1、區(qū)塊鏈論文精讀――Pixel: Multi-signatures for Consensus

論文主要提出了一種針對(duì)共識(shí)機(jī)制PoS的多重簽名算法Pixel。

所有基于PoS的區(qū)塊鏈以及允許的區(qū)塊鏈均具有通用結(jié)構(gòu)，其中節(jié)點(diǎn)運(yùn)行共識(shí)子協(xié)議，以就要添加到分類賬的下一個(gè)區(qū)塊達(dá)成共識(shí)。這樣的共識(shí)協(xié)議通常要求節(jié)點(diǎn)檢查阻止提議并通過對(duì)可接受提議進(jìn)行數(shù)字簽名來表達(dá)其同意。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)從特定塊上的其他節(jié)點(diǎn)看到足夠多的簽名時(shí)，會(huì)將其附加到其分類帳視圖中。

由于共識(shí)協(xié)議通常涉及成千上萬(wàn)的節(jié)點(diǎn)，為了達(dá)成共識(shí)而共同努力，因此簽名方案的效率至關(guān)重要。此外，為了使局外人能夠有效地驗(yàn)證鏈的有效性，簽名應(yīng)緊湊以進(jìn)行傳輸，并應(yīng)快速進(jìn)行驗(yàn)證。已發(fā)現(xiàn)多重簽名對(duì)于此任務(wù)特別有用，因?yàn)樗鼈兪乖S多簽名者可以在公共消息上創(chuàng)建緊湊而有效的可驗(yàn)證簽名。

補(bǔ)充知識(shí)： 多重簽名
是一種數(shù)字簽名。在數(shù)字簽名應(yīng)用中，有時(shí)需要多個(gè)用戶對(duì)同一個(gè)文件進(jìn)行簽名和認(rèn)證。比如，一個(gè)公司發(fā)布的聲明中涉及財(cái)務(wù)部、開發(fā)部、銷售部、售后服務(wù)部等部門，需要得到這些部門簽名認(rèn)可，那么，就需要這些部門對(duì)這個(gè)聲明文件進(jìn)行簽名。能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)用戶對(duì)同一文件進(jìn)行簽名的數(shù)字簽名方案稱作多重?cái)?shù)字簽名方案。
多重簽名是數(shù)字簽名的升級(jí)，它讓區(qū)塊鏈相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到各行各業(yè)成為可能。 在實(shí)際的操作過程中，一個(gè)多重簽名地址可以關(guān)聯(lián)n個(gè)私鑰，在需要轉(zhuǎn)賬等操作時(shí)，只要其中的m個(gè)私鑰簽名就可以把資金轉(zhuǎn)移了，其中m要小于等于n，也就是說m/n小于1，可以是2/3, 3/5等等，是要在建立這個(gè)多重簽名地址的時(shí)候確定好的。

本文提出了Pixel簽名方案，這是一種基于配對(duì)的前向安全多簽名方案，可用于基于PoS的區(qū)塊鏈，可大幅節(jié)省帶寬和存儲(chǔ)要求。為了支持總共T個(gè)時(shí)間段和一個(gè)大小為N的委員會(huì)，多重簽名僅包含兩個(gè)組元素，并且驗(yàn)證僅需要三對(duì)配對(duì)，一個(gè)乘冪和N -1個(gè)乘法。像素簽名幾乎與BLS多重簽名一樣有效，而且還滿足前向安全性。此外，就像在BLS多簽名中一樣，任何人都可以非交互地將單個(gè)簽名聚合到一個(gè)多簽名中。

有益效果：
為了驗(yàn)證Pixel的設(shè)計(jì)，將Pixel的Rust實(shí)施的性能與以前的基于樹的前向安全解決方案進(jìn)行了比較。展示了如何將Pixel集成到任何PoS區(qū)塊鏈中。接下來，在Algorand區(qū)塊鏈上評(píng)估Pixel，表明它在存儲(chǔ)，帶寬和塊驗(yàn)證時(shí)間方面產(chǎn)生了顯著的節(jié)省。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Pixel作為獨(dú)立的原語(yǔ)并在區(qū)塊鏈中使用是有效的。例如，與一組128位安全級(jí)別的N = 1500個(gè)基于樹的前向安全簽名（對(duì)于T = 232）相比，可以認(rèn)證整個(gè)集合的單個(gè)Pixel簽名要小2667倍，并且可以被驗(yàn)證快40倍。像素簽名將1500次事務(wù)的Algorand塊的大小減少了約35％，并將塊驗(yàn)證時(shí)間減少了約38％。

對(duì)比傳統(tǒng)BLS多重簽名方案最大的區(qū)別是BLS并不具備前向安全性。

對(duì)比基于樹的前向安全簽名，基于樹的前向安全簽名可滿足安全性，但是其構(gòu)造的簽名太大，驗(yàn)證速度有待提升。 本文設(shè)計(jì)減小了簽名大小、降低了驗(yàn)證時(shí)間。

補(bǔ)充知識(shí)： 前向安全性
是密碼學(xué)中通訊協(xié)議的安全屬性，指的是長(zhǎng)期使用的主密鑰泄漏不會(huì)導(dǎo)致過去的會(huì)話密鑰泄漏。前向安全能夠保護(hù)過去進(jìn)行的通訊不受密碼或密鑰在未來暴露的威脅。如果系統(tǒng)具有前向安全性，就可以保證在主密鑰泄露時(shí)歷史通訊的安全，即使系統(tǒng)遭到主動(dòng)攻擊也是如此。

構(gòu)建基于分層身份的加密（HIBE）的前向安全簽名，并增加了在同一消息上安全地聚合簽名以及生成沒有可信集的公共參數(shù)的能力。以實(shí)現(xiàn)：
1、生成與更新密鑰
2、防止惡意密鑰攻擊的安全性
3、無(wú)效的信任設(shè)置

對(duì)于常見的后攻擊有兩種變體：
1、短程變體：對(duì)手試圖在共識(shí)協(xié)議達(dá)成之前破壞委員會(huì)成員。解決：通過假設(shè)攻擊延遲長(zhǎng)于共識(shí)子協(xié)議的運(yùn)行時(shí)間來應(yīng)對(duì)短距離攻擊。
2、遠(yuǎn)程變體：通過分叉選擇規(guī)則解決。
前向安全簽名為這兩種攻擊提供了一種干凈的解決方案，而無(wú)需分叉選擇規(guī)則或有關(guān)對(duì)手和客戶的其他假設(shè)。（說明前向安全簽名的優(yōu)勢(shì)）。

應(yīng)用于許可的區(qū)塊鏈共識(shí)協(xié)議（例如PBFT）也是許多許可鏈（例如Hyperledger）的核心，在這些區(qū)塊鏈中，只有經(jīng)過批準(zhǔn)的方可以加入網(wǎng)絡(luò)。我們的簽名方案可以類似地應(yīng)用于此設(shè)置， 以實(shí)現(xiàn)前向保密性，減少通信帶寬并生成緊湊的塊證書。

傳統(tǒng)Bellare-Miner 模型，消息空間M的前向安全簽名方案FS由以下算法組成：
1、Setup
pp ←Setup(T), pp為各方都同意的公共參數(shù)，Setup(T)表示在T時(shí)間段內(nèi)對(duì)于固定參數(shù)的分布設(shè)置。

2、Key generation
(pk,sk1) ←Kg
簽名者在輸入的最大時(shí)間段T上運(yùn)行密鑰生成算法，以為第一時(shí)間段生成公共驗(yàn)證密鑰pk和初始秘密簽名密鑰sk1。

3、Key update
skt+1←Upd(skt) 簽名者使用密鑰更新算法將時(shí)間段t的秘密密鑰skt更新為下一個(gè)周期的skt + 1。該方案還可以為任何t0> t提供 “快速轉(zhuǎn)發(fā)”更新算法 skt0←$ Upd0（skt，t0），該算法比重復(fù)應(yīng)用Upd更有效。

4、Signing
σ ←Sign(skt,M),在輸入當(dāng)前簽名密鑰skt消息m∈M時(shí)，簽名者使用此算法來計(jì)算簽名σ。

5、Verification
b ← Vf(pk,t,M,σ)任何人都可以通過運(yùn)行驗(yàn)證算法來驗(yàn)證消息M在公共密鑰pk下的時(shí)間段t內(nèi)的簽名M的簽名，該算法返回1表示簽名有效，否則返回0。

1、依靠非對(duì)稱雙線性組來提高效率，我們的簽名位于G2×G1中而不是G2 ^2中。這樣，就足以給出公共參數(shù)到G1中（然后我們可以使用散列曲線實(shí)例化而無(wú)需信任設(shè)置），而不必生成“一致的”公共參數(shù)（hi，h0 i）=（gxi 1，gxi 2）∈G1× G2。

