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成果推介 | 区块链综合实验教学系统

激发科创火花,促进成果转化。北航杭州创新研究院始终坚持“创新+转化”双轮驱动, 建设产教研融合的高能级新型研发机构。过去5年,研究院一直致力于高效聚合科技创新资源,实现科技成果转移转化,促进协同创新与融合发展,助力地方经济的高质量发展。 值此研究院成立5周年之际,北航杭州创新研究院微信公众号推出“成果推介”栏目,搭建信息交流的平台,让科研贴近市场需求,使企业获得智力支撑,推动创新链产业链深度融合,打通科技创新的“最初一公里”和科技成果转移转化“最后一公里”。 第五期栏目聚焦我院基于区块链产业融合的技术应用创新研究平台,重点推介“区块链综合实验教学系统”。 一、成果简介 随着新兴数字技术的快速发展和商业应用,区块链技术被认为是现代生产关系的核心支撑技术,是彻底改变现有业务乃至机构运作方式的重大突破技术,被国家定义为构建新型信息基础设施的核心技术之一,成为现代国家抢占科技创新制高点的关键领域。因此,为满足区块链行业日益增长的人才需求,培养区块链领域应用人才具有重要意义。 北京航空航天大学杭州创新研究院区块链平台依托北航网络空间安全学院的专业教学优势,打造出集“在线课程”、“在线实验”、“在线考试”、“后台综合实验管理”和“自主研发配套教材《区块链工程实验与实践》”等为一体的区块链综合实验教学系统,为区块链教学群体提供一站式在线教学服务,包括区块链在线实验环境、教学资源和互动社区,服务各大教学机构与不同层次的学习群体。 二、成果介绍 1、所属领域 数字教育领域、区块链领域 2、主要应用场景 区块链综合实验教学系统是一个面向区块链教学群体的一站式在线教学服务平台,可以应用于以下主要场景: ❶ 高校教育:该系统可为区块链相关专业的学生提供实践和实验环境,帮助他们深入理解区块链技术的原理和应用。学生可通过参与实验,了解区块链工作机制、智能合约的编写和部署,以及区块链应用的开发和部署等方面知识。 ❷ 虚拟/线上实验室:区块链综合实验教学系统可以构建虚拟的实验室环境,让学生在模拟的区块链网络中进行实验和操作。这种虚拟实验室可以提供可控的环境,方便学生进行各种实验,如共识算法对比、交易模拟和智能合约测试等。 ❸ 企事业单位培训:区块链综合实验教学系统也可以应用于企业和事业单位的培训场景。企业员工可以通过这个系统学习区块链的基本概念、工作原理和应用案例,以及如何利用区块链技术解决实际业务问题。员工可以通过实验和模拟操作,加深对区块链技术的理解和应用能力。 ❹ 技术研究和开发:区块链综合实验教学系统也可以作为技术研究和开发的平台。研究人员和开发者可以使用这个系统进行新的区块链算法、协议和应用的实验和验证。 ❺ 社区学习和分享:区块链综合实验教学系统可以让用户共享实验和项目成果,交流和合作。这种社区学习和分享的模式将促进区块链知识的传播和交流,激发创新思维,并促进吸引更多的人参与到区块链技术的学习和应用中来。 因此,区块链综合实验教学系统能够解决传统课堂教学难以与新兴技术快速发展的步伐同步更新难题,通过该系统,学生、教师、企业员工、研究人员和开发者可以更好地学习、掌握和应用区块链技术,有助于培养更多区块链领域的专业人才,促进区块链领域生态人才队伍的发展和壮大。   3、市场背景和痛点 目前各大高校相继开设了区块链相关课程,但是由于区块链的特殊性,高校已有的各种实验室或课程管理系统无法满足快速搭建区块链实验环境的要求。北航杭研院区块链综合实验教学系统旨在解决区块链教学信息化发展中的各种痛点,丰富高校和教育机构已有教学平台的信息化生态体系。 痛点一:在课程体验方面 区块链课程缺少学生动手实际体验的实验平台。由于区块链系统特点,传统搭建方式需要有多个共识节点参与,教师需花费大量时间来进行试验平台搭建,而学生又很难独自去搭建相关试验环境,给实操区块链技术带来困难。为解决该痛点,区块链综合实验教学系统能够为学生提供区块链在线实验环境,实现能联网就能做实验。 痛点二:在实验管理方面 区块链技术繁多,现有实验管理系统无法同时支持多种区块链。目前主流区块链技术有比特币、以太坊、Fabric等,教师在教学过程中需要在各个区块链技术中切换,现有实验室管理系统很难同时支持多种不同技术的区块链体系。为解决该痛点,区块链综合实验教学系统支持比特币、以太坊、Fabric等主流区块链的一键搭建功能。 痛点三:在教程管理方面 现有实验室管理系统与评测、课程管理结合不够紧密。忽视了与实验管理密切相关的课程管理、学生评测等环节,造成与实际教学流程脱离,教师需操作多个信息系统才可以达到目的,整个教学管理流程结合性弱。为解决该痛点,区块链综合实验教学系统提供后台管理系统,为教师提供高效便捷的教务管理和课程-实验-考试体系。 痛点四:在系统维护方面 现有实验操作平台普遍以课程为主,针对支持区块链技术的需求维护成本过高。现有实验平台的底层很难兼容或需要做大量改造来支持新的区块链应用,造成区块链相关教学维护性较差,无法持续升级。为解决该痛点,区块链综合实验教学系统的专业针对性强,拥有区块链团队进行维护和功能升级。   综上所述,区块链综合实验教学系统能够解决现有区块链教学方面的不足,为学生提供在线区块链基础知识教学和在线区块链应用开发服务,为教师提供便捷的教务管理和“课程-实验-考试”体系以及区块链专业技术教学的数字教育领域新模式,帮助学习者更好地理解和应用区块链技术。 4、产品或技术成果介绍 区块链综合实验教学系统面向区块链教学群体,提供一站式线上教学服务。系统集在线课程、在线实验、在线考试、后台综合实验管理和自主研发配套教材《区块链工程实验与实践》等为一体。