模塊十二 區(qū)塊鏈

工業(yè)和信息化精品系列教材信息技術(shù)（拓展模塊）區(qū)塊鏈模塊十二目錄了解區(qū)塊鏈了解區(qū)塊鏈技術(shù)了解數(shù)字貨幣任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三作為一種新技術(shù)，區(qū)塊鏈處于發(fā)展初期，相關(guān)生態(tài)、工具和應(yīng)用仍處于快速發(fā)展階段，各種傳統(tǒng)行業(yè)與區(qū)塊鏈的結(jié)合讓人們頻繁在各種新聞報(bào)道中看到區(qū)塊鏈這個(gè)名詞。然而人們對(duì)區(qū)塊鏈真正的特點(diǎn)、原理等了解得并不多，很多人對(duì)區(qū)塊鏈的理解比較局限。本任務(wù)將對(duì)區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行介紹，然后通過搜集區(qū)塊鏈電子發(fā)票的相關(guān)資料并進(jìn)行簡(jiǎn)單分析進(jìn)行實(shí)踐操作。任務(wù)描述任務(wù)描述了解區(qū)塊鏈任務(wù)一相關(guān)知識(shí)（一）信息安全的概念（二）信息安全的基本要素（三）網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)認(rèn)識(shí)信息安全任務(wù)一相關(guān)知識(shí)（一）區(qū)塊鏈的概念狹義廣義AB區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)方式保證不可篡改和不可偽造的分布式賬本區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用模式（二）區(qū)塊鏈的發(fā)展歷史區(qū)塊鏈1.0階段在區(qū)塊鏈1.0階段，區(qū)塊鏈的應(yīng)用主要局限于數(shù)字貨幣。區(qū)塊鏈不等于數(shù)字貨幣，前者是后者的技術(shù)基礎(chǔ)區(qū)塊鏈2.0階段在區(qū)塊鏈2.0階段，區(qū)塊鏈將數(shù)字貨幣與智能合約相結(jié)合，使得其應(yīng)用范圍在金融領(lǐng)域得到了擴(kuò)展，包括資產(chǎn)注冊(cè)、存儲(chǔ)和交易等區(qū)塊鏈3.0階段目前區(qū)塊鏈的發(fā)展已進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈3.0階段，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用已超出金融領(lǐng)域，涉及物流、供應(yīng)鏈、醫(yī)療等領(lǐng)域，能真正為各行各業(yè)提供去中心化的解決方案（三）區(qū)塊鏈的特點(diǎn)去中心化不可篡改性匿名性共識(shí)性可追溯性（四）區(qū)塊鏈的分類020103公有鏈?zhǔn)菫樗杏脩糸_放的區(qū)塊鏈技術(shù)，公有鏈的典型技術(shù)應(yīng)用是以太坊等，公有鏈的安全由“加密數(shù)字經(jīng)濟(jì)”維護(hù)公有鏈相較于公有鏈和聯(lián)盟鏈，私有鏈不具有明顯的去中心化特征私有鏈聯(lián)盟鏈主要應(yīng)用于企業(yè)或政府職能部門之間的交易、結(jié)算或清算等聯(lián)盟鏈（五）區(qū)塊鏈的應(yīng)用金融服務(wù)社會(huì)公益智慧醫(yī)療數(shù)字版權(quán)供應(yīng)鏈管理智慧物聯(lián)智慧民生任務(wù)實(shí)踐搜索區(qū)塊鏈電子發(fā)票的相關(guān)信息，了解區(qū)塊鏈在該應(yīng)用中的作用和原理，填寫表。了解區(qū)塊鏈任務(wù)一問題回答區(qū)塊鏈電子發(fā)票的原理是怎樣的區(qū)塊鏈電子發(fā)票有何優(yōu)勢(shì)該應(yīng)用中體現(xiàn)了區(qū)塊鏈的哪些特點(diǎn)區(qū)塊鏈電子發(fā)票目前的應(yīng)用情況如何？未來發(fā)展趨勢(shì)如何目錄了解區(qū)塊鏈了解區(qū)塊鏈技術(shù)了解數(shù)字貨幣任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三隨著區(qū)塊鏈的發(fā)展，區(qū)塊鏈在各領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用讓人們真正認(rèn)識(shí)到了區(qū)塊鏈技術(shù)的價(jià)值，因此逐漸開始關(guān)注區(qū)塊鏈技術(shù)的原理，區(qū)塊鏈技術(shù)迎來了快速發(fā)展期，展現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展趨勢(shì)。