2、密鑰生成算法，公鑰pk更小，參數(shù)設(shè)置提升安全性。

除了第3節(jié)中的前向安全簽名方案的算法外，密鑰驗(yàn)證模型中的前向安全多重簽名方案FMS還具有密鑰生成，該密鑰生成另外輸出了公鑰的證明π。
新增Key aggregation密鑰匯總、Signature aggregation簽名匯總、Aggregate verification匯總驗(yàn)證。滿足前向安全的多重簽名功能的前提下也證明了其正確性和安全性。

1、PoS在后繼損壞中得到保護(hù)
后繼損壞：后驗(yàn)證的節(jié)點(diǎn)對(duì)之前的共識(shí)驗(yàn)證狀態(tài)進(jìn)行攻擊破壞。
在許多用戶在同一條消息上傳播許多簽名（例如交易塊）的情況下，可以將Pixel應(yīng)用于所有這些區(qū)塊鏈中，以防止遭受后繼攻擊并潛在地減少帶寬，存儲(chǔ)和計(jì)算成本。

2、Pixel整合
為了對(duì)區(qū)塊B進(jìn)行投票，子協(xié)議的每個(gè)成員使用具有當(dāng)前區(qū)塊編號(hào)的Pixel簽署B(yǎng)。當(dāng)我們看到N個(gè)委員會(huì)成員在同一塊B上簽名的集合時(shí)，就達(dá)成了共識(shí)，其中N是某個(gè)固定閾值。最后，我們將這N個(gè)簽名聚合為單個(gè)多重簽名Σ，而對(duì)（B，Σ）構(gòu)成所謂的 區(qū)塊證書 ，并將區(qū)塊B附加到區(qū)塊鏈上。

3、注冊(cè)公共密鑰
希望參與共識(shí)的每個(gè)用戶都需要注冊(cè)一個(gè)參與簽名密鑰。用戶首先采樣Pixel密鑰對(duì)并生成相應(yīng)的PoP。然后，用戶發(fā)出特殊交易（在她的消費(fèi)密鑰下簽名）， 注冊(cè)新的參與密鑰 。交易包括PoP。選擇在第r輪達(dá)成協(xié)議的PoS驗(yàn)證者，檢查（a）特殊交易的有效性和（b）PoP的有效性。如果兩項(xiàng)檢查均通過，則 使用新的參與密鑰更新用戶的帳戶 。從這一點(diǎn)來看，如果選中，則用戶將使用Pixel登錄塊。
即不斷更換自己的參與密鑰，實(shí)現(xiàn)前向安全性。

4、傳播和聚集簽名
各個(gè)委員會(huì)的簽名將通過網(wǎng)絡(luò)傳播，直到在同一塊B上看到N個(gè)委員會(huì)成員的簽名為止。請(qǐng)注意，Pixel支持非交互式和增量聚合：前者意味著簽名可以在廣播后由任何一方聚合，而無(wú)需與原始簽名者，而后者意味著我們可以將新簽名添加到多重簽名中以獲得新的多重簽名。實(shí)際上，這意味著傳播的節(jié)點(diǎn)可以對(duì)任意數(shù)量的委員會(huì)簽名執(zhí)行中間聚合并傳播結(jié)果，直到形成塊證書為止?；蛘?，節(jié)點(diǎn)可以在將塊寫入磁盤之前聚合所有簽名。也就是說，在收到足夠的區(qū)塊證明票后，節(jié)點(diǎn)可以將N個(gè)委員會(huì)成員的簽名聚集到一個(gè)多重簽名中，然后將區(qū)塊和證書寫入磁盤。

5、密鑰更新
在區(qū)塊鏈中使用Pixel時(shí)，時(shí)間對(duì)應(yīng)于共識(shí)協(xié)議中的區(qū)塊編號(hào)或子步驟。將時(shí)間與區(qū)塊編號(hào)相關(guān)聯(lián)時(shí)，意味著所有符合條件的委員會(huì)成員都應(yīng)在每次形成新區(qū)塊并更新輪回編號(hào)時(shí)更新其Pixel密鑰。

在Algorand 項(xiàng)目上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)估，與Algorand項(xiàng)目自帶的防止后腐敗攻擊的解決方案BM-Ed25519以及BLS多簽名解決方案做對(duì)比。

存儲(chǔ)空間上：

節(jié)省帶寬：
Algorand使用基于中繼的傳播模型，其中用戶的節(jié)點(diǎn)連接到中繼網(wǎng)絡(luò)（具有更多資源的節(jié)點(diǎn)）。如果在傳播過程中沒有聚合，則中繼和常規(guī)節(jié)點(diǎn)的帶寬像素節(jié)省來自較小的簽名大小。每個(gè)中繼可以服務(wù)數(shù)十個(gè)或數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)，這取決于它提供的資源。

節(jié)省驗(yàn)證時(shí)間

2、區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?怎么用區(qū)塊鏈賺錢?

區(qū)塊鏈（Blockchain）的底層邏輯是以共同競(jìng)爭(zhēng)記賬方式存儲(chǔ)信息，每一頁(yè)加密賬本相當(dāng)于“區(qū)塊”，而交易審核結(jié)果蓋上了不可篡改的時(shí)間戳，遍布存儲(chǔ)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這種“分布式總賬技術(shù)”帶來了權(quán)益歸屬和陌生人的互信，為資產(chǎn)自由交易帶來了曙光。

什么是區(qū)塊鏈？

比特幣是運(yùn)行在區(qū)塊鏈平臺(tái)上的應(yīng)用程序，區(qū)塊鏈被認(rèn)為是比特幣背后的技術(shù)。區(qū)塊鏈提供了一個(gè)分布式的交易賬本，賬本上的每個(gè)交易都會(huì)被維護(hù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加密和驗(yàn)證。如果你想要破解區(qū)塊鏈的分布式賬本，你需要劫持所有參與交易的節(jié)點(diǎn)并篡改他們的賬本數(shù)據(jù)（這實(shí)際上是不可能做到的）。

如果上面的這些解釋令你感到困惑，那么，你只需要弄清楚，區(qū)塊鏈?zhǔn)怯涗洈?shù)字資產(chǎn)交易，并且未經(jīng)允許，任何人都無(wú)法隨意篡改的賬本。

十二種顛覆：對(duì)實(shí)體世界賦予生命

把萬(wàn)物賬本內(nèi)建于物聯(lián)網(wǎng)中，可以帶來什么可能性？

我們才剛開始思考與想象呢。截至目前為止，最受大眾媒體注目的是消費(fèi)性設(shè)備，但其實(shí)，幾乎每一個(gè)領(lǐng)域都有潛在應(yīng)用。潛在應(yīng)用的分類方式很多，因?yàn)橛刑嗟目珙I(lǐng)域應(yīng)用，可以歸屬于不只一個(gè)類別。

舉例而言，麥肯錫管理顧問公司在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行分類時(shí)，使用“場(chǎng)合”（setting）的概念。我們辨識(shí)出十二大領(lǐng)域的萬(wàn)物賬本應(yīng)用機(jī)會(huì)，以及每一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的益處與商業(yè)效益，以下分類概述應(yīng)用潛力，以及現(xiàn)有市場(chǎng)、廠商，以及事業(yè)模式可能受到的明顯顛覆。

交通運(yùn)輸

未來，你可以召一輛無(wú)人駕駛車，安全地載送你去任何你要去的地方。這無(wú)人駕駛車將直覺地走最快的路徑、避開施工路段、繳過路費(fèi)、泊車，全部都它自己來。

在交通壅塞時(shí)段，你的車子將會(huì)洽詢通過率（passing rate），使你能夠準(zhǔn)時(shí)抵達(dá)目的地。貨運(yùn)公司經(jīng)理將在所有貨柜上，使用區(qū)塊鏈賦能的物聯(lián)網(wǎng)來快速通過海關(guān)或其他必要檢查，不再需要?dú)v經(jīng)繁文縟節(jié)。

基礎(chǔ)設(shè)施管理

許多專業(yè)人士將使用智能型設(shè)備來監(jiān)測(cè)道路、鐵路、電線桿與電線、水管、機(jī)場(chǎng)跑道、港口，以及其他公、私部門基礎(chǔ)設(shè)施的位置、完善性、使用期間、質(zhì)量和其他相關(guān)狀態(tài)，以偵測(cè)問題（如故障、竄改），迅速且具有成本效益地啟動(dòng)反應(yīng)。

能源、垃圾、水資源管理

一個(gè)滿溢的垃圾桶說：“派輛車來清空我。”一條破裂的水管說：“把我修好。”