在线课程、在线实验和在线考试模块面向系统学员用户提供在线区块链教学与实训服务,后台综合实验管理系统面向教师用户以及管理员用户提供课程、实验、考试等的教学管理功能。   区块链综合实验教学系统提供了优质的区块链理论与实验课程,配套教材基于北航网安学院的专业教学优势进行自主研发和改良,包括《分布式共识与区块链理论基础》、《现代密码学基础》、《区块链原理与技术》、《信息安全网络》、《区块链技术指南》、《区块链工程实验与实践》、《超级账本应用开发实战》、《以太坊DApp开发实战》八大核心课程,课程知识点的讲解由浅入深,实验指导清晰,选择的区块链实验全面、具有代表性。 配套教材《区块链工程实验与实践》 区块链综合实验教学系统构建了强大的区块链仿真实验环境,通过在线终端实现对区块链节点的实时操作。实验环境融合了主流区块链智能合约IDE,支持多语言智能合约在线开发、部署、测试、升级等全生命周期管理。核心功能包括: ✦支持比特币、以太坊、Fabric等主流区块链的一键搭建功能 ✦配套专业的实验教材,线上教学,能联网就能做实验 ✦提供课程-实验-考试体系,全面提升区块链技能 ✦支持教师在线评卷、自动打分,提供便捷的教务管理 5、核心优势 区块链综合实验教学系统采用前后台分离的架构,整体架构如图6所示,分为用户层、服务层、存储层和基础层。用户层为面向学员的实验教学前台和面向教师以及系统管理员的综合实验管理后台。服务层为资源管理服务,依托大型服务器资源构建了强大的区块链仿真实验环境,所有资源请求由资源管理服务进行处理,整个系统运行在k8s集群中,采用容器化提高服务器资源利用率。存储层包括Redis缓存、MySQL数据库、OSS对象存储和NAS文件存储。基础层用到的持续集成和容器技术有Docker、Maven、Gitlab和K8s等。 区块链综合实验教学系统角色共有两种,如图7所示,分别为学员、教师/系统管理员。学员使用实验教学前台学习区块链理论知识与实操,其中具体包括在线课程、在线实验、在线考试、在线论坛和资源管理;教师以及系统管理员使用综合实验管理后台进行区块链教学及管理,具体包括课程管理、实验管理、考试管理、论坛管理、系统管理和资源管理。 系统拥有强大的区块链仿真实验环境,支持比特币、以太坊、Fabric主流区块链的实时仿真,支持国密化算法插件,通过在线终端实现对节点的实时操作。实验环境融合了主流区块链智能合约的IDE,支持Go、Solidity的多语言智能合约在线开发、部署、测试、升级等全生命周期管理。   区块链综合实验教学系统作为一个支持自主研发的区块链教学应用系统,在区块链课程实验中添加了自主知识产权联盟链的动态创建链、IDE编辑器,如图10所示。该联盟链是首个完成账本数据层与网络通信层完整国密适配的区块链。   系统在安全性保障方面,系统在交互过程中进行防止重复提交,在系统接口交互中,需要通过RSA加解密验签方式,保证系统交互安全;系统设置了相对应的用户角色,角色不同权限不同,用户权限不会出现权限越界问题;用户账户的数据安全机密,不会出现盗取的情况;系统数据及时进行备份,有对应的应急响应措施解决突发情况。 系统在性能方面,能够至少满足10000用户数,100并发数,并支持用户数扩容;页面响应及加载时间≤2秒,视频课件加载时间≤5秒,实验操作响应时间≤3秒;实验仿真链链上交易的响应时间≤1秒;峰值响应时间≤3秒;且在达到系统性能指标峰值要求的同时,系统处理能力仍留有余量,CPU、内存等系统资源的使用率低于80%。保证系统的长期稳定运行。 6、技术成熟度及应用情况 区块链综合实验教学系统已在工信部完成系统域名备案,可通过网址www.knowonchain.com试用。目前系统设置了密码学与区块链的科普、理论和实践等相关课程,已在国内多所双一流高校推广使用。另外,区块链综合实验教学系统目前申请获得软件著作权。

央行正式公布数字货币专利,人人都能看得懂的区块链

在高科技领域,中国的研究从来没有止步过。 中国人民银行是最早对数字货币进行研究和试验的中央银行,其他主要国家央行也高度重视数字货币的研究。 早在今年三月份的人大记者会上,我们的前央行行长周小川表示: “三年前人民银行就成立了数字货币研究所,数字货币是未来的一个发展方向,未来纸币可能会消失。” 最近,中国人民银行数字货币研究所公布了6项数字货币的专利研究,今天就来看看央行的研究情况。 最热数字货币钱包   具体来看,公布的6项专利分别为: 一种数字货币钱包的登录方法、终端和系统;一种数字货币钱包注销的方法和系统;基于数字货币钱包查询关联账户的方法和系统;一种数字货币兑换方法和系统;一种数字货币钱包的同步方法、终端和系统;数字货币交易信息的查询方法和查询系统。 在今年公布的6项专利中,就有4项关于数字货币钱包的发明,其中各有侧重,集中解决数字钱包登陆、同步、注销、关联账户查询等方面存在的技术缺陷和问题。 在数字资产世界里,跟我们平时所保管资产并不一样,数字钱包是一个密钥 (包含私钥和公钥) 的管理容器。用户使用私钥进行签名交易,从而证明拥有该交易的输出权,其交易信息并不是存储在该钱包内,而是存储在区块链中。 拿我们所熟知的事物来类比一下,钱包地址就是银行卡号,数字货币钱包就是银行卡。 全方位来看数字货币专利 从专利的说明书中,我们可以了解到更多央行的研究情况。 在数字货币钱包登录上,这个过程我们可以理解为登录网上银行。从“一种数字货币钱包的登录方法、终端和系统”发明中,登录共分3步: 1)响应于用户的登录请求,获取并验证用户的认证信息;2)所述认证信息验证通过后,获取并验证待登录的数字货币钱包的合约包;3)所述合约包验证通过后,向用户展示所述数字货币钱包的功能界面。 