区块链金融被骗三万多报警了钱能追回吗? - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册金融区块链(Blockchain)区块链金融被骗三万多报警了钱能追回吗?关注者11被浏览15,472关注问题写回答邀请回答好问题1 条评论分享9 个回答默认排序0xOar 关注告他非法集资!!!发布于 2019-10-24 13:37赞同添加评论分享收藏喜欢收起全球积分宝日常生活分享 关注看你当初和他们签订合同没有,如果没有签订合同,你只能说尽可能去追,但结果如何,不好说。你这是炒币,不是什么区块链金融。虚拟货币本身就毫无价值,你偏偏要去玩,这个多少和自己有关了。顺便送你一些东西看看,下次多长个心眼:区块链已经上升到了战略重要位置,这几天一直被这个消息刷屏,与之对应的是股票市场中涉区块链的股在迅猛的上涨,而币圈的骗子们则开启了狂欢模式。涨到是涨了,可是并不意味着会一直涨,长期来看,还是需要内在的价值作支撑的,没有价值作支撑,就没有足够多的韭菜来接盘,后续同样乏力,可以想见,跟上来就是冲高回落等说法出来。按照操作规律来说,接着行情割一刀开始出货,将买单给吃掉,价格就开始下跌,然后新一波热情高涨的区块链盲从者开始习惯被套,这是常规操作。所以,趁着还热乎着,赶紧出货才是正题,否则就是一地鸡毛。说到底,现在的币圈或者股票市场,还是交易属性为主,没什么可以留住的,所以,趁热,赶紧吃,别喝醉了。这几天,知乎上有关于区块链的问题非常的多,大多都是问区块链时代是不是真的来了......其实,这话得两说,从宏观层面来讲,有先机优势,至少现在做区块链不用再偷偷摸摸,不用再被别人鄙视了;从微观来说,任重而道远。第一是区块链真正落地应用,别看现在很多区块链技术的,那都是区块链的局部应用罢了,而且只能说是采用了区块链技术的传统项目,算不上真正的区块链项目,并不具备爆发式增长的潜力,而真正具备爆发式增长潜力的,是区块链项目,也就是运用了区块链金融解决方案的项目,目前全世界还没有首例,所以,没有多少乐观的。相反,对于区块链行业从业者来说,可能还是悲观,政策红利有了,可是被一大帮骗子把资源挤占完了,还有多少能落到真正的区块链从业者身上,可想而知。第二是具备爆发式增长的区块链项目并不好找,大多数人都知道即便想投资区块链但是也被带入虚拟货币的沟里去,所以,看起来是一波红利,但极有可能是无数的人被收智商税;真正有价值的,从来都不会那么轻易的就被找到,所以,我们需要一个判断标准来辅导大家判断,这样才不容易被坑蒙拐骗。Part 1:必须具有真实的业务营收能力和造血功能。几乎所有的虚拟货币是没有真实的业务营收和造血能力的,这是毋庸质疑的。这样的项目,打着区块链的旗号,而事实上呢,他们并不是项目,并不具备业务营收设计及造血能力,仅仅一串代码而已。没有正向的资金进入,项目只能靠着用户的钱在里面循环以及运转,只能靠着喊口号不断地发展新韭菜接盘,只有接盘的人越多,项目才能够运行稍微久一点,随着韭菜越来越少,最终会陷入萎缩状态,崩盘、跑路是常规选择。有些项目比较隐蔽。在虚拟货币之外另加一个商城或者论坛什么的,其实本质上还是在卖币。这个东西说起来很不好明确区分,我们就看它的属性,如果只有交易属性,那这样的项目你进入了只能想着早点卖掉早脱身,不要想着价值投资这些,因为只有交易属性的模式里面,就没想过让你赚钱。案例我就不说了,得罪人,陷入群殴就不好玩了。所以,面对项目,在有没有真实的业务营收能力这一块的判断流程是这样的:有无营收能力--项目的市场前景如何--你的投资翻倍几率是多少。比如一个用到了区块链技术的项目,你投资了,这样的项目实际上只能走传统融资上市的路子。你只有等着下一轮融资进来或者上市、并购这些情况下你才能获利退出,这时候你就需要考虑一下这类项目的前景如何,有多大几率获得更多投资,是不是能上市等?再或者说,一个发了币的做聊天软件的项目,你觉得它的市场前景有多大,你觉得它的成活率会有多高?这样的项目既没有区块链金融解决方案,又不能最终上市,请问你该如何获利退出?投资,就得考虑你怎么获利,而不是说你把钱投进去就能翻倍。如果你都不考虑怎么获利这些细节问题,那么你是在赌博?Part 2:必须具有现金分红规则现金分红规则,这实际上是让你给虚拟物品赋予了什么属性,属性决定了最终的价值,无论股票还是虚拟币,都一样。当然了,采用股票或者虚拟币其实都没关系,我们根本不用考虑它的介质是什么,我们只看本质,看它赋予了什么属性,属性决定了你的最终操作方式以及赚钱方式、赚钱的概率。毫不客气的说,大多数投资标的只是具有交易属性,也就是说只有在交易中才能获利的属性,而交易属性这个东东是很不可控的,是会受到很多客观条件的影响的。比如比特币交易,随随便便几个大户对敲一下,价格呼啦就上去了,一堆小散还以为牛市来了,然后马上追过去,接着大户把买单给吃掉,价格就回落,请大家说说:这是牛市吗?做梦,对吧?股票,也是这个道理,几家基金对敲几下,然后K线就像吃了伟哥一样往上冲,你以为是行情而且都是买盘,等你进去才知道上面到底有多冷。从这个角度来说,仅仅具有交易属性,其实很不可靠。为什么要提出现金分红规则?这实际上是对投资者的一种收入保护措施。现金分红规则,赋予了股票或者token除了交易之外的其他属性,让投资者的交易决策不受太多的外部客观条件影响,就算是错过行情,但是也可保底收入(现金分红)。同时,现金分红规则也可以看出项目方做事的决心,可以肯定的是,打着做事的旗号的项目会很抗拒现金分红,因为他们就是圈钱的,准备圈钱走路的,他们怎么会想着给投资者赚钱的机会呢?所以,从现金分红规则这一点就可以看出项目方是否真的值得投资。说的再好、再宏伟的概念,不让你赚钱也是扯淡,别人家的老婆再漂亮也不是你的,你只能看着,就是这个原因,只有自家的老婆会给你做饭帮你洗衣服给你生孩子,同理,能让你赚钱的才是真正的值得投资的项目,其他都不是,而让你赚钱的前提就是有现金分红规则,否则,很难说你能挣钱。当然,这个世界有的人适合投机,有的人适合投资。自信能够把握机会的人可以多参与交易,在交易中获利;而不善于把握机会,或者不善于频繁操作的,那就好好找个项目投资吧。多花时间选择,按照投资标准,大概率赚钱。但,最怕的就是遇到那种对自己不了解的人,他们根本不知道自己适合投资还是投机,这样的人很浮躁,没有投资的耐心也没有投机的聪明劲,所以,注定亏钱。Part 3:有法律保障机制这一点事基于上面两点的辅助措施,目的在于断了那些想跑路圈钱的人的后路。无论什么项目,只要你喜欢,都可以投资参与,可问题就在这,参与了之后,如果遇到什么意外咋办?就像前段时间马来西亚街头跪着哭的那帮人,咋办?在这个时候,如果之前有签合同或者协议,这个意义就不一样了。有合同或者协议,这就是法律凭证,如果有跑路,这就是经济诈骗,可以立案的;而如果没有合同或者协议,那就只是交易,既然是交易,那就只能自负盈亏了。国内投资虚拟货币并不受保护。也就是说,无论你买比特币还是以太坊,还是其他什么币种,原则上来说,就算你被坑了被跑路了,你去报案,经侦的要查,也不好查啊,没有法律凭据,只能算是交易纠纷,往深一点说,也只能说疑似非法集资。但如果签了合同,性质就变了,这个就是合同诈骗了。大家都是读过书的人,仔细说说,这个签合同是不是有必要啊?如果说现金分红规则是从收入层面去保护投资者的话,签合同就是从法律层面保护投资者。古人说,行军先行败路,咱们在投资之前先把后年的事情考虑好,不管说得天花乱坠的,万一跑路了咋办,对不对?所以,签一个合同或者协议,看起来好小的事情,但对于我们弱势的投资者来说,意义重大。如果要想投资赚钱的话,三个条件同时具备,且认真读过本文,基本上能够保证赚钱;而三个条件不是同时具备,赚钱就不好说了。投资这个事情,毫厘之差就可能导致结果千差万别,再说,这个世界真的假的经常混在一起,不容易辨别。就连庄子都说了,大盗和圣人看起来都差不多,怎么辨别?所以,干脆我们就不要去想搞懂什么项目,直接按照这个标准去衡量就行了,至少可以保证我们安全的赚钱。另附:精彩的炒币内幕,值得所有人一看的大片编辑于 2019-11-10 11:32赞同添加评论分享收藏喜欢
【观察】如果你的比特币被盗了 还能追回来吗?
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【观察】如果你的比特币被盗了 还能追回来吗?
2017-10-10 08:00
来源:
互联网金融官方
原标题:【观察】如果你的比特币被盗了 还能追回来吗?
在不少投资者眼中,比特币交易既然全程记录在区块链中,而区块链是不可篡改的公开账本,怎么会被盗呢?既便被盗,不也可以追回来吗?所以,比特币账户的安全性,有啥可以担心的。
而事实上,还真不是这样,类似的案例已经有很多。所以,作为一个比特币投资者,还真的要好好关注下比特币账户的安全问题。
1
比特币被盗,背后的三大套路
比特币本质上只是区块链上的一串字符,记录着该比特币诞生以来的所有交易记录,由于区块链属于去中心化的结构,用户通过一个公开的地址和只有自己知道的密钥来宣示所有权,某种程度上,谁掌握了这个密钥,谁就实质性地拥有了对应地址中的比特币资产。
而区块链的防篡改特征,是指比特币的交易记录不可篡改,而非密钥不会丢失。同时,也正因为区块链不可篡改,密钥一旦丢失,也意味着不可能通过修改区块链记录来拿回比特币,所以,丢了,可能就真的丢了。结合近年来的一些案例,不难发现比特币被盗的三种套路。
交易平台监守自盗
很多投资者都是通过交易平台进行比特币交易的,自然也会把比特币存放在交易所账户之中。除了个别国家以发放牌照的方式将虚拟货币交易所纳入监管框架之内,多数国家和地区的虚拟货币交易所都没有监管背书,也没有上线诸如资金存管、虚拟货币存管等防范措施,意味着如果交易所自身动了坏心思,“偷”你的比特币简直是探囊取物一般。
举个例子,2014年2月24日,当时世界最大的比特币交易所运营商Mt.Gox 宣布其交易平台的65万个比特币已经被盗一空,随后Mt.Gox便宣布破产。而后来执法部门的调查发现,所谓的65万比特币被盗,其实只有7000个比特币因黑客攻击而失踪,其余的都被平台的内部人拿去了,属于典型的监守自盗。
交易所遭受黑客攻击
居心不良的交易平台毕竟是少数,更多的被盗案件源于黑客攻击。无论是交易所自身的密钥还是用户的密钥,都存放在交易所的钱包系统中,若系统被黑客攻破,导致密钥泄露,里面的比特币资产自然也就会不翼而飞。考虑到虚拟货币交易所的实力差异很大,对系统安全的重视程度也不同,因黑客攻击导致的丢币事件并不鲜见。
2014年3月,美国数字货币交易所Poloniex被盗,损失12.3%的比特币,这次丢币便是由于黑客利用了交易平台的代码漏洞把资金偷走的。
2015年2月14日,黑客利用比特儿从冷钱包填充热钱包的瞬间,将比特儿交易平台冷钱包中的所有BTC盗走,总额为7170BTC。
2015年2月23日,比特币钱包运营商比特币存钱罐被盗,据比特币存钱罐官方表示,黑客于2014年6月30日入侵了平台的Linode账号,并修改了Linode账号密码和服务器的root密码,从而入侵了服务器并且获得了服务器的控制和管理权限,导致比特币被盗。
用户交易账户被盗
展开全文
随着各大交易所加强系统安全的防护,交易所自身系统被黑客攻破的几率大幅下降,而用户自身交易账户被盗开始成为主要的丢币方式。
用户与交易所之间主要通过登录名和密码建立联系,就像银行卡被盗刷、第三方支付账户会被盗用一样,若用户的登录名和密码泄露,就会出现虚拟货币账户被盗用的现象。而用户名和密码泄露则太容易了,比如用户设备中了木马病毒、多个平台用同一套用户名和密码遭受撞库袭击、交易平台自身的系统漏洞导致用户的账户和密码泄露等,都会导致交易账户的被盗用。
2
比特币被盗后,还能追回来吗?
那么,接下来的问题便是,如果账户里的比特币被盗,还能追的回来吗?其实,要分不同的情况来看。如果是交易平台自身的监守自盗,直接向平台索赔就好了,所以,我们着重看看后面两种情况。
在交易所系统被黑客攻击的情况下,难度较大。因为黑客一旦盗取比特币,接下来便会通过混币等手段把盗窃的比特币洗白,除非金额巨大引起国家相关部门强力介入,否则追回的可能性仅仅停留在理论层面。在追不回来的情况下,若损失金额很小,一般是交易所自行承担损失;若损失金额超过了交易所承受能力,为了避免交易所破产,一般采取所有用户按比例分摊损失的做法。
比如说,如果交易所因黑客攻击损失了1万个比特币,且交易所无力承担损失,此时便进入损失公摊模式,若你的比特币资产在交易所中占比1%,则意味着你需要承担100个比特币的损失。
当然,还有一种情况便是在区块链层面进行回滚操作,强制拿回被黑客偷走的比特币。不过,这样会导致区块链的硬分叉,也会影响区块链的不可篡改和去中心化特征,一般不被社区所接受。所以,这种情况只在以太坊TheDao事件中发生过一次,结果导致以太坊一分为二,出现了以太币ETH和以太经典ETC的分裂,影响很大,在比特币历史上,尚无先例,以后估计也不会出现类似案例。
对于用户自身交易账户被盗的情况,相比交易所被黑客攻击,其金额和影响要小得多。在排除用户自身的原因(比如用户监守自盗,存在欺诈嫌疑)之后,负责任的交易所通常会主动承担损失。若用户自身存在明显过错,则很有可能会陷入纠纷,需要通过诉讼来解决问题。
2016年7月25日,北京海淀法院曾通告一个用户诉讼交易平台的案例,用户施先生在某平台被盗40余个比特币而向平台索赔41万元,而平台方则表示,事件起因是施先生的安全意识不足,同时丢失了资金密码和登录密码且未开启行业惯用的二次登录验证,并暗示不排除用户存在“监守自盗”行为的可能性。
3
提高自身安全意识才是王道
站在交易所的角度,为了应对账户被盗风险,就如同第三方支付企业会搭建专门的欺诈风险防控体系,综合利用设备指纹验证、位置认证、人脸识别、指纹验证、用户行为习惯分析、原卡进出、交易限额控制等手段进一步降低风险损失一样,除了加强用户风险意识教育(如定期修改密码、不在共用电脑上登录账户、设置复杂的密码等)之外,一般情况下,会采取绑定Google验证、设置交易密码、开启登录二次验证、同卡提现等手段防范欺诈风险,确保既便登录用户名和密码泄露,也不会造成实质性的损失。
对用户而言,提高风险防范意识才是王道。除了定期更换密码、不在共用电脑登录交易账户等之外,也要配合平台的各项账户安全措施,提高账户安全等级,降低资金损失风险。
作者:薛洪言
来源:洪言微语
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电诈犯罪嫌疑人被押解回国,将面临哪些法律制裁?被诈骗的钱还能追回来吗?_腾讯新闻
电诈犯罪嫌疑人被押解回国,将面临哪些法律制裁?被诈骗的钱还能追回来吗?
在网络上,经常能看到工作要求简单、报酬丰厚的出境务工招聘信息,上面还附有招聘人员的联系方式。联系对方后,他们会告诉你,这种工作“月入过万”“包吃包住”“报销机票”,但不会告诉你的是,所谓的高薪工作,就是成为电信诈骗、网络赌博等各类犯罪的一环。你被骗到境外,被强迫加入电信诈骗团伙,你又得又去诈骗国内的人,他们更不会告诉你,如果开不了单,完成不了业绩,还会遭到扣钱、辣椒水喷眼睛、喝大碗醋,如果反抗,甚至还会被人用枪指着头,毒打、关进水牢、剁手、活埋、枪毙……电影里熟悉的场景,在那里可不是假的,而是真实的存在,那些残暴的酷刑和虐待,令人触目惊心。
据媒体报道,8月15日至16日,中国公安部、泰国警察总署、缅甸警察总部、老挝公安部在泰国清迈联合举行针对本区域赌诈及衍生的人口贩运、绑架、非法拘禁等犯罪的专项合作打击行动启动会。9月3日,西双版纳公安机关与缅甸相关地方执法部门开展联合打击行动,打掉缅北电信网络诈骗窝点11个,抓获电信网络诈骗犯罪嫌疑人269名。9月6日,云南普洱公安机关积极与缅甸相关地方执法部门开展边境警务合作,1207名缅北涉诈犯罪嫌疑人成功移交我方,打击行动取得又一重大战果。9月11日,164名从事虚假投资理财类电信网络诈骗的犯罪嫌疑人被河北、河南、重庆公安机关从老挝押解回国,加上前期由安徽公安机关押解回国的15名犯罪嫌疑人,此次中老警方开展警务执法合作抓获的179名电信网络诈骗犯罪嫌疑人全部被押解回国。9月16日,打击行动再传捷报,云南普洱公安机关持续开展边境警务合作,又有109名电信网络诈骗犯罪嫌疑人和一批作案工具移交我方。中泰缅老四国警方启动合作打击赌诈集团专项联合行动近一个月,取得较好的效果,引发社会关注。
在境外从事电诈等犯罪活动的嫌疑人被押解回国,他们将面临哪些法律制裁?被诈骗的钱还能追回来吗?