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該可以激發(fā)一百本新的童書。已開發(fā)國(guó)家和開發(fā)中國(guó)家的傳統(tǒng)公用事業(yè)，可以使用區(qū)塊鏈賦能的物聯(lián)網(wǎng)來追蹤生產(chǎn)、輸送、使用、搜集，如前文所述，現(xiàn)在已經(jīng)有未建置大基礎(chǔ)設(shè)施的新進(jìn)者，正打算使用這些技術(shù)來創(chuàng)造全新市場(chǎng)及新模式，例如小區(qū)的微型電力網(wǎng)。

資源提取與農(nóng)耕

?？梢宰兂蓞^(qū)塊鏈器具，讓農(nóng)場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者追蹤牛吃了什么、接受的藥物治療，以及它們的健康史。這項(xiàng)技術(shù)也可幫助追蹤昂貴、高度專業(yè)化的器材，使器材被廣用于調(diào)整實(shí)時(shí)用途及成本回收；

透過安全器材及自動(dòng)化檢查列表的標(biāo)記（以確保器材被正確使用），改善礦工及農(nóng)場(chǎng)工作者的安全；監(jiān)測(cè)天氣、土壤、農(nóng)作物狀況，以啟動(dòng)灌溉、自動(dòng)化收割或其他移動(dòng)；搜集“無(wú)窮量資料”的分析，根據(jù)以往型態(tài)與結(jié)果來辨識(shí)新資源，或建議最佳農(nóng)業(yè)實(shí)務(wù)。土壤里及樹上的感應(yīng)設(shè)備能夠幫助環(huán)保機(jī)構(gòu)，監(jiān)視農(nóng)場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者及他們的土地使用情況。

環(huán)境監(jiān)測(cè)與緊急救援服務(wù)

未來， BOB將生活于一個(gè)有氣象傳感器的世界，靠著搜集與銷售重要?dú)庀筚Y料來賺錢，例子包括：監(jiān)測(cè)空氣及水質(zhì)量，發(fā)出警報(bào)以減輕污染或讓人們留在室內(nèi)；為緊急救援工作者感測(cè)與警示危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)或放射線；監(jiān)測(cè)雷擊與森林火災(zāi)；安裝地震及海嘯預(yù)警與警報(bào)系統(tǒng)；當(dāng)然還有暴風(fēng)雨監(jiān)測(cè)及預(yù)警。除了改善緊急救援服務(wù)反應(yīng)時(shí)間，減輕這些事件對(duì)人命的危害，我們也能使用這些長(zhǎng)期搜集數(shù)據(jù)，來增進(jìn)對(duì)于潛在趨勢(shì)與型態(tài)的了解，找出一些情況的預(yù)防措施，改進(jìn)我們的預(yù)測(cè)能力，提供更早的預(yù)警。

保健

在保健領(lǐng)域，專業(yè)人士使用數(shù)字化來管理資產(chǎn)及醫(yī)療紀(jì)錄，準(zhǔn)備存貨，處理所有醫(yī)療器材及藥品的訂貨與付款。

現(xiàn)在，醫(yī)院里有很多智能型設(shè)備監(jiān)管這些服務(wù)，但這些設(shè)備很少彼此溝通，或是考慮到醫(yī)療病患時(shí)的隱私保護(hù)及安全的重要性，區(qū)塊鏈賦能的物聯(lián)網(wǎng)可以使用新興技術(shù)來連結(jié)這些服務(wù)，發(fā)展中的應(yīng)用包括監(jiān)測(cè)與疾病管理（例如追蹤生命跡象、提供反饋信息的智能藥丸和穿戴式設(shè)備），改進(jìn)質(zhì)量控管。

金融服務(wù)與保險(xiǎn)

金融機(jī)構(gòu)可以使用智能型設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)，來標(biāo)記它們對(duì)實(shí)體資產(chǎn)的債權(quán)，使這些實(shí)體資產(chǎn)變得可追蹤。

由于對(duì)大大小小的用戶而言，數(shù)字貨幣使得價(jià)值的儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)移變得快速且安全，因此，它們可以增進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理。進(jìn)一步考慮，若貧窮和弱勢(shì)者能夠讓他們有限的資產(chǎn)被標(biāo)記，在前文提及的微型電力網(wǎng)中出售分享，是否就能讓他們賺得小筆收入，或是電力或其他的“額度”呢？

文件與其他紀(jì)錄的保存

如前所述，實(shí)體資產(chǎn)可以變成數(shù)字資產(chǎn)；所有與某個(gè)“對(duì)象”有關(guān)的紀(jì)錄，可以在區(qū)塊鏈中被數(shù)字化與攜帶著，包括專利權(quán)、所有權(quán)、保證書、檢驗(yàn)認(rèn)證、來源、保險(xiǎn)、換置日期、核準(zhǔn)等等，顯著提高數(shù)據(jù)的可取得性與誠(chéng)正度，減少字處理作業(yè)、儲(chǔ)存作業(yè)、遺失風(fēng)險(xiǎn)，還有其他與此紀(jì)錄有關(guān)的流程改善。

舉例而言，一輛車子若未通過近期的安全檢驗(yàn)，或是其責(zé)任險(xiǎn)過期了，或是車主未繳違規(guī)停車或行車違規(guī)罰單，或是打算開這輛車的人的駕駛執(zhí)照被吊銷了，這輛車將無(wú)法啟動(dòng)。商店貨架上的貨品若過了有效期限，它們會(huì)自動(dòng)通知商店經(jīng)理，商店經(jīng)理甚至可以在貨品有效期限逼近時(shí)，設(shè)定程序讓這些貨品降低價(jià)格以求盡快賣出。

建物與地產(chǎn)管理

根據(jù)一項(xiàng)估計(jì)，美國(guó)約11,148平方公里的商用不動(dòng)產(chǎn)當(dāng)中有65％閑置未用，數(shù)字感應(yīng)設(shè)備為這些不動(dòng)產(chǎn)創(chuàng)造一個(gè)市場(chǎng)，讓它們被實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)、使用、付費(fèi)。商家現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，發(fā)展新的服務(wù)模式，把非辦公時(shí)段的辦公空間租出去，例如，在晚間，你的會(huì)議室可以出租做為小區(qū)年輕人的夜間教室，或是當(dāng)?shù)匾粋€(gè)新創(chuàng)公司的辦公室。

其他的應(yīng)用還包括保全與入口控管、照明、暖氣、冷氣、廢棄物及用水管理；未來，最環(huán)保的建物將是在物賬本上運(yùn)作。

想象電梯使用狀況和建物的人員進(jìn)出等數(shù)據(jù)，將可多么有助于建筑師設(shè)計(jì)和規(guī)劃公共與私人空間。住家的多余不用空間，將透過萬(wàn)物聯(lián)網(wǎng)站，自行張貼招租與議價(jià)，幫助觀光客、學(xué)生、街友之家經(jīng)理，及其他人找到符合他們需要的空間。這些概念適用于所有種類的住宅、旅館、辦公室、工廠、零售／批發(fā)業(yè)營(yíng)業(yè)空間、機(jī)構(gòu)用不動(dòng)產(chǎn)。

產(chǎn)業(yè)營(yíng)運(yùn)——工廠物聯(lián)網(wǎng)

全球的工廠需要一本全球物賬本，又稱為產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈。工廠經(jīng)理將使用智能型設(shè)備，來監(jiān)視生產(chǎn)線、倉(cāng)庫(kù)存貨、配送、質(zhì)量以及其他檢驗(yàn)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)可以采用賬本方法，來顯著提高這些流程以及供應(yīng)鏈管理的效率。飛機(jī)、火車頭之類大型且復(fù)雜的機(jī)器含有數(shù)百萬(wàn)個(gè)機(jī)件，噴射客機(jī)或鐵路車輛的每個(gè)零組件可以安裝感應(yīng)設(shè)備，在需要修理時(shí)發(fā)出警報(bào)。

居家管理

感到空虛寂寞嗎？你隨時(shí)可以和你的屋子說話。

你的住家和無(wú)數(shù)的產(chǎn)品與服務(wù)，正在進(jìn)入可自動(dòng)化與遙距監(jiān)控住家的市場(chǎng)，這些服務(wù)可不只是“保姆攝影機(jī)”，還包括入口控管、溫度調(diào)節(jié)、照明，最終，幾乎你家的任何東西都將被包含在內(nèi)。雖然，“智能型住家”的起飛相當(dāng)緩慢，蘋果、Google、三星（Samsung）等公司已經(jīng)在研究如何簡(jiǎn)化安裝與作業(yè)。市場(chǎng)情報(bào)公司BCC Reseach的調(diào)查指出：“預(yù)估美國(guó)住家自動(dòng)化市場(chǎng)規(guī)模將從2014年的69億美元，提高至2019年的103億美元⋯⋯這個(gè)市場(chǎng)將穩(wěn)定且長(zhǎng)期地成長(zhǎng)?！?/p>