这种实施方式能够满足数字货币发行机构要求,并与数字货币发行机构系统进行对接;不依赖后台系统;可以基于现有账户体系的用户身份开通数字货币钱包,实现现有金融基础设施和用户的无差异性体验和平滑过渡;方便实现各种不同应用场景的互连互通,有利于数字货币广泛应用。 在数字货币钱包查询关联账户上,这个过程我们可以理解为查询跟自己有关系的联系人,比如收款人或者付款人等等,具体实施分2步: 1)数字货币钱包终端接收用户的关联账户查询指令,并利用钱包私钥对关联账户查询指令进行签名后发送至钱包服务机构;2)钱包服务机构利用证书对已签名的关联账户查询指令进行验证后根据查询参数进行查询以得到关联账户查询结果。 在数字货币交易过程查询上,这个过程可以理解为平时去柜台或者网银登录查询交易记录,具体实施分3步: 1)数字货币钱包终端接收用户的交易信息查询指令,并利用钱包私钥对交易信息查询指令进行签名后发送至钱包服务机构;2)钱包服务机构利用证书对已签名的交易信息查询指令的签名进行验证后发送至数字货币发行登记机构;3)数字货币发行登记机构对已签名的交易信息查询指令进行验证后根据交易信息查询条件进行查询以得到交易信息查询结果。 在数字货币兑换过程上,这个过程可以理解为平时换汇过程,兑换成不同的资产,具体实施分3步: 1)数字货币钱包终端根据取币信息生成取币指令;2)数字货币钱包服务端根据取币指令,将钱包关联账户中对应取币金额的余额资金兑换为待转移金额的数字货币;3)数字货币发行登记端根据取币金额和待转移金额确定实际转移金额,将实际转移金额的数字货币的属主变更为取币用户; 数字货币钱包终端将实际转移金额的数字货币的币串列表存入取币用户钱包标识对应的数字货币钱包。能与数字货币发行登记机构系统对接,并与传统账户体系关联绑定,提供本地化安全保护机制,提高钱包操作和数字货币兑换过程安全性,提高钱包安全保护能力,提供数字货币真实存放和直接转移。 专利申请的集中发布也显示出央行在数字货币领域技术实力,进一步加速了央行发布法定数字货币的进程。 不过这些目前只是处于专利阶段,是一种技术的实现方式,并不意味着央行一定按照以上方式来实现。 央行数字货币研究所所长姚前此前对媒体表示:“央行发行法定数字货币的原型方案已完成两轮修订,未来有望在票据市场等相对封闭的应用场景先行先试,但推出暂无明确时间表。” 小步慢走   在央行带头引导区块链技术应用上,国内多家银行均已试水区块链应用。 传统的四大行也纷纷拿出了自身的区块链应用: 工商银行基于区块链技术完成了金融产品交易平台的原型系统建设;建设银行的区块链系统完成了首笔集团内跨境国际保理业务;农业银行与趣链科技宣布打造基于区块链的涉农互联网电商融资系统“e链贷”,并完成首笔线上订单支付贷款;中国银行上线区块链电子钱包(BOCwallet)的iOS版。 再来看看央行在万亿级别的票据市场上的研究,中国人民银行数字货币研究所副所长狄刚在一篇专栏文章中表示,央行已初步完成一套基于区块链、以智能合约为载体的数字票据基础设施。 每张数字票据,都是一段包含票据业务逻辑的程序代码及对应的票据数据信息,这些运行在区块链上的数字票据拥有独立的生命周期和自维护的业务处理能力,可支持票据承兑、背书转让、贴现、转贴现、兑付等一系列核心业务类型,各种业务规则可通过智能合约编程的方式来实现。 自2016年中国央行宣布探索区块链技术时便开始了这项研究,目的是解决中国市场的支票欺诈问题,而后更在2017年开发出数字票据平台的原型系统。 中国央行的区块链平台使用改良版的“实用拜占庭容错算法”作为预设的共识算法,在用户提交交易后,只需等待3秒便可将交易信息写入区块链,3秒左右的交易延时可以满足票据交易的大部分金融应用场景。 不过在中央高度重视严控金融风险的当下,银行普遍选择谨慎前行,因此区块链应用想要大规模部署在银行还需要很长的路要走。 三年前,当微信支付和支付宝都忙着发红包时候,央行早就嗅到了区块链对未来支付体系的影响,并早早投入研发,足以可见央行的高瞻远瞩。 虽然数字货币目前仍然没有具体推出时间表,但是资产数字化是未来的大势所趋。

区块链轻客户端

在区块链技术的核心构成中,区块链客户端扮演着维系网络完整性和功能性的关键角色。其中,轻客户端作为一种重要类型,使得资源受限的设备也能高效参与区块链生态。 本文将深入探讨轻客户端的工作原理、优势,以及其未来发展的创新趋势。 区块链客户端概述 区块链客户端是连接并参与区块链网络交易传播和验证的软件应用。它们形式多样、分工明确。其中,全节点、存档节点和轻客户端是三种主流类型。 全节点是最标准的客户端类型,存储所有区块链数据并验证网络规则,而存档节点则包含了全节点的所有数据和区块链历史状态的存档。 轻客户端介绍 轻客户端以其独特的功能和特性受到广泛关注。轻客户端也称为 SPV(简化支付验证)客户端,它无需下载整个区块链即可与之交互,非常适合存储和处理能力有限的设备。 轻客户端主要通过下载和验证区块头来运行,区块头是构成区块链的最小单元。它包含了区块的精简信息,如前一区块的哈希值、时间戳和 Merkle Tree Root。Merkle Tree Root 是一种数据结构,记录了区块内所有交易的压缩值。轻客户端验证这些信息,并向全节点请求其它数据(如具体交易详情)。 为了更好地理解这一点,可以将此过程比喻为图书馆:全节点类似于阅读了所有书籍的图书管理员,而轻客户端则像只阅读了摘要的访客,必要时向管理员咨询更多信息。 轻客户端在验证特定交易时,会向网络请求必要数据,包括交易本身和形式为 Merkle 路径的包含证明。通过这种方式,轻客户端可以验证交易的真实性。 虽然轻客户端较为轻量,但其安全性依然很高。它们验证区块头并向可信的全节点请求额外数据,通过这种最小信任的验证过程,即使不存储整个区块链数据,也能安全地与区块链交互。 轻客户端还在促进跨链交互(如跨链桥或侧链)中发挥着关键作用。