这些法律知识,一起来了解!
一、我国对境外诈骗团伙有管辖权吗?
根据《刑法》规定,以下四种情况,中国均具有管辖权!
1.属地原则:犯罪行为地或犯罪结果地发生在中国领域内的
2.属人原则:中国公民在中国领域外犯罪的
3.保护原则:外国人在中国领域外对中国国家或者公民犯罪,而我国刑法规定的最低刑为三年以上有期徒刑的。
4.普遍管辖原则:对于中华人民共和国缔结或者参加的国际条约所规定的罪行,中华人民共和国在所承担条约义务的范围内行使刑事管辖权的。
根据上述四条原则,我国司法机关和外国司法机关可以相互请求刑事司法协助,开展犯罪情报信息的交流与合作、调查取证、缉捕和引渡等工作,以有力打击电信诈骗团伙,维护我国公民人身及财产安全。虽然电信诈骗团伙设立在境外,但实施具体诈骗行为的是我国公民,公安机关具有管辖权。
二、涉嫌侵犯国(边)境管理秩序,构成组织他人偷(越)国边境、偷越国(边)境罪
这些从国内到缅北地区的“打工创业”人员,大部分都不是从正规的国门出入国境,而是选择偷渡的方式到缅北。
法条链接:
《刑法》第三百一十八条组织他人偷越国(边)境罪规定,组织他人偷越国(边)境的,处二年以上七年以下有期徒刑,并处罚金;有下列情形之一的,处七年以上有期徒刑或者无期徒刑,并处罚金或者没收财产:
(一)组织他人偷越国(边)境集团的首要分子;
(二)多次组织他人偷越国(边)境或者组织他人偷越国(边)境人数众多的;
(三)造成被组织人重伤、死亡的;
(四)剥夺或者限制被组织人人身自由的;
(五)以暴力、威胁方法抗拒检查的;
(六)违法所得数额巨大的;
(七)有其他特别严重情节的。
犯前款罪,对被组织人有杀害、伤害、强奸、拐卖等犯罪行为,或者对检查人员有杀害、伤害等犯罪行为的,依照数罪并罚的规定处罚。
我国《刑法》第三百二十二条之规定,违反国(边)境管理法规,偷越国(边)境,情节严重的,处一年以下有期徒刑、拘役或者管制,并处罚金;为参加恐怖活动组织、接受恐怖活动培训或者实施恐怖活动,偷越国(边)境的,处一年以上三年以下有期徒刑,并处罚金。
根据上述规定,无论是组织他人偷渡,亦或是自己被他人组织偷渡,都将面临刑法制裁。另外,根据《治安管理处罚法》第六十二条之规定:为偷越国(边)境人员提供条件的,处五日以上十日以下拘留,并处五百元以上二千元以下罚款。偷越国(边)境的,处五日以下拘留或者五百元以下罚款。
三、涉嫌侵犯他人公私财产,构成诈骗罪
诈骗公司的话术和套路千变万化,但是万变不离其宗的是最后都要对被害人进行收割,要么以赌博平台的漏洞为诱饵,要么以外汇、期货平台的内部信息为陷阱,要么以恋爱为由大打感情牌,冒充领导熟人、虚假投资理财、冒充电商物流客服,让被害者投资转账,在榨干被害人最后一个铜板后消失得无影无踪。
显然,在境外从事“杀猪盘”、“投资盘”、“赌博盘”等工作的人员基本上都与诈骗犯罪有关。这些人员大多数虚构身份,隐瞒真相,在交友平台上虚拟出“高富帅”、“白富美”的假象,利用被害人贪婪的人性,为他们精心制定好一夜暴富的路径,最后只是为了骗取对方打钱转账。这些行为本质上就是诈骗犯罪。
法条链接:
《刑法》第二百六十六条【诈骗罪】诈骗公私财物,数额较大的,处三年以下有期徒刑、拘役或者管制,并处或者单处罚金;数额巨大或者有其他严重情节的,处三年以上十年以下有期徒刑,并处罚金;数额特别巨大或者有其他特别严重情节的,处十年以上有期徒刑或者无期徒刑,并处罚金或者没收财产。本法另有规定的,依照规定。
四、涉嫌非法拘役罪、故意伤害罪、故意杀人罪
被高薪招聘信息吸引,到境外公司就职,在境外被迫从事诈骗,如果用怠工来对抗,很快就会有人用皮鞭、木棍、拳头告诉如何做事。再反抗的话,会被关进水牢,虐待手段极其恶劣,非法拘禁、打断了腿,甚至残忍杀害,受不了残暴对待的一些,选择跳楼自杀,“诈骗地狱”。犯罪分子的这些行为触犯了故意杀人罪、故意伤害罪、非法拘禁罪,最高可判处死刑。
法条链接:
第二百三十八条【非法拘禁罪】,非法拘禁他人或者以其他方法非法剥夺他人人身自由的,处三年以下有期徒刑、拘役、管制或者剥夺政治权利。具有殴打、侮辱情节的,从重处罚。
第二百三十四条【故意伤害罪】,过失致人死亡的,处三年以上七年以下有期徒刑;情节较轻的,处三年以下有期徒刑。本法另有规定的,依照规定。
《刑法》第二百三十二条【故意杀人罪】,故意杀人的,处死刑、无期徒刑或者十年以上有期徒刑;情节较轻的,处三年以上十年以下有期徒刑。
犯前款罪,致人重伤的,处三年以上十年以下有期徒刑;致人死亡的,处十年以上有期徒刑。使用暴力致人伤残、死亡的,依照本法第二百三十四条、第二百三十二条的规定定罪处罚。
为索取债务非法扣押、拘禁他人的,依照前两款的规定处罚。
国家机关工作人员利用职权犯前三款罪的,依照前三款的规定从重处罚。
五、涉嫌帮助信息网络犯罪活动罪(帮信罪)
诈骗分子骗到了钱,靠别人的卡走账,为了获取一定利益,帮助诈骗分子拨打电话寻找诈骗对象,或是将自己的银行卡、手机卡、微信、支付宝出售、出租或者出借给他人做流水,这种行为很容易构成帮助信息犯罪!
法条链接:
第二百八十七条 之二 【帮助信息网络犯罪活动罪】,明知他人利用信息网络实施犯罪,为其犯罪提供互联网接入、服务器托管、网络存储、通讯传输等技术支持,或者提供广告推广、支付结算等帮助,情节严重的,处三年以下有期徒刑或者拘役,并处或者单处罚金。
单位犯前款罪的,对单位判处罚金,并对其直接负责的主管人员和其他直接责任人员,依照第一款的规定处罚。
有前两款行为,同时构成其他犯罪的,依照处罚较重的规定定罪处罚。
六、涉嫌扰乱社会管理秩序,构成开设赌场罪、组织参与国(境)外赌博罪
跨境网络赌博具有运作成本低、服务器在境外、资金结算方便,且较易逃避打击等特点,赌博集团已开始将赌博业务由线下实体赌场转向线上进行隐蔽运作,并不断发展推广代理,利用区块链、加密通讯、虚拟货币等新兴技术逃避打击。赌场赌博和网络赌博深度结合,形式逐渐多样化。
法条链接:
《刑法》第三百零三条【赌博罪】,以营利为目的,聚众赌博或者以赌博为业的,处三年以下有期徒刑、拘役或者管制,并处罚金。
【开设赌场罪】,开设赌场的,处五年以下有期徒刑、拘役或者管制,并处罚金;情节严重的,处五年以上十年以下有期徒刑,并处罚金。
【组织参与国(境)外赌博罪】组织中华人民共和国公民参与国(境)外赌博,数额巨大或者有其他严重情节的,依照前款的规定处罚。
如果被移交回国的人员在境外从事的工作是开设赌场,并且在网上招揽、组织我国境内人员通过网络等方式进行跨境赌博的,也可能面临开设赌场罪、组织参与国(境)外赌博罪的指控。
七、被移交的人员是否都会受到刑事处罚?
犯罪集团层级结构清晰,分工明确,有幕后“金主”、组织头目和骨干,有网上在逃人员,有传销分子、话务员、黑客或者其他有特殊技能的人。这些人中,有的自愿去、有的被骗从诈,从事的分工种类不同,其受到的犯罪刑罚也不同。
法条链接:
根据《刑法》第二十八条胁从犯规定:【胁从犯】对于被胁迫参加犯罪的,应当按照他的犯罪情节减轻处罚或者免除处罚。如果被移交的人员属于被骗到境外,并且在境外诈骗公司被以暴力威胁方式逼迫从事违法犯罪活动的,根据犯罪情节可以免于刑事处罚。
《刑法》第六十八条之规定:【立功】犯罪分子有揭发他人犯罪行为,查证属实的,或者提供重要线索,从而得以侦破其他案件等立功表现的,可以从轻或者减轻处罚;有重大立功表现的,可以减轻或者免除处罚。如果被移交的人员构成犯罪,但能够提交重要的线索或者帮助公安查处其他尚未掌控的犯罪案件,构成立功表现的,可以免除处罚。
最后,被移交的人员涉案时间不久,在诈骗犯罪集团中所处层级较低,认罪认罚的,可以免于刑事处罚。
除上述罪刑外,可能还涉及绑架、敲诈勒索、贩毒、卖淫、强奸等违法犯罪活动,如犯有多种罪名的,应当数罪并罚。
八、被诈骗的钱还能追回来吗?
而对违法犯罪来说,必将受到法律制裁,而对受害人来说,被诈骗的钱还能追回来吗?
1.及时报警。被网络诈骗的钱,有可能被追回,这需要受害人配合。首先要第一时间拨打110报警,详细告知骗子的银行账号、电话等相关信息。犯罪分子骗取的钱转移得很快,因此一旦意识到自己被诈骗,应立刻报警,警察有可能可以将骗子的账户冻结,这样钱被追回的可能性比较大。
2.提供的线索。受害人应尽量向警方多提供案件相关的线索,以促进其侦破案件。如果破案后,抓获犯罪嫌疑人,犯罪嫌疑人的赃款赃物还在,很快就能追回赃款赃物发还被害人。
很多网络诈骗甚至很多犯罪都是实名制的,但是实的不是诈骗分子的名,用的都是别人的假身份信息,公司是壳子给你的什么信息都是假的,只有骗来的钱是真的,这给警察办案造成了很大的困难,好不容易抓到一个人一问三不知,资料冒用这个问题不解决,网络诈骗就永远不会断绝,这就是为什么我国这几年大力打击冒用类行为!
实际上,你被骗子骗的钱和别人被骗的钱混在一起,后分别在不同时间分几笔分散到几十个不同账户,各种资金往来繁杂,到底哪些钱是骗子转过来的又转向哪里了?理清这些资金流向,十分困难。
此外,诈骗犯被抓,被骗的钱能否追回?这取决于警方在抓捕犯罪分子的同时,能否追回被骗财物,如果能够全额追回,那么可以将所有资金还给受害人。如果只能追回部分钱款,则将部分钱款返还给受害人。除了警方的行动外,还需要关注诈骗犯是否愿意主动归还赃物,以获得减刑,如果警方无法追回被骗资金,但诈骗犯愿意主动归还赃物以换取减刑,那么,受害人也希望拿回部分或者全部资金,而法院通常会在判决中命令被告人返还被骗财产。
骗子形形色色,骗术五花八门,但诈骗的底层逻辑始终不变:抓住人们心底最欠缺的、最渴望的、最想获取的,如金钱财富、声誉地位、健康长寿等等。电诈园区是实打实的人间炼狱,但绝不是坑害中国人的犯罪天堂;电诈让人恨得咬牙切齿,骗子岂能长期逍遥法外?“犯罪天堂”虽远必诛,只要是侵害了中国人民的经济利益和生命健康,只要是破坏了中国社会的平安稳定和团圆幸福,中国警方就一定会穷追猛打。公民个人需时刻保持警醒,擦亮双眼,不要贪图便宜,或受高额利益诱惑,以免落入电诈陷阱。一旦涉及违法犯罪,必将受到法律严惩!
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区块链也不安全?“币圈”最大盗窃案:6亿美元数字币“被黑”
区块链也不安全?“币圈”最大盗窃案:6亿美元数字币“被黑”
2021年08月12日 21:27
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来源:财料
随着互联网的发展,人们的生活也渐渐出现了改变,数字货币的出现就是依托于互联网才出现的,自2009年比特币出现以来,各类虚拟货币靠着去中心化、高保密性、稀缺性等特点,席卷了整个世界,据德意志银行官网的数据显示,如今比特币的流动性已经超过了世界上98%的国家,截至2021年3月,只有美元、欧元及人民币的流动性在比特币之上。
其实以比特币为代表的虚拟货币能够有如此规模,主要是区块链的单向的加密算法非常复杂,看起来安全性非常好,据有关资料显示,虚拟货币的私钥的本质是256位二进制数,也就是2的256次方,如此夸张的数字让很多人都相信虚拟货币和区块链是非常安全的。
币圈最大盗窃案
但是让人没想到的是,就在近日,有一个虚拟货币金融平台遭到了黑客攻击,据CNBC网站相关报道显示,本次袭击造成了总计价值超6.1亿美元的加密货币被盗,其中包括5.5万枚ETH、3.02亿枚USDT、2000枚比特币等虚拟货币。
据了解,这一次6.1亿的盗取规模是币圈史上最大的黑客盗窃案件之一,震惊世界虚拟货币圈,虽然在8月11日,黑客宣布将返还盗取的资金,目前已有超过480万美元的资金被返还,但是区块链的安全性还是再一次成为人们的话题。
其实币圈的盗窃事件是相当多的,之前有一家位于东京的比特币交易所,靠着开展业务早、竞争对手少,一度成为世界最大的虚拟货币交易所,据称全球80%的交易都在这个交易所中进行,但是在2014年,这家交易所宣布丢失了约75万个属于客户的及10万个属于平台的比特币,最后被迫宣布关闭交易所并申请破产。
而且之前韩国一家加密货币交易所也遭到过“网络入侵”,导致损失超4000万美元,同时让虚拟货币出现大幅下跌,造成了很多人的损失。可以说许多交易平台都因为“协议漏洞”遭到过黑客的攻击,这些安全事件让人们对区块链的安全性提出了质疑,那么区块链到底“安全”吗?
区块链存在风险
其实想要了解区块链到底安不安全,首先要知道区块链是什么,其实它的本质就是一种互联网数据库技术,通过去中心化的方式来传输和存储数据,每一个用户的交易都会被记录在一个区块中,而这些区块相连会形成一个公开的“账本”,共同组成了区块链。
理论上来说,区块链通过使用多重签名等密码学方式保证自身的安全性,但是区块链并不能保证自己的底层协议更新时,所有的用户的版本都能及时更新,不同版本的协议就会影响到区块链的完整性,让其更容易受到协议攻击。
像上文中提到的虚拟货币盗窃案基本上都是因为协议漏洞被黑客攻击,导致虚拟货币被窃取,另外值得一提的就是,区块链和虚拟货币的安全性除了靠密码学,还依靠一个“诚实多数假设”,也就是把安全性寄托在遵守协议的虚拟货币用户的数量大于50%,这就意味着,如果大多数人不遵守协议,那区块链就不存在安全性可言。
所以为了让攻击成本大于攻击收益,区块链提供给遵守协议的用户的奖励不能太少,也就是说维持一个区块链的成本非常高,但虚拟货币作为去国家化、去中心化的数字币,并没有法律来做相应保障,假如真的有人不顾及成本对区块链进行攻击,很容易让其出现崩溃,损害用户权益。
数字人民币的推出
不管怎么说,区块链和虚拟货币的安全性是存在一定问题的,而且因为安全问题,虚拟货币很容易出现暴涨暴跌,进而影响到金融市场正常发展,为了减少这种影响,各国都相继推出自己国家的数字货币。
像我国之前就推出了数字人民币试点活动,引导消费者开通数字人民币钱包,据央行副行长表示,截至6月30日,我国用户开设的个人钱包达2087万个,对公钱包达351万个,累计交易笔数高达7075万笔,累计金额达345亿元,试点场景超过了132万个,可以说规模相当大了。
总的来说,区块链和虚拟货币虽然有着相当复杂的加密算法,但是币圈的这些盗窃案证明区块链的安全性并没有用户们想象的那么强大,而且没有法律保障也让虚拟货币没有法定性和法偿性,还是有一定风险的。而我国推出的数字货币能否起到减少虚拟货币带来的冲击,并将其规范化的作用吗?我们拭目以待吧!