零售業(yè)及銷售

在街上走著，你的移動(dòng)設(shè)備將通知你，某某服裝店里有你喜愛的一件衣服。

走進(jìn)店里，那件衣服（你的尺寸）已經(jīng)在等你了，試穿后，你掃描一下衣服，就完成付款了，但你還有其他事要做，所以，這件衣服會(huì)在你返回家之前送到你家。

除了營(yíng)運(yùn)效率及環(huán)境監(jiān)測(cè)，若顧客在區(qū)塊鏈上把他們的黑盒子向零售業(yè)者開啟，零售業(yè)者將能夠針對(duì)這些可辨識(shí)的顧客，在他們步行或開車經(jīng)過時(shí)，根據(jù)他們的所在地、人口統(tǒng)計(jì)資料、興趣、購(gòu)買歷史，把產(chǎn)品及服務(wù)予以個(gè)人化。

隨著區(qū)塊鏈、人工智能、大數(shù)據(jù)以及云計(jì)算等眾多新興科技的發(fā)展，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。同時(shí)我們可以看到，區(qū)塊鏈已經(jīng)在全球形成了一股熱潮。未來，匯新云軟件協(xié)同服務(wù)平臺(tái)，平臺(tái)入駐的產(chǎn)品經(jīng)理具備鉆研精神將在區(qū)塊鏈的應(yīng)用場(chǎng)景上面深入研究，場(chǎng)景上面將日益豐富，技術(shù)創(chuàng)新和模式創(chuàng)新的步伐將提速，而隨著應(yīng)用范圍從金融向非金融領(lǐng)域加速擴(kuò)展，區(qū)塊鏈將逐漸成為未來互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，為打造價(jià)值網(wǎng)絡(luò)奠定重要基石。

以上答案希望能給到幫助，能做什么賺錢只能說區(qū)塊鏈現(xiàn)在是是一個(gè)趨勢(shì)抓好趨勢(shì)就可以

十二年前一月份的某一天，抗議者占領(lǐng)了華爾街的祖科蒂公園抗議經(jīng)濟(jì)不平等，于此同時(shí)一位匿名開發(fā)者部署了比特幣最初的參考實(shí)現(xiàn)。

十二年前一月份的某一天，抗議者占領(lǐng)了華爾街的祖科蒂公園抗議經(jīng)濟(jì)不平等，于此同時(shí)一位匿名開發(fā)者部署了比特幣最初的參考實(shí)現(xiàn)。

前50筆交易中有這樣的一條加密信息，“《泰晤士報(bào)》2009年1月3日?qǐng)?bào)道，財(cái)政大臣即將對(duì)銀行進(jìn)行第二輪救助?！?nbsp;對(duì)于我和許多人而言，這清楚地表明了比特幣出現(xiàn)的意圖，提供一個(gè)由中央銀行和政客控制的不公正的全球金融體系的替代方案。 以社會(huì)影響為重點(diǎn)的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用是這個(gè)領(lǐng)域的核心部分。早在2013年，當(dāng)我第一次探索區(qū)塊鏈技術(shù)在供應(yīng)鏈中所發(fā)揮的影響潛力時(shí)，其他人就開始利用這些去中心化的網(wǎng)絡(luò)，為那些沒有銀行的人提供公平的銀行服務(wù)、追蹤慈善捐款和碳信用額度。

那么，是什么讓區(qū)塊鏈技術(shù)成為一個(gè)能夠建設(shè)更公平、可持續(xù)世界的有效工具呢？最重要的是，區(qū)塊鏈不斷增長(zhǎng)的碳排放是否使這些好處變的毫無(wú)意義？

什么使區(qū)塊鏈成為具有社會(huì)影響力的強(qiáng)大工具？

區(qū)塊鏈有能力在廣泛的范圍內(nèi)推動(dòng)積極的影響。這種力量的一部分在于用戶通過參與實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)價(jià)值創(chuàng)造的一致性。與Facebook、Twitter或Uber等中心化網(wǎng)絡(luò)只有極少數(shù)股東控制了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展并從中受益的現(xiàn)狀有所不同，區(qū)塊鏈?zhǔn)辜?lì)系統(tǒng)能夠惠及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)我第一次嘗試使用區(qū)塊鏈技術(shù)的時(shí)候，我看到了一個(gè)如此強(qiáng)大的也許可以重新調(diào)整資本主義的激勵(lì)體系，這也是我選擇嘗試的原因。 去中心化網(wǎng)絡(luò)的力量在于其透明度。在區(qū)塊鏈上任何交易都由多方驗(yàn)證，沒有人能夠在不通知整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的情況下編輯數(shù)據(jù)。
與那些保密且不斷變化的大型科技公司的算法不同，區(qū)塊鏈的合約是公開的，圍繞著誰(shuí)可以改變它們以及如何改變它們的法則也是如此。其結(jié)果是誕生了一個(gè)防篡改、透明的系統(tǒng)，也因此，區(qū)塊鏈贏得了眾所周知的“信任機(jī)器”的美譽(yù)。 由于這些特點(diǎn)，建立在區(qū)塊鏈上的應(yīng)用程序有可能對(duì)社會(huì)和環(huán)境具有積極的影響，無(wú)論是在財(cái)富分配方面，還是在金融與自然相協(xié)調(diào)的方面。

區(qū)塊鏈可以通過類似于Circles的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基本收入的統(tǒng)一，可以通過類似Colu的系統(tǒng)推動(dòng)當(dāng)?shù)刎泿鸥母?，能夠通過類似Celo的系統(tǒng)促進(jìn)包容性金融體系，也可以通過類似Cash App的系統(tǒng)普及通證，甚至可以通過類似Seeds和Regen Network的系統(tǒng)推動(dòng)環(huán)境資產(chǎn)的保護(hù)。（編者注：Circles、Colu、Celo、Cash App、Seeds、Regen均是區(qū)塊鏈項(xiàng)目） 我對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)造的積極的系統(tǒng)變革潛力充滿了熱情。除此之外，我們還可以激勵(lì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，徹底改變慈善捐款的分配方式。對(duì)于那些基于區(qū)塊鏈技術(shù)的能改變世界的應(yīng)用來說，我們還僅僅停留在表面。 然而，比特幣和其他類似公有區(qū)塊鏈有一個(gè)巨大的缺陷，它們消耗的能源非常大，而且還在不斷增長(zhǎng)。

區(qū)塊鏈在設(shè)計(jì)上消耗能源，但還有另一種方式

在區(qū)塊鏈上對(duì)交易進(jìn)行擔(dān)保和信任的方式是高度耗能的。事實(shí)上，區(qū)塊鏈目前占據(jù)了全球用電量的0.58%，而僅比特幣開采就消耗了幾乎與整個(gè)美國(guó)聯(lián)邦政府相同的用電量。 這意味著，在今天討論可持續(xù)發(fā)展和區(qū)塊鏈技術(shù)時(shí)，你必須在長(zhǎng)期的系統(tǒng)利益與當(dāng)前減少化石燃料消耗的迫切需要之間取得平衡。 幸好，有更環(huán)保的方式為公有鏈提供動(dòng)力。最有希望的解決方案之一是“PoS權(quán)益證明”，PoS權(quán)益證明是一種共識(shí)機(jī)制，它廢除了“工作量證明（PoW）”所要求的能源密集型開采過程，而是依賴于網(wǎng)絡(luò)參與者將金融資產(chǎn)押注于自己未來的可信賴性。 作為世界第二大加密資產(chǎn)社區(qū)，以太坊社區(qū)已經(jīng)投資了近90億美元在PoS權(quán)益證明當(dāng)中，并最早在10月實(shí)施這一共識(shí)機(jī)制。

彭博社(Bloomberg)本周的一份報(bào)告暗示，這一轉(zhuǎn)變可能會(huì)減少以太坊超過99%的能源消耗。 加密社區(qū)中也有一種有意識(shí)的驅(qū)動(dòng)力來解決能源消耗問題，或者說，區(qū)塊鏈技術(shù)正在加速采用更加環(huán)保的能源。 上個(gè)月，由Ripple、世界經(jīng)濟(jì)論壇、Consensys、Coin Shares和能源網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)等機(jī)構(gòu)推出了新的《加密氣候協(xié)議（CCA）》，該協(xié)議指出到2025年，全球所有的區(qū)塊鏈都將采用100%的可再生能源。 今天，區(qū)塊鏈的碳成本限制了其整體增值。然而，如果PoS權(quán)益證明被證實(shí)和PoW工作量證明同樣有利，這將開啟一個(gè)對(duì)氣候友好的工具，可以激勵(lì)可持續(xù)發(fā)展并且在規(guī)模上增加信任。這種潛力是巨大的。