这种交互使不同的区块链网络能够通信和数据共享,增强了区块链生态系统的整体功能和实用性。 轻客户端的优势 轻客户端为区块链生态系统提供了重要补充,具有众多优势。首先,它们使得资源有限的设备更容易接入区块链网络,需要的存储和计算能力远低于全节点,使得智能手机和浏览器扩展等设备也能参与其中。 其次,轻客户端虽轻量,但在安全性方面并没有妥协。它们通过验证区块头和向可信全节点请求额外数据的方式来维持高安全标准,确保即使不存储完整区块链数据也能安全交互。 轻客户端和跨链交互 轻客户端在促进跨链交互中扮演着至关重要的角色。这些交互,如跨链桥或侧链,允许不同的区块链网络进行通信和数据共享,增强了整个区块链生态系统的功能性和实用性。轻客户端通过对区块头进行安全且高效的验证,使得这些跨链交互成为可能,为更广泛的用户群体提供了访问区块链网络的机会。 可以将这个过程比作一系列岛屿(区块链网络)之间的桥梁,它们通过桥梁共享资源并进行沟通。在这个比喻中,轻客户端就像能够在这些桥梁上自由穿梭的车辆,从一个岛屿(区块链)传递信息到另一个岛屿。 轻客户端的挑战及解决方案 虽然轻客户端带来了许多益处,但它们也面临一些挑战。最显著的挑战之一是数据可用性问题。当轻客户端无法验证网络上是否有其所需的数据时,就会出现数据可用性问题。为了解决这个问题,人们提出了使用纠删码等技术。纠删码允许在部分数据丢失的情况下重建整个数据集,从而确保数据的可用性。 另一个挑战是轻客户端可能会与不诚实的全节点交互。为了减轻这种风险,引入了欺诈证明的机制。这种机制允许轻客户端接收到关于不诚实行为的警报,从而增强其安全性。 总结 总的来说,轻客户端在区块链生态系统中扮演着至关重要的角色。它们不仅使得更多设备能够接入区块链网络,还促进了去中心化和包容性的发展。尽管存在挑战,但持续的研究和开发工作预示着轻客户端将在提升功能和效率方面取得重大进展,成为区块链技术未来不可或缺的一部分。 随着区块链技术的不断演进,轻客户端在塑造区块链技术的未来方面发挥至关重要的作用。通过使资源有限的设备能够参与到区块链网络中,轻客户端正在推动区块链技术的普及,为更加包容和去中心化的数字未来铺平道路。 字节君补充:11 月 1 日,Nervos CKB 主网如期完成重要的软分叉升级,升级后 CKB 主网开始全面支持轻客户端协议。Neuron 钱包已推出新版本 v0.111.1,激活了内置的 CKB 轻客户端协议,可支持钱包切换至 CKB 轻节点主网并从指定的区块高度开始同步。从此,大家再也不用花费十几个小时甚至一两天时间来同步数据了

IEEE TKDE’23: 面向图式区块链的高效连续型事务处理方法FLUID

在基于区块链的新型应用中,节点通过连续型事务来实现一整套应用逻辑。连续型事务处理需要按正确顺序执行,且提交取决于前一个事务确认的结果。然而,传统链式区块链存储模型存在确认延迟高等问题,无法高效支持连续型事务处理。基于有向无环图(Directed Acyclic Graph,DAG)存储模型的图式区块链成为了一个备受关注的解决方案,其并行拓扑结构能显著降低事务的确认延迟,具有支持高效连续型事务处理的潜力。然而,图式区块链仍面临无序的事务执行和存储以及弱事务一致性的问题。为此,提出了首个面向图式区块链的高效连续型事务处理方法FLUID。FLUID的核心创新点包括:1)首次在区块链系统中正式阐明连续型事务的定义,并深入分析了连续型事务处理与区块链存储模型的紧密耦合关系,得出制约区块链技术推广应用的另一种瓶颈;2)设计了一个面向图式区块链的高效可靠连续型事务处理方法FLUID,在DAG账本中引入依赖性跟踪结构并接入部分链式区块链系统能力,使得连续型事务处理在具备低延迟特性的同时,以正确的顺序被提交、执行和存储。 该成果“FLUID: Towards Efficient Continuous Transaction Processing in DAG-based Blockchains”发表在IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering (TKDE) ,属于中国计算机学会CCF A类期刊,是计算机数据工程领域最权威的国际学术期刊之一,每月出版一期,影响因子为8.9,主要关注计算机科学、人工智能、电子工程、计算机工程等领域在知识与数据工程方向的研究。 论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10114601 研究背景与动机 传统的链式区块链中事务以区块为单位进行提交和处理,出块的高延迟导致其在连续型事务处理中存在延迟过高的性能瓶颈。最近的研究从链式区块链存储模型转向图式区块链存储模型,图式区块链显著减少了事务确认的延迟。具体来说,图式区块链中的事务可以直接追加到账本中,而不需要打包成区块,这比链式区块链在支持高效事务处理方面显示出更大的前景。 然而,目前图式区块链在连续型事务处理方面面临几个关键的挑战:1)如何实现连续型事务的顺序和交互属性?在图式区块链中,事务没有全序关系,它们被随机地附加到区块链上;2)如何实现原子属性?即要求系统有一个唯一确定的中间状态记录。中间状态指的是该状态下的事务执行不会改变账本状态,在弱一致性环境下,会导致潜在冲突的事务被提交;3)如何保证账本数据的最终确定性以确保节点之间的一致性?图式区块链低延迟的代价是牺牲一定的事务一致性。为此,我们需要一种面向图式区块链的高效连续型事务处理方法。 核心贡献 我们第一个正式定义和描述了区块链系统中的连续型事务,区别于一般区块链事务,连续型事务是由节点交互提交的多个有明确依赖关系的事务。 我们设计了一种基于依赖跟踪结构的新型图式区块链账本结构,使得连续型事务处理在具备低延迟特性的同时,以正确的顺序被提交、执行和存储。