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责任编辑:唐婧
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虚拟货币 区块链 美元 比特币
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区块链被骗了能找回来吗
区块链被骗了能找回来吗
来源:网上公开内容整理
时间: 2023-03-23 01:40:17
89 人看过
区块链被骗能追回。可以通过报警追回,不过由于网络诈骗手段层出不穷,警察破案难度大,许多诈骗分子是在国外租用服务器进行诈骗,跨国执法难度大,所以网络被骗追回的几率小。法律另有其他规定的,应当依照其规定。一、网上遭遇诈骗怎么及时处理到网络诈骗,及时拨打110报警。并且保留好转账记录、聊天记录等证据。1、当地报案。因为网络欺诈涉嫌犯罪,第一步肯定要带齐证据(如聊天记录、付款凭证、商品网页等,打印好,提供书面文件),到网监公安机关网络警察部门报案(最好是区一级公安部门,派出所基本无相应警种),立案后才可以进行下一步侦查和处理。2、披露经过。网上交易保障中心等专业网站,仅能起到信息披露的作用,即通过发布您的投诉信息,帮助更多的网友避免上当。投诉信息可以教育消费者,起到事先警示预防的作用,所以您在这类网站发布投诉信息对广大网友是有价值的。3、寻找同案受害者。因为网络欺诈多为小额交易,且涉及众多执法部门(公安、工商、电信管理局等)和业务机构(银行、第三方支付企业、电信、互联网服务商等),又加之跨地域甚至跨国界,破案成本高,解决难度较大,建议网友通过寻找相同境遇者,采取集体报案的形式,能够引起警方重视,解决成本也低。4、在线报案。公安部网络警察的在线举报网站110z.nl.ae(里面有各地网警的入口,可以在线提交报警信息)。二、网络诈骗1000元能追回吗应当先向公安机关报警,追回损失。在网上购物被骗后进行报案:1、尽可能地保存好所有与诈骗分子进行联系的单据,如电子邮件、银行汇款单、手机短信等等。2、将您的被骗经过以书面形式记录下来。3、带着您的被骗经过和被骗单据到当地公安机关刑事警察部门、公共信息网络安全监察部门或者派出所进行报案,并由民警作一份报案笔录。4、在当地公安机关的帮助下将案件及相关材料移交到案发地公安机关(如诈骗分子手机所在地,网站维护地)作进一步查处。网络诈骗多少钱可以立案,立案标准是什么:1、网络诈骗数额2000-5000元,达到诈骗罪标准。2、数额较小,没有达到2000元,尚不构成诈骗罪,但是违反社会治安,根据《治安管理处罚法》规定,处5~15日拘留,可并处1000元以下罚款。但如果诈骗行为累计数额超过2000-5000,就可以追究诈骗罪的刑事责任了。三、微信被骗了钱要怎样追回来微信被骗的解决方法具体如下:1、首先应该采取立刻报警的措施,让警察调查该笔转账资金的具体去向;2、涉及相关转账的重要的信息或截图证据必须全部提供给警察,警察可以采取冻结对方账户的方法避免资金损失;3、如果具体知道行骗人的详细姓名,身份证和住址的话可以区法院起诉追回。网络诈骗的立案方法具体如下:1、如果遇到网络诈骗,首先应该找公安机关立案,如果公安机关不立案,有权要求出具不立案的通知书,并要求告知不立案的理由;2、如果认为公安机关对应当立案侦查的网络诈骗案件没有立案侦查,可以向检察院提出的,检察院应当要求公安机关对不立案的原因或者理由加以说明;3、人民检察院认为公安机关对改网络诈骗案件应当立案侦查而不立案侦查的,或者被害人认为公安机关对该网络诈骗应当立案侦查而不立案侦查,向人民检察院提出的,人民检察院应当要求公安机关说明不立案的理由。人民检察院认为公安机关不立案理由不能成立的,应当通知公安机关立案,公安机关接到通知后应当立案。
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可以主动去刑警大队配合调查,刑警确认冻结的存款、汇款经查明确实与案件无关后由刑警队解冻银行卡,也可等待自动解冻。银行卡被冻结期间警方不会取走你的存款。经查明查封、冻结的财物确实与案件无关的,应当在三日以内解除查封、冻结。网赌赢得钱被冻结1.一定不要重复赌博,很多冻结3天后自动解封的银行卡,玩家不注意,会再次进行复赌,然后再次中招,冻结半年上。一般半年以上的银行卡是因为再次使用该卡进行了网赌行为。2.一定要保证银行卡使用的良好记录。当被冻结后,不要再继续使用。保持良好的使用记录,比如:微信、支付宝,否则名下所有银行账户,都会有被银行冻结的风险。3.当银行卡被解冻后,建议大家尽可能注销该银行卡。(若是日常的淘宝、微信可以正常使用)许多人认为解封了就没事。事实告诉大家,很多人的卡解开后没注销,过一两个月甚至的有的过了半年后又被冻结了,又被另一个机关冻结。有的甚至卡上都没金额被冻结,然后自己都不知
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保全
mfc被骗了回来能立案吗
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《2021年区块链和虚拟货币犯罪趋势研究报告》发布
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《2021年区块链和虚拟货币犯罪趋势研究报告》发布
来源:光明网2022-03-01 18:29
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作为最早提供虚拟货币追踪服务的专业公司,知帆科技从2017年开始就专注于区块链大数据分析,见证了中国区块链的发展并成为了宣传和推动中国区块链发展的重要力量。为持续加强区块链生态圈建设,知帆科技、知帆学院于近日发布了《2021年区块链和虚拟货币犯罪趋势研究报告》(以下简称“报告”)。
据悉,在报告中知帆安全团队从2021年虚拟货币犯罪案件、涉虚拟货币裁判文书的主要涉案类型、数量、金额、币种等维度,结合区块链安全事件和典型案例揭示了2021年区块链和虚拟货币犯罪的发展现状和发展趋势。
报告称,虚拟货币诈骗洗钱类案件数量最多,虚拟货币网赌类案件平均涉案金额最高;虚拟货币传销是最主要的犯罪类型;稳定币成主力,USDT的涉案占比最高;传销犯罪分子偏爱波场,诈骗洗钱更爱以太坊;通过对知帆科技地址标注数据库的已标注数据进行分析显示,2021年,境内流出资金达到2230亿元;虚拟货币犯罪案件数量逐年上升。与比特币和以太坊相关的案件数量有减少的趋势,而与USDT相关的案件数量继续快速增长。
在涉虚拟货币裁判文书中,案由较多的是诈骗罪、盗窃罪、帮信罪。
整体来看,在过去几年中,区块链安全事件数量整体呈上升趋势。从安全事件主要领域分布上看,DeFi领域是2021年区块链安全领域的重灾区,占比高达54%。项目跑路和砸盘骗局、合约漏洞、私钥被盗成为三大典型区块链安全事件。
此外,知帆科技根据2021年度热点事件的分析和统计,结合专家评议,盘点出2021年区块链安全与犯罪领域十大关键词,分别是:NFT、DeFi、交易所、Meme币、元宇宙、Play To Earn、“土狗”项目、挖矿、DAO、数字人民币。
报告还显示,云算力挖矿、“鱿鱼币”暴涨后5分钟跌零、币安英雄(BNBH)一夜闪崩、MMMDeFi虚拟货币传销、冒充平台客服电诈案、专家“授课解秘”、雷达币崩盘、利用数字人民币冒充公检法诈骗。以上八大事件暗藏犯罪分子精心布置的骗局,其形式变化多端令人瞠目结舌。
值得一提的是,知帆科技从2021年高发的典型案例中,选取行骗者常用话术或关键话术,梳理总结为“2021年十大虚拟货币诈骗话术”。同时深度剖析了交易所模式、钱包模式、虚假“智能合约”模式、智能合约模式等十种虚拟货币传销的典型模式。
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如图 3 所示,每个数据区块一般包含区块头(Header)和区块体(Body)两部分。区块头封装了当前版本号(Version)、前一区块地址(Prev-block)、当前区块的目标哈希值(Bits)、当前区块 PoW 共识过程的解随机数(Nonce)、Merkle 根(Merkle-root)以及时间戳(Timestamp)等信息 [21]。比特币网络可以动态调整 PoW 共识过程的难度值,最先找到正确的解随机数 Nonce 并经过全体矿工验证的矿工将会获得当前区块的记账权。区块体则包括当前区块的交易数量以及经过验证的、区块创建过程中生成的所有交易记录。这些记录通过 Merkle 树的哈希过程生成唯一的 Merkle 根并记入区块头。链式结构取得记账权的矿工将当前区块链接到前一区块,形成最新的区块主链。各个区块依次环环相接,形成从创世区块到当前区块的一条最长主链,从而记录了区块链数据的完整历史,能够提供区块链数据的溯源和定位功能,任意数据都可以通过此链式结构顺藤摸瓜、追本溯源。
需要说明的是,如果短时间内有两个矿工同时「挖出」两个新的区块加以链接的话,区块主链可能会出现暂时的「分叉」现象,其解决方法是约定矿工总是选择延长累计工作量证明最大的区块链。因此,当主链分叉后,后续区块的矿工将通过计算和比较,将其区块链接到当前累计工作量证明最大化的备选链上,形成更长的新主链,从而解决分叉问题 [19]。时间戳区块链技术要求获得记账权的节点必须在当前数据区块头中加盖时间戳,表明区块数据的写入时间。因此,主链上各区块是按照时间顺序依次排列的。时间戳技术本身并不复杂,但其在区块链技术中的应用是具有重要意义的创新。时间戳可以作为区块数据的存在性证明(Proof of Existence),有助于形成不可篡改和不可伪造的区块链数据库,从而为区块链应用于公证、知识产权注册等时间敏感的领域奠定了基础。更为重要的是,时间戳为未来基于区块链的互联网和大数据增加了时间维度,使得通过区块数据和时间戳来重现历史成为可能。哈希函数区块链通常并不直接保存原始数据或交易记录,而是保存其哈希函数值,即将原始数据编码为特定长度的由数字和字母组成的字符串后记入区块链。哈希函数(也称散列函数)具有诸多优良特点,因而特别适合用于存储区块链数据。例如,通过哈希输出几乎不能反推输入值(单向性),不同长度输入的哈希过程消耗大约相同的时间(定时性)且产生固定长度的输出(定长性),即使输入仅相差一个字节也会产生显著不同的输出值(随机性)等。比特币区块链通常采用双 SHA256 哈希函数,即将任意长度的原始数据经过两次 SHA256 哈希运算后转换为长度为 256 位(32字节)的二进制数字来统一存储和识别。除上述特点外,SHA256 算法还具有巨大的散列空间(2256)和抗碰撞(避免不同输入值产生相同哈希值)等特性,可满足比特币的任何相关标记需要而不会出现冲突。Merkle 树Merkle 树是区块链的重要数据结构,其作用是快速归纳和校验区块数据的存在性和完整性。如图 3 所示,Merkle 树通常包含区块体的底层(交易)数据库,区块头的根哈希值(即Merkle 根)以及所有沿底层区块数据到根哈希的分支。Merkle 树运算过程一般是将区块体的数据进行分组哈希,并将生成的新哈希值插入到 Merkle 树中,如此递归直到只剩最后一个根哈希值并记为区块头的 Merkle 根。最常见的 Merkle 树是比特币采用的二叉 Merkle 树,其每个哈希节点总是包含两个相邻的数据块或其哈希值 [22],其他变种则包括以太坊的 Merkle Patricia Tree等 [4]。Merkle 树有诸多优点:首先是极大地提高了区块链的运行效率和可扩展性,使得区块头只需包含根哈希值而不必封装所有底层数据,这使得哈希运算可以高效地运行在智能手机甚至物联网设备上;其次是 Merkle 树可支持「简化支付验证」协议,即在不运行完整区块链网络节点的情况下,也能够对(交易)数据进行检验 [3]。例如,为验证图 3 中交易 6,一个没有下载完整区块链数据的客户端可以通过向其他节点索要包括从交易 6 哈希值沿 Merkle 树上溯至区块头根哈希处的哈希序列(即哈希节点6,5,56,78,5678,1234)来快速确认交易的存在性和正确性。一般说来,在 N 个交易组成的区块体中确认任一交易的算法复杂度仅为 log_2 N 。这将极大地降低区块链运行所需的带宽和验证时间,并使得仅保存部分相关区块链数据的轻量级客户端成为可能。非对称加密非对称加密是为满足安全性需求和所有权验证需求而集成到区块链中的加密技术,常见算法包括 RSA、Elgamal、Rabin、D-H、ECC(即椭圆曲线加密算法)等。非对称加密通常在加密和解密过程中使用两个非对称的密码,分别称为公钥和私钥。非对称密钥对具有两个特点:
首先是用其中一个密钥(公钥或私钥)加密信息后,只有另一个对应的密钥才能解开;其次是公钥可向其他人公开、私钥则保密,其他人无法通过该公钥推算出相应的私钥。非对称加密技术在区块链的应用场景主要包括信息加密、数字签名和登录认证等,其中:信息加密场景主要是由信息发送者(记为 A)使用接受者(记为 B)的公钥对信息加密后再发送给 B,B 利用自己的私钥对信息解密。比特币交易的加密即属于此场景;数字签名场景则是由发送者 A 采用自己的私钥加密信息后发送给 B,B 使用 A 的公钥对信息解密、从而可确保信息是由 A 发送的;登录认证场景则是由客户端使用私钥加密登录信息后发送给服务器,后者接收后采用该客户端的公钥解密并认证登录信息。图 4 比特币非对称加密机制以比特币系统为例,其非对称加密机制如图 4 所示:比特币系统一般通过调用操作系统底层的随机数生成器来生成 256 位随机数作为私钥。比特币私钥的总量可达 2256,极难通过遍历全部私钥空间来获得存有比特币的私钥,因而是密码学安全的。为便于识别,256 位二进制形式的比特币私钥将通过 SHA256 哈希算法和 Base58 转换,形成 50 个字符长度的易识别和书写的私钥提供给用户;比特币的公钥是由私钥首先经过 Secp256k1 椭圆曲线算法生成 65 字节长度的随机数。该公钥可用于产生比特币交易时使用的地址,其生成过程为首先将公钥进行 SHA256 和 RIPEMD160 双哈希运算并生成20字节长度的摘要结果(即 hash160 结果),再经过 SHA256 哈希算法和 Base58 转换形成 33 字符长度的比特币地址 [19]。公钥生成过程是不可逆的,即不能通过公钥反推出私钥。比特币的公钥和私钥通常保存于比特币钱包文件,其中私钥最为重要。丢失私钥就意味着丢失了对应地址的全部比特币资产。现有的比特币和区块链系统中,根据实际应用需求已经衍生出多私钥加密技术,以满足多重签名等更为灵活和复杂的场景。2.2 网络层网络层封装了区块链系统的组网方式、消息传播协议和数据验证机制等要素。结合实际应用需求,通过设计特定的传播协议和数据验证机制,可使得区块链系统中每一个节点都能参与区块数据的校验和记账过程,仅当区块数据通过全网大部分节点验证后,才能记入区块链。组网方式区块链系统的节点一般具有分布式、自治性、开放可自由进出等特性,因而一般采用对等式网络(Peer-to-Peer Network,P2P 网络)来组织散布全球的参与数据验证和记账的节点。P2P 网络中的每个节点均地位对等且以扁平式拓扑结构相互连通和交互,不存在任何中心化的特殊节点和层级结构,每个节点均会承担网络路由、验证区块数据、传播区块数据、发现新节点等功能。按照节点存储数据量的不同,可以分为全节点和轻量级节点。前者保存有从创世区块到当前最新区块为止的完整区块链数据,并通过实时参与区块数据的校验和记账来动态更新主链。全节点的优势在于不依赖任何其他节点而能够独立地实现任意区块数据的校验、查询和更新,劣势则是维护全节点的空间成本较高。以比特币为例,截止到 2016 年 2 月,创世区块至当前区块的数据量已经超过 60 GB。与之相比,轻量级节点则仅保存一部分区块链数据,并通过第 2.1 节提到的简易支付验证方式向其相邻节点请求所需的数据来完成数据校验。数据传播协议任一区块数据生成后,将由生成该数据的节点广播到全网其他所有的节点来加以验证。现有的区块链系统一般根据实际应用需求设计比特币传播协议的变种,例如以太坊区块链集成了所谓的「幽灵协议」以解决因区块数据确认速度快而导致的高区块作废率和随之而来的安全性风险 [4]。根据中本聪的设计,比特币系统的交易数据传播协议包括如下步骤 [3]:1) 比特币交易节点将新生成的交易数据向全网所有节点进行广播;2) 每个节点都将收集到的交易数据存储到一个区块中;3) 每个节点基于自身算力在区块中找到一个具有足够难度的工作量证明;4) 当节点找到区块的工作量证明后,就向全网所有节点广播此区块;5) 仅当包含在区块中的所有交易都是有效的且之前未存在过的,其他节点才认同该区块的有效性;6) 其他节点接受该数据区块,并在该区块的末尾制造新的区块以延长该链条,而将被接受区块的随机哈希值视为先于新区块的随机哈希值。需要说明的是,如果交易节点是与其他节点无连接的新节点,比特币系统通常会将一组长期稳定运行的「种子节点」推荐给新节点建立连接,或者推荐至少一个节点连接到新节点。此外,交易数据广播时,并不需要全部节点均接收到,而是只要足够多的节点做出响应即可整合进入区块账本中。未接收到特定交易数据的节点则可向邻近节点请求下载该缺失的交易数据 [19]。数据验证机制P2P 网络中的每个节点都时刻监听比特币网络中广播的数据与新区块。