在區(qū)塊鏈上建立更公平、透明的未來

今天，我們不能忽視區(qū)塊鏈不斷增長(zhǎng)的碳排放。然而，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)所用能源的數(shù)量和類型都發(fā)生了巨大的變化，我們很快就可以創(chuàng)造出一種工具，大規(guī)模地激勵(lì)社會(huì)和環(huán)境的進(jìn)步。 與任何新技術(shù)一樣，區(qū)塊鏈從概念到實(shí)際為企業(yè)提供解決方案的路徑不是一條直線，你可能親眼目睹或監(jiān)督過未能交付的項(xiàng)目，我也明白哪里可能存在懷疑。

但隨著令人難以置信的應(yīng)用每天出現(xiàn)，以及對(duì)能夠減少區(qū)塊鏈能源消耗的認(rèn)真思考和投資，我們不要抹掉區(qū)塊鏈技術(shù)可能帶來的價(jià)值。區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)于商業(yè)和我們這個(gè)星球的機(jī)會(huì)是巨大的，尤其是在通過公共透明度增加信任方面。

區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。所謂共識(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)不同節(jié)點(diǎn)之間建立信任、獲取權(quán)益的數(shù)學(xué)算法。

區(qū)塊鏈的賺錢方法：

1、推廣賺傭金。

區(qū)塊鏈的做法是，首先注冊(cè)交易所賬號(hào)，生成自己的邀請(qǐng)鏈接，然后推廣，有人通過你的鏈接注冊(cè)了交易所并產(chǎn)生交易的話，你就有傭金。

2、炒幣。

炒幣就像炒股。炒幣是區(qū)塊鏈賺錢門檻最低的一種方式。

3、挖礦。

比特幣中的“挖礦”就是記賬的過程。這個(gè)過程需要搶，搶到記賬權(quán)機(jī)會(huì)就有獎(jiǎng)勵(lì)，獎(jiǎng)勵(lì)的東西是比特幣。這個(gè)行為就是“挖礦”。

4、開發(fā)錢包。

錢包是區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)施，就像區(qū)塊鏈的“支付寶”或“微信支付”。

拓展資料：

1、區(qū)塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個(gè)重要概念，它本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)作為比特幣的底層技術(shù)。區(qū)塊鏈?zhǔn)且淮褂妹艽a學(xué)方法相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊中包含了一次比特幣網(wǎng)絡(luò)交易的信息，用于驗(yàn)證其信息的有效性（防偽）和生成下一個(gè)區(qū)塊。

2、區(qū)塊鏈誕生自中本聰?shù)谋忍貛?，?009年以來，出現(xiàn)了各種各樣的類比特幣的數(shù)字貨幣，都是基于公有區(qū)塊鏈的。

3、2016年1月20日，中國(guó)人民銀行數(shù)字貨幣研討會(huì)宣布對(duì)數(shù)字貨幣研究取得階段性成果。會(huì)議肯定了數(shù)字貨幣在降低傳統(tǒng)貨幣發(fā)行等方面的價(jià)值，并表示央行在探索發(fā)行數(shù)字貨幣。中國(guó)人民銀行數(shù)字貨幣研討會(huì)的表達(dá)大大增強(qiáng)了數(shù)字貨幣行業(yè)信心。這是繼2013年12月5日央行五部委發(fā)布關(guān)于防范比特幣風(fēng)險(xiǎn)的通知之后，第一次對(duì)數(shù)字貨幣表示明確的態(tài)度。

區(qū)塊鏈——百度百科

區(qū)塊鏈，是比特幣的一個(gè)重要概念。其本質(zhì)上是一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)作為比特幣的底層技術(shù)。比特幣最基本的一個(gè)特點(diǎn)，就是去中心化。最近幾個(gè)月來金融巨頭們逐步開始關(guān)注比特幣的這項(xiàng)技術(shù)，并且把這種技術(shù)用在了非貨幣領(lǐng)域，比如股票交易、選舉投票等等。

區(qū)塊鏈作為近期最火的名詞，國(guó)家政府部門、金融領(lǐng)域?qū)λ鼧O其關(guān)注，想要賺點(diǎn)錢還是很容易的。（投資區(qū)塊鏈資產(chǎn)上“幣匯交易所”）
1、如果你是個(gè)創(chuàng)業(yè)者，恭喜你，你去寫個(gè)PPT，找?guī)讉€(gè)技術(shù)，各種會(huì)議吹一吹，自由啊、去中心化啊、顛覆現(xiàn)有體系啊，總會(huì)有傻逼的VC來給你投錢。

2、如果VC不上當(dāng)，你還有傻逼投機(jī)者啊，隨便找個(gè)開源的區(qū)塊鏈，看看源代碼，換種語(yǔ)言再寫一遍，然后再各個(gè)會(huì)議上吹噓一般，炒點(diǎn)名氣出來之后發(fā)個(gè)幣，告訴那些投機(jī)者，以后你的區(qū)塊鏈會(huì)有很多機(jī)構(gòu)使用，而使用咱們的區(qū)塊鏈的前提是會(huì)消耗幣的，你來幫他們記賬，他們會(huì)給你幣，沒有幣，他們會(huì)花錢從你手上買，這樣子你就會(huì)身家漲百倍。有了比特幣這個(gè)例子，發(fā)個(gè)幣，搞個(gè)眾籌，不愁沒人送錢。

4、假如你已經(jīng)有自己公司了，沒精力再去創(chuàng)業(yè)，那也沒關(guān)系，把自己一些不重要的數(shù)據(jù)往某個(gè)知名的區(qū)塊鏈里面寫寫，回頭就吹自己應(yīng)用了最先進(jìn)的技術(shù)，擁抱了區(qū)塊鏈，投資人大多是金融出身，他們會(huì)看在區(qū)塊鏈的份上給你多投點(diǎn)錢，好歹能發(fā)發(fā)PR稿騙騙不懂行的人對(duì)不？

5、我是說如果你是一個(gè)有追求的人呢，想做一些具體的東西出來，可以每年拜訪個(gè)幾百家企業(yè)，了解各個(gè)行業(yè)的痛點(diǎn)難點(diǎn)，然后跟區(qū)塊鏈價(jià)值流通屬性結(jié)合起來，做一些行業(yè)應(yīng)用案例，比如去年上線的布萌，現(xiàn)在已經(jīng)有800萬(wàn)用戶，有價(jià)值10億的數(shù)字資產(chǎn)在上面流通，你可以去做個(gè)數(shù)字版權(quán)平臺(tái)啊什么的來解決現(xiàn)在文化產(chǎn)業(yè)維權(quán)難的情況（這方面國(guó)外已經(jīng)有了一些成果，但還未成熟，空間很大）。雖然很難，過程漫長(zhǎng)，基于區(qū)塊鏈?zhǔn)且豁?xiàng)非常有潛力的技術(shù)，你還是有可能獲得市場(chǎng)認(rèn)可，最終獲得盈利。

目前來說，國(guó)家對(duì)區(qū)塊鏈這個(gè)技術(shù)很重視，央行發(fā)布了基于區(qū)塊鏈的電子票據(jù)系統(tǒng)，貴陽(yáng)也發(fā)布了自己的區(qū)塊鏈發(fā)展與應(yīng)用的白皮書，各大機(jī)構(gòu)都在招募區(qū)塊鏈人才，懂點(diǎn)新技術(shù)，總會(huì)有碗飯吃的。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)信息技術(shù)領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)。從本質(zhì)上講，它是一個(gè)共享數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)于其中的數(shù)據(jù)或信息，具有“不可偽造”“全程留痕”“可以追溯”“公開透明”“集體維護(hù)”等特征?；谶@些特征，區(qū)塊鏈技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的“信任”基礎(chǔ)，創(chuàng)造了可靠的“合作”機(jī)制，具有廣闊的運(yùn)用前景。
區(qū)塊鏈賺錢的方法如下：
1、炒幣，炒幣就像炒股，炒幣是區(qū)塊鏈賺錢門檻最低的一種方式；
2、商販，區(qū)塊鏈?zhǔn)侨蛐缘氖袌?chǎng)，可以像小商販一樣，從價(jià)格低的平臺(tái)搬到價(jià)格高的平臺(tái)去賣，賺差價(jià)；
3、推廣賺傭金，區(qū)塊鏈的做法是，首先注冊(cè)交易所賬號(hào)，生成自己的邀請(qǐng)鏈接，然后推廣，有人通過你的鏈接注冊(cè)了交易所并產(chǎn)生交易的話，即可獲得傭金；
4、挖礦，比特幣中的“挖礦”就是記賬的過程；
5、技術(shù)支持，給一些團(tuán)隊(duì)和企業(yè)提供區(qū)塊鏈技術(shù)支持；
6、開交易網(wǎng)站，收取手續(xù)費(fèi)；
7、開發(fā)錢包，錢包是區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)設(shè)施，就像區(qū)塊鏈的“支付寶”或“微信支付”；
8、做區(qū)塊鏈項(xiàng)目或基礎(chǔ)設(shè)備供應(yīng)商。