本任務(wù)將對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的價(jià)值、發(fā)展趨勢(shì)和原理進(jìn)行介紹，然后讀者通過自行學(xué)習(xí)一些智能合約的拓展性知識(shí)，比較智能合約與傳統(tǒng)合約的不同，設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用智能合約的房屋租賃案例。任務(wù)描述任務(wù)描述了解區(qū)塊鏈技術(shù)任務(wù)二相關(guān)知識(shí)（一）區(qū)塊鏈技術(shù)的價(jià)值（二）區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（三）區(qū)塊鏈技術(shù)的原理相關(guān)知識(shí)了解區(qū)塊鏈技術(shù)任務(wù)二（一）區(qū)塊鏈技術(shù)的價(jià)值減少交易中間環(huán)節(jié)促進(jìn)陌生人之間達(dá)成信任關(guān)系打造公平、透明、便捷、高效的市場(chǎng)環(huán)境助力數(shù)字資產(chǎn)確權(quán)（二）區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)區(qū)塊鏈即服務(wù)保持高速發(fā)展互操作性成為技術(shù)熱點(diǎn)隱私保護(hù)手段日趨多樣化多樣化應(yīng)用催生更多技術(shù)方案01020403（三）區(qū)塊鏈技術(shù)的原理分布式賬本是一種在網(wǎng)絡(luò)成員之間共享、復(fù)制和同步的數(shù)據(jù)庫，即在區(qū)塊鏈交易（如交換資產(chǎn)或數(shù)據(jù)）過程中，眾多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)共同完成記賬，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)均能記錄完整賬目，這意味著每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以對(duì)交易進(jìn)行監(jiān)督和證明。1．分布式賬本（三）區(qū)塊鏈技術(shù)的原理非對(duì)稱加密是指加密和解密使用不同的密鑰，兩個(gè)密鑰一個(gè)作為公開的公鑰，另一個(gè)作為私鑰，又稱公開密鑰加密、雙鑰密碼加密，其原理如圖所示。2．非對(duì)稱加密（三）區(qū)塊鏈技術(shù)的原理3．哈希算法哈希算法是指一種把任何長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)提煉出固定長(zhǎng)度數(shù)字“指紋”的方法，被廣泛用于構(gòu)建區(qū)塊和確認(rèn)交易完整性。哈希算法屬于單向密碼體制，是一個(gè)從明文到密文的不可逆的映射，只有加密過程，沒有解密過程。哈希算法具備的基本特性包括：其輸入可為任意大小的字符串；輸出為固定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)；輸入只要稍微改變，輸出就會(huì)完全不同；無法從輸出推導(dǎo)出輸入；能進(jìn)行有效計(jì)算，即能在合理的時(shí)間內(nèi)計(jì)算輸出值。（三）區(qū)塊鏈技術(shù)的原理4．智能合約智能合約是一套以數(shù)字形式定義的承諾，包括合約參與方可以在上面執(zhí)行這些承諾的協(xié)議。智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)的靈魂，區(qū)塊鏈中的智能合約如同現(xiàn)實(shí)社會(huì)的法律一般，起著規(guī)范參與成員的職責(zé)和利益的作用。智能合約是通過部署在區(qū)塊鏈上的去中心化、可信共享的腳本代碼來實(shí)現(xiàn)的，在經(jīng)各方簽署后，智能合約會(huì)以程序代碼的形式部署在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)上，經(jīng)P2P網(wǎng)絡(luò)傳播到各節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)通過驗(yàn)證后將智能合約記入?yún)^(qū)塊鏈的特定區(qū)塊中。（三）區(qū)塊鏈技術(shù)的原理5．共識(shí)機(jī)制共識(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)就區(qū)塊信息達(dá)成全網(wǎng)一致共識(shí)的機(jī)制。1324

