信息技术拓展模块-单元十八区块链电子课件 中职 高二 高教版

区块链 Blockchain POWERPOINT 单元十八 目 录 CONTENTS 01 02 03 04 区块链概述 区块链的分类 区块链的关键技术 区块链的应用 区块链概述 Blockchain overview 01 任务一 区块链概述 区块链的概念 区块链起源于一篇由化名为中本聪（Satoshi Nakamoto）的学者在2008年发表的奠基性论文《比特币：一种点对点电子现金系统》。该论文提出区块链技术被用于实现一种不依赖中间人的点对点电子货币系统。由于论文中使用了“chain of blocks”这一词组来介绍系统底层结构，我国研究人员在翻译该词时就直接用了“区块链”一词，而后该词就直接被写成了blockchain，成为代表区块链技术体系的专有名词。 狭义的区块链技术是一种按照时间顺序将数据区块以链条的方式组合成特定数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的去中心化共享总账，能够安全存储有先后关系的、能在系统内验证的数据。 任务一 区块链概述 区块链的概念 任务一 区块链概述 区块链的概念 广义的区块链技术则是利用加密链式区块结构来验证与存储数据，利用分布式共享算法来新增和更新数据，利用运行在区块链上的代码，即智能合约，来保证业务逻辑的自动强制执行的一种全新的多中心化基础架构与分布式计算范式。 2016年10月，我国工业和信息化部信息化和软件服务业司指导发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书》将区块链描述为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用模式。 任务一 区块链概述 区块链的特征 任务一 区块链概述 区块链的特征 区块链拥有诸多特性，包括去中心化、共识性、不可篡改、可追溯以及可编程性。基于这些特性，区块链技术也具备了相对于传统技术的诸多功能优势。 1）去中心化 去中心化是区块链最根本的性质，也是区块链区别于其他分布式账本的最重要因素。 通常将去中心化与中心化、分布式进行比较。 以太坊创始人维塔利克·布特林（Vitalik Buterin）在《去中心化的真正含义》一文中详细地阐述了去中心化的概念，从网络架构、治理体制、逻辑结构3个维度进行了分析，指出区块链在网络架构和治理体制上是去中心化的，没有人能控制它，也没有网络中心点，但在逻辑上是中心化的，一个区块链系统所有的节点表现得像是一台计算机。这样的结构使得区块链具有很强的容错性、抗攻击力和抗合谋能力，同时又能够提供确定性的服务。 任务一 区块链概述 区块链的特征 普通的分布式系统与区块链很相像，但前者在治理体制上是中心化的。一个分布式系统如服务器集群，必须有一个控制中心，由控制中心来决定分布式系统中每一台计算机的运行方式。而区块链是不需要这样的控制中心的，链上的每一台计算机都是平等的，区块链上的数据由链中所有具有维护功能的节点共同维护。 2）不可篡改 由于区块链采用了链式数据结构，如果某个节点篡改了一个区块的数据，那么该区块与前后区块之间的连接就会被打破，区块链就不再完整。根据共识机制，被篡改的区块是无法被其他节点接受的，即无法进入区块链。由此可以看出，区块链上的历史数据是不可更改的。 任务一 区块链概述 区块链的特征 即便在大多数节点共同违背共识机制的情况下，即所谓的“51%攻击”时，攻击者也不能任意修改区块链的历史数据，可行的办法只有抹去之前若干个区块的数据，然后重新生成新的区块链。而这样做的难度与被抹掉区块的个数相关，并且是呈指数增长的，对于一个设计良好的区块链，基本上是不可能做到的。 3）去信任 去信任（trustless）指的是在区块链中，一个节点无须信任任何其他节点，在假设其他节点都是不合作、不可信的前提下，最终仍可以根据共识机制从区块链中获得可信的数据。 任务一 区块链概述 区块链的特征 在传统的中心化系统中，每一个用户必须信任系统的中心节点，相信它不会篡改数据、不会窃取隐私，但这种信任往往是盲目的、不可靠的。例如，人们通过自动取款机把现金存进银行，前提是人们相信银行会如实记录这笔交易，将来取钱时银行不会赖账。如果银行的系统出现严重的故障或数据被非法篡改，储户的存款就可能会不翼而飞，由于所有的数据都被存储在银行系统中，储户甚至无法举证，损失无法被挽回。 如果采用区块链来实现这一场景，存钱这一事件会被存储在区块链上，网络上任意一个节点都可以查看并验证。由于区块链不可篡改的特性，这样的存储是值得信任的。因此，区块链又被称为“创造信任的机器”，被誉为构成价值互联网的基石。 任务一 区块链概述 区块链的特征 4）开放性 区块链的数据全部被存储在每一个节点之中，除了交易各方的私人信息被加密存储外，区块链的数据对所有节点公开，任何人都可以通过公开接口查询区块链数据，因此整个系统的信息保持高度透明，数据的完