溫馨提示：以上解釋僅供參考，不作任何建議。入市有風(fēng)險(xiǎn)，投資需謹(jǐn)慎。您在做任何投資之前，應(yīng)確保自己完全明白該產(chǎn)品的投資性質(zhì)和所涉及的風(fēng)險(xiǎn)，詳細(xì)了解和謹(jǐn)慎評(píng)估產(chǎn)品后，再自身判斷是否參與交易。
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3、PoT基于信任的共識(shí)機(jī)制方案

姓名：胡娟

學(xué)號(hào)：20021110092

轉(zhuǎn)自：https://mp.weixin.qq.com/s/lA4qc1iA44HH5biH7TrFvg

【嵌牛導(dǎo)讀】區(qū)塊鏈的核心是無(wú)信任的領(lǐng)導(dǎo)選舉機(jī)制，在無(wú)需第三方或可信方的監(jiān)督下，實(shí)現(xiàn)了匿名節(jié)點(diǎn)之間共識(shí)的達(dá)成。目前工作量證明(PoW)和權(quán)益證明(PoS)是集中討論的兩種共識(shí)機(jī)制。PoW依賴于計(jì)算能力的證明，伴隨著巨大的資源浪費(fèi)。PoS通過依賴系統(tǒng)中擁有的加密貨幣的數(shù)量來解決問題。無(wú)論哪種方式，都受區(qū)塊鏈系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的限制，這迫使那些不含加密貨幣的區(qū)塊鏈應(yīng)用程序只能求助于“許可”的設(shè)置，有效地使系統(tǒng)集中化。然而，對(duì)于無(wú)加密貨幣的非許可鏈能夠?yàn)楸姸嘈屡d應(yīng)用領(lǐng)域（如教育、醫(yī)療）提供安全的、自治的P2P結(jié)構(gòu)服務(wù)，在這些領(lǐng)域中，對(duì)等節(jié)點(diǎn)之間存在一定的信任基礎(chǔ)。這為評(píng)估對(duì)等節(jié)點(diǎn)之間的信任并將其作為達(dá)成共識(shí)的基礎(chǔ)創(chuàng)造了可能性。

【嵌牛鼻子】PoT，PoW，PoS

【嵌牛正文】

PoW 是十分昂貴的

他是一種“難度值”控制資源消耗的機(jī)制。難度值是隨系統(tǒng)計(jì)算能力來調(diào)整級(jí)別的，隨著節(jié)點(diǎn)和事務(wù)的增加，難度值不可避免的增加。除了高昂的成本外，還容易受到中心化陷阱的影響，即一小部分算力強(qiáng)大/有錢的節(jié)點(diǎn)最終控制了整個(gè)系統(tǒng)。例如比特幣上的采礦池現(xiàn)象和壟斷了系統(tǒng)的巨型挖礦數(shù)據(jù)中心。

當(dāng)前，相比PoW在能耗上有更優(yōu)表現(xiàn)的替代方案被人們持續(xù)關(guān)注，然而大多數(shù)建議的替代方案要么依賴于特殊物理硬件的所有權(quán)，要么權(quán)衡系統(tǒng)的去中心化采用許可鏈的方案，后者是使用拜占庭協(xié)議（PBFT）的變體。PoW目前合理的替代方案是PoS（Proof-of-Stake），PoS中區(qū)塊領(lǐng)導(dǎo)者是根據(jù)其在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中持有的資產(chǎn)數(shù)量來被選擇的。該方法背后的博弈論前提是，對(duì)擁有加密貨幣的節(jié)點(diǎn)，持有最大份額的節(jié)點(diǎn)有興趣對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)，來保持他的可信度和價(jià)值，從而激勵(lì)他們按照協(xié)議行事。與PoW相比，PoS承諾提供更加明晰和便宜的共識(shí)機(jī)制，但他需要將區(qū)塊鏈系統(tǒng)與加密貨幣捆綁在一起。并造成了“你擁有越多你控制的越多”或“你擁有的越多，你越合理?yè)碛蓄I(lǐng)導(dǎo)權(quán)”這樣富人越來越富的心態(tài)，導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)一步向中心化轉(zhuǎn)變。

使用信任去修補(bǔ)區(qū)塊鏈

 信任證明PoT，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)更多可信的對(duì)等點(diǎn)時(shí)，目標(biāo)是最小化在PoW上花費(fèi)的能量。也就是說，安裝“您越受信任，您需要執(zhí)行的工作就越少”的概念?！拔覀兗僭O(shè)在應(yīng)用場(chǎng)景中，區(qū)塊鏈旨在在協(xié)作以實(shí)現(xiàn)共同目標(biāo)的對(duì)等體之間提供去中心化的服務(wù)，并且可以在各方之間表達(dá)信任，例如在健康或教育領(lǐng)域。這與當(dāng)前以自我為中心的金融區(qū)塊鏈形成了鮮明的對(duì)比，在當(dāng)前的金融區(qū)塊鏈中，被選為區(qū)塊領(lǐng)導(dǎo)者的唯一興趣和博弈論動(dòng)機(jī)是賺取加密貨幣。

 在PoT結(jié)構(gòu)中，參與系統(tǒng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都單獨(dú)地表示對(duì)他認(rèn)為可信任的其他節(jié)點(diǎn)的信任情況。這種信任不斷地被廣播，促使信任網(wǎng)絡(luò)以去中心化的方式興起，并存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈中，為所有的參與者提供了一致性、防篡改的記錄（view）。PoT機(jī)制在仍然使用PoW的同時(shí)，保證只有一小部分參與其中，從而大大降低了功耗成本。

協(xié)議描述和問題定義

PoT 描述的參與者的信任值是以去中心化的方式計(jì)算和協(xié)商的，這些信任值將表示為節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)中所持有的權(quán)重（stake），作為共識(shí)機(jī)制的基礎(chǔ)。PoT的設(shè)計(jì)主要考慮了可驗(yàn)證性和獨(dú)立性：

可驗(yàn)證性：一旦一個(gè)節(jié)點(diǎn)證明其有資格成為下一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者，所有的節(jié)點(diǎn)都可以驗(yàn)證這一聲明。

獨(dú)立性： 獨(dú)立性聲明領(lǐng)導(dǎo)者的被選舉權(quán)與區(qū)塊鏈有效性，可由任何節(jié)點(diǎn)使用公開可用的信息，無(wú)需他人協(xié)作的情況下進(jìn)行驗(yàn)證。

為了實(shí)現(xiàn)以上的目標(biāo)，需要解決兩個(gè)主要問題：

1)定義一個(gè)去中心化的信任管理機(jī)制；

2)定義一個(gè)使用信任網(wǎng)絡(luò)的共識(shí)協(xié)議。

1.去中心化信任管理（Decentralized trust management）

信任建立基于信任模型，這類工作在很多文獻(xiàn)中已有。對(duì)于基于社區(qū)的信任，起始點(diǎn)通常是一個(gè)給定的信任網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)中誰(shuí)信任誰(shuí)，它通常被建模為一個(gè)有向圖，其中節(jié)點(diǎn)表示對(duì)等點(diǎn)（peer），邊表示它們之間的信任關(guān)系。一個(gè)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中傳入的鏈接越多，它就越可信。信任網(wǎng)絡(luò)可以以多種形式出現(xiàn)，例如：

1)從社交網(wǎng)絡(luò)中提??；

2)從底層系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)之間的交互推斷而來；

3)被節(jié)點(diǎn)明確聲明他們信任誰(shuí)。

在公開鏈模型中，唯一可行的選擇要么是跟蹤區(qū)塊鏈中節(jié)點(diǎn)之間交互的記錄，要么設(shè)立一個(gè)信任網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)在沒餓過時(shí)期單獨(dú)地聲稱他信任誰(shuí)。前一種選擇要求管理區(qū)塊鏈系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)同時(shí)也是產(chǎn)生和記錄事務(wù)的節(jié)點(diǎn)。

文章選擇了后一種方案，每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過廣播信任關(guān)系宣布他們的信任節(jié)點(diǎn)，并由所有其他節(jié)點(diǎn)獨(dú)立收集信息，形成信任網(wǎng)絡(luò)。區(qū)塊鏈區(qū)塊大小的限制，使得PoT中區(qū)塊鏈僅記錄信任網(wǎng)絡(luò)的哈希值。每個(gè)時(shí)期，當(dāng)前的區(qū)塊領(lǐng)導(dǎo)者是根據(jù)前一個(gè)階段中達(dá)成一致的信任網(wǎng)絡(luò)情況來選出來的。