同时,提出了一种解决潜在冲突的冲突解决机制,并设计了一种基于检查点的一致性验证机制,以保证各节点的数据一致性。 我们实现并评估了FLUID,与目前最先进的图式区块链OHIE进行了连续型事务处理性能对比,实验结果表明了FLUID在连续型事务处理方面的可行性和高效性。 设计与实现 为了应对前文中的挑战,我们设计了面向图式区块链的高效连续型事务处理方法FLUID,其主要包含三部分核心设计:1)基于依赖跟踪结构的新型图式区块链账本结构,允许复杂应用中的连续型事务根据依赖性进行交互式的顺序处理,同时,基于事务依赖跟踪结构,中间状态的事务不需要被系统直接确认,避免了过早提交潜在冲突的事务;2)基于可信共识组的冲突事务解决机制,FLUID能够基于可信共识组进行事务提交监听,并在事务提交前丢弃冲突的事务;3)基于检查点的连续型事务一致性验证方法,FLUID能够对账本数据进行确定性共识,从而避免由事务数据不一致导致的潜在连续型事务冲突。 图1 数据交易场景中的连续型事务 我们基于一个数据交易场景中的连续事务处理过程来介绍FLUID的设计,图1展示了这个数据交易过程,其中TX1~TX3是由买方和卖方交互提交的连续型事务。在买方确认交易前,用户余额并不发生改变,这意味着,在TX3被执行之前,TX1和TX2都是中间状态事务。 图2 基于依赖跟踪结构的图式区块链账本结构 图2展示了基于依赖跟踪结构的新型图式区块链账本结构,其顶点由一次应用逻辑处理中全部的连续型事务组成,其中连续型事务被依赖跟踪信息强制连接在一起。它是一个逻辑层面的顶点,可能包含多个事务,区别于现有图式区块链中的单一事务,如上述数据交易过程中的TX1~TX3。FLUID中有两种类型的边,一种是连接连续型事务的边。另一种是连接DAG账本顶点的边。连续型事务的边是确定的,它们代表连续型事务之间的依赖关系。DAG账本顶点之间的边是由节点在提交新的事务时,随机选择两个顶点来验证批准时产生的。该结构确保了连续型事务按照依赖顺序提交和执行,同时延迟了中间状态事务在账本中的最终确认时机,避免了事务冲突的发生。 图3 基于可信共识组的冲突事务解决过程 依赖跟踪结构解决了交互处理过程中潜在的中间状态冲突,因为它避免了对中间状态的事务的立即验证。然而,仍然有可能在事务的初始提交阶段发生冲突,从而破坏连续型事务的原子性,如一个余额为10的用户提交了两个开销为10的购买请求。 为此,我们设计了一种基于可信共识组的冲突事务解决机制,利用部分链式区块链系统能力选取部分可信矿工节点在事务提交阶段进行交易监听并解决潜在事务冲突。图3展示了该过程,其中NV1~NVm是基于链式区块链系统中的DPoS算法经过投票选举得到的轮换矿工组。由发起的事务不会立即广播到网络,而是被可信共识组监听,验证新发起事务的有效性,并提交有效的事务。 图4 基于检查点机制的事务一致性验证过程 在保证了连续型事务处理能力之后,我们还需要解决图式区块链系统弱数据一致性的问题。我们设计了一种校验和机制来提取某一时刻DAG账本的事务信息,并利用链式区块链系统的确定性共识能力对其进行一致性校验。每个DAG顶点都有一个唯一的校验和信息,该校验和包含了该顶点及其前序路径上的信息,节点基于校验和可以快速地校验两份DAG账本数据在某个顶点及其前序路径上的数据是否一致。图4展示了基于检查点机制的事务一致性验证过程,我们使矿工以固定的频率进行系统范围的数据一致性验证,矿工将收集当前未被连接的DAG顶点的校验和,将他们打包成检查点提交到可信矿工组的节点上进行PBFT共识,矿工节点将基于本地校验和与检查点中的校验和信息来验证历史数据的一致性。 性能评估 我们将FLUID与链式区块链EOS(基于PBFT和DPOS的公链系统)和主流的图式区块链OHIE进行了全面的对比。评测根据随机产生的交易请求和响应来模拟节点之间的交易。工作负载的大小为10K交易量,请求字段的平均大小为457B,响应字段的平均大小为680B。评测中根据脚本参数不间断地向系统的网络接口提交数据交易请求,为了使测试条件标准化,测评过程利用相同的工作负载来测试两个基线系统。评测使用一个简单的数据交互过程来模拟数据交易流程:买方向系统提交交易请求,卖方根据交易请求返回签名后的数据包,最后由买方确认交易。 图5 整体性能表现 我们首先针对FLUID和基线系统在连续型事务处理过程中的整体性能表现进行了评估,图5展示了FLUID和基线系统在处理连续型事务时的系统吞吐量和延迟。与基线系统相比,FLUID能够实现超过1.5倍的吞吐量改进和降低两个数量级的延迟。这是因为FLUID避免了区块的打包开销。然而,FLUID的一些关键设计也不可避免地造成了一些性能上的妥协。 图6 连续型事务提交延迟 我们测量了FLUID和基线系统在处理不同交易量的连续型事务时的提交延迟表现。在基线系统EOS中,如6所示,当每秒提交1000个交易时,EOS的连续型事务提交延迟超过5s,是OHIE的1.7倍,是FLUID的7倍。 图7 依赖跟踪结构和冲突解决机制对性能的影响 进一步的,我们评估了依赖跟踪结构和基于可信共识组的冲突事务解决机制对系统吞吐量的影响。对于相同的数据量,FLUID的吞吐量几乎等于只禁用依赖跟踪结构的系统。这表明依赖跟踪结构的引入并没有对系统的吞吐量产生重大影响。这是因为依赖跟踪结构并没有改变DAG区块链系统的基本交易处理,而只是对交易之间的关系施加了限制。此外,可以看出,与FLUID相比,没有基于可信共识组的冲突解决机制的系统有1.8倍的吞吐量提升。基于可信共识组的冲突解决机制限制了吞吐量的表现。这是因为交易在提交时需要由一个可信的共识组进行验证。尽管验证单个交易的开销很小,但随着交易量的增加,由于拥堵导致的整体性能下降是不可避免的。 […]

区块链农产品溯源有哪些好处?