节点接收到邻近节点发来的数据后,将首先验证该数据的有效性:如果数据有效,则按照接收顺序为新数据建立存储池以暂存尚未记入区块的有效数据,同时继续向邻近节点转发;如果数据无效,则立即废弃该数据,从而保证无效数据不会在区块链网络继续传播。以比特币为例,比特币的矿工节点会收集和验证 P2P 网络中广播的尚未确认的交易数据,并对照预定义的标准清单,从数据结构、语法规范性、输入输出和数字签名等各方面校验交易数据的有效性,并将有效交易数据整合到当前区块中。同理,当某矿工「挖」到新区块后,其他矿工节点也会按照预定义标准来校验该区块是否包含足够工作量证明,时间戳是否有效等。如确认有效,其他矿工节点会将该区块链接到主区块链上,并开始竞争下一个新区块。由网络层设计机理可见,区块链是典型的分布式大数据技术。全网数据同时存储于去中心化系统的所有节点上,即使部分节点失效,只要仍存在一个正常运行的节点,区块链主链数据就可完全恢复而不会影响后续区块数据的记录与更新。这种高度分散化的区块存储模式与云存储模式的区别在于,后者是基于中心化结构基础上的多重存储和多重数据备份模式,即「多中心化」模式,而前者则是完全「去中心化」的存储模式,具有更高的数据安全性。2.3 共识层如何在分布式系统中高效地达成共识是分布式计算领域的重要研究问题。正如社会系统中「民主」和「集中」的对立关系相似,决策权越分散的系统达成共识的效率越低、但系统稳定性和满意度越高;而决策权越集中的系统更易达成共识,但同时更易出现专制和独裁。区块链技术的核心优势之一就是能够在决策权高度分散的去中心化系统中使得各节点高效地针对区块数据的有效性达成共识。早期的比特币区块链采用高度依赖节点算力的工作量证明(Proof of Work,PoW)机制来保证比特币网络分布式记账的一致性。随着区块链技术的发展和各种竞争币的相继涌现,研究者提出多种不依赖算力而能够达成共识的机制,例如点点币首创的权益证明(Proof of Stake,PoS)共识 [23] 和比特股首创的授权股份证明机制(Delegated Proof of Stake,DPoS)共识机制 [24] 等。区块链共识层即封装了这些共识机制。PoW 共识中本聪在其比特币奠基性论文中设计了 PoW 共识机制,其核心思想是通过引入分布式节点的算力竞争来保证数据一致性和共识的安全性。比特币系统中,各节点(即矿工)基于各自的计算机算力相互竞争来共同解决一个求解复杂但验证容易的 SHA256 数学难题(即挖矿),最快解决该难题的节点将获得区块记账权和系统自动生成的比特币奖励。该数学难题可表述为:根据当前难度值,通过搜索求解一个合适的随机数(Nonce)使得图 3 中区块头各元数据的双 SHA256 哈希值小于或等于目标哈希值。比特币系统通过灵活调整随机数搜索的难度值来控制区块的平均生成时间为 10 分钟左右。一般说来,PoW 共识的随机数搜索过程如下(参照图3区块结构) [19]:步骤 1:搜集当前时间段的全网未确认交易,并增加一个用于发行新比特币奖励的 Coinbase 交易,形成当前区块体的交易集合;步骤 2:计算区块体交易集合的 Merkle 根记入区块头,并填写区块头的其他元数据,其中随机数 Nonce 置零;步骤 3:随机数 Nonce 加 1;计算当前区块头的双 SHA256 哈希值,如果小于或等于目标哈希值,则成功搜索到合适的随机数并获得该区块的记账权;否则继续步骤 3 直到任一节点搜索到合适的随机数为止;步骤 4:如果一定时间内未成功,则更新时间戳和未确认交易集合、重新计算 Merkle 根后继续搜索。符合要求的区块头哈希值通常由多个前导零构成,目标哈希值越小,区块头哈希值的前导零越多,成功找到合适的随机数并「挖」出新区块的难度越大。据区块链实时监测网站 Blockchain.info 显示,截止到 2016 年 2 月,符合要求的区块头哈希值一般有 17 个前导零,例如第 398346 号区块哈希值为「0000000000000000077f754f22f21629a7975cf…」。按照概率计算,每 16 次随机数搜索将会有找到一个含有一个前导零的区块哈希值,因而比特币目前 17 位前导零哈希值要求 1617 次随机数搜索才能找到一个合适的随机数并生成一个新的区块。由此可见,比特币区块链系统的安全性和不可篡改性是由 PoW 共识机制的强大算力所保证的,任何对于区块数据的攻击或篡改都必须重新计算该区块以及其后所有区块的 SHA256 难题,并且计算速度必须使得伪造链长度超过主链,这种攻击难度导致的成本将远超其收益。据估计,截止到 2016 年 1 月,比特币区块链的算力已经达到 800000000 Gh/s,即每秒进行8×10^18 次运算,超过全球 Top 500 超级计算机的算力总和。PoW 共识机制是具有重要意义的创新,其近乎完美地整合了比特币系统的货币发行、交易支付和验证等功能,并通过算力竞争保障系统的安全性和去中心性。PoW 共识机制同时存在着显著的缺陷,其强大算力造成的资源浪费(如电力)历来为研究者所诟病,而且长达 10 分钟的交易确认时间使其相对不适合小额交易的商业应用。PoS 共识机制PoS 共识是为解决 PoW 共识机制的资源浪费和安全性缺陷而提出的替代方案。限于篇幅,本文主要聚焦于 PoS 相对于 PoW 的创新之处。PoS 共识本质上是采用权益证明来代替 PoW 中的基于哈希算力的工作量证明,是由系统中具有最高权益而非最高算力的节点获得区块记账权。权益体现为节点对特定数量货币的所有权,称为币龄或币天数(Coin Days)。币龄是特定数量的币与其最后一次交易的时间长度的乘积,每次交易都将会消耗掉特定数量的币龄。例如,某人在一笔交易中收到 10 个币后并持有 10 天,则获得 100 币龄;而后其花掉 5 个币后,则消耗掉 50 币龄。显然,采用 PoS 共识机制的系统在特定时间点上的币龄总数是有限的,长期持币者更倾向于拥有更多币龄,因此币龄可视为其在 PoS 系统中的权益。此外,PoW 共识过程中各节点挖矿难度相同,而 PoS 共识过程中的难度与交易输入的币龄成反比,消耗币龄越多则挖矿难度越低。节点判断主链的标准也由 PoW 共识的最高累计难度转变为最高消耗币龄,每个区块的交易都会将其消耗的币龄提交给该区块,累计消耗币龄最高的区块将被链接到主链。由此可见,PoS 共识过程仅依靠内部币龄和权益而不需要消耗外部算力和资源,从根本上解决了 PoW 共识算力浪费的问题,并且能够在一定程度上缩短达成共识的时间,因而比特币之后的许多竞争币均采用 PoS 共识机制。DPoS 共识机制DPoS 共识机制的基本思路类似于「董事会决策」,即系统中每个股东节点可以将其持有的股份权益作为选票授予一个代表,获得票数最多且愿意成为代表的前 101 个节点将进入「董事会」,按照既定的时间表轮流对交易进行打包结算并且签署(即生产)一个新区块。每个区块被签署之前,必须先验证前一个区块已经被受信任的代表节点所签署。「董事会」的授权代表节点可以从每笔交易的手续费中获得收入,同时要成为授权代表节点必须缴纳一定量的保证金,其金额相当于生产一个区块收入的 100 倍。授权代表节点必须对其他股东节点负责,如果其错过签署相对应的区块,则股东将会收回选票从而将该节点「投出」董事会。因此,授权代表节点通常必须保证 99% 以上的在线时间以实现盈利目标 [24]。显然,与 PoW 共识机制必须信任最高算力节点和 PoS 共识机制必须信任最高权益节点不同的是,DPoS 共识机制中每个节点都能够自主决定其信任的授权节点且由这些节点轮流记账生成新区块,因而大幅减少了参与验证和记账的节点数量,可以实现快速共识验证。除上述三种主流共识机制外,实际区块链应用中也衍生出了 PoW + PoS、行动证明(Proof of Activity)等多个变种机制。这些共识机制各有优劣势,比特币的 PoW 共识机制依靠其先发优势已经形成成熟的挖矿产业链,支持者众多,而 PoS 和 DPoS 等新兴机制则更为安全、环保和高效,从而使得共识机制的选择问题成为区块链系统研究者最不易达成共识的问题。2.4 激励层区块链共识过程通过汇聚大规模共识节点的算力资源来实现共享区块链账本的数据验证和记账工作,因而其本质上是一种共识节点间的任务众包过程。去中心化系统中的共识节点本身是自利的,最大化自身收益是其参与数据验证和记账的根本目标。因此,必须设计激励相容的合理众包机制,使得共识节点最大化自身收益的个体理性行为与保障去中心化区块链系统的安全和有效性的整体目标相吻合。区块链系统通过设计适度的经济激励机制并与共识过程相集成,从而汇聚大规模的节点参与并形成了对区块链历史的稳定共识。以比特币为例,比特币 PoW 共识中的经济激励由新发行比特币奖励和交易流通过程中的手续费两部分组成,奖励给 PoW 共识过程中成功搜索到该区块的随机数并记录该区块的节点。因此,只有当各节点通过合作共同构建共享和可信的区块链历史记录、并维护比特币系统的有效性,其获得的比特币奖励和交易手续费才会有价值。比特币已经形成成熟的挖矿生态圈,大量配备专业矿机设备的矿工积极参与基于挖矿的 PoW 共识过程,其根本目的就是通过获取比特币奖励并转换为相应法币来实现盈利。发行机制比特币系统中每个区块发行比特币的数量是随着时间阶梯性递减的。创世区块起的每个区块将发行 50 个比特币奖励给该区块的记账者,此后每隔约 4 年(21万个区块)每区块发行比特币的数量降低一半,依此类推,一直到比特币的数量稳定在上限 2100 万为止 [19]。比特币交易过程中会产生手续费,目前默认手续费是万分之一个比特币,这部分费用也会记入区块并奖励给记账者。这两部分费用将会封装在每个区块的第一个交易(称为 Coinbase 交易)中。虽然现在每个区块的总手续费相对于新发行比特币来说规模很小(通常不会超过 1 个比特币),但随着未来比特币发行数量的逐步减少甚至停止发行,手续费将逐渐成为驱动节点共识和记账的主要动力。同时,手续费还可以防止大量微额交易对比特币网络发起的「粉尘」攻击,起到保障安全的作用。分配机制比特币系统中,大量的小算力节点通常会选择加入矿池,通过相互合作汇集算力来提高「挖」到新区块的概率,并共享该区块的比特币和手续费奖励。据 Bitcoinmining.com 统计,目前已经存在 13 种不同的分配机制 [25]。主流矿池通常采用 PPLNS(Pay Per Last N Shares)、PPS(Pay Per Share)和 PROP(PROPortionately)等机制。矿池将各节点贡献的算力按比例划分成不同的股份(Share),其中:PPLNS 机制是指发现区块后,各合作节点根据其在最后 N 个股份内贡献的实际股份比例来分配区块中的比特币;PPS 则直接根据股份比例为各节点估算和支付一个固定的理论收益,采用此方式的矿池将会适度收取手续费来弥补其为各节点承担的收益不确定性风险;PROP 机制则根据节点贡献的股份按比例地分配比特币。矿池的出现是对比特币和区块链去中心化趋势的潜在威胁,如何设计合理的分配机制引导各节点合理地合作、避免出现因算力过度集中而导致的安全性问题是亟待解决的研究问题。2.5 合约层合约层封装区块链系统的各类脚本代码、算法以及由此生成的更为复杂的智能合约。如果说数据、网络和共识三个层次作为区块链底层「虚拟机」分别承担数据表示、数据传播和数据验证功能的话,合约层则是建立在区块链虚拟机之上的商业逻辑和算法,是实现区块链系统灵活编程和操作数据的基础。包括比特币在内的数字加密货币大多采用非图灵完备的简单脚本代码来编程控制交易过程,这也是智能合约的雏形。随着技术的发展,目前已经出现以太坊等图灵完备的可实现更为复杂和灵活的智能合约的脚本语言,使得区块链能够支持宏观金融和社会系统的诸多应用。本节将以比特币脚本为例,从技术角度简述合约层的基本技术和方法,关于智能合约的延伸内容将在第 5 节讨论。比特币采用一种简单的、基于堆栈的、从左向右处理的脚本语言,而一个脚本本质上是附着在比特币交易上的一组指令的列表。比特币交易依赖于两类脚本来加以验证,即锁定脚本和解锁脚本,二者的不同组合可在比特币交易中衍生出无限数量的控制条件。其中,锁定脚本是附着在交易输出值上的「障碍」,规定以后花费这笔交易输出的条件;解锁脚本则是满足被锁定脚本在一个输出上设定的花费条件的脚本,同时它将允许输出被消费。举例来说,大多数比特币交易均是采用接受者的公钥加密和私钥解密,因而其对应的P2PKH(Pay to Public Key Hash)标准交易脚本中的锁定脚本即是使用接受者的公钥实现阻止输出功能,而使用私钥对应的数字签名来加以解锁 [19]。比特币脚本系统可以实现灵活的交易控制,例如:通过规定某个时间段(如一周)作为解锁条件,可以实现延时支付;通过规定接受者和担保人必须共同私钥签名才能支配一笔比特币,可以实现担保交易;通过设计一种可根据外部信息源核查某概率事件是否发生的规则并作为解锁脚本附着在一定数量的比特币交易上,即可实现博彩和预测市场等类型的应用;通过设定 N 个私钥集合中至少提供 M 个私钥才可解锁,可实现 M - N 型多重签名,即 N个潜在接受者中至少有 M 个同意签名才可实现支付。多重签名可广泛应用于公司决策、财务监督、中介担保甚至遗产分配等场景。比特币脚本是智能合约的雏形,催生了人类历史上第一种可编程的全球性货币。然而,比特币脚本系统是非图灵完备的,其中不存在复杂循环和流控制,这在损失一定灵活性的同时能够极大地降低复杂性和不确定性,并能够避免因无限循环等逻辑炸弹而造成拒绝服务等类型的安全性攻击。为提高脚本系统的灵活性和可扩展性,研究者已经尝试在比特币协议之上叠加新的协议,以满足在区块链上构建更为复杂的智能合约的需求。以太坊已经研发出一套图灵完备的脚本语言,用户可基于以太坊构建任意复杂和精确定义的智能合约与去中心化应用,从而为基于区块链构建可编程的金融与社会系统奠定了基础 [4]。3. 区块链的应用场景由区块链独特的技术设计可见,区块链系统具有分布式高冗余存储、时序数据且不可篡改及伪造、去中心化信用、自动执行的智能合约、安全和隐私保护等显著的特点,这使得区块链技术不仅可以成功应用于数字加密货币领域,同时在经济、金融和社会系统中也存在广泛的应用场景。根据区块链技术应用的现状,本文将区块链目前的主要应用笼统地归纳为数字货币、数据存储、数据鉴证、金融交易、资产管理和选举投票共六个场景,并概述除数字货币外的五大应用场景以及区块链的三种应用模式。数据存储区块链的高冗余存储(每个节点存储一份数据)、去中心化、高安全性和隐私保护等特点使其特别适合存储和保护重要隐私数据,以避免因中心化机构遭受攻击或权限管理不当而造成的大规模数据丢失或泄露。与比特币交易数据类似地,任意数据均可通过哈希运算生成相应的 Merkle 树并打包记入区块链,通过系统内共识节点的算力和非对称加密技术来保证安全性。区块链的多重签名技术可以灵活配置数据访问的权限,例如必须获得指定 5 个人中 3 个人的私钥授权才可获得访问权限。目前,利用区块链来存储个人健康数据(如电子病历、基因数据等)是极具前景的应用领域,此外存储各类重要电子文件(视频、图片、文本等)乃至人类思想和意识等也有一定应用空间 [7]。数据鉴证区块链数据带有时间戳、由共识节点共同验证和记录、不可篡改和伪造,这些特点使得区块链可广泛应用于各类数据公证和审计场景。例如,区块链可以永久地安全存储由政府机构核发的各类许可证、登记表、执照、证明、认证和记录等,并可在任意时间点方便地证明某项数据的存在性和一定程度上的真实性。包括德勤在内的多家专业审计公司已经部署区块链技术来帮助其审计师实现低成本和高效地实时审计,Factom 公司则基于区块链设计了一套准确的、可核查的和不可更改的审计公证流程与方法 [26]。金融交易区块链技术与金融市场应用有非常高的契合度。区块链可以在去中心化系统中自发地产生信用,能够建立无中心机构信用背书的金融市场,从而在很大程度上实现了「金融脱媒」,这对第三方支付、资金托管等存在中介机构的商业模式来说是颠覆性的变革。在互联网金融领域,区块链特别适合或者已经应用于股权众筹、P2P 网络借贷和互联网保险等商业模式。证券和银行业务也是区块链的重要应用领域,传统证券交易需要经过中央结算机构、银行、证券公司和交易所等中心机构的多重协调,而利用区块链自动化智能合约和可编程的特点,能够极大地降低成本和提高效率,避免繁琐的中心化清算交割过程,实现方便快捷的金融产品交易。同时,区块链和比特币的即时到帐的特点可使得银行实现比 SWIFT 代码体系更为快捷、经济和安全的跨境转账,这也是目前 R3CEV 和纳斯达克等各大银行、证券商和金融机构相继投入区块链技术研发的重要原因。资产管理区块链在资产管理领域的应用具有广泛前景,能够实现有形和无形资产的确权、授权和实时监控。对于无形资产来说,基于时间戳技术和不可篡改等特点,可以将区块链技术应用于知识产权保护、域名管理、积分管理等领域。而对有形资产来说,通过结合物联网技术为资产设计唯一标识并部署到区块链上,能够形成「数字智能资产」,实现基于区块链的分布式资产授权和控制。例如,通过对房屋、车辆等实物资产的区块链密钥授权,可以基于特定权限来发放和回收资产的使用权,有助于 Airbnb 等房屋租赁或车辆租赁等商业模式实现自动化的资产交接。通过结合物联网的资产标记和识别技术,还可以利用区块链实现灵活的供应链管理和产品溯源等功能。选举投票投票是区块链技术在政治事务中的代表性应用。基于区块链的分布式共识验证、不可篡改等特点,可以低成本高效地实现政治选举、企业股东投票等应用。同时,区块链也支持用户个体对特定议题的投票。