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区块链+:开启智能新时代pdf/doc/txt格式电子书下载

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书名:区块链+:开启智能新时代pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语:一本书看懂区块链如何新零售智慧城市物联网人工智能大数据等众多行业融合发展

作者:张元林,陈序,赵熙

出版社:人民邮电出版社

出版时间:2018-07-01

书籍编号:30433936

ISBN:9787115486271

正文语种:中文

字数:96017

版次:

所属分类:互联网+-互联网思维

全书内容:

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内容提要


自2008年中本聪首次提出区块链的概念至今,区块链技术正陆续被广泛应用到多个领域,形成了“区块链+”模式。那么,“区块链+”模式是怎样影响各个领域,进而产生价值的呢?


本书在讲述区块链技术特点的基础上,选取金融之外的13个领域进行了详细的阐述,包括供应链、医疗、教育、农业、认证、能源、慈善、智慧城市、社交、文娱、物联网、大数据及人工智能。同时,本书选取了当前区块链技术与上述领域融合发展的案例,涉及京东、沃尔玛、IBM、飞利浦、索尼、微软、腾讯、蚂蚁金服等众多知名企业,供读者参考,力求能为行业的发展提供可行的指导建议。


本书适合政府、企业、科研机构人员以及高等院校相关专业的师生阅读。

推荐序


诚信是具有颠覆性的


2014年,我与大卫·詹斯顿(David Janston)、彼得·斯诺(Peter Snow)等在美国奥斯汀联合创立了Factom(公证通),在白皮书的第一行就写道“诚信是具有颠覆性的”,价值交互的基础是双方信任的建立。信任问题的解决不仅对中国,对全世界都有非常重大的意义。


2015年,我担任Factom中国市场负责人,在国内推广区块链技术。我发现,我们现在的商业信任成本是非常高的。特别是国内存在着人与人之间互不信任、企业与企业之间也互不信任的现象,它的沟通成本、信任维护成本都非常高。而区块链技术刚好可以降低这个信任成本。


2016年,我回国创立网录时曾说,区块链会是中国经济的一种信任润滑剂。为什么这么说呢?从技术上看,区块链是一个去中心化的数据库,是按照时间顺序由一连串交易信息的数据区块(Block)组合而成的链条(Chain),并以密码学的方式保证数据一旦上链后就难以篡改和伪造。


以“区块链+大数据”的结合为例,我们可以把大数据看作一片土壤,在上面可以长出很多树来,树上会结出成百上千的数据果实;你不知道这些果子是怎么形成的,它有可能是烂的,也有可能是假的。我们说每个数据都有前世今生,区块链解决信任问题,就是把整个业务流程都记录下来。不管是哪个行业,它的数据在产生的时候就可以记录到链上,这个数据可以是任何数据。通过区块链,我们能看到这个根在什么地方,任何一个人在看到一个互联网数据时,都可以对这个数据进行追溯,导出它的前世今生,进而判断一个数据结果的真实性。


随着人工智能、物联网、虚拟现实等新一轮技术浪潮的出现,不仅是我们在上传数据,各种物联网设备的数据也在不断上传。而我们面临的问题是不仅要处理人与人之间的信任关系,还要处理人与机器、机器与机器之间的信任关系。在如此纷繁复杂的全球体系中,要凭空建立一个全球性的信用共识体系是难以做到的,或者说需要耗费巨大的时间和经济成本。


区块链带给我们一种全新的信任方式——数字信任,即以数学算法(程序)作为背书,所有规则都建立在一个公开透明的数学算法之上,使人与人的信任关系在价值交互过程中能够转换为人与技术的信任。甚至由程序自动化执行某些环节,商业活动才能以更低成本的方式实现。


从理论上讲,区块链可以应用到所有需要强信任和去中介达成共识的领域,未来有可能会在不同领域产生影响,包括金融、供应链、医疗、慈善、版权等。而区块链与物联网、大数据、人工智能等技术相互融合,将成为新一代信息基础设施。


按照互联网发展史进行推演,未来的经济格局可能是这样的:区块链作为信用机制,物联网作为技术基础设施,共享经济作为商业形态,共享金融作为融资途径,自治型组织作为治理模式,个体自由得到进一步延展。在互联网时代,信息传递的成本趋于零,这已深刻改变了社会经济格局、企业组织形态和人们的生活方式。


有幸受邀为本书作序,当我翻阅这本书的初稿时,发现其将区块链在多个领域的应用都讲解得非常透彻,值得读者深度阅读。可以说,区块链时代已经到来,我们需要与时代深度拥抱。


吕旭军(Jack Lu)


万维链创始人兼CEO


网录科技创始人兼CEO


原公证通联合创始人兼CTO

第1章 区块链技术的特点

目前,区块链技术还处于起步阶段,但是那些较早投入区块链技术开发领域的创业企业已经为其打好了基础。未来,区块链将会进入实际应用阶段。那么,区块链到底是什么?它有什么作用呢?