食有源,心方安。食品安全一直是大众关心的热点问题。 农产品质量安全更是老百姓菜篮子工程的重中之重! 政府对于农产品的质量安全监管更是十分重视,多次下发文件积极推动农产品质量安全监管。   传统农产品溯源行业现状及痛点有哪些呢? 01数字化水平低 传统农业生产商普遍没有数字化服务,供应链各环节数据不完善,产品关键信息真实性无法保证等境况,产业优化没有可靠数据支撑。 02信息不对称 供应链上下游参与方信息繁多、大部分需要人工收集,且各方信息独立存储互相孤立,无法及时共享数据。 03供应链效率低 供应链上下游存在大量的交互和协作信息不透明、不流畅导致各参与主体难以准确了解相关事项的状况及存在的问题,从而影响供应链的效率。 04行业缺乏监管 大部分农业生产规模小,而且位置分散,政府监管执行难度较高,导致产品质量参差不齐。 区块链农产品溯源有哪些好处? 对消费者而言,农产品溯源,就是不仅能让消费者看到产品的尺寸、外观,还能通过溯源看到农产品从品种选择,到播种、收获、加工、包装、销售等一系列的生产过程。能使消费者放心。 而且,利用区块链的不可篡改性,可以防止产品被篡改,让产品更加放心。 其次对于生产家,要建立农产品种殖、生产、流通的追溯信息库;加强标准体系;对各个环节进行全过程的监控管理;进行追溯信息的综合分析利用;提供追溯作业平台;通过网络、客户端等渠道提供综合信息服务等。 农产品可溯源就是农产品第二张脸,消费者通过农产品溯源码了解农产品生产、成长、运输、加工过程中一切信息,从而提高农产品购买率。 因此,对于农产品生产企业而言,无论是从消费者、国家监管或者企业自身来说,实现自身产品的信息可追溯,都是农产品企业发展的必经之路,也是整个农产品市场的最终导向。 免责声明:公链联盟作为开放的资讯分享平台,所提供的所有资讯仅代表作者个人观点,与公链联盟平台立场无关,且不构成任何投资理财建议。

从Luke Dashjr方案解析到对区块链本质的思考

·Ordinals协议是⼀个为聪(SATS,⽐特币最⼩单位)编号的系统,或者说是以比特币UTXO作为数据存储媒介的衍生协议,本质是“染色币”那套; ·Luke Dashjr更多想解决BRC-20和Ordinals给比特币主网带来“垃圾数据”的问题,是想减轻比特币身上的包袱,保证其简洁性和去中心化,并非对BRC-20本身的绝对否定; ·单从Luke的方案看,只要有一个矿池愿意打包Ordinals和BRC-20交易数据,两者就能够在比特币网络存活,只是UX会明显变差(BRC-20交易待处理延时会变长);但这也昭示了比特币Layer2的潜力与机遇; ·如果“美元替代品”“Code is Law”之类的乌托邦口号可以在时间推移中被不断证伪,那么比特币和区块链的存在意义又是什么?它真正能解决的问题到底是什么? 近期,比特币社区元老Luke Dashjr针对BRC-20的激进言论引发了无数人的讨论。Luke认为,BRC-20和铭文协议绕过了比特币区块对数据大小的限制,强行往区块内塞进了大量”垃圾数据”,这种做法会给节点造成不必要的负担,因为这会增加节点在网速带宽和存储能力上的开销,如果这种情况长期延续下去,会不断降低比特币网络的去中心化程度,最终瓦解这个“最去中心化的blockchain生态”那赖以维系的优良传统。 其实Luke的担心并不是空穴来风。在今年2月1日,比特币网络内出现了其“有史以来最大的区块”,大小为3.96MB,只因为这个区块内包含了一个名为Taproot Wizards 的NFT。这种现象在当时便被Luke Dashjr 等人认定,会使得比特币的区块大小居高不下,进而提高全节点的硬件设备要求,而去中心化的重要一环恰恰在于降低用户的节点运行成本。如果未来的比特币变得像Solana和Sui一样,人们只能把节点运行在第三方机房里,这未尝不是比特币社区乃至整个Web3的悲哀。 在增加节点带宽/存储开销并削弱去中心化的同时,大区块本身也会对安全性造成影响,因为区块越大,在网络内传播的速度越慢,节点的数据一致性越差,孤块率和账本分叉率越高,此前Conflux团队曾多次强调过这一点,而以太坊基金会也一直在评估EIP-4844上线后,区块尺寸变大对安全性的影响,这种事情必然会“牵一发动全身”。 抛开BRC-20和Ordinals对比特币网络底层安全与去中心化的负面影响,把衍生资产套在比特币UTXO内的“套娃”做法,也是新的风险所在,这本质是把衍生资产自己需要解决的安全问题,直接转嫁给比特币网络去承担,如果这些衍生品的总价值超过保证比特币网络安全所需的资产/算力价值,就可能出现“头重脚轻,上层过重”的问题,而这个风险点在POS以太坊身上已经表现的越来越露骨。此前”技术圈名人“响马在访谈中,也表达了对这个问题的担忧。 但有趣的是,Luke虽然在部分言论中对BRC-20和各种铭文表达了消极态度,并表示如果新版的节点客户端代码发布并被广泛采用,届时BRC-20和Ordinals可能消失,但当其他人指出可以把比特币Layer2作为BRC-20新的归宿,以避免对比特币主网造成负担时,Luke肯定了这种看法,并没有对BRC-20进行“意识形态”上的绝对否定。后来Luke本人更是直言:不是非要铲除所有铭文,才能给比特币网络带来益处。 归根结底,Luke不满之处似乎在于,各种衍生产物引发的数据膨胀给比特币主网带来的风险,而不是对这些衍生品本身“赶尽杀绝”,更多是想把Ordinals这类“不速之客”驱逐到比特币主网之外的设施上,这恰恰给比特币Layer2本身带来了机遇。但Luke的激进做法本身也引发了许多人的争议,他的行为不但涉及到比特币生态话语权的纠纷,也反映出了BTC与ETH在产品设计哲学上的本质不同——多年前Vitalik曾在类似的事情上与Luke等人意见相左,间接导致前者决自己做一条链。 下文中,我们将对Ordinals协议与Luke的解决方案进行技术面的解析,并对Luke为代表的“中本聪主义者”与BRC-20玩家为代表的“投机客”各自的问题展开简要阐述。如果Web3并不像某些人所说的那般宏大美好,那么它的价值究竟是什么? 简析Ordinals协议的原理 单从技术的角度去看,Ordinals协议是⼀个为聪(SATS,⽐特币最⼩单位)编号的系统,或者说是以比特币UTXO作为存储媒介的衍生协议。 