例如,通过记录用户对特定事件是否发生的投票,可以将区块链应用于博彩和预测市场等场景 [27]。通过记录用户对特定产品的投票评分与建议,可以实现大规模用户众包设计产品的「社会制造」模式等。根据实际应用场景和需求,区块链技术已经演化出三种应用模式,即公共链(Public Blockchain)、联盟链(Consortium Blockchain)和私有链(Private Blockchain):公共链是完全去中心化的区块链,分布式系统的任何节点均可参与链上数据的读写、验证和共识过程,并根据其 PoW 或 PoS 贡献获得相应的经济激励。比特币是公共链的典型代表。联盟链则是部分去中心化(或称多中心化)的区块链,适用于多个实体构成的组织或联盟,其共识过程受到预定义的一组节点控制,例如生成区块需要获得 10 个预选的共识节点中的 5 个节点确认。私有链则是完全中心化的区块链,适用于特定机构的内部数据管理与审计等,其写入权限由中心机构控制,而读取权限可视需求有选择性地对外开放。需要说明的是,由于去中心化程度不同,联盟链和私有链可能不完全符合第 2 节提出的区块链模型,例如,中心化程度较高的区块链可能不需要设计激励层中的经济激励等。4. 区块链的现存问题作为近年来兴起并快速发展的新技术,区块链必然会面临各种制约其发展的问题和障碍。本节将从安全、效率、资源和博弈四方面概述区块链技术有待解决的问题。4.1 安全问题安全性威胁是区块链迄今为止所面临的最重要的问题。其中,基于 PoW 共识过程的区块链主要面临的是 51% 攻击问题,即节点通过掌握全网超过 51% 的算力就有能力成功篡改和伪造区块链数据。以比特币为例,据统计中国大型矿池的算力已占全网总算力的 60% 以上,理论上这些矿池可以通过合作实施 51% 攻击,从而实现比特币的双重支付 [1]。虽然实际系统中为掌握全网 51% 算力所需的成本投入远超成功实施攻击后的收益,但 51% 攻击的安全性威胁始终存在。基于 PoS 共识过程在一定程度上解决了51%攻击问题,但同时也引入了区块分叉时的N@S(Nothing at Stake)攻击问题。研究者已经提出通过构造同时依赖高算力和高内存的 PoW 共识算法来部分解决 51% 攻击问题 [4],更为安全和有效的共识机制尚有待于更加深入的研究和设计。区块链的非对称加密机制也将随着数学、密码学和计算技术的发展而变的越来越脆弱。据估计,以目前天河二号的算力来说,产生比特币 SHA256 哈希算法的一个哈希碰撞大约需要 248 年,但随着量子计算机等新计算技术的发展,未来非对称加密算法具有一定的破解可能性,这也是区块链技术面临的潜在安全威胁。区块链的隐私保护也存在安全性风险。区块链系统内各节点并非完全匿名,而是通过类似电子邮件地址的地址标识(例如比特币公钥地址)来实现数据传输。虽然地址标识并未直接与真实世界的人物身份相关联,但区块链数据是完全公开透明的,随着各类反匿名身份甄别技术的发展,实现部分重点目标的定位和识别仍是有可能的。4.2 效率问题区块链效率也是制约其应用的重要因素。首先是区块膨胀问题:区块链要求系统内每个节点保存一份数据备份,这对于日益增长的海量数据存储来说是极为困难的。以比特币为例,完全同步自创世区块至今的区块数据需要约 60 GB 存储空间,虽然轻量级节点可部分解决此问题,但适用于更大规模的工业级解决方案仍有待研发 [28]。其次是交易效率问题:比特币区块链目前每秒仅能处理 7 笔交易,这极大地限制了区块链在大多数金融系统高频交易场景中的应用(例如 VISA 信用卡每秒最多可处理 10000 笔交易)[1]。最后是交易确认时间问题:比特币区块生成时间为 10 分钟,因而交易确认时间一般为 10 分钟,这在一定程度上限制了比特币在小额交易和时间敏感交易中的应用。4.3 资源问题PoW 共识过程高度依赖区块链网络节点贡献的算力,这些算力主要用于解决 SHA256 哈希和随机数搜索,除此之外并不产生任何实际社会价值,因而一般意义上认为这些算力资源是被「浪费」掉了,同时被浪费掉的还有大量的电力资源。随着比特币的日益普及和专业挖矿设备的出现,比特币生态圈已经在资本和设备方面呈现出明显的军备竞赛态势,逐渐成为高耗能的资本密集型行业,进一步凸显了资源消耗问题的重要性。因此,如何能有效汇集分布式节点的网络算力来解决实际问题,是区块链技术需要解决的重要问题。研究者目前已经开始尝试解决此问题,例如 Primecoin(质数币)要求各节点在共识过程中找到素数的最长链条(坎宁安链和双向双链)而非无意义的 SHA256 哈希值 [29]。未来的潜在发展趋势是设计行之有效的交互机制来汇聚和利用分布式共识节点的群体智能,以辅助解决大规模的实际问题。4.4 博弈问题区块链网络作为去中心化的分布式系统,其各节点在交互过程中不可避免地会存在相互竞争与合作的博弈关系,这在比特币挖矿过程中尤为明显。通常来说,比特币矿池间可以通过相互合作保持各自稳定的收益。然而,矿池可以通过称为区块截留攻击(Block with Holding Attacks)的方式、通过伪装为对手矿池的矿工、享受对手矿池的收益但不实际贡献完整工作量证明来攻击其他矿池,从而降低对手矿池的收益。如果矿池相互攻击,则双方获得的收益均少于不攻击对方的收益。当矿池收益函数满足特定条件时,这种攻击和竞争将会造成「囚徒困境」博弈结局 [30]。如何设计合理的惩罚函数来抑制非理性竞争、使得合作成为重复性矿池博弈的稳定均衡解,尚需进一步深入研究。此外,正如前文提到的,区块链共识过程本质上是众包过程,如何设计激励相容的共识机制,使得去中心化系统中的自利节点能够自发地实施区块数据的验证和记账工作,并提高系统内非理性行为的成本以抑制安全性攻击和威胁,是区块链有待解决的重要科学问题。5. 基于区块链的智能合约智能合约概念最早在 1994 年由学者 Nick Szabo 提出,最初被定义为一套以数字形式定义的承诺,包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议,其设计初衷是希望通过将智能合约内置到物理实体来创造各种灵活可控的智能资产。由于计算手段的落后和应用场景的缺失,智能合约并未受到研究者的广泛关注。区块链技术的出现重新定义了智能合约。智能合约是区块链的核心构成要素(合约层),是由事件驱动的、具有状态的、运行在可复制的共享区块链数据账本上的计算机程序,能够实现主动或被动的处理数据,接受、储存和发送价值,以及控制和管理各类链上智能资产等功能。智能合约作为一种嵌入式程序化合约,可以内置在任何区块链数据、交易、有形或无形资产上,形成可编程控制的软件定义的系统、市场和资产。智能合约不仅为传统金融资产的发行、交易、创造和管理提供了创新性的解决方案,同时能够在社会系统中的资产管理、合同管理、监管执法等事务中发挥重要作用。具体说来,智能合约是一组情景-应对型的程序化规则和逻辑,是部署在区块链上的去中心化、可信共享的程序代码。智能合约同样具有区块链数据的一般特征,如分布式记录、存储和验证,不可篡改和伪造等。签署合约的各参与方就合约内容、违约条件、违约责任和外部核查数据源达成一致,必要时检查和测试合约代码以确保无误后,以智能合约的形式部署在区块链上,即可不依赖任何中心机构地自动化代表各签署方执行合约。智能合约的可编程特性使得签署方可以增加任意复杂的条款。图 5 智能合约的运作机理智能合约的运作机理如图 5 所示:通常情况下,智能合约经各方签署后,以程序代码的形式附着在区块链数据(例如一笔比特币交易)上,经 P2P 网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景(如到达特定时间或发生特定事件等)、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态,并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。区块链和智能合约有极为广阔的应用场景。例如,互联网金融领域的股权众筹或 P2P 网络借贷等商业模式可以通过区块链和智能合约加以实现。传统方式是通过股权众筹或 P2P 借贷的交易所或网络平台作为中心机构完成资金募集、管理和投资,实际操作过程中容易出现因中心机构的信用缺失而导致的资金风险。利用智能合约,这些功能均可以封装在去中心化可信的区块链上自动执行。区块链可记录每一笔融资,当成功达到特定融资额度时计算每个投资人的股权份额,或在一段时间内未达到融资额度时自动将资金退还给投资人。再如,通过将房屋和车辆等实体资产进行非对称加密,并嵌入含有特定访问控制规则的智能合约后部署在区块链上,使用者符合特定的访问权限或执行特定操作(如付款)后就可使用这些资产,这能够有效解决房屋或车辆租赁商业模式中资产交接和使用许可方面的痛点。智能合约具有自治、自足和去中心化等特征:自治表示合约一旦启动就会自动运行,而不需要其他签署方进行任何干预;自足则意味着合约能够通过提供服务或发行资产来获取资金,并在需要时使用这些资金;去中心化则意味着智能合约是由去中心化存储和验证的程序代码而非中心化实体来保障执行的合约,能在很大程度上保证合约的公平和公正性 [1]。智能合约对于区块链技术来说具有重要的意义:一方面,智能合约是区块链的激活器,为静态的底层区块链数据赋予了灵活可编程的机制和算法,并为构建区块链 2.0 和 3.0 时代的可编程金融系统与社会系统奠定了基础;另一方面,智能合约的自动化和可编程特性使其可封装分布式区块链系统中各节点的复杂行为,成为区块链构成的虚拟世界中的软件代理机器人,这有助于促进区块链技术在各类分布式人工智能系统中的应用,使得基于区块链技术构建各类去中心化应用(Decentralized Application,Dapp)、去中心化自治组织(Decentralized Autonomous Organization,DAO)、去中心化自治公司(Decentralized Autonomous Corporation,DAC)甚至去中心化自治社会(Decentralized Autonomous Society,DAS)成为可能。就现状而言,区块链和智能合约技术的主要发展趋势是由自动化向智能化方向演化。现存的各类智能合约及其应用的本质逻辑大多仍是根据预定义场景的「IF-THEN」类型的条件响应规则,能够满足目前自动化交易和数据处理的需求。未来的智能合约应具备根据未知场景的「WHAT - IF」推演、计算实验和一定程度上的自主决策功能,从而实现由目前「自动化」合约向真正的「智能」合约的飞跃 [31-32]。6. 区块链驱动的平行社会互联网近年来的迅猛发展及其与物理世界的深度耦合与强力反馈,已经根本性地改变了现代社会的生产、生活与管理决策模式,形成了现实物理世界-虚拟网络空间紧密耦合、虚实互动和协同演化的平行社会空间,催生了「互联网+」和工业 4.0 等一系列国家战略。未来社会的发展趋势则必将从物理 + 网络的 CPS 实际世界(Cyber-Physical Systems,CPS)走向精神层面的人工世界,形成物理 + 网络 + 人工的人-机-物一体化的三元耦合系统,称为社会物理信息系统(Cyber-Physical-Social Systems,CPSS)。目前,基于 CPSS 的平行社会已现端倪,其核心和本质特征是虚实互动与平行演化 [33]。区块链是实现 CPSS 平行社会的基础架构之一,其主要贡献是为分布式社会系统和分布式人工智能研究提供了一套行之有效的去中心化的数据结构、交互机制和计算模式,并为实现平行社会奠定了坚实的数据基础和信用基础:就数据基础而言,管理学家爱德华戴明曾说过:除了上帝,所有人必须以数据说话。然而在中心化社会系统中,数据通常掌握在政府和大型企业等「少数人」手中,为少数人「说话」,其公正性、权威性甚至安全性可能都无法保证。区块链数据则通过高度冗余的分布式节点存储,掌握在「所有人」手中,能够做到真正的「数据民主」。就信用基础而言,中心化社会系统因其高度工程复杂性和社会复杂性而不可避免地会存在「默顿系统」的特性,即不确定性、多样性和复杂性,社会系统中的中心机构和规则制定者可能会因个体利益而出现失信行为。区块链技术有助于实现软件定义的社会系统,其基本理念就是剔除中心化机构、将不可预测的行为以智能合约的程序化代码形式提前部署和固化在区块链数据中,事后不可伪造和篡改并自动化执行,从而在一定程度上能够将「默顿」社会系统转化为可全面观察、可主动控制、可精确预测的「牛顿」社会系统 [34]。ACP(人工社会 Artiflcial Societies、计算实验 Computational Experiments 和平行执行 Parallel Execution)方法是迄今为止平行社会管理领域唯一成体系化的、完整的研究框架,是复杂性科学在新时代平行社会环境下的逻辑延展和创新[35]。ACP 方法可以自然地与区块链技术相结合,实现区块链驱动的平行社会管理:首先,区块链的 P2P 组网、分布式共识协作和基于贡献的经济激励等机制本身就是分布式社会系统的自然建模,其中每个节点都将作为分布式系统中的一个自主和自治的智能体(Agent)。随着区块链生态体系的完善,区块链各共识节点和日益复杂与自治的智能合约将通过参与各种形式的 Dapp,形成特定组织形式的 DAC 和 DAO,最终形成 DAS,即 ACP 中的人工社会 [36]。其次,智能合约的可编程特性使得区块链可进行各种「WHAT - IF」类型的虚拟实验设计、场景推演和结果评估,通过这种计算实验过程获得并自动或半自动地执行最优决策。最后,区块链与物联网等相结合形成的智能资产使得联通现实物理世界和虚拟网络空间成为可能,并可通过真实和人工社会系统的虚实互动和平行调谐实现社会管理和决策的协同优化。不难预见,未来现实物理世界的实体资产都登记为链上智能资产的时候,就是区块链驱动的平行社会到来之时。7. 结束语随着以比特币为代表的数字加密货币的强势崛起,新兴的区块链技术逐渐成为学术界和产业界的热点研究课题。区块链技术的去中心化信用、不可篡改和可编程等特点,使其在数字加密货币、金融和社会系统中有广泛的应用前景。然而,与蓬勃发展的区块链商业应用相比,区块链的基础理论和技术研究仍处于起步阶段,许多更为本质性的、对区块链产业发展至关重要的科学问题亟待研究跟进。本文系统地梳理了区块链技术的基本原理、技术、方法与应用,以期为未来研究提供有益的启发与借鉴。参考文献作者简介袁勇博士,中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室副研究员。2008 年于山东科技大学获得计算机软件与理论专业博士学位。主要研究方向为商务智能与计算广告学。
王飞跃教授,中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室研究员,国防科技大学军事计算实验与平行系统技术中心教授。主要研究方向为智能系统和复杂系统的建模、分析与控制。
