2019年软件研究院新员工区块链培训课件.pdf
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2024-12-16
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1、 CHINAUNICOM CHINAUNICOM区块链基础与应用2019年7月 目录一比特币比特币-区块链诞生区块链诞生三超级账本超级账本-区块链区块链3.03.0二以太坊以太坊-区块链区块链2.02.0四应用场景应用场景一切源自比特币2中本聪-比特币-数字货币2013年,以太坊创始人Vitalik Buterin发布了以太坊初版白皮书2014-2015,发行以太币,发布了正式的以太坊网络。2017年,中国的火币网正式上线以太坊2015年,Linux基金会发起的区块链开源项目。2017年,Fabric超级账本平台,上线1.0版本。2008年,发表了一篇名为比特币:一种点对点式的电子现金系统202、09年,发布了首个比特币软件,并正式启动了比特币金融系统。2010年,他逐渐淡出并将项目移交给比特币社区的其他成员。超级账本-各种行业V神-以太坊-数字资产与智能合约区块链脱胎于比特币.用技术设计取代权威控制和情感信任,区块链理念所驱动的全新社会正在迅速形成,不仅在比特币和金融科技领域。整个社会生态领域都发生巨大变化,具有革命意义。31巴菲特与安德森 马克-安德森-互联网的点火人:比特币就像是来自火星的技术比特币就像是来自火星的技术。2019年6月13日,拍下第20届巴菲特慈善午餐的波场TRON创始人孙宇晨孙宇晨在其社交媒体账号上正式宣布,这场午餐将于2019年7月25日在美国旧金山举行。认识3、比特币-区块链技术定义 分布式账务系统 不通过所谓的第三方机构(比如银行),来构建一个可信的交易网络。是一种数字货币系统,这个系统运行不依赖特定服务器,通过点对点(P2P)网络结构来运行。区块链技术原理区块是区块链中的主要数据存储结构,一个区块由区块头和区块体两部分组成,区块头保存着区块之间的连接信息,区块体保存着业务数据信息,区块头中的previous Hash字段,保存着上一个区块的Hash值,通过某个区块就可以找到整个区块链的第一个区块。区块链工作过程去中心化去中心化模型点对点通信P2P保护账本隐私 比特币系统利用hash算法对交易信息(账户,交易内容)进行加密,保护隐私。比特币系统利用4、hash值进行快速对账。http:/账本一致性-双花账本一致性-挖矿账本一致性-工作量证明区块链1.0钱包浏览器客户端命令行接口矿工区块链维护数字签名密码共识交易验证脚本引擎内存池数据库RPC服务消息队列网络路由前端工具核心节点以太坊-智能合约和去中心化应用平台维塔利克布特林。Vitalik Buterin以太坊联合创始人,程序员2013年,是V神不平凡的一年。19岁的他公布了以太坊白皮书初版,并开始募集开发者。2014年,因为提出智能合约概念,进一步推动了比特币2.0时代的发展,Vitalik战胜了Facebook创办人扎克伯格,获得2014年世界科技奖。在区块链1.0架构的基础上,加上智能5、合约,应用扩展到金融领域,解决跨境支付与结算、证券发行与交易、贸易金融等行业痛点,可以大幅减少人工核对工作,为金融机构节省成本,形成了区块链2.0。以太坊的进步比特币以太坊交易速度加快交易速度加快Pow+Pos算法算法 交易速度慢 Pow算法慢,耗电 扩展性不足仅仅货币去中心化智能合约智能合约简洁、通用、模块化、简洁、通用、模块化、无歧视无歧视以太坊-定义和愿景以太坊是运行在一个计算机网络中的软件。他确保数据以及智能合约的小程序可以在没有中心协调者的情况下,被所有网络中的计算机复制和处理。以太坊的愿景:创建一个无法停止,抗屏蔽(审查),自我维持的去中心化计算机世界。以太坊平台-专业词汇以太坊用6、户:记录数据(矿工)、发布智能合约(撰写合同)、参与智能合约(参与合同)。账户地址:用户在以太坊付款和收款的地址,类似银行卡号。以太币:基于以太坊的虚拟货币转账手续费(汽油费):单价、数量智能合约:跑在以太坊系统上的代码合同,其实质是一段代码。以太坊-智能合约智能合约能表达:规则明确,不受主观因素影响的业务规则不轻易修改的业务,因为智能合约小程序一旦写完,运行在以太坊平台,是无法通过软件升级,去进行规则更新的。以太坊-挖矿-POW-POS共识算法 一组更有趣的数据,如果把比特币的能源消耗平摊在每笔交易上的话,比特币一笔交易所消耗的用电量可以满足32个美国家庭一天的用电需求,而以太坊一笔交易所消7、耗的用电量则可以供应2.24个家庭一天的用电量。区块链2.0钱包浏览器控制台智能合约开发工具矿工区块链维护数字签名密码共识交易验证脚本引擎内存池数据库RPC服务消息队列网络路由应用工具核心节点去中心化应用递归长度编码智能合约以太坊虚拟机区块链3.0-EOS EOS:Enterprise Operation System 商业级区块链操作系统。承载商业级智能合约与应用的区块链基础设施。通过石墨烯技术解决延迟和数据吞吐量问题,TPS 可达到数千,交易的确认时间也只有数秒。同时声称未来使用并行链的方式,最高可以达到数百万 TPS 设计了一套账户权限管理系统,EOS 不再使用的地址作为账户,可以直接使8、用字符作为账户名,并设计了一套的账户权限体系。