PoS機(jī)制DPoS機(jī)制驗(yàn)證池共識(shí)機(jī)制PoW機(jī)制任務(wù)實(shí)踐（1）搜集有關(guān)智能合約的相關(guān)資料，從各個(gè)維度比較傳統(tǒng)合約與智能合約，填寫表。比較維度智能合約傳統(tǒng)合約自動(dòng)化程度成本適用范圍違約懲罰執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)了解區(qū)塊鏈技術(shù)任務(wù)二任務(wù)實(shí)踐（2）通過互聯(lián)網(wǎng)了解智能合約的具體原理，設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用智能合約的房屋租賃案例，簡(jiǎn)單描述其運(yùn)作機(jī)制。了解區(qū)塊鏈技術(shù)任務(wù)二①案例基本背景。②構(gòu)建智能合約。③A與B分別向智能合約服務(wù)器提交信息和資金。④每月合約執(zhí)行。⑤合約到期。目錄了解區(qū)塊鏈了解區(qū)塊鏈技術(shù)了解數(shù)字貨幣任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)三貨幣是購買貨物的媒介，人類社會(huì)的貨幣從早期的金屬貨幣發(fā)展到紙質(zhì)貨幣，已經(jīng)經(jīng)過了漫長(zhǎng)的時(shí)間。而基于區(qū)塊鏈等技術(shù)，數(shù)字貨幣誕生了。數(shù)字貨幣的誕生標(biāo)志著貨幣由紙質(zhì)形態(tài)向數(shù)字化方向發(fā)展的歷史性飛躍。本任務(wù)將對(duì)數(shù)字貨幣的特性、分類和流通渠道進(jìn)行介紹，然后通過下載并安裝數(shù)字人民幣App并開通中國銀行錢包進(jìn)行實(shí)踐。任務(wù)描述任務(wù)描述了解數(shù)字貨幣任務(wù)三相關(guān)知識(shí)（一）數(shù)字貨幣的特性（二）數(shù)字貨幣的分類（三）數(shù)字貨幣的流通渠道相關(guān)知識(shí)了解數(shù)字貨幣任務(wù)三（一）數(shù)字貨幣的特性數(shù)字貨幣是一種基于數(shù)字技術(shù)，依托網(wǎng)絡(luò)傳輸，以非物理形式存在的價(jià)值承載和轉(zhuǎn)移的載體。簡(jiǎn)單來說，數(shù)字貨幣是一種基于節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和加密算法的虛擬貨幣。數(shù)字化透明性全球化高科技01020403（二）數(shù)字貨幣的分類1．匿名幣匿名幣是在交易過程中能夠隱藏交易金額、隱藏發(fā)送方與接收方身份的一種特殊的數(shù)字貨幣。匿名幣不是由主權(quán)國家中央銀行發(fā)行的，具有去中心化的特點(diǎn)，整個(gè)貨幣系統(tǒng)中只有用戶，沒有中心化的控制機(jī)構(gòu)。當(dāng)前知名度較高的匿名幣是比特幣。（二）數(shù)字貨幣的分類2．穩(wěn)定幣穩(wěn)定幣是一種不受價(jià)格波動(dòng)影響的數(shù)字貨幣，其價(jià)值是相對(duì)穩(wěn)定的。穩(wěn)定幣價(jià)值穩(wěn)定這一特性使其更適合被收藏或作為交換媒介和記賬單位。同匿名幣一樣，穩(wěn)定幣也不是由主權(quán)國家中央銀行發(fā)行的，而是由市場(chǎng)化手段進(jìn)行商業(yè)運(yùn)作的。當(dāng)前典型的穩(wěn)定幣是瑞士公司BeTreasuryAssetManagement發(fā)行的BUSD。（二）數(shù)字貨幣的分類3．央行數(shù)字貨幣央行數(shù)字貨幣是由主權(quán)國家中央銀行發(fā)行并運(yùn)用國家強(qiáng)制力保障流通的數(shù)字化的主權(quán)信用貨幣，是主權(quán)國家以國家信用為背書的法定貨幣。當(dāng)前知名度較高的央行數(shù)字貨幣包括委內(nèi)瑞拉的石油幣、美聯(lián)儲(chǔ)的Fedcoin、加拿大央行的CADcoin、瑞典央行的eKrona，以及我國央行的數(shù)字人民幣。以我國央行發(fā)行的數(shù)字人民幣為例，其主要定位為取代人民幣現(xiàn)金。（三）數(shù)字貨幣的流通渠道央行數(shù)字貨幣的流通渠道非央行數(shù)字貨幣的流通渠道商業(yè)銀行第三方支付機(jī)構(gòu)數(shù)字貨幣錢包數(shù)字貨幣交易所任務(wù)實(shí)踐下載并安裝數(shù)字人民幣App，開通中國銀行錢包（無需中國銀行銀行卡），具體步驟如下。①在應(yīng)用商店搜索“數(shù)字人民幣”，找到數(shù)字人民幣App，下載后直接安裝，按照系統(tǒng)提示獲取并輸入手機(jī)驗(yàn)證碼，設(shè)置登錄密碼完成注冊(cè)。②進(jìn)入App，點(diǎn)擊首頁的“+