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区块链技术可以应用到哪些领域? - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答切换模式登录/注册区块链(Blockchain)小蚁区块链区块链技术可以应用到哪些领域?在这个时代飞速发展的时代, 区块链技术可以应用到哪些领域?显示全部 关注者67被浏览92,972关注问题写回答邀请回答好问题 2添加评论分享26 个回答默认排序知乎用户谢谢阅读,最近万向区块链峰会举行,邀请了各个领域的大咖,听了几个会议的演讲,感觉中国银行原行长分享得挺好,结合他的演讲写下自己的一些思考。一、区块链改善的是什么?当我们提到人工智能的时候,我们大脑大概率会想到一个机器,这个机器可能具备人类智力去实现某个功能,比如机器人或者阿法狗(Alphago);提到云计算,我们会想到是把电脑的计算能力放到了云端的服务器里边;提到物联网,我们会想到万物互联,任何一个物品之间都有传感器,比如智能扫地机器人,智能灯具等等。但是,当我们提到区块链的时候,我们第一时间想不出一个具体的东西去描述它,联想不到任何与它相近的物体,因此它给人一种很虚幻的感觉。因为像人工智能、云计算、物联网等这些东西,它被实现出来,是可以提升人类社会生产力跟生产效率的。但是区块链,它的作用不是提升生产力,而是改善生产关系,改善人与人、节点与节点、机构与机构、国家与国家之间的关系。李行长在演讲中也指出,区块链是通过数学方法解决信任问题,只要信任共同的算法程序就可以建立互信,这种数字信任的价值就在于:在信任未知或信任薄弱的环境中形成可信任的纽带,节约信用形成所需的时间和成本,加持商业信用。在广域、高速的网络中建立零时差、零距离的认证工具,提高物联网的效率和可靠性。其中,值得我们注意的是,区块链的分布式存储技术可以将文件存储在不同的空间上,同时生成文件存储确权证明,在可靠性、边缘存储成本、数据隐私保护方面比传统云存储具有一定优势。二、区块链可以在什么方面突破我们的认知?大家可以看到李行长的演讲中提到各个方面的架构。现在的信息技术架构、商业社会、传统信任机制等,企业方面都分立割据,大企业保存着大量的数据,每个企业之间都是相互独立,自称体系,把控着中国各个领域。我们熟知的就有建行、商行、工行等银行;腾讯、阿里、字节等各大互联网公司。这里面值得我们注意的是:区块链技术通过建立数字化的可信立体交互架构作为解决方案,你可能好奇这是什么意思,就是我们可以通过区块链技术去完成企业之间的互信,实现数据等方面的交互,大家可以基于某种信任达成协作,更好地服务社会。如果这种方式能够形成,在未来就可能再造产业和商业模式,推动经济的升级。在观看会议的过程中,李行长提到:数字技术平等是数字经济、数字金融等竞争的基石。我觉得确实如此,如果我们的技术没有得到很好的发展,在经济、金融领域我们就会处处遇到瓶颈,像中国芯片行业、工程软件研发等领域,这两年被美国一直卡脖子。与此同时,我们可能忽略的是,中国是一个数据资源大国和数字化市场大国,在数据如此庞大的市场,构建数字化的信任体系,这是非常重要的一个领域。中国也是一个经济大国,维护经济金融稳定大局,主动防范系统性金融风险,是我们国家的金融底线,这也是为什么国内对虚拟货币打击这么严格,就是要维护国家金融的稳定,防止外部金融势力操控国内金融发展。三、区块链可以在哪些领域发挥作用?a.数据领域如果你是一个关注时事的读者,相信你一定发现了,今年我国通过了《中华人民共和国数据安全法》,这部法律主要是为了规范数据处理活动,保障数据安全,保护个人、组织的合法权益,维护国家主权、安全和发展利益,制定的法律。换句话说,未来我们的数据可能不会像现在一样,被随意窃取、随意贩卖、随意使用。数据资源如今也是国家的财富,数据安全是数据开发利用和数据产业发展的保障。如何去实现呢?区块链技术可能会在这方面大发光彩。区块链很好的一个作用就是数据确权,微众的报告中就提到隐私计算技术,它能够实现“数据可用不可见”,典型的技术包括:全同态加密、多方安全计算和联邦学习等,这些技术的发展可以实现数据在流通过程中的安全,可以大大促进数据的流转和交易,通过这些方式实现数据资源共享和安全应用。b.监管领域李行长在会议中指出:现在数字化技术创新正在改变金融服务模式,逐渐形成交互、交叉、交集的金融新业态。其中数字资产市场就包括:数字化的金融资产、资产话的专利数据、著作数据、所有权的交易、收益权的交易。看到这里我想起了,为什么这两年nft跟元宇宙被大家热捧,可能部分的原因是随着整个互联网的发展,我们很多资产慢慢转变为数字资产了,这个时候nft非同质化货币的属性,可以对数字资产进行唯一性的标识。举个不太恰当的比喻,如果我们有一个王者荣耀亚瑟的皮肤,我们可以生成一个数字标识,使这个皮肤不同于其他人的,借助这个思路,数字资产也可以生成唯一的标识。因此,随着数字资产市场的发展,唯一性的标识是必不可缺的,因为它涉及到所有权的归属问题。而随着数字资产市场的发展,国家也需要建立相应的监管机制,构建出数字金融安全的屏障,李行长提到以下三个点:1.深入分析分布式对等架构、去中心化架构等数字化技术已经具备及潜在的“颠覆性”性能。2.重点研究基于全新数字技术的去中心化金融工具穿越金融基础设施屏障的可能路径3.研究技术对策和政策预案。以上就是我观看整场会议的收获,更多内容大家可以去看视频如果您是对区块链技术感兴趣的,可以点赞+关注呀,后期会做出更多的分享。与此同时,我们在知乎组了一个社群,群里现在有40+位硕士博士研究生,群里一部分来自中国各大211与985高校,武大、中大、成电等,另一部分是C9高校的学长、国外顶尖高校的学者,北大、浙大、西交、帝国理工、悉尼大学等,研究的领域也是各个方面,从区块链应用到跨链,从存储到联邦学习,从TEE到共识等等。如果您是区块链方向的硕士或者博士研究生,实验室整体是在做区块链方向的,国内外高校都可以,研究生二年级起步确定了方向,博士最少也有一年的接触,我邀请你加入我们,跟我们一起交流讨论,互通有无。编辑于 2021-10-28 15:52赞同 427 条评论分享收藏喜欢收起优软众创英唐众创-智能产品方案开发,区块链应用开发(交易系统、软件开发) 关注大家都知道,区块链现在非常的火,它是一种共享的分布式数据库技术,区块链技术凭借着显著的特点在不同行业都会有非常好的发展前景,那么区块链有哪些应用领域?区块链应用1、数字货币:目前区块链技术最广泛、最成功的运用是以比特币为代表的数字货币。近年来数字货币发展很快,由于去中心化信用和频繁交易的特点,使得其具有较高交易流通价值,并能够通过开发对冲性质的金融衍生品作为准超主权货币,保持相对稳定的价格。自从有了比特币之后,已经陆续出现了数百种的数字货币,围绕着数字货币生成、存储、交易形成了较为庞大的产业链生态。以比特币为例,参与机构主要可分为基础设施、交易平台、ICO融资服务、区块链综合服务等四类。2、金融应用:区块链在金融领域有着天生的优势,在互联网上来说,这是区块链的基因决定的。主观来看,金融机构在区块链应用的探索上意愿最强,需要新的技术来提高运营效率,降低成本来应对整个全球经济当前现状。客观来看,金融行业市场空间巨大,些许的进步就能带来巨大收益。金融行业是对安全性、稳定性要求极高的行业,如果区块链在金融领域应用得以验证,那么将会产生巨大的示范效应,迅速在其他行业推广。在金融领域,除去数字货币应用,区块链也逐渐在跨境支付、供应链金融、保险、数字票据、资产证券化、银行征信等领域开始了应用。(1)保险业务:随着区块链技术的发展,未来关于个人的健康状况、事故记录等信息可能会上传至区块链中,使保险公司在客户投保时可以更加及时、准确地获得风险信息,从而降低核保成本、提升效率。区块链的共享透明特点降低了信息不对称,还可降低逆向选择风险;而其历史可追踪的特点,则有利于减少道德风险,进而降低保险的管理难度和管理成本。(2) 资产证券化:这一领域业务痛点在于底层资产真假无法保证;参与主体多、操作环节多交易透明度低出现信息不对称等问题,造成风险难以把控。数据痛点在于各参与方之间流转效率不高、各方交易系统间资金清算和对账往往需要大量人力物力、资产回款方式有线上线下多种渠道,无法监控资产的真实情况,还存在资产包形成后,交易链条里各方机构对底层资产数据真实性和准确性的信任问题。(3)数字票据:该领域痛点在于三个风险问题。操作风险,由于系统中心化,一旦中心服务器出问题,整个市场瘫痪;市场风险,根据数据统计,在2016年,涉及金额达到数亿以上的风险事件就有七件,涉及多家银行;道德风险,市场上存在"一票多卖"、虚假商业汇票等事件。区块链去中介化、系统稳定性、共识机制、不可篡改的特点,减少传统中心化系统中的操作风险、市场风险和道德风险。(4) 跨境支付:该领域的痛点在于到账周期长、费用高、交易透明度低。以第三方支付公司为中心,完成支付流程中的记账、结算和清算,到账周期长,比如跨境支付到账周期在三天以上,费用较高。区块链去中介化、交易公开透明和不可篡改的特点,没有第三方支付机构加入,缩短了支付周期、降低费用、增加了交易透明度。(5)征信管理:该领域的痛点在于数据缺乏共享,征信机构与用户信息不对称;正规市场化数据采集渠道有限,数据源争夺战耗费大量成本;数据隐私保护问题突出,传统技术架构难以满足新要求等。在征信领域,区块链具有去中心化、去信任、时间戳、非对称加密和智能合约等特征,在技术层面保证了可以在有效保护数据隐私的基础上实现有限度、可管控的信用数据共享和验证。(6)供应链金融:这一领域的痛点在于融资周期长、费用高。以供应链核心企业系统为中心,第三方增信机构很难鉴定供应链上各种相关凭证的真伪,造成人工审核的时间长、融资费用高。区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点,不需要第三方增信机构鉴定供应链上各种相关凭证的真实性,降低融资成本、减少融资的周期。(7)资产证券化:这一领域业务痛点在于底层资产真假无法保证;参与主体多、操作环节多交易透明度低出现信息不对称等问题,造成风险难以把控。数据痛点在于各参与方之间流转效率不高、各方交易系统间资金清算和对账往往需要大量人力物力、资产回款方式有线上线下多种渠道,无法监控资产的真实情况,还存在资产包形成后,交易链条里各方机构对底层资产数据真实性和准确性的信任问题。区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点,增加数据流转效率,减少成本,实时监控资产的真实情况,保证交易链条各方机构对底层资产的信任问题。3、区块链 + 行业应用:随着区块链技术在金融领域应用的不断验证,其技术优势在其他行业领域也逐渐体现出价值。目前,医疗健康、IP版权、教育、文化娱乐、通信、慈善公益、社会管理、共享经济、物联网等领域都在逐渐落地区块链应用项目,“区块链+”正在成为现实。(1)区块链 + 医疗:医疗领域,区块链能利用自己的匿名性、去中心化等特征保护病人隐私。电子健康病例(EHR)、DNA钱包、药品防伪等都是区块链技术可能的应用领域。IBM在去年的报告中预测,全球56%的医疗机构将在2020年前将投资区块链技术。(2)区块链 + 物联网:物联网是一个非常宽泛的概念,如果将通信、能源管理、供应链管理、共享经济等涵盖在内,区块链技术的物联网应用将成为一个非常重要的应用领域。(3)区块链 + IP版权&文化娱乐:互联网发展的越来越好,数字音乐、数字图书、数字视频、数字游戏等逐渐成为了主流。知识经济的兴起使得知识产权成为市场竞争的核心要素。但当下的互联网生态里知识产权侵权现象严重,数字资产的版权保护成为了行业痛点。区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点,利用区块链技术,能将文化娱乐价值链的各个环节进行有效整合、加速流通,缩短价值创造周期;同时,可实现数字内容的价值转移,并保证转移过程的可信、可审计和透明,有效预防盗版等行为。(4)区块链 + 公共服务&教育:在公共服务、教育、慈善公益等领域,档案管理、身份(资质)认证、公众信任等问题都是客观存在的,传统方式是依靠具备公信力的第三方作信用背书,但造假、缺失等问题依然存在。区块链技术能够保证所有数据的完整性、永久性和不可更改性,因而可以有效解决这些行业在存证、追踪、关联、回溯等方面的难点和痛点。相关内容:区块链的跨链技术区块链点对点交易系统开发区块链数字货币交易系统开发核心联盟链或成巨头新宠?来自京东金融研究院的区块链白皮书英唐众创:区块链的原理是什么?区块链交易平台系统开发原理如果你有任何不同见解或意见,欢迎你留言讨论。--------------------------------欢迎关注:我是英唐众创,还有关注我的知乎账号:@英唐众创@优软众创@深圳市优软众创技术有限公司方案:众创方案商城致力于分享智能产品方案、区块链技术应用开发经验,让生活更智能发布于 2018-04-25 14:23赞同 101添加评论分享收藏喜欢
如图 3 所示,每个数据区块一般包含区块头(Header)和区块体(Body)两部分。区块头封装了当前版本号(Version)、前一区块地址(Prev-block)、当前区块的目标哈希值(Bits)、当前区块 PoW 共识过程的解随机数(Nonce)、Merkle 根(Merkle-root)以及时间戳(Timestamp)等信息 [21]。比特币网络可以动态调整 PoW 共识过程的难度值,最先找到正确的解随机数 Nonce 并经过全体矿工验证的矿工将会获得当前区块的记账权。区块体则包括当前区块的交易数量以及经过验证的、区块创建过程中生成的所有交易记录。这些记录通过 Merkle 树的哈希过程生成唯一的 Merkle 根并记入区块头。链式结构取得记账权的矿工将当前区块链接到前一区块,形成最新的区块主链。各个区块依次环环相接,形成从创世区块到当前区块的一条最长主链,从而记录了区块链数据的完整历史,能够提供区块链数据的溯源和定位功能,任意数据都可以通过此链式结构顺藤摸瓜、追本溯源。
需要说明的是,如果短时间内有两个矿工同时「挖出」两个新的区块加以链接的话,区块主链可能会出现暂时的「分叉」现象,其解决方法是约定矿工总是选择延长累计工作量证明最大的区块链。因此,当主链分叉后,后续区块的矿工将通过计算和比较,将其区块链接到当前累计工作量证明最大化的备选链上,形成更长的新主链,从而解决分叉问题 [19]。时间戳区块链技术要求获得记账权的节点必须在当前数据区块头中加盖时间戳,表明区块数据的写入时间。因此,主链上各区块是按照时间顺序依次排列的。时间戳技术本身并不复杂,但其在区块链技术中的应用是具有重要意义的创新。时间戳可以作为区块数据的存在性证明(Proof of Existence),有助于形成不可篡改和不可伪造的区块链数据库,从而为区块链应用于公证、知识产权注册等时间敏感的领域奠定了基础。更为重要的是,时间戳为未来基于区块链的互联网和大数据增加了时间维度,使得通过区块数据和时间戳来重现历史成为可能。哈希函数区块链通常并不直接保存原始数据或交易记录,而是保存其哈希函数值,即将原始数据编码为特定长度的由数字和字母组成的字符串后记入区块链。哈希函数(也称散列函数)具有诸多优良特点,因而特别适合用于存储区块链数据。例如,通过哈希输出几乎不能反推输入值(单向性),不同长度输入的哈希过程消耗大约相同的时间(定时性)且产生固定长度的输出(定长性),即使输入仅相差一个字节也会产生显著不同的输出值(随机性)等。比特币区块链通常采用双 SHA256 哈希函数,即将任意长度的原始数据经过两次 SHA256 哈希运算后转换为长度为 256 位(32字节)的二进制数字来统一存储和识别。除上述特点外,SHA256 算法还具有巨大的散列空间(2256)和抗碰撞(避免不同输入值产生相同哈希值)等特性,可满足比特币的任何相关标记需要而不会出现冲突。Merkle 树Merkle 树是区块链的重要数据结构,其作用是快速归纳和校验区块数据的存在性和完整性。如图 3 所示,Merkle 树通常包含区块体的底层(交易)数据库,区块头的根哈希值(即Merkle 根)以及所有沿底层区块数据到根哈希的分支。Merkle 树运算过程一般是将区块体的数据进行分组哈希,并将生成的新哈希值插入到 Merkle 树中,如此递归直到只剩最后一个根哈希值并记为区块头的 Merkle 根。最常见的 Merkle 树是比特币采用的二叉 Merkle 树,其每个哈希节点总是包含两个相邻的数据块或其哈希值 [22],其他变种则包括以太坊的 Merkle Patricia Tree等 [4]。Merkle 树有诸多优点:首先是极大地提高了区块链的运行效率和可扩展性,使得区块头只需包含根哈希值而不必封装所有底层数据,这使得哈希运算可以高效地运行在智能手机甚至物联网设备上;其次是 Merkle 树可支持「简化支付验证」协议,即在不运行完整区块链网络节点的情况下,也能够对(交易)数据进行检验 [3]。例如,为验证图 3 中交易 6,一个没有下载完整区块链数据的客户端可以通过向其他节点索要包括从交易 6 哈希值沿 Merkle 树上溯至区块头根哈希处的哈希序列(即哈希节点6,5,56,78,5678,1234)来快速确认交易的存在性和正确性。一般说来,在 N 个交易组成的区块体中确认任一交易的算法复杂度仅为 log_2 N 。这将极大地降低区块链运行所需的带宽和验证时间,并使得仅保存部分相关区块链数据的轻量级客户端成为可能。非对称加密非对称加密是为满足安全性需求和所有权验证需求而集成到区块链中的加密技术,常见算法包括 RSA、Elgamal、Rabin、D-H、ECC(即椭圆曲线加密算法)等。非对称加密通常在加密和解密过程中使用两个非对称的密码,分别称为公钥和私钥。非对称密钥对具有两个特点:
