóa. Đây là một cấu trúc dữ liệu chuỗi kết hợp các khối dữ liệu theo trình tự theo thứ tự thời gian và được đảm bảo bằng mật mã, được giả mạo với sổ cái không gian lận, không gian lận, an toàn và đáng tin cậy.

Năm 2008, Satoshi Nakamoto lần đầu tiên đề xuất khái niệm về blockchain và tiền điện tử trong bài báo "Bitcoin: một hệ thống tiền mặt điện tử ngang hàng". Bắt đầu từ Bitcoin, Blockchain đã trở thành công nghệ cơ bản của các loại tiền kỹ thuật số khác nhau.

2. Nguyên tắc làm việc của blockchain:

1. Các khái niệm cơ bản bao gồm: (1) Giao dịch: Một khi hoạt động, trạng thái sổ cái sẽ thay đổi một lần, chẳng hạn như thêm một bản ghi; (2) Khối: Ghi lại các giao dịch và dữ liệu trạng thái xảy ra trong thời gian quy định là sự đồng thuận và lưu trữ của trạng thái sổ cái hiện tại; (3) Chuỗi: Nó bao gồm các khối được kết nối theo thứ tự thời gian và là bản ghi nhật ký của toàn bộ thay đổi trạng thái. Không khó để hiểu nguyên tắc làm việc của blockchain sau khi hiểu khái niệm làm việc. Giả sử rằng có một sổ ghi dữ liệu phân tán, cuốn sách ghi này chỉ cho phép bổ sung, không xóa và thay đổi. Cấu trúc của nó là một chuỗi tuyến tính bao gồm các "khối" được kết nối nối tiếp (đây cũng là nguồn gốc của "blockchain". Để được thêm vào, dữ liệu mới phải được đặt trong một khối mới. được chia thành hai phần: Block -block. Được duy trì bởi các nút có chức năng bảo trì trong toàn bộ hệ thống. Bất cứ ai cũng có thể truy vấn dữ liệu blockchain và phát triển các ứng dụng liên quan thông qua giao diện công cộng. Do đó, thông tin của toàn bộ hệ thống rất minh bạch. 3. Blockchain bảo mật áp dụng các quy tắc và giao thức dựa trên sự đồng thuận (chẳng hạn như một tập hợp các thuật toán mở và trong suốt) để tất cả các nút trong toàn bộ hệ thống có thể trao đổi dữ liệu một cách tự do và an toàn trong môi trường không đáng tin cậy, để tin tưởng vào "con người" đã được thay đổi để tin tưởng vào máy móc và không có sự can thiệp nào của con người. 4. Thông tin không thể bị giả mạo. Khi thông tin được xác minh và thêm vào blockchain, nó sẽ được lưu trữ vĩnh viễn. Trừ khi hơn 51% (gần như không thể) các nút trong hệ thống có thể được kiểm soát đồng thời, việc sửa đổi cơ sở dữ liệu trên một nút duy nhất là không hợp lệ, do đó, độ ổn định và độ tin cậy của dữ liệu của blockchain là cực kỳ cao. 5. Tính ẩn danh Vì sự trao đổi giữa các nút tuân theo thuật toán cố định, tương tác dữliệu của nó không yêu cầu niềm tin (quy tắc chương trình trong blockchain sẽ đánh giá liệu hoạt động đó có hợp lệ hay không), đối tác không cần phải để bên kia tin tưởng vào việc công khai danh tính của họ, rất hữu ích cho việc tích lũy tín dụng.

4. Phân loại blockchain

Hiện tại, phân loại chính nhất của blockchain là chia blockchain thành chuỗi công cộng, chuỗi tư nhân và chuỗi tập đoàn theo những người tham gia khác nhau.

1. Chuỗi công cộng: Bất cứ ai cũng có thể tham gia vào việc sử dụng và bảo trì và có thể có được xác nhận hiệu quả của blockchain. Chuỗi công cộng là blockchain sớm nhất và cũng là blockchain được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Ví dụ điển hình làThông tin của Bitcoin Blockchain hoàn toàn công khai.

Nếu một cơ chế cấp phép được giới thiệu, nó bao gồm cả chuỗi tư nhân và chuỗi liên minh. 2. Chuỗi riêng: Một công ty hoặc cá nhân chỉ sử dụng công nghệ blockchain và thích các quyền ghi của blockchain và thông tin không được tiết lộ. Hiện tại, những người khổng lồ bảo thủ (tài chính truyền thống) muốn thử nghiệm với các blockchain riêng và các sản phẩm ứng dụng chuỗi riêng vẫn đang được khám phá. 3 Việc sử dụng chuỗi này là quản lý ủy quyền, có thể tuân theo người quản lý và cũng mở cho những người khác theo mong muốn của người quản lý. Ngoài ra, theo các kịch bản và mục đích sử dụng khác nhau của blockchain, nó được chia thành các chuỗi tiền tệ với mục đích của tiền kỹ thuật số, chuỗi quyền sở hữu với mục đích ghi lại quyền sở hữu và chuỗi gây quỹ cộng đồng với mục đích gây quỹ cộng đồng.