实际上,区块链是一个去中心化的数据库,它通过密码学的方法把一串串数据连接起来形成数据块,每一个数据块中都是一种点对点的交易,用于验证信息和防伪。现在区块链技术研究之所以如此火爆,就是因为这种技术所蕴含的思想在实际生活中发挥了重要作用。可以说,区块链为人们提供了一种全新的思维模式,让人们能更好地生存与发展。

去中心化:区块链的精髓所在


“去中心化”最初是自然科学中的一个名词,目前这个名词多用于互联网领域,是指在一个多节点的系统中,每个节点都具有高度自治的特征,点与点之间可以彼此自由连接,不存在强中心。


例如,以前的门户网站就是一个强中心结构,门户网站上的新闻都是由该网站的编辑部门撰写发布的,普通用户所能做的只有浏览新闻并围绕中心新闻评论,这样用户之间的关系是以门户网站为中心建立的。而去中心化的应用社交平台诞生以后,每个用户都成了发声的主体,他们高度自治,既可以发布消息,又可以对其他用户发布的消息进行转发评论,整个社交生态系统是开放、平等的,用户之间的联系是非线性并且自由连接的。


去中心化思想的产生


传统的支付系统依靠一套中心化的权威机制来层层管理,并授权转账和交易,如图1-1所示。


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图1-1 传统支付系统示意图


在这个支付系统中,每个节点的交易都要通过中心机构来完成。这里的中心机构既是正常交易秩序的维护者,同时也是一个中心特权机构。例如,传统的转账汇款就是由银行作为中心机构进行汇款交易。人们之所以放心将钱交给银行来保管处理,是因为人们默认这个中心机构是尽责而完善的。因此,这个中心化的授权机制是一种基于信任所建立的体制。但是,这种中心化的体制仍然存在许多弊端,如不透明、交易成本高等。


中本聪所设计的区块链采用的是一种去中心化的设计思路,它既没有中心机构,也没有信任机制,而是基于一种节点之间的共识来解决问题的非信任机制,如图1-2所示。


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图1-2 区块链的运行流程


在区块链系统中,每一个节点既有可能是交易的参与者,同时又有可能是交易的监督者和管理者。从本质上来说,该系统是非对称加密、点对点网络和块链式数据结构等技术的组合。


节省高昂的交易成本


如果企业要想建立一个交易中心机构,其花费是巨大的。交易费用不仅包括建造实体门店的花费和人员开销,还包括高昂的维护和运营费。高盛公司的一份报告显示,B2B商业领域的支票支付至少占50%,传统的支付系统使全球企业每年要额外支出5500亿美元的费用。


此外,由于中心机构存储着大量用户数据和机密,这些机构每年都会投入巨资来提升数据系统的安全性和运算速度。但是,因为数据的高度集中,日常交易中仍然会产生数据延迟甚至错误的情况,给商家带来损失。


使用区块链技术,可以有效减少传统的中心化交易方式所产生的巨大花费。2018年2月22日,英国的全球基金网络Calaston发布了一份研究报告,这份报告中显示区块链技术可以为共同基金节省高达26亿美元的成本。报告指出,区块链技术能够有效解决当前交易系统中的许多低效率问题,包括成本、风险、运营、监管等。


分布式账本


在经济全球化的背景下,经济活动跨越国家和地区,涉及不同的参与方,如卖家、买家和中介(银行、审计员或司法人员)等。他们会把复杂的协议数据及合约记录在账本中,用来跟踪资产所有权,并实现业务参与者之间的资产转移。可以说,账本是经济活动中必不可少的记录系统。


但是,当前使用的账本主要是一些中介提供安排的,如保险机构、票据交换所等。这些机构是基于集中化和信任机制的第三方系统,存在着许多不足之处,给交易结算带来许多障碍。首先,它缺乏透明度,容易滋生腐败和滥用行为,带来争议纠纷;其次,每个参与者系统中的账本和副本是不同步的,这就可能导致因为数据错误而让决策者制定不恰当的商业策略的现象,而分布式账本就可以很好地解决这些问题。