Ordinals为每个聪赋予⼀个序号,再附加上额外的数据(⽂本、图⽚、代码等),使每个聪都变成独一无二的NFT,这个过程称之为“铭刻”。 BRC-20 在Ordinals的基础上,⼜推出了类似ERC-20同质化代币的发⾏⽅法。但BTC脚本并不图灵完备,⽆法实现以太坊那样复杂的智能合约系统。以最简单的transfer功能为例,基于Ordinals协议的衍生资产需要在脚本中写⼊如下内容:  可以看到这是⼀个纯⽂本的交互,⽐特币⽹络本身对BRC-20的交易内容不进⾏任何运算和状态结算。⽤户看到的BRC-20转账成功等消息,都是那些认同Ordinals协议的节点自己将BTC链上的原始脚本解析+计算后,得到的最终结果。 如果你只有100个ORDI,但在transfer的时候数量写成10000个,也是可以发送这笔交易⾄⽐特币⽹络的,但相关节点和浏览器并不会将其解析为⼀笔有效的转账。  所以Ordinals本质上只是将⽐特币⽹络当做永存数据且不可更改的⽹盘,链上只铭刻了元数据、操作声明等,但所有操作的运算和状态结算,全部都位于链下的数据索引⽹站的服务器中。这种思路和Arweave生态的项目EverPay几乎如出一辙。 综合来看,Ordinals有下列问题: 没有统⼀共识的状态运算层。不同钱包、浏览器等解析出的数据并不一定相同,此前曾多次发生用户资产在不同钱包上有不同显示结果的现象。 依赖中⼼化的Indexer基础设施。以区块链的标准来看,这种应⽤对安全性是没有严格要求且不可靠的。 使⽤场景狭窄。在以太坊中⼀系列复杂的DeFi活动都不可能基于简单的Ordinals协议完成,甚⾄⽬前的Ordinals交易只能通过挂单来完成,⽽⾮采用流⾏的AMM。所以,Ordinals这类产物似乎在以太坊上实现会更好。 4. ⽹络污染。Ordinals对聪的操作形式,如数千名⽤户在短时间内只操作$0.1的价值却⽀付$10的转账费⽤,在BTC原教旨主义者眼中⾮常类似粉尘攻击,在这些⽤户或开发者眼中,BTC主要是⽤于储值和转账,⽽Ordinals活动严重⼲扰了正常的⽹络运转。 5.增加了⽤户的使⽤成本。各种铭文抬高了比特币主网的手续费,对其他用户造成了影响,而且BRC-20和Ordinals引入的新基础设施需要⽤户理解和使⽤新钱包、新⼯具等。 Luke的解决思路 面对BRC-20和Ordinals问题,Luke并没有直接修改共识层,⽽是通过修改Spam Filter(policy)模块,使节点在收到P2P广播消息时,直接拒收Ordinals交易。在policy中,有多个isStandard()系列函数来检查交易的各个⽅⾯是否符合标准,如果不符合,则节点收到的这笔交易很快就会被抛弃。 换句话说,Ordinals最终可以上链,但大多数节点不会把这样的数据放进交易池里,这会延长Ordinals数据传递给 愿意将其打包上链的矿池 的延时。但如果有矿池广播了一个包含BRC-20交易的区块,节点们还是会认可。

2023-2024年区块链技术发展大趋势

一、政策数量爆发增长,政策内容覆盖全面 一是区块链作为“十四五 ”新经济发展时期的重要基础设施, 在各领域全面开花,涵盖区块链技术的政策数量爆发式增长。根据赛迪区块链研究院统计,截至2022年底,各部委及各地方政府在内出台的区块链相关政策数量已有千余项。一方面,国家及各部委统筹区块链在农业、商贸、交通、旅游、政务、教育、金融等各领域规划和路线图,仅2022年发布的区块链相关政策已有69项,同比增长8%,旨在通过区块链技术加速数据要素流通, 提升数据价值,加快推动各行各业新业态新模式,为构建全国统一大市场提供有力支撑。 2020 年—2022 年国家及各部委区块链相关政策数量 另一方面,各地方政府持续强化区块链在数字经济与实体经济融合、公共服务治理、保障改善民生、金融科技服务等重点方向应用场景布局和探索。据不完全统计,包括北京、上海、成都、重庆、西安、青岛、昆明、无锡、赣州、湖州等在内一二三线城市发布的区块链相关政策已超1200项,旨在以区块链技术为基础,加快政务服务、社会治理、智慧城市、智能制造等方面数字化升级,打造高效便捷数字化政府,构建数字经济创新发展标杆城市。 截止2022年底各地方政府区块链相关政策数量(不完全统计) 二是区块链专项政策持续出台,扶持领域更加细化,专项资金力度加大。一方面,国家部委以身作则,加快区块链在交通、司法领域数字化建设,提升数字化服务水平。2022年5月,交通运输部发布《基于区块链的进口干散货进出港业务电子平台建设指南》,强调要推动区块链技术与交通行业深度融合发展,推进基于区块链技术的全球航运服务网络建设,推动在进口干散货运输中的应用,深入推进数据共享和业务协同。同月,最高人民法院发布《最高人民法院关于加强区块链司法应用的意见》,提出要充分发挥区块链在促进司法公信、服务社会治理、防范化解风险、推动高质量发展等方面的作用,全面深化智慧法院建设,推进审判体系和审判能力现代化,创造更高水平的数字正义。 另一方面,各地方政府一是细化区块链技术创新应用,深入推进区块链应用推广工作。2022年3月,江苏省印发《江苏省区块链应用推广行动计划(2021—2023年)》,旨在通过打造区块链技术应用系统、培育区块链知名企业和产品、探索区块链应用服务和监管治理新模式新机制等途径争创全国区块链创新发展示范区。此外,北京市、常州市等城市围绕不动产登记、电子劳动合同的细化领域,充分发挥区块链信息技术的驱动引擎作用,提升企业办事效率,优化城市营商环境。二是加大区块链资金扶持,培育区块链产业应用市场,推动区块链服务主体做大做强。如2022年8月,昆明市发布的《云南省人民政府办公厅关于印发云南省支持区块链产业发展若干措施的通知》中提到对企业年度区块链营业收入(不含政府奖补)首次突破500万元、2000万元、5000万元的,分别给予6%、8%、10%的奖励,以此加大招商引资力度。三是部分城市积极落实国家区块链创新应用试点,扎实推进试点工作。2022年7月,滁州市发布《滁州市“区块链+民政”创新应用试点工作方案》,将聚焦保障和改善民生,加快区块链信息基础设施建设,构建滁州市民政联盟链,积极探索区块链技术在民政领域的运用,全面提升民政信息化建设水平,为实现民政高质量发展提供支撑。 三是与区块链相关的元宇宙创新发展政策争相推出,前瞻布局数字经济新机遇。