首先是用其中一个密钥(公钥或私钥)加密信息后,只有另一个对应的密钥才能解开;其次是公钥可向其他人公开、私钥则保密,其他人无法通过该公钥推算出相应的私钥。非对称加密技术在区块链的应用场景主要包括信息加密、数字签名和登录认证等,其中:信息加密场景主要是由信息发送者(记为 A)使用接受者(记为 B)的公钥对信息加密后再发送给 B,B 利用自己的私钥对信息解密。比特币交易的加密即属于此场景;数字签名场景则是由发送者 A 采用自己的私钥加密信息后发送给 B,B 使用 A 的公钥对信息解密、从而可确保信息是由 A 发送的;登录认证场景则是由客户端使用私钥加密登录信息后发送给服务器,后者接收后采用该客户端的公钥解密并认证登录信息。图 4 比特币非对称加密机制以比特币系统为例,其非对称加密机制如图 4 所示:比特币系统一般通过调用操作系统底层的随机数生成器来生成 256 位随机数作为私钥。比特币私钥的总量可达 2256,极难通过遍历全部私钥空间来获得存有比特币的私钥,因而是密码学安全的。为便于识别,256 位二进制形式的比特币私钥将通过 SHA256 哈希算法和 Base58 转换,形成 50 个字符长度的易识别和书写的私钥提供给用户;比特币的公钥是由私钥首先经过 Secp256k1 椭圆曲线算法生成 65 字节长度的随机数。该公钥可用于产生比特币交易时使用的地址,其生成过程为首先将公钥进行 SHA256 和 RIPEMD160 双哈希运算并生成20字节长度的摘要结果(即 hash160 结果),再经过 SHA256 哈希算法和 Base58 转换形成 33 字符长度的比特币地址 [19]。公钥生成过程是不可逆的,即不能通过公钥反推出私钥。比特币的公钥和私钥通常保存于比特币钱包文件,其中私钥最为重要。丢失私钥就意味着丢失了对应地址的全部比特币资产。现有的比特币和区块链系统中,根据实际应用需求已经衍生出多私钥加密技术,以满足多重签名等更为灵活和复杂的场景。2.2 网络层网络层封装了区块链系统的组网方式、消息传播协议和数据验证机制等要素。结合实际应用需求,通过设计特定的传播协议和数据验证机制,可使得区块链系统中每一个节点都能参与区块数据的校验和记账过程,仅当区块数据通过全网大部分节点验证后,才能记入区块链。组网方式区块链系统的节点一般具有分布式、自治性、开放可自由进出等特性,因而一般采用对等式网络(Peer-to-Peer Network,P2P 网络)来组织散布全球的参与数据验证和记账的节点。P2P 网络中的每个节点均地位对等且以扁平式拓扑结构相互连通和交互,不存在任何中心化的特殊节点和层级结构,每个节点均会承担网络路由、验证区块数据、传播区块数据、发现新节点等功能。按照节点存储数据量的不同,可以分为全节点和轻量级节点。前者保存有从创世区块到当前最新区块为止的完整区块链数据,并通过实时参与区块数据的校验和记账来动态更新主链。全节点的优势在于不依赖任何其他节点而能够独立地实现任意区块数据的校验、查询和更新,劣势则是维护全节点的空间成本较高。以比特币为例,截止到 2016 年 2 月,创世区块至当前区块的数据量已经超过 60 GB。与之相比,轻量级节点则仅保存一部分区块链数据,并通过第 2.1 节提到的简易支付验证方式向其相邻节点请求所需的数据来完成数据校验。数据传播协议任一区块数据生成后,将由生成该数据的节点广播到全网其他所有的节点来加以验证。现有的区块链系统一般根据实际应用需求设计比特币传播协议的变种,例如以太坊区块链集成了所谓的「幽灵协议」以解决因区块数据确认速度快而导致的高区块作废率和随之而来的安全性风险 [4]。根据中本聪的设计,比特币系统的交易数据传播协议包括如下步骤 [3]:1) 比特币交易节点将新生成的交易数据向全网所有节点进行广播;2) 每个节点都将收集到的交易数据存储到一个区块中;3) 每个节点基于自身算力在区块中找到一个具有足够难度的工作量证明;4) 当节点找到区块的工作量证明后,就向全网所有节点广播此区块;5) 仅当包含在区块中的所有交易都是有效的且之前未存在过的,其他节点才认同该区块的有效性;6) 其他节点接受该数据区块,并在该区块的末尾制造新的区块以延长该链条,而将被接受区块的随机哈希值视为先于新区块的随机哈希值。需要说明的是,如果交易节点是与其他节点无连接的新节点,比特币系统通常会将一组长期稳定运行的「种子节点」推荐给新节点建立连接,或者推荐至少一个节点连接到新节点。此外,交易数据广播时,并不需要全部节点均接收到,而是只要足够多的节点做出响应即可整合进入区块账本中。未接收到特定交易数据的节点则可向邻近节点请求下载该缺失的交易数据 [19]。数据验证机制P2P 网络中的每个节点都时刻监听比特币网络中广播的数据与新区块。节点接收到邻近节点发来的数据后,将首先验证该数据的有效性:如果数据有效,则按照接收顺序为新数据建立存储池以暂存尚未记入区块的有效数据,同时继续向邻近节点转发;如果数据无效,则立即废弃该数据,从而保证无效数据不会在区块链网络继续传播。以比特币为例,比特币的矿工节点会收集和验证 P2P 网络中广播的尚未确认的交易数据,并对照预定义的标准清单,从数据结构、语法规范性、输入输出和数字签名等各方面校验交易数据的有效性,并将有效交易数据整合到当前区块中。同理,当某矿工「挖」到新区块后,其他矿工节点也会按照预定义标准来校验该区块是否包含足够工作量证明,时间戳是否有效等。如确认有效,其他矿工节点会将该区块链接到主区块链上,并开始竞争下一个新区块。由网络层设计机理可见,区块链是典型的分布式大数据技术。全网数据同时存储于去中心化系统的所有节点上,即使部分节点失效,只要仍存在一个正常运行的节点,区块链主链数据就可完全恢复而不会影响后续区块数据的记录与更新。这种高度分散化的区块存储模式与云存储模式的区别在于,后者是基于中心化结构基础上的多重存储和多重数据备份模式,即「多中心化」模式,而前者则是完全「去中心化」的存储模式,具有更高的数据安全性。2.3 共识层如何在分布式系统中高效地达成共识是分布式计算领域的重要研究问题。正如社会系统中「民主」和「集中」的对立关系相似,决策权越分散的系统达成共识的效率越低、但系统稳定性和满意度越高;而决策权越集中的系统更易达成共识,但同时更易出现专制和独裁。区块链技术的核心优势之一就是能够在决策权高度分散的去中心化系统中使得各节点高效地针对区块数据的有效性达成共识。早期的比特币区块链采用高度依赖节点算力的工作量证明(Proof of Work,PoW)机制来保证比特币网络分布式记账的一致性。随着区块链技术的发展和各种竞争币的相继涌现,研究者提出多种不依赖算力而能够达成共识的机制,例如点点币首创的权益证明(Proof of Stake,PoS)共识 [23] 和比特股首创的授权股份证明机制(Delegated Proof of Stake,DPoS)共识机制 [24] 等。区块链共识层即封装了这些共识机制。PoW 共识中本聪在其比特币奠基性论文中设计了 PoW 共识机制,其核心思想是通过引入分布式节点的算力竞争来保证数据一致性和共识的安全性。比特币系统中,各节点(即矿工)基于各自的计算机算力相互竞争来共同解决一个求解复杂但验证容易的 SHA256 数学难题(即挖矿),最快解决该难题的节点将获得区块记账权和系统自动生成的比特币奖励。该数学难题可表述为:根据当前难度值,通过搜索求解一个合适的随机数(Nonce)使得图 3 中区块头各元数据的双 SHA256 哈希值小于或等于目标哈希值。比特币系统通过灵活调整随机数搜索的难度值来控制区块的平均生成时间为 10 分钟左右。一般说来,PoW 共识的随机数搜索过程如下(参照图3区块结构) [19]:步骤 1:搜集当前时间段的全网未确认交易,并增加一个用于发行新比特币奖励的 Coinbase 交易,形成当前区块体的交易集合;步骤 2:计算区块体交易集合的 Merkle 根记入区块头,并填写区块头的其他元数据,其中随机数 Nonce 置零;步骤 3:随机数 Nonce 加 1;计算当前区块头的双 SHA256 哈希值,如果小于或等于目标哈希值,则成功搜索到合适的随机数并获得该区块的记账权;否则继续步骤 3 直到任一节点搜索到合适的随机数为止;步骤 4:如果一定时间内未成功,则更新时间戳和未确认交易集合、重新计算 Merkle 根后继续搜索。符合要求的区块头哈希值通常由多个前导零构成,目标哈希值越小,区块头哈希值的前导零越多,成功找到合适的随机数并「挖」出新区块的难度越大。据区块链实时监测网站 Blockchain.info 显示,截止到 2016 年 2 月,符合要求的区块头哈希值一般有 17 个前导零,例如第 398346 号区块哈希值为「0000000000000000077f754f22f21629a7975cf…」。按照概率计算,每 16 次随机数搜索将会有找到一个含有一个前导零的区块哈希值,因而比特币目前 17 位前导零哈希值要求 1617 次随机数搜索才能找到一个合适的随机数并生成一个新的区块。由此可见,比特币区块链系统的安全性和不可篡改性是由 PoW 共识机制的强大算力所保证的,任何对于区块数据的攻击或篡改都必须重新计算该区块以及其后所有区块的 SHA256 难题,并且计算速度必须使得伪造链长度超过主链,这种攻击难度导致的成本将远超其收益。据估计,截止到 2016 年 1 月,比特币区块链的算力已经达到 800000000 Gh/s,即每秒进行8×10^18 次运算,超过全球 Top 500 超级计算机的算力总和。PoW 共识机制是具有重要意义的创新,其近乎完美地整合了比特币系统的货币发行、交易支付和验证等功能,并通过算力竞争保障系统的安全性和去中心性。PoW 共识机制同时存在着显著的缺陷,其强大算力造成的资源浪费(如电力)历来为研究者所诟病,而且长达 10 分钟的交易确认时间使其相对不适合小额交易的商业应用。PoS 共识机制PoS 共识是为解决 PoW 共识机制的资源浪费和安全性缺陷而提出的替代方案。限于篇幅,本文主要聚焦于 PoS 相对于 PoW 的创新之处。PoS 共识本质上是采用权益证明来代替 PoW 中的基于哈希算力的工作量证明,是由系统中具有最高权益而非最高算力的节点获得区块记账权。权益体现为节点对特定数量货币的所有权,称为币龄或币天数(Coin Days)。币龄是特定数量的币与其最后一次交易的时间长度的乘积,每次交易都将会消耗掉特定数量的币龄。例如,某人在一笔交易中收到 10 个币后并持有 10 天,则获得 100 币龄;而后其花掉 5 个币后,则消耗掉 50 币龄。显然,采用 PoS 共识机制的系统在特定时间点上的币龄总数是有限的,长期持币者更倾向于拥有更多币龄,因此币龄可视为其在 PoS 系统中的权益。此外,PoW 共识过程中各节点挖矿难度相同,而 PoS 共识过程中的难度与交易输入的币龄成反比,消耗币龄越多则挖矿难度越低。节点判断主链的标准也由 PoW 共识的最高累计难度转变为最高消耗币龄,每个区块的交易都会将其消耗的币龄提交给该区块,累计消耗币龄最高的区块将被链接到主链。由此可见,PoS 共识过程仅依靠内部币龄和权益而不需要消耗外部算力和资源,从根本上解决了 PoW 共识算力浪费的问题,并且能够在一定程度上缩短达成共识的时间,因而比特币之后的许多竞争币均采用 PoS 共识机制。DPoS 共识机制DPoS 共识机制的基本思路类似于「董事会决策」,即系统中每个股东节点可以将其持有的股份权益作为选票授予一个代表,获得票数最多且愿意成为代表的前 101 个节点将进入「董事会」,按照既定的时间表轮流对交易进行打包结算并且签署(即生产)一个新区块。每个区块被签署之前,必须先验证前一个区块已经被受信任的代表节点所签署。「董事会」的授权代表节点可以从每笔交易的手续费中获得收入,同时要成为授权代表节点必须缴纳一定量的保证金,其金额相当于生产一个区块收入的 100 倍。授权代表节点必须对其他股东节点负责,如果其错过签署相对应的区块,则股东将会收回选票从而将该节点「投出」董事会。因此,授权代表节点通常必须保证 99% 以上的在线时间以实现盈利目标 [24]。显然,与 PoW 共识机制必须信任最高算力节点和 PoS 共识机制必须信任最高权益节点不同的是,DPoS 共识机制中每个节点都能够自主决定其信任的授权节点且由这些节点轮流记账生成新区块,因而大幅减少了参与验证和记账的节点数量,可以实现快速共识验证。除上述三种主流共识机制外,实际区块链应用中也衍生出了 PoW + PoS、行动证明(Proof of Activity)等多个变种机制。这些共识机制各有优劣势,比特币的 PoW 共识机制依靠其先发优势已经形成成熟的挖矿产业链,支持者众多,而 PoS 和 DPoS 等新兴机制则更为安全、环保和高效,从而使得共识机制的选择问题成为区块链系统研究者最不易达成共识的问题。2.4 激励层区块链共识过程通过汇聚大规模共识节点的算力资源来实现共享区块链账本的数据验证和记账工作,因而其本质上是一种共识节点间的任务众包过程。去中心化系统中的共识节点本身是自利的,最大化自身收益是其参与数据验证和记账的根本目标。因此,必须设计激励相容的合理众包机制,使得共识节点最大化自身收益的个体理性行为与保障去中心化区块链系统的安全和有效性的整体目标相吻合。区块链系统通过设计适度的经济激励机制并与共识过程相集成,从而汇聚大规模的节点参与并形成了对区块链历史的稳定共识。以比特币为例,比特币 PoW 共识中的经济激励由新发行比特币奖励和交易流通过程中的手续费两部分组成,奖励给 PoW 共识过程中成功搜索到该区块的随机数并记录该区块的节点。因此,只有当各节点通过合作共同构建共享和可信的区块链历史记录、并维护比特币系统的有效性,其获得的比特币奖励和交易手续费才会有价值。比特币已经形成成熟的挖矿生态圈,大量配备专业矿机设备的矿工积极参与基于挖矿的 PoW 共识过程,其根本目的就是通过获取比特币奖励并转换为相应法币来实现盈利。发行机制比特币系统中每个区块发行比特币的数量是随着时间阶梯性递减的。创世区块起的每个区块将发行 50 个比特币奖励给该区块的记账者,此后每隔约 4 年(21万个区块)每区块发行比特币的数量降低一半,依此类推,一直到比特币的数量稳定在上限 2100 万为止 [19]。比特币交易过程中会产生手续费,目前默认手续费是万分之一个比特币,这部分费用也会记入区块并奖励给记账者。这两部分费用将会封装在每个区块的第一个交易(称为 Coinbase 交易)中。虽然现在每个区块的总手续费相对于新发行比特币来说规模很小(通常不会超过 1 个比特币),但随着未来比特币发行数量的逐步减少甚至停止发行,手续费将逐渐成为驱动节点共识和记账的主要动力。同时,手续费还可以防止大量微额交易对比特币网络发起的「粉尘」攻击,起到保障安全的作用。分配机制比特币系统中,大量的小算力节点通常会选择加入矿池,通过相互合作汇集算力来提高「挖」到新区块的概率,并共享该区块的比特币和手续费奖励。据 Bitcoinmining.com 统计,目前已经存在 13 种不同的分配机制 [25]。主流矿池通常采用 PPLNS(Pay Per Last N Shares)、PPS(Pay Per Share)和 PROP(PROPortionately)等机制。矿池将各节点贡献的算力按比例划分成不同的股份(Share),其中:PPLNS 机制是指发现区块后,各合作节点根据其在最后 N 个股份内贡献的实际股份比例来分配区块中的比特币;PPS 则直接根据股份比例为各节点估算和支付一个固定的理论收益,采用此方式的矿池将会适度收取手续费来弥补其为各节点承担的收益不确定性风险;PROP 机制则根据节点贡献的股份按比例地分配比特币。矿池的出现是对比特币和区块链去中心化趋势的潜在威胁,如何设计合理的分配机制引导各节点合理地合作、避免出现因算力过度集中而导致的安全性问题是亟待解决的研究问题。2.5 合约层合约层封装区块链系统的各类脚本代码、算法以及由此生成的更为复杂的智能合约。如果说数据、网络和共识三个层次作为区块链底层「虚拟机」分别承担数据表示、数据传播和数据验证功能的话,合约层则是建立在区块链虚拟机之上的商业逻辑和算法,是实现区块链系统灵活编程和操作数据的基础。包括比特币在内的数字加密货币大多采用非图灵完备的简单脚本代码来编程控制交易过程,这也是智能合约的雏形。随着技术的发展,目前已经出现以太坊等图灵完备的可实现更为复杂和灵活的智能合约的脚本语言,使得区块链能够支持宏观金融和社会系统的诸多应用。本节将以比特币脚本为例,从技术角度简述合约层的基本技术和方法,关于智能合约的延伸内容将在第 5 节讨论。比特币采用一种简单的、基于堆栈的、从左向右处理的脚本语言,而一个脚本本质上是附着在比特币交易上的一组指令的列表。比特币交易依赖于两类脚本来加以验证,即锁定脚本和解锁脚本,二者的不同组合可在比特币交易中衍生出无限数量的控制条件。其中,锁定脚本是附着在交易输出值上的「障碍」,规定以后花费这笔交易输出的条件;解锁脚本则是满足被锁定脚本在一个输出上设定的花费条件的脚本,同时它将允许输出被消费。举例来说,大多数比特币交易均是采用接受者的公钥加密和私钥解密,因而其对应的P2PKH(Pay to Public Key Hash)标准交易脚本中的锁定脚本即是使用接受者的公钥实现阻止输出功能,而使用私钥对应的数字签名来加以解锁 [19]。比特币脚本系统可以实现灵活的交易控制,例如:通过规定某个时间段(如一周)作为解锁条件,可以实现延时支付;通过规定接受者和担保人必须共同私钥签名才能支配一笔比特币,可以实现担保交易;通过设计一种可根据外部信息源核查某概率事件是否发生的规则并作为解锁脚本附着在一定数量的比特币交易上,即可实现博彩和预测市场等类型的应用;通过设定 N 个私钥集合中至少提供 M 个私钥才可解锁,可实现 M - N 型多重签名,即 N个潜在接受者中至少有 M 个同意签名才可实现支付。多重签名可广泛应用于公司决策、财务监督、中介担保甚至遗产分配等场景。比特币脚本是智能合约的雏形,催生了人类历史上第一种可编程的全球性货币。然而,比特币脚本系统是非图灵完备的,其中不存在复杂循环和流控制,这在损失一定灵活性的同时能够极大地降低复杂性和不确定性,并能够避免因无限循环等逻辑炸弹而造成拒绝服务等类型的安全性攻击。为提高脚本系统的灵活性和可扩展性,研究者已经尝试在比特币协议之上叠加新的协议,以满足在区块链上构建更为复杂的智能合约的需求。以太坊已经研发出一套图灵完备的脚本语言,用户可基于以太坊构建任意复杂和精确定义的智能合约与去中心化应用,从而为基于区块链构建可编程的金融与社会系统奠定了基础 [4]。3. 区块链的应用场景由区块链独特的技术设计可见,区块链系统具有分布式高冗余存储、时序数据且不可篡改及伪造、去中心化信用、自动执行的智能合约、安全和隐私保护等显著的特点,这使得区块链技术不仅可以成功应用于数字加密货币领域,同时在经济、金融和社会系统中也存在广泛的应用场景。根据区块链技术应用的现状,本文将区块链目前的主要应用笼统地归纳为数字货币、数据存储、数据鉴证、金融交易、资产管理和选举投票共六个场景,并概述除数字货币外的五大应用场景以及区块链的三种应用模式。数据存储区块链的高冗余存储(每个节点存储一份数据)、去中心化、高安全性和隐私保护等特点使其特别适合存储和保护重要隐私数据,以避免因中心化机构遭受攻击或权限管理不当而造成的大规模数据丢失或泄露。与比特币交易数据类似地,任意数据均可通过哈希运算生成相应的 Merkle 树并打包记入区块链,通过系统内共识节点的算力和非对称加密技术来保证安全性。区块链的多重签名技术可以灵活配置数据访问的权限,例如必须获得指定 5 个人中 3 个人的私钥授权才可获得访问权限。目前,利用区块链来存储个人健康数据(如电子病历、基因数据等)是极具前景的应用领域,此外存储各类重要电子文件(视频、图片、文本等)乃至人类思想和意识等也有一定应用空间 [7]。