2.基于信任的動(dòng)態(tài)共識(shí)機(jī)制（Dynamics of a trust based consensus）

PoW盡管對(duì)能源的消耗十分巨大，但是在完全去中心化的系統(tǒng)中，PoW保持了良好的安全性和可操作性。更重要的是，提供了具有“保證時(shí)間窗口”的時(shí)鐘功能，實(shí)現(xiàn)了新的塊只有在前一個(gè)塊出現(xiàn)后才能出現(xiàn)，允許分布式系統(tǒng)在不需要全局同步的情況下有效地工作。因此文章沒有完全放棄PoW，而是信任等級(jí)越高的節(jié)點(diǎn)執(zhí)行PoW時(shí)的難度值越低，信任等級(jí)越低則難度值越高。這將抑制不太受信任的節(jié)點(diǎn)加入PoW，使活躍的挖礦池被限制到更小的子集中。其中存在的風(fēng)險(xiǎn)是：1）可能會(huì)導(dǎo)致較小的信任子集中出現(xiàn)集中化的問題；2）難度值小的節(jié)點(diǎn)可能造成Sybil攻擊。因此，PoT采用了以下的策略：

1）領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點(diǎn)信任衰竭策略

節(jié)點(diǎn)根據(jù)他們獲得的信任程度被分配到不同的小組。其成員根據(jù)可信等級(jí)對(duì)應(yīng)的難度值進(jìn)行挖礦，具有最高信任級(jí)別小組成員更有可能在區(qū)塊鏈中挖到礦，這埋下了信任網(wǎng)絡(luò)中頂層節(jié)點(diǎn)控制網(wǎng)絡(luò)的隱患，造成“富人更富”的現(xiàn)象，同時(shí)其他的節(jié)點(diǎn)沒有了升級(jí)的空間。衰竭策略會(huì)確保任何競(jìng)爭(zhēng)到挖礦權(quán)的節(jié)點(diǎn)退回到低信任分區(qū)中。

2）新的信任關(guān)系采用阻尼策略

Sybil節(jié)點(diǎn)不能突然獲得系統(tǒng)中的高信任等級(jí)，應(yīng)當(dāng)給誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)有足夠的機(jī)會(huì)觀察和控制惡意節(jié)點(diǎn)。在PoT中，引入了一種控制機(jī)制，通過對(duì)新的信任鏈路采用一種阻尼策略來控制新節(jié)點(diǎn)信任度量的過程，節(jié)點(diǎn)的信任等級(jí)與他們所保持存活的時(shí)間長(zhǎng)短成正比增長(zhǎng)。

PoT結(jié)構(gòu)建立在兩個(gè)主要機(jī)制上：

1) 衰退的信任機(jī)制，阻止區(qū)塊領(lǐng)導(dǎo)者潛在的惡意行為，防止網(wǎng)絡(luò)被一個(gè)小的頂層受信組織控制；

2) 網(wǎng)絡(luò)信任機(jī)制演變的控制機(jī)制，阻止惡意節(jié)點(diǎn)信任等級(jí)的升級(jí)的速度，給予其他節(jié)點(diǎn)充分的時(shí)間去檢測(cè)這樣的行為。

區(qū)塊鏈系統(tǒng)首先經(jīng)歷一個(gè)自力更生的階段，通過對(duì)幾個(gè)塊僅實(shí)施純PoW共識(shí)。在每

個(gè)新的區(qū)塊中，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)（礦工）單獨(dú)廣播自己發(fā)出的信任關(guān)系。新節(jié)點(diǎn)加入產(chǎn)生新的信任關(guān)系，這種關(guān)系服從一種阻尼策略，將他們?cè)谙到y(tǒng)中存活時(shí)間作為權(quán)重給他們分配。阻尼策略使得新節(jié)點(diǎn)使用新的信任關(guān)系來增強(qiáng)它們的信任級(jí)別變得更慢。自力更生階段在協(xié)議定義的預(yù)設(shè)好的塊數(shù)后結(jié)束。共識(shí)從此由PoW轉(zhuǎn)變?yōu)镻oT。

每個(gè)信任分區(qū)的節(jié)點(diǎn)都會(huì)遵循對(duì)應(yīng)的PoW的困難系數(shù)來挖礦，當(dāng)使用對(duì)應(yīng)困難值找到PoW的解決答案時(shí)，節(jié)點(diǎn)宣布他的塊，其他節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證并接受該塊作為共識(shí)的一部分。如果同時(shí)有多個(gè)有效的塊被廣播，則規(guī)則是選擇信任等級(jí)最高的發(fā)布的塊。一旦一個(gè)塊被附加到區(qū)塊鏈中，那么塊所有權(quán)所屬的節(jié)點(diǎn)相對(duì)于初始信任值會(huì)呈指數(shù)衰減。

1. 信任網(wǎng)絡(luò)（The trust network）

信任網(wǎng)絡(luò)是由節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中，通過主動(dòng)聲明信任連接所組成的。每個(gè)周期，信任網(wǎng)絡(luò)都表示為一個(gè)加權(quán)圖，節(jié)點(diǎn)是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，邊上的權(quán)值代表節(jié)點(diǎn)的存活時(shí)長(zhǎng)。周期t所在的信任網(wǎng)絡(luò)為： ，其中

  ：節(jié)點(diǎn)的集合，SKi和VKi是節(jié)點(diǎn)的密鑰對(duì)；

  ：關(guān)系邊的集合，由節(jié)點(diǎn)vi來聲明和簽名的；

：函數(shù)，為每一條邊計(jì)算權(quán)重值

2. 區(qū)塊鏈部分（The Blockchain）

   定義1: 密碼散列函數(shù) , 有效的PoW區(qū)塊被定義為一個(gè)三元組：

參數(shù) ：區(qū)塊對(duì)應(yīng)挖礦的難度值；

參數(shù) ：前一個(gè)區(qū)塊的哈希值；

參數(shù) ：PoW工作的隨機(jī)數(shù)答案；

參數(shù) ：事務(wù)的負(fù)載。

3. PoT協(xié)議（The PoT protocol）

PoT協(xié)議除了PoW中事務(wù)負(fù)載和區(qū)塊頭元數(shù)據(jù)外，還包含節(jié)點(diǎn)提交給區(qū)塊的簽名，以及區(qū)塊所在時(shí)期信任網(wǎng)絡(luò)的摘要。

        1)信任分區(qū)（Trust divisions）

對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)，使用連續(xù)棄權(quán)函數(shù)（waiverfunction）實(shí)現(xiàn)難度值與輸入信任級(jí)別成反比。另一種方法是，節(jié)點(diǎn)被分配到符合一定信任范圍的組，每個(gè)小組所有成員在相同難度水平挖礦。挖礦和廣播的機(jī)制與PoW相同，但注意到網(wǎng)絡(luò)中的任何節(jié)點(diǎn)都可以毫不含糊地、一致地與其他節(jié)點(diǎn)一起檢索任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信任值。

        2)信任衰退和恢復(fù)（Trust decay & recovery）

當(dāng)節(jié)點(diǎn)vi在周期t時(shí)刻，獲得了某一個(gè)區(qū)塊的記賬權(quán)后，它的信任值會(huì)進(jìn)行一個(gè)與它在周期t初始時(shí)刻信任值成正比例的快速衰退和緩慢恢復(fù)的過程。以防止節(jié)點(diǎn)vi持續(xù)保持高的信任等級(jí)，從而產(chǎn)生Sybil攻擊的隱患。這里引入了指數(shù)衰退函數(shù)：

N(0) 是時(shí)間0是衰減量的值， 是衰減常數(shù)。

在每一個(gè)周期t，信任衰減過程是由節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的，協(xié)議規(guī)則如下，衰減長(zhǎng)度因子k，衰減常數(shù) λ，當(dāng)前周期t和當(dāng)前區(qū)塊鏈作為輸入，從時(shí)間t開始對(duì) k/λ 個(gè)區(qū)塊，衰減對(duì)應(yīng)記賬權(quán)礦工的信任值。

3)對(duì)新邊的阻尼策略（Damping new edges）

一個(gè)節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)信任連接的權(quán)值與他們所加入網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間成比例，防止節(jié)點(diǎn)過快地成為信任值最高的節(jié)點(diǎn)，分配規(guī)則如下：其中

4)PoT 有效區(qū)塊（Valid PoT block）

SKt 是節(jié)點(diǎn)vt的簽名， 是信任分區(qū)， 是 對(duì)應(yīng)的難度等級(jí)，一個(gè)有效的PoT區(qū)塊滿足如下條件：