5. Phân tích các kịch bản ứng dụng cụ thể của blockchain

1. Thông tin chống giả mạo

Vào ngày 28 tháng 5, Giám đốc điều hành của Tencent, Ma Huateng đã đề xuất vấn đề chống giả của Moutai tại Triển lãm kỹ thuật số GUIYANG: phương pháp chống giả dựa trên công nghệ blockchain toàn diện dựa trên đám mây sẽ cao hơn nhiều so với phương pháp chống lưu trữ truyền thống. Trong tương lai, các kịch bản xác minh chống giả, người dùng có thể chỉ cần quét bằng điện thoại di động của họ để có được một lượng lớn thông tin đầy đủ dựa trên các kích thước khác nhau.

Lấy Moutai làm ví dụ:

Địa chỉ nhà máy rượu vang, hội thảo sản xuất, nhân viên điều hành, thanh tra viên, thời gian nhà máy, thông tin phương tiện vận chuyển và thông tin lái xe,

Toàn bộ thông tin trên và có thể dễ dàng xác minh tính xác thực.

2. Các vấn đề về an toàn thực phẩm

Đầu tháng 11 năm ngoái, Walmart đã hợp tác với IBM để theo dõi các nguồn thực phẩm bằng cách sử dụng công nghệ blockchain để đảm bảo an toàn thực phẩm và tăng tính thanh khoản của thực phẩm để giảm chi phí. Đối với các siêu thị lớn như Walmart, phải mất vài ngày để các vấn đề an toàn thực phẩm để điều tra nguồn gốc của thực phẩm có vấn đề. Sau khi sử dụng công nghệ này, chỉ có một thông tin của sản phẩm có thể được truy tìm chính xác. Thông tin quan trọng như nguồn gốc thực phẩm, thanh tra, nhà cung cấp, hậu cần và vận chuyển có thể nhanh chóng được phát hiện trong vòng vài phút. Hiện tại, các sản phẩmđược theo dõi bằng blockchain bao gồm các sản phẩm đóng gói từ Hoa Kỳ và thịt lợn từ Trung Quốc.

3. Bảo mật thông tin

Công nghệ blockchain đang thúc đẩy chuyển đổi công nghệ bảo mật thông tin. Ba mối đe dọa bảo mật: tấn công giữa các trung gian, giả mạo dữ liệu và DDoS

(1) Bảo vệ danh tính

PKI là một công nghệ mã hóa khóa công khai phổ biến trong các ứng dụng truyền thông khác nhau như email, ứng dụng tin nhắn và trang web. Tuy nhiên, vì hầu hết các PKI đã triển khai các cơ quan chứng nhận bên thứ ba đáng tin cậy (CAS) để cấp, kích hoạt và lưu trữ chứng chỉ người dùng, tin tặc có thể tấn công PKI để nhận dạng người dùng giả hoặc crack thông tin được mã hóa.

Certcoin là triển khai PKI blockchain đầu tiên, đến từ MIT. Nó loại bỏ trung tâm xác thực tập trung và sử dụng blockchain làm sổ cái phân tán cho tên miền và khóa công khai.

pomcor: Đường dẫn triển khai Blockchain PKI: Giữ lại trung tâm xác thực và sử dụng blockchain để lưu trữ giá trị băm của các chứng chỉ đã được cấp và kích hoạt. Người dùng có thể xác thực tính xác thực của chứng chỉ thông qua các nguồn phi tập trung và minh bạch và cũng có thể cải thiện hiệu suất truy cập mạng thông qua xác thực các khóa và chữ ký cục bộ dựa trên bản sao blockchain.

(2) Bảo vệ toàn vẹn dữ liệu

Guardtime đã phát triển kiến ​​trúc chữ ký không cần chìa khóa (KSI) dựa trên công nghệ blockchain để thay thế công nghệ xác thực dữ liệu dựa trên khóa. KSI lưu trữ bảng Hash dữ liệu và tệp thô trên blockchain, chạy thuật toán băm để xác minh các bản sao khác và so sánh kết quả với dữ liệu được lưu trữ trên blockchain. Bất kỳ sự giả mạo nào của dữ liệu sẽ được phát hiện nhanh chóng vì bảng băm ban đầu được lưu trữ trong hàng triệu nút.