分布式账本是一种在网络成员之间共享、复制和同步的数据库。区块链就是一种分布式账本,它记录了网上的各种交易数据,如资产或数据的交换。网络参与者通过共识原则来制约和协商对账本中的记录更新,省去了第三方机构的参与。分布式账本通过时间戳和密码签名来记录数据,记录之后,账本中就可以审计记录的历史数据了。


分布式账本能够削弱现有的中介控制作用,不需要任何中央数据管理系统介入,就能形成点对点的支付交易,实现“交易即结算”的模式。这种模式大大提升了交易效率和清算速度。有数据调查显示,分布式账本能够应用在B2B跨境支付中,将每笔订单的交易成本从26美元降低到15美元,中转银行支付的网络维护费用占75%,合规、差错调查及外汇兑换成本占到25%。


此外,分布式账本技术还使账本的安全性得到大大的提高,具体说明如下。


(1)共识协议安全


分布式账本建立在网络各节点对交易数据或拟定交易价值达成一致的基础上,并对账本进行更新。事实上,人们大可不必担心区块链分布式账本的安全。基于POW共识过程的区块链节点要掌握全网超过51%的算力才有能力成功篡改区块链数据,但是要掌握全网超过51%的算力将会付出非常昂贵的成本;基于POS的共识过程仅仅依靠自身的股份来维护网络安全。因此,人们不用担心攻击问题。


(2)数据难以篡改


当账本的某一部分被修改时,网络中的节点都可以通过数学算法迅速甄别。如果系统在审核时发现两个账本的信息不一致,就会自动舍弃那些少数不一致的节点,只保留那些大部分节点相同的账本。这意味着要想篡改数据就必须控制系统中的大部分节点,黑客攻击时也必须同时攻击所有副本才能生效,而这是很难实现的。


(3)加密技术及算法


分布式账本实现了数据的共享和透明,伴随而来的就是这项技术如何保护个人隐私及交易信息的安全。分布式账本使用加密技术对用户身份和交易数据进行加密,并通过算法将新的交易添加到已有交易链中,这使交易者不需要第三方介入就可以直接管理多种交易。


此外,分布式账本的去中心化特性使所有信息都被公开记录在“公共账本”中。区块链的难以篡改特性保证了数据的真实性,使数据适用于交易溯源及供应链溯源等场景。例如,英国的Everledger公司利用分布式账本的可追溯性特点为钻石提供认证服务。


尽管分布式账本有很多优点,但是真正将其应用到人们的生活中,还面临着许多挑战。


首先是分布式账本的标准划定问题。制定统一开放的行业标准,才能有助于这项技术的发展落地,以及保证账本构建和访问方式的统一性。由于这项技术还处于开发测试阶段,因此行业还缺乏通用标准,而且进入分布式账本技术领域的门槛颇高。所以,分布式账本要想充分发挥作用,就需要与其他账本互联,不仅需要验证方式的互联,还需要数据、政策及国际协议的支持。


其次是在分布式账本中,所有既定参与者都会参与数据的记录,然后分发给各个节点,即使部分节点失效也不会影响整个数据库的完整性。但是,这种结构需要更高的硬件要求:海量的数据存储需要更大的空间;各个节点的容纳能力需要达标和均衡。


目前,分布式账本技术的应用领域还很有限,未来必然会在更大范围影响人们的生活,并进一步提高市场运行效率,获得更广泛的发展和应用空间。另外,这项技术还会给市场结构带来哪些变化,将随着技术研发和测试的不断深入而逐渐清晰。


同等的节点权利与义务


现实中经常会碰到因数据错误而引起麻烦的事情。例如,人们在改签落户时,如果自己的姓名和生日被录入错误,就会导致很多有年龄限制的工作无法参加。国外甚至还出现过政府将房产所有人姓名登记错误,而导致原房主被赶出家门的情况。


这些失误都是中心机构工作人员的工作疏忽所导致的。虽然这些中心机构被社会大众所认可,代表了信任和权威,但是人工操作难免会出现问题。所以,当这些中心机构所提供的信息出现问题时,就会带来很多麻烦。使用区块链技术则可以有效避免这些问题,因为区块链系统中每个节点的权利和义务分配是均等的,它创造了一种非信任的、更公正的记账方式。


区块链中让所有节点都参与维护数据交易的模式是基于密码学而设计的,它没有通过第三方机构来委托实施,

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