数据鉴证区块链数据带有时间戳、由共识节点共同验证和记录、不可篡改和伪造,这些特点使得区块链可广泛应用于各类数据公证和审计场景。例如,区块链可以永久地安全存储由政府机构核发的各类许可证、登记表、执照、证明、认证和记录等,并可在任意时间点方便地证明某项数据的存在性和一定程度上的真实性。包括德勤在内的多家专业审计公司已经部署区块链技术来帮助其审计师实现低成本和高效地实时审计,Factom 公司则基于区块链设计了一套准确的、可核查的和不可更改的审计公证流程与方法 [26]。金融交易区块链技术与金融市场应用有非常高的契合度。区块链可以在去中心化系统中自发地产生信用,能够建立无中心机构信用背书的金融市场,从而在很大程度上实现了「金融脱媒」,这对第三方支付、资金托管等存在中介机构的商业模式来说是颠覆性的变革。在互联网金融领域,区块链特别适合或者已经应用于股权众筹、P2P 网络借贷和互联网保险等商业模式。证券和银行业务也是区块链的重要应用领域,传统证券交易需要经过中央结算机构、银行、证券公司和交易所等中心机构的多重协调,而利用区块链自动化智能合约和可编程的特点,能够极大地降低成本和提高效率,避免繁琐的中心化清算交割过程,实现方便快捷的金融产品交易。同时,区块链和比特币的即时到帐的特点可使得银行实现比 SWIFT 代码体系更为快捷、经济和安全的跨境转账,这也是目前 R3CEV 和纳斯达克等各大银行、证券商和金融机构相继投入区块链技术研发的重要原因。资产管理区块链在资产管理领域的应用具有广泛前景,能够实现有形和无形资产的确权、授权和实时监控。对于无形资产来说,基于时间戳技术和不可篡改等特点,可以将区块链技术应用于知识产权保护、域名管理、积分管理等领域。而对有形资产来说,通过结合物联网技术为资产设计唯一标识并部署到区块链上,能够形成「数字智能资产」,实现基于区块链的分布式资产授权和控制。例如,通过对房屋、车辆等实物资产的区块链密钥授权,可以基于特定权限来发放和回收资产的使用权,有助于 Airbnb 等房屋租赁或车辆租赁等商业模式实现自动化的资产交接。通过结合物联网的资产标记和识别技术,还可以利用区块链实现灵活的供应链管理和产品溯源等功能。选举投票投票是区块链技术在政治事务中的代表性应用。基于区块链的分布式共识验证、不可篡改等特点,可以低成本高效地实现政治选举、企业股东投票等应用。同时,区块链也支持用户个体对特定议题的投票。例如,通过记录用户对特定事件是否发生的投票,可以将区块链应用于博彩和预测市场等场景 [27]。通过记录用户对特定产品的投票评分与建议,可以实现大规模用户众包设计产品的「社会制造」模式等。根据实际应用场景和需求,区块链技术已经演化出三种应用模式,即公共链(Public Blockchain)、联盟链(Consortium Blockchain)和私有链(Private Blockchain):公共链是完全去中心化的区块链,分布式系统的任何节点均可参与链上数据的读写、验证和共识过程,并根据其 PoW 或 PoS 贡献获得相应的经济激励。比特币是公共链的典型代表。联盟链则是部分去中心化(或称多中心化)的区块链,适用于多个实体构成的组织或联盟,其共识过程受到预定义的一组节点控制,例如生成区块需要获得 10 个预选的共识节点中的 5 个节点确认。私有链则是完全中心化的区块链,适用于特定机构的内部数据管理与审计等,其写入权限由中心机构控制,而读取权限可视需求有选择性地对外开放。需要说明的是,由于去中心化程度不同,联盟链和私有链可能不完全符合第 2 节提出的区块链模型,例如,中心化程度较高的区块链可能不需要设计激励层中的经济激励等。4. 区块链的现存问题作为近年来兴起并快速发展的新技术,区块链必然会面临各种制约其发展的问题和障碍。本节将从安全、效率、资源和博弈四方面概述区块链技术有待解决的问题。4.1 安全问题安全性威胁是区块链迄今为止所面临的最重要的问题。其中,基于 PoW 共识过程的区块链主要面临的是 51% 攻击问题,即节点通过掌握全网超过 51% 的算力就有能力成功篡改和伪造区块链数据。以比特币为例,据统计中国大型矿池的算力已占全网总算力的 60% 以上,理论上这些矿池可以通过合作实施 51% 攻击,从而实现比特币的双重支付 [1]。虽然实际系统中为掌握全网 51% 算力所需的成本投入远超成功实施攻击后的收益,但 51% 攻击的安全性威胁始终存在。基于 PoS 共识过程在一定程度上解决了51%攻击问题,但同时也引入了区块分叉时的N@S(Nothing at Stake)攻击问题。研究者已经提出通过构造同时依赖高算力和高内存的 PoW 共识算法来部分解决 51% 攻击问题 [4],更为安全和有效的共识机制尚有待于更加深入的研究和设计。区块链的非对称加密机制也将随着数学、密码学和计算技术的发展而变的越来越脆弱。据估计,以目前天河二号的算力来说,产生比特币 SHA256 哈希算法的一个哈希碰撞大约需要 248 年,但随着量子计算机等新计算技术的发展,未来非对称加密算法具有一定的破解可能性,这也是区块链技术面临的潜在安全威胁。区块链的隐私保护也存在安全性风险。区块链系统内各节点并非完全匿名,而是通过类似电子邮件地址的地址标识(例如比特币公钥地址)来实现数据传输。虽然地址标识并未直接与真实世界的人物身份相关联,但区块链数据是完全公开透明的,随着各类反匿名身份甄别技术的发展,实现部分重点目标的定位和识别仍是有可能的。4.2 效率问题区块链效率也是制约其应用的重要因素。首先是区块膨胀问题:区块链要求系统内每个节点保存一份数据备份,这对于日益增长的海量数据存储来说是极为困难的。以比特币为例,完全同步自创世区块至今的区块数据需要约 60 GB 存储空间,虽然轻量级节点可部分解决此问题,但适用于更大规模的工业级解决方案仍有待研发 [28]。其次是交易效率问题:比特币区块链目前每秒仅能处理 7 笔交易,这极大地限制了区块链在大多数金融系统高频交易场景中的应用(例如 VISA 信用卡每秒最多可处理 10000 笔交易)[1]。最后是交易确认时间问题:比特币区块生成时间为 10 分钟,因而交易确认时间一般为 10 分钟,这在一定程度上限制了比特币在小额交易和时间敏感交易中的应用。4.3 资源问题PoW 共识过程高度依赖区块链网络节点贡献的算力,这些算力主要用于解决 SHA256 哈希和随机数搜索,除此之外并不产生任何实际社会价值,因而一般意义上认为这些算力资源是被「浪费」掉了,同时被浪费掉的还有大量的电力资源。随着比特币的日益普及和专业挖矿设备的出现,比特币生态圈已经在资本和设备方面呈现出明显的军备竞赛态势,逐渐成为高耗能的资本密集型行业,进一步凸显了资源消耗问题的重要性。因此,如何能有效汇集分布式节点的网络算力来解决实际问题,是区块链技术需要解决的重要问题。研究者目前已经开始尝试解决此问题,例如 Primecoin(质数币)要求各节点在共识过程中找到素数的最长链条(坎宁安链和双向双链)而非无意义的 SHA256 哈希值 [29]。未来的潜在发展趋势是设计行之有效的交互机制来汇聚和利用分布式共识节点的群体智能,以辅助解决大规模的实际问题。4.4 博弈问题区块链网络作为去中心化的分布式系统,其各节点在交互过程中不可避免地会存在相互竞争与合作的博弈关系,这在比特币挖矿过程中尤为明显。通常来说,比特币矿池间可以通过相互合作保持各自稳定的收益。然而,矿池可以通过称为区块截留攻击(Block with Holding Attacks)的方式、通过伪装为对手矿池的矿工、享受对手矿池的收益但不实际贡献完整工作量证明来攻击其他矿池,从而降低对手矿池的收益。如果矿池相互攻击,则双方获得的收益均少于不攻击对方的收益。当矿池收益函数满足特定条件时,这种攻击和竞争将会造成「囚徒困境」博弈结局 [30]。如何设计合理的惩罚函数来抑制非理性竞争、使得合作成为重复性矿池博弈的稳定均衡解,尚需进一步深入研究。此外,正如前文提到的,区块链共识过程本质上是众包过程,如何设计激励相容的共识机制,使得去中心化系统中的自利节点能够自发地实施区块数据的验证和记账工作,并提高系统内非理性行为的成本以抑制安全性攻击和威胁,是区块链有待解决的重要科学问题。5. 基于区块链的智能合约智能合约概念最早在 1994 年由学者 Nick Szabo 提出,最初被定义为一套以数字形式定义的承诺,包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议,其设计初衷是希望通过将智能合约内置到物理实体来创造各种灵活可控的智能资产。由于计算手段的落后和应用场景的缺失,智能合约并未受到研究者的广泛关注。区块链技术的出现重新定义了智能合约。智能合约是区块链的核心构成要素(合约层),是由事件驱动的、具有状态的、运行在可复制的共享区块链数据账本上的计算机程序,能够实现主动或被动的处理数据,接受、储存和发送价值,以及控制和管理各类链上智能资产等功能。智能合约作为一种嵌入式程序化合约,可以内置在任何区块链数据、交易、有形或无形资产上,形成可编程控制的软件定义的系统、市场和资产。智能合约不仅为传统金融资产的发行、交易、创造和管理提供了创新性的解决方案,同时能够在社会系统中的资产管理、合同管理、监管执法等事务中发挥重要作用。具体说来,智能合约是一组情景-应对型的程序化规则和逻辑,是部署在区块链上的去中心化、可信共享的程序代码。智能合约同样具有区块链数据的一般特征,如分布式记录、存储和验证,不可篡改和伪造等。签署合约的各参与方就合约内容、违约条件、违约责任和外部核查数据源达成一致,必要时检查和测试合约代码以确保无误后,以智能合约的形式部署在区块链上,即可不依赖任何中心机构地自动化代表各签署方执行合约。智能合约的可编程特性使得签署方可以增加任意复杂的条款。图 5 智能合约的运作机理智能合约的运作机理如图 5 所示:通常情况下,智能合约经各方签署后,以程序代码的形式附着在区块链数据(例如一笔比特币交易)上,经 P2P 网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景(如到达特定时间或发生特定事件等)、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态,并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。区块链和智能合约有极为广阔的应用场景。例如,互联网金融领域的股权众筹或 P2P 网络借贷等商业模式可以通过区块链和智能合约加以实现。传统方式是通过股权众筹或 P2P 借贷的交易所或网络平台作为中心机构完成资金募集、管理和投资,实际操作过程中容易出现因中心机构的信用缺失而导致的资金风险。利用智能合约,这些功能均可以封装在去中心化可信的区块链上自动执行。区块链可记录每一笔融资,当成功达到特定融资额度时计算每个投资人的股权份额,或在一段时间内未达到融资额度时自动将资金退还给投资人。再如,通过将房屋和车辆等实体资产进行非对称加密,并嵌入含有特定访问控制规则的智能合约后部署在区块链上,使用者符合特定的访问权限或执行特定操作(如付款)后就可使用这些资产,这能够有效解决房屋或车辆租赁商业模式中资产交接和使用许可方面的痛点。智能合约具有自治、自足和去中心化等特征:自治表示合约一旦启动就会自动运行,而不需要其他签署方进行任何干预;自足则意味着合约能够通过提供服务或发行资产来获取资金,并在需要时使用这些资金;去中心化则意味着智能合约是由去中心化存储和验证的程序代码而非中心化实体来保障执行的合约,能在很大程度上保证合约的公平和公正性 [1]。智能合约对于区块链技术来说具有重要的意义:一方面,智能合约是区块链的激活器,为静态的底层区块链数据赋予了灵活可编程的机制和算法,并为构建区块链 2.0 和 3.0 时代的可编程金融系统与社会系统奠定了基础;另一方面,智能合约的自动化和可编程特性使其可封装分布式区块链系统中各节点的复杂行为,成为区块链构成的虚拟世界中的软件代理机器人,这有助于促进区块链技术在各类分布式人工智能系统中的应用,使得基于区块链技术构建各类去中心化应用(Decentralized Application,Dapp)、去中心化自治组织(Decentralized Autonomous Organization,DAO)、去中心化自治公司(Decentralized Autonomous Corporation,DAC)甚至去中心化自治社会(Decentralized Autonomous Society,DAS)成为可能。就现状而言,区块链和智能合约技术的主要发展趋势是由自动化向智能化方向演化。现存的各类智能合约及其应用的本质逻辑大多仍是根据预定义场景的「IF-THEN」类型的条件响应规则,能够满足目前自动化交易和数据处理的需求。未来的智能合约应具备根据未知场景的「WHAT - IF」推演、计算实验和一定程度上的自主决策功能,从而实现由目前「自动化」合约向真正的「智能」合约的飞跃 [31-32]。6. 区块链驱动的平行社会互联网近年来的迅猛发展及其与物理世界的深度耦合与强力反馈,已经根本性地改变了现代社会的生产、生活与管理决策模式,形成了现实物理世界-虚拟网络空间紧密耦合、虚实互动和协同演化的平行社会空间,催生了「互联网+」和工业 4.0 等一系列国家战略。未来社会的发展趋势则必将从物理 + 网络的 CPS 实际世界(Cyber-Physical Systems,CPS)走向精神层面的人工世界,形成物理 + 网络 + 人工的人-机-物一体化的三元耦合系统,称为社会物理信息系统(Cyber-Physical-Social Systems,CPSS)。目前,基于 CPSS 的平行社会已现端倪,其核心和本质特征是虚实互动与平行演化 [33]。区块链是实现 CPSS 平行社会的基础架构之一,其主要贡献是为分布式社会系统和分布式人工智能研究提供了一套行之有效的去中心化的数据结构、交互机制和计算模式,并为实现平行社会奠定了坚实的数据基础和信用基础:就数据基础而言,管理学家爱德华戴明曾说过:除了上帝,所有人必须以数据说话。然而在中心化社会系统中,数据通常掌握在政府和大型企业等「少数人」手中,为少数人「说话」,其公正性、权威性甚至安全性可能都无法保证。区块链数据则通过高度冗余的分布式节点存储,掌握在「所有人」手中,能够做到真正的「数据民主」。就信用基础而言,中心化社会系统因其高度工程复杂性和社会复杂性而不可避免地会存在「默顿系统」的特性,即不确定性、多样性和复杂性,社会系统中的中心机构和规则制定者可能会因个体利益而出现失信行为。区块链技术有助于实现软件定义的社会系统,其基本理念就是剔除中心化机构、将不可预测的行为以智能合约的程序化代码形式提前部署和固化在区块链数据中,事后不可伪造和篡改并自动化执行,从而在一定程度上能够将「默顿」社会系统转化为可全面观察、可主动控制、可精确预测的「牛顿」社会系统 [34]。ACP(人工社会 Artiflcial Societies、计算实验 Computational Experiments 和平行执行 Parallel Execution)方法是迄今为止平行社会管理领域唯一成体系化的、完整的研究框架,是复杂性科学在新时代平行社会环境下的逻辑延展和创新[35]。ACP 方法可以自然地与区块链技术相结合,实现区块链驱动的平行社会管理:首先,区块链的 P2P 组网、分布式共识协作和基于贡献的经济激励等机制本身就是分布式社会系统的自然建模,其中每个节点都将作为分布式系统中的一个自主和自治的智能体(Agent)。随着区块链生态体系的完善,区块链各共识节点和日益复杂与自治的智能合约将通过参与各种形式的 Dapp,形成特定组织形式的 DAC 和 DAO,最终形成 DAS,即 ACP 中的人工社会 [36]。其次,智能合约的可编程特性使得区块链可进行各种「WHAT - IF」类型的虚拟实验设计、场景推演和结果评估,通过这种计算实验过程获得并自动或半自动地执行最优决策。最后,区块链与物联网等相结合形成的智能资产使得联通现实物理世界和虚拟网络空间成为可能,并可通过真实和人工社会系统的虚实互动和平行调谐实现社会管理和决策的协同优化。不难预见,未来现实物理世界的实体资产都登记为链上智能资产的时候,就是区块链驱动的平行社会到来之时。7. 结束语随着以比特币为代表的数字加密货币的强势崛起,新兴的区块链技术逐渐成为学术界和产业界的热点研究课题。区块链技术的去中心化信用、不可篡改和可编程等特点,使其在数字加密货币、金融和社会系统中有广泛的应用前景。然而,与蓬勃发展的区块链商业应用相比,区块链的基础理论和技术研究仍处于起步阶段,许多更为本质性的、对区块链产业发展至关重要的科学问题亟待研究跟进。本文系统地梳理了区块链技术的基本原理、技术、方法与应用,以期为未来研究提供有益的启发与借鉴。参考文献作者简介袁勇博士,中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室副研究员。2008 年于山东科技大学获得计算机软件与理论专业博士学位。主要研究方向为商务智能与计算广告学。
王飞跃教授,中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室研究员,国防科技大学军事计算实验与平行系统技术中心教授。主要研究方向为智能系统和复杂系统的建模、分析与控制。
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