(3) Bảo vệ cơ sở hạ tầng quan trọng

"gót chân Achilles" của Internet. DDOS đã bước vào kỷ nguyên lao. DDOS vẫn là vũ khí đơn giản nhất để tin tặc phá hủy các mục tiêu lớn với chi phí thấp. Dịch vụ DNS là mục tiêu chính của tin tặc để phá hủy quy mô lớn, nhưng công nghệ blockchain dự kiến ​​sẽ được giải quyết cơ bản.

Lưu trữ phân tán blockchain đã khiến các cuộc tấn công hacker mất tập trung, Nebulis đang phát triển một hệ thống DNS phân tán sử dụng blockchain Ethereum và hệ thống tệp internet liên sao (IPFS, một sự thay thế phân tán cho HTTP) để đăng ký và Xây dựng tên miền. Điểm yếu lớn nhất của DNS là Cache, điều này làm cho các cuộc tấn công của DDoS có thể và cũng là nguyên nhân của chính phủ tập trung kiểm duyệt các mạng xã hội và thao túng đăng ký DNS. Một hệ thống DNS phân tán, minh bạch cao có thể loại bỏ hiệu quả bất kỳ thực thể nào, bao gồm cả thao tác hồ sơ tùy ý của chính phủ.

4. Công nghiệp tài chính

(1) Tiền kỹ thuật số: Cải thiện sự thuận tiện của việc phát hành và sử dụng tiền tệ

Nhiều kịch bản bên ngoài tiền kỹ thuật số.

(2) Thanh toán và thanh toán xuyên biên giới: Nhận ra các giao dịch điểm-điểm và giảm phí trung gian

Chuyển khoản và thanh toán. Hiện tại, ứng dụng trưởng thành nhất của công nghệ blockchain là thanh toán và chuyển nhượng. Côngnghệ blockchain có thể tránh các hệ thống phức tạp, tiết kiệm các quy trình đối chiếu và xem xét giữa các ngân hàng, và tăng tốc độ giải quyết; Sử dụng tiền ảo mà không có sự can thiệp của việc dọn dẹp nhà cửa, giảm phí giao dịch. Các thủ tục thanh lý của mỗi quốc gia là khác nhau. Một khoản chuyển tiền duy nhất mất 2 hoặc 3 ngày để đến, điều này không hiệu quả và chiếm một tỷ lệ lớn tiền trên đường. Thanh toán điểm-điểm không còn được hình thành thông qua các bên thứ ba, mà thông qua công nghệ blockchain. Bằng cách loại bỏ các liên kết của các tổ chức bên thứ ba, bạn có thể thực hiện thanh toán cả ngày, nhận tài khoản trong thời gian thực, rút ​​tiền nhanh chóng và giảm chi phí ẩn, điều này sẽ giúp tránh rủi ro quỹ. Nó là kịp thời và thuận tiện.

(3) Ghi chú và chuỗi cung ứng kinh doanh tài chính: Giảm can thiệp của con người, giảm chi phí và rủi ro hoạt động

Truyền giá trị ngang hàng, ghi chú vật lý hoặc hệ thống trung tâm tiến hành xác minh kiểm soát; Các trung gian sẽ được loại bỏ, giảm sự can thiệp của con người. Với sự cải thiện hiệu quả, các kênh tài chính mượt mà hơn và rủi ro thấp hơn và nhiều bên được hưởng lợi.

(4) Phát hành và giao dịch chứng khoán: Nhận ra chuyển nhượng tài sản gần như thời gian thực và tăng tốc giao dịch và tốc độ thanh toán bù trừ

Việc áp dụng công nghệ blockchain có thể giúp quá trình giao dịch chứng khoán trở nên đơn giản hơn, trong suốt và nhanh hơn, giảm các chức năng sao chép của hệ thống CNTT, và cải thiện hoạt động hiệu quả. Đối với các cổ phiếu, blockchain có thể loại bỏ hồ sơ giấy và bút hoặc bảng tính, giảm lỗi của con người trong các giao dịch và cải thiện tính minh bạch và truy xuất nguồn gốc của các nền tảng giao dịch. Citigroup và Nasdaq hợp tác để quảng bá các ứng dụng blockchain.

(5) Báo cáo tín dụng khách hàng và chống gian lận: Giảm chi phí tuân thủ pháp lý và ngăn chặn tội phạm tài chính

Thông tin và hồ sơ giao dịch của khách hàng được ghi lại trong blockchain giúp các ngân hàng xác định các giao dịch bất thường và ngăn chặn hiệu quả gian lận. Các đặc điểm kỹ thuật của blockchain có thể thay đổi hệ thống báo cáo tín dụng hiện tại và khi các ngân hàng tiến hành "biết khách hàng của bạn" (KYC), dữ liệu từ khách hàng hồ sơ xấu sẽ được lưu trữ trong blockchain.