区块链3.0-Hyperledger 比特币、以太坊:本质上还是数字货币,都是为了解决“金融问题”,所以它们都属于币圈。Hyperledger:把比特币、以太坊的核心理念提取出来,除了用于数字货币,还可以有更加广泛的应用场景。是 IBM 贡献给 Linux 基金会的商用分布式账本系统,除了IBM以外,Intel、思科、摩根大通等国际大公司陆续加入。基于 Golang 实现的可插拔的区块链系统.。主要面向企业之间或者企业多个部门之间提供服务。2016年12月1日,超级账本项目开源联盟技术指导委员会(TSC)宣布成立TWG China 中国技术工作组,9、促进各国成员与中国贡献者和技术用户之间的交流,目前中国区成员有百度、万达、小米、华为、招商银行、民生银行等。超级账本-项目结构图Hyperledger Fabric-总体架构交易流程区块链3.0-共识机制 PBFT,实用拜占庭容错算法。解决了原始拜占庭容错算法效率不高的问题,这个算法在保证活性和安全性的前提下提供了(n-1)/3的容错性。缺点:去中心化程度不高,最大允许作恶节点数教小,倾向于联盟链。Kafka是一种支持多通道分区的集群时序服务,可以容忍部分节点失效(crash),但不能容忍恶意节点,其基于zookeeper进行Paxos算法选举,支持2f+1节点集群,f代表失效节点个数。缺点:10、kafka可以容忍少于半数的共识节点失效,但是不能容忍恶意节点。区块链3.0-kafka共识 应用程序首先向所有 Peer 节点发起“记账要求”(Proposal);每个节点把数据记录下来此时还没有提交到状态数据库,然后返回应用程序一个“事务签名”(Proposal Response);应用程序把“事务签名”发送给排序服务器,排序服务器可能同时收到很多事务,按照一定规则给出事务的顺序,发送给记账节点;记账节点在收到排序服务器的顺序后会校验一下“事务签名”确定是自己给出的票然后更新状态数据库,数据生效。这个过程可以简单的归纳为投票-排序-验证Fabric关键技术-账本 Fabric帐本(Ledg11、er)是一系列有序和防篡改的状态转换的记录 区块链(Blockchain)是基于本地文件系统,将区块存储于文件系统的硬盘中 状态数据库是存储所有在交易中出现的键值对的最新值 账本索引数据库(Block index)会在LevelDB 中存储区块交易对应的文件块及其偏移。历史状态数据库用于查询某个 key 的历史修改记录Fabric关键技术-智能合约 智能合约又称为链码,是在区块链上运行的一段代码,是应用系统与区块链底层交互的中间件,通过智能合约可以实现各种复杂的应用。通道是两个节点(Peer)或多个节点之间信息通信的私有空间,在通道内的交易的数据与通道外隔绝,保证通道内数据的安全。区块链现状-12、国际香港交易及结算所区块链去中心登陆纳斯达克全球贸易区块链平台港交所在战略规划2019-2021中提到应用新科技推动主营业务的现代化及增长,在沪深港通的交易后分配中应用区块链技术,调动价值链各环节提升成本效益。计划利用区块链技术用于股东大会和私人公司股票的发行,传统金融机构则希望建立一个许可的分布式账本,以便在机构之间实现更高效、安全的资金转移。.Facebook扎克伯格和他的团队正在评估区块链技术的潜力,他们想要利用区块链实现去中心登录。这种登录方式是指互联网用户身份的确认将不再依赖于不同企业各自的中心化账户体系,而是通过分布式身份证明来实现自主身份IBM和航运巨头马士基此前曾合作开发了一个13、全球贸易区块链平台,有超过94家公司,运营商,港口,海关当局,银行和物流公司使用或计划使用该系统。主要回报是运输时间减少40。区块链学习研究方法在线视频基础理论学习-区块链白皮书-区块链技术指南-编程语言开发指南整体原则 确立个人学习方向,循序渐进,由简入繁,成果分享,互相学习,逐步提高。网站资料基础书籍区块链现状和最新知识-最新应用场景-最新技术资料案例实战视频-在线视频讲座-成功案例教学视频研究目标案例实践应用工作基础理论 学习区块链基础开发知识。比特币应用系统研究 掌握基于区块链的应用开发。掌握一门区块链的开发语言。了解基于公有链以太坊框架下的智能合约开发。基于开源超级账本Hyperle14、dger Fabric的环境搭建和基础开发。在开源框架基础上,结合电信业务和工作场景,进行基础开发工作。.人员培养:应用开发人员 区块链架构师 算法研究人员2019预研总体计划社区及开源项目理论基础技术研究应用实践二季度三季度四季度 区块链理论基础 区块链的发展历 区块链应用场景 区块链社区和开源项目研究 区块链新发展趋势及实践现状 区块链核心技术研究 共识算法 密码学 智能合约 现存项目对标 区块链应用预研 基础实例应用开发2020年后掌握区块链基础理论理解核心技术以太坊能够运用编程语言Solidity在开发框架Truffle上进行简单案例的demo开发,编写智能合约代码并进行部署研究创新思考适用于联通计费业务的区块链应用场景,进行复杂应用的研究开发超级账本研究IBM开源框架Hyperledger fabric的环境搭建,镜像安装,合约部署和调用 CHINAUNICOM CHINAUNICOM谢谢