根據(jù)以上定義，總結(jié)PoT協(xié)議為，在每個(gè)周期 t開始時(shí)，假定網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都知道共識(shí)區(qū)塊鏈C的狀態(tài)，包括對(duì)上一個(gè)周期 t-1信任圖的信息。節(jié)點(diǎn)在t-1信任圖上執(zhí)行信任算法，然后應(yīng)用信任衰退機(jī)制，衰減最近奪得區(qū)塊記賬權(quán)的節(jié)點(diǎn)的信任。礦工找到PoW難題的答案，就將答案連通區(qū)塊 廣播到網(wǎng)絡(luò)中。如果這是一個(gè)有效的區(qū)塊，其他節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證后礦工將它附加到區(qū)塊鏈C上。如果是非有效的，那么回退到步驟3)，所有符合條件的節(jié)點(diǎn)繼續(xù)試圖找到難題的答案。

節(jié)點(diǎn)有可能同時(shí)監(jiān)聽到多個(gè)有效的區(qū)塊，規(guī)定了此時(shí)接收最高信任節(jié)點(diǎn)發(fā)出的區(qū)塊作為結(jié)果值。此外，網(wǎng)絡(luò)延遲或連接網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)特性，不同的節(jié)點(diǎn)接收到不同的區(qū)塊，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)分叉現(xiàn)象，與PoW不同，采用信任最值得信賴的分支作為正確的主區(qū)塊鏈。

論文出處：Leila Bahri, Sarunas Girdzijauskas. Trust Mends Blockchains: Living up to Expectations, 2019 IEEE 39th International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS)

4、區(qū)塊鏈中的權(quán)益證明機(jī)制(PoS)是什么?

老楊說鏈：區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制權(quán)益證明POS

比特幣挖礦采用工作量證明機(jī)制，是什么意思呢？
權(quán)益證明機(jī)制（Proof of Stake），簡(jiǎn)稱POS，也稱股權(quán)證明機(jī)制，類似于把資產(chǎn)存在銀行里，銀行會(huì)通過你持有數(shù)字資產(chǎn)的數(shù)量和時(shí)間給你分配相應(yīng)的收益。
同理，采用PoS的數(shù)字資產(chǎn)，系統(tǒng)根據(jù)你的幣齡給你分配相應(yīng)的權(quán)益，幣齡是你持幣數(shù)量和時(shí)間的乘積。比如你持有100個(gè)幣，總共持有了30天，那么，此時(shí)你的幣齡就為3000。
相較PoW（工作量證明機(jī)制），PoS存在2個(gè)優(yōu)勢(shì)。第一，PoS不會(huì)造成過多的電力浪費(fèi)，因?yàn)镻oS不需要靠比拼算力挖礦。第二，POS更難進(jìn)行51%攻擊。擁有51%幣才能發(fā)起攻擊，網(wǎng)絡(luò)受到攻擊卻會(huì)造成自己利益受損，顯然很不劃算。
相較PoW（工作量證明機(jī)制），PoS存在2個(gè)優(yōu)勢(shì)。第一，PoS不會(huì)造成過多的電力浪費(fèi)，因?yàn)镻oS不需要靠比拼算力挖礦。第二，POS更難進(jìn)行51%攻擊。擁有51%幣才能發(fā)起攻擊，網(wǎng)絡(luò)受到攻擊卻會(huì)造成自己利益受損，顯然很不劃算。
目前，有很多數(shù)字資產(chǎn)用PoW發(fā)行新幣，用PoS維護(hù)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)安全。

5、區(qū)塊鏈技術(shù)框架有哪些?

當(dāng)前主流的區(qū)塊鏈架構(gòu)包含六個(gè)層級(jí)：網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層。圖中將數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡(luò)層的位置進(jìn)行了對(duì)調(diào)，主要用途將在下一節(jié)中詳述。
網(wǎng)絡(luò)層：區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)是一個(gè)P2P（Peer-to-peer點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的資源和服務(wù)分散在所有節(jié)點(diǎn)上，信息的傳輸和服務(wù)的實(shí)現(xiàn)都直接在節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，可以無(wú)需中間環(huán)節(jié)和服務(wù)器的介入。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)既接收信息，也產(chǎn)生信息，節(jié)點(diǎn)之間通過維護(hù)一個(gè)共同的區(qū)塊鏈來同步信息，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)造出新的區(qū)塊后便以廣播的形式通知其他節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)收到信息后對(duì)該區(qū)塊進(jìn)行驗(yàn)證，并在該區(qū)塊的基礎(chǔ)上去創(chuàng)建新的區(qū)塊，從而達(dá)到全網(wǎng)共同維護(hù)一個(gè)底層賬本的作用。所以網(wǎng)絡(luò)層會(huì)涉及到P2P網(wǎng)絡(luò)，傳播機(jī)制，驗(yàn)證機(jī)制等的設(shè)計(jì)，顯而易見，這些設(shè)計(jì)都能影響到區(qū)塊信息的確認(rèn)速度，網(wǎng)絡(luò)層可以作為區(qū)塊鏈技術(shù)可擴(kuò)展方案中的一個(gè)研究方向；
數(shù)據(jù)層：區(qū)塊鏈的底層數(shù)據(jù)是一個(gè)區(qū)塊+鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包括數(shù)據(jù)區(qū)塊、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、時(shí)間戳、哈希函數(shù)、Merkle樹、非對(duì)稱加密等設(shè)計(jì)。其中數(shù)據(jù)區(qū)塊、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)都可作為區(qū)塊鏈技術(shù)可擴(kuò)展方案對(duì)數(shù)據(jù)層研究時(shí)的改進(jìn)方向。
共識(shí)層：它是讓高度分散的節(jié)點(diǎn)對(duì)區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性達(dá)到快速共識(shí)的基礎(chǔ)，主要的共識(shí)機(jī)制有POW（Proof Of Work工作量證明機(jī)制），POS（Proof of Stake權(quán)益證明機(jī)制），DPOS（Delegated Proof of Stake委托權(quán)益證明機(jī)制）和PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance實(shí)用拜占庭容錯(cuò)）等，它們一直是區(qū)塊鏈技術(shù)可擴(kuò)展方案中的重頭戲。
激勵(lì)層：它是大家常說的挖礦機(jī)制，用來設(shè)計(jì)一定的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)模型，鼓勵(lì)節(jié)點(diǎn)來參與區(qū)塊鏈的安全驗(yàn)證工作，包括發(fā)行機(jī)制，分配機(jī)制的設(shè)計(jì)等。這個(gè)層級(jí)的改進(jìn)貌似與區(qū)塊鏈可擴(kuò)展并無(wú)直接聯(lián)系。
合約層：主要是指各種腳本代碼、算法機(jī)制以及智能合約等。第一代區(qū)塊鏈嚴(yán)格講這一層是缺失的，所以它們只能進(jìn)行交易，而無(wú)法用于其他的領(lǐng)域或是進(jìn)行其他的邏輯處理，合約層的出現(xiàn)，使得在其他領(lǐng)域使用區(qū)塊鏈成為了現(xiàn)實(shí)，以太坊中這部分包括了EVM(以太坊虛擬機(jī))和智能合約兩部分。這個(gè)層級(jí)的改進(jìn)貌似給區(qū)塊鏈可擴(kuò)展提供了潛在的新方向，但結(jié)構(gòu)上來看貌似并無(wú)直接聯(lián)系
應(yīng)用層：它是區(qū)塊鏈的展示層，包括各種應(yīng)用場(chǎng)景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.區(qū)塊鏈的應(yīng)用層可以是移動(dòng)端，web端，或是是融合進(jìn)現(xiàn)有的服務(wù)器，把當(dāng)前的業(yè)務(wù)服務(wù)器當(dāng)成應(yīng)用層。這個(gè)層級(jí)的改進(jìn)貌似也給區(qū)塊鏈可擴(kuò)展提供了潛在的新方向，但結(jié)構(gòu)上來看貌似并無(wú)直接聯(lián)系。
鏈喬教育在線旗下學(xué)碩創(chuàng)新區(qū)塊鏈技術(shù)工作站是中國(guó)教育部學(xué)校規(guī)劃建設(shè)發(fā)展中心開展的“智慧學(xué)習(xí)工場(chǎng)2020-學(xué)碩創(chuàng)新工作站 ”唯一獲準(zhǔn)的“區(qū)塊鏈技術(shù)專業(yè)”試點(diǎn)工作站。專業(yè)站立足為學(xué)生提供多樣化成長(zhǎng)路徑，推進(jìn)專業(yè)學(xué)位研究生產(chǎn)學(xué)研結(jié)合培養(yǎng)模式改革，構(gòu)建應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)體系。

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