Vốn cộng đồng gây quỹ cộng đồng: Nguyên vụ gây quỹ cộng đồng dựa trên công nghệ blockchain có thể đạt được sự tin tưởng phi tập trung và lợi nhuận của các nhà đầu tư cũng được đảm bảo.

5. Quản lý chuỗi cung ứng

Hệ thống sổ cái phân tán, nơi người tham gia theo dõi quyền sở hữu tài sản trong suốt quá trình, có thể được áp dụng để theo dõi các bộ phận tự động khi di chuyển giữa các quốc gia và nhà máy.

Toyota là điều kiện tiên quyết cho hoạt động chuỗi cung ứng cốt lõi của nó và phát triển các giải pháp công nghệ blockchain. Giúp Toyota đảm bảo hiệu quả hơn tính chính xác của việc ghi dữ liệu thông qua một lượng lớn dữ liệu, nó cũng có thể giúp quản lý chuỗi cung ứng. Đồng thời, chuỗi cung ứng blockchain có thể kiểm soát bảo hành vàsửa chữa hàng hóa thông qua các hợp đồng thông minh và các giao dịch trong toàn bộ vòng đời sản phẩm là không thể hủy bỏ.

Giải pháp giải pháp công cộng đầu tiên cho ngành vận tải được triển khai bởi Marine International (MTI), sử dụng công nghệ chuỗi cung ứng blockchain để chia sẻ thông tin tổng số xác minh (VGM) cho các container vận chuyển. Thông tin về container VGM là rất quan trọng để đảm bảo rằng các tàu được lưu trữ chính xác và ngăn ngừa tai nạn trên biển và tại các cảng. Dữ liệu VGM được lưu trữ trên chuỗi cung ứng blockchain, cung cấp hồ sơ vĩnh viễn cho các quan chức cảng, công ty vận tải, chủ hàng và chủ hàng. Điều này thay thế nhật ký rắc rối, bảng tính, trung gian dữ liệu và cơ sở dữ liệu riêng.

Hệ thống toàn vẹn hậu cần xe tải xe tải xe tải xe tải xe tải đã ra mắt một giải pháp tài chính doanh nghiệp hậu cần dựa trên blockchain, nhằm cung cấp cho các doanh nghiệp các dịch vụ tài chính đáng tin cậy. Nó không chỉ có thể giúp các tài xế giải quyết vấn đề khó khăn trong các khoản vay, mà còn thay đổi tình hình thiếu chính trực trong ngành và giúp xây dựng một hệ thống toàn vẹn hậu cần. Giúp xây dựng một chuỗi nhận dạng cho các công ty hậu cần và tạo ra một hệ sinh thái dữ liệu đáng tin cậy cho các công ty hậu cần. Sử dụng các mô hình thuật toán minh bạch, có thể giám sát và có thể truy nguyên, chúng tôi sàng lọc các công ty cần hỗ trợ tài chính và đáng tin cậy để cung cấp dịch vụ tài chính cho họ. Mặt khác, trongỞ cấp độ, các bộ phận thực thi pháp luật sẽ được liên kết với nhau để áp đặt hình phạt chung đối với các doanh nghiệp không đáng tin cậy.

6. Quản lý các vấn đề của chính phủ

(1) Bầu cử

Dựa trên các đặc điểm của công nghệ blockchain, xem xét các nhược điểm của công nghệ bầu cử hiện tại, chúng tôi sẽ xây dựng một ứng dụng blockchain nguồn mở cho các cuộc bầu cử, bỏ phiếu và xổ số, mà chúng tôi gọi là chuỗi bầu cử (bầu cử). Chúng tôi hy vọng sẽ tối ưu hóa công nghệ bầu cử và bỏ phiếu để bỏ phiếu cởi mở và minh bạch hơn, giảm thao tác nhân tạo và cho phép cử tri xác minh kết quả bầu cử của họ.

Bao gồm xác thực danh tính, hệ thống đa chuỗi, giao thức đầu tư flash, thuật toán đồng thuận EDPO, bảo vệ quyền riêng tư, thiết kế cơ chế bỏ phiếu, thị trường cho thuê ELC phi tập trung, các dịch vụ của chính phủ và các dịch vụ của chính phủ với các mục đích của chính phủ. cơ chế cho việc kinh doanh của các cơ quan chính phủ khác nhau. Cần kết hợp tất cả các lĩnh vực của các vấn đề chính phủ quốc gia để tạo thành một không gian thông tin chung, bao gồm các cơ quan chính phủ, dữ liệu kinh tế, giao dịch tài chính và các lĩnh vực xã hội. Hệ sinh thái này cũng nên bao gồm các cơ quan đăng ký và phần mềm tương ứng để xây dựng các ứng dụng và nền tảng cho các cơ quan chính phủ, doanh nghiệp và người dùng công cộng dựa trên hợp đồng thông minh.