自2021年元宇宙概念火爆以来,我国国务院办公厅,主抓产业发展的工业和信息化部等部门在多个规划、多次会议中提及元宇宙相关行业发展,旨在紧抓技术发展前沿,推进数字经济发展。2022年1月,国务院在《“十四五”数字经济发展规划》中强调,要深化人工智能、虚拟现实、8K高清视频等技术融合,拓展社交、购物、娱乐、展览等领域应用,这些都是元宇宙涵盖范围之内。在元宇宙相关产业的加持下,我国数字经济发展将更快一步,覆盖范围也更加广阔。2022年11月,工信部工业文化发展中心牵头成立工业元宇宙协同发展组织,并发布《工业元宇宙创新发展三年行动计划(2022-2025)》,表示将通过元宇宙创新发展,助力制造强国建设、数字中国建设。 同时,各地方政府陆续出台元宇宙专项政策,抢先布局数字经济新赛道,2022 年是中国元宇宙政策的开启年,多地政府更加意识到元宇宙在新的技术革新和产业变革中的重要作用,因地制宜制定推动当地元宇宙产业发展的专项政策。 四是区块链监管开始注重平台经济、城市建设高质量、高水平化发展。2022年1月,国家发展改革委等部门发布《关于推动平台经济规范健康持续发展的若干意见》,其中提到要加强区块链平台技术创新,完善平台经济领域监管规则体系,推动协同治理。2022年8月,中国银保监会发布《关于银行业保险业支持城市建设和治理的指导意见》,提出鼓励银行保险机构合理应用区块链等新兴技术,提升城市金融服务能力和风险管控水平,更好推动城市智慧化水平建设。 二、标准制定加速推进,体系规范持续完善 一是区块链技术规范标准及区块链在供应链、能源等领域应用国际标准积极制定。2022年,我国积极参与区块链技术和区块链应用国际标准,提升区块链发展国际话语权。一方面,分布式技术、智能合约标准研究不断加大,为智能合约应用的功能、性能、安全提供指引。2022年11月,由蚂蚁链和中国信通院联合立项的《分布式账本系统智能合约生命周期管理要求》《基于分布式账本技术的授权服务应用指南》获得国际电信联盟立项, 旨在为用户、开发者、服务提供商、审计方等提供高效、稳定、安全的开发环境,加强身份信息及隐私保护,促进区块链应用推广。 另一方面,区块链在供应链金融、数字藏品、绿电消费等领域应用标准加快研制。2022年4月,IEEE 计算机协会区块链和分布式记账标准委员会发布《基于区块链的供应链金融标准》,对基于区块链的供应链金融通用框架、角色模型、典型业务流程、技术要求、安全要求等方面进行定义,有助于提升企业自身的供应链金融系统标准化水平,以标准促协同,助力产业数字化升级。2022年12月,由北京电力交易中心有限公司联合国网数字科技控股有限公司等单位编制的《基于区块链的绿电消费信息溯源参考架构》获得国际电信联盟立项通过,为国际国内区块链在绿电消费信息溯源领域应用、绿电绿证方案提供指引,有助于提升我国在绿色低碳领域的国际规则制定权和话语权。 二是区块链国家标准进展不断。2021年《信息技术 区块链和分布式记账技术 存证应用指南》《信息技术 区块链应用服务中间件 参考架构》《信息技术 区块链和分布式记账技术 系统测试要求》等起草的区块链技术标准于 2022年已经征求意见,有望对区块链技术在存证应用、系统部署、应用接入等方面提供显著帮助,加强区块链系统安全性能,促进各领域区块链业务实际需求。同时,国家继续加大区块链在实体经济应用标准研制,如《信息技术 区块链和分布式记账技术 物流追踪服务应用指南》将为物流行业数据保护、监管合规等提供规范,深入区块链与实体经济融合,探索数字经济发展新模式。 三是地方标准加快制定。2022年,各地方政府及企事业单位加快区块链在自身优势领域标准研制,助力提高地方技术应用品牌和竞争能力。如北京市作为全国做政治、文化、国际交往、科技创新等中心,在实现“互联网+政务”,建设数字政府方面 处于领先地位。在政务服务领域,北京市已落地百余个应用场景,在促进数据共享、业务协同等方面成效显著,为城市发展提供良好的营商环境。2022年,北京市深入政务服务,打造全国首个超大城市区块链基础设施“目录链”。同时,北京市经济和信息化局、大数据中心联合中国科学院计算技术研究所、北京航空航天大学、北京工业大学、中国科学院自动化研究所、北京微芯区块链与边缘计算研究院华为技术有限公司等多个校企,发布《目录区块链技术规范》,旨在以“目录链”为核心,进一步促进“目录链”上政务和社会数据安全的有序流通,构建数据要素可信流通、治理体系高效协同的“北京模式 ”。云南省作为东南亚地区 重要的贸易赛道,2022 年发布《区块链跨境贸易服务应用指南》,旨在进一步引导云南跨境贸易规范、健康、有序发展,打造中国跨境贸易高质量品牌。 四是团体标准成果显著。在中央网信办、工信部等多部门的推动下,2022年是区块链应用推广元年。为促进区块链技术在各应用领域的健康、有序发展,企事业单位、高校等社会各界团体加快区块链技术和行业应用标准制定。根据赛迪区块链研究院统计,2022 年颁布的区块链团体标准超 40 余项,涵盖电商、农产品溯源、支付交易、工业、政务服务、能源、医疗、物流等多个领域。同时,随着元宇宙的概念不断深入,基于区块链的元宇宙相关标准也在不断研制中,力促新业态新模式规范发展。 三、技术研究实力不断增强,推动解决方案更新迭代 一是以高校为主的区块链团队实力不断增强,区块链人才培养持续输出。一方面,根据赛迪区块链研究院统计,截至2022年底,由高校主导的区块链实验室、创新中心、孵化基地等数量已有41家。且以高校为主导的技术不断创新,如北京邮电大学提出的一种基于区块链的数据受控流转方法,可在不可信网络环境下建立数据流转联盟链,设立可信第三方、数据上传区和下载区,执行数据通过加密上传的智能合约,设置不同用户间的访问 控制结构树,对流转数据加密并将其上传至数据流转中台,在执行密钥生成的智能合约时,可信第三方根据数据接收者的身份属性,动态生成资源访问密钥,最后执行数据解密获取的智能合约,数据接收者利用资源访问密钥进行解密获得流转数据明文,并通过链上链下数据摘要对比,验证流转数据的真实性。这种方法即可确保数据来源可信,也可控制数据流动范围。 另一方面,目前,区块链复合型、创新型人才问题依旧突出,高校是解决人才培养的重要途径。根据赛迪区块链研究院统计,截至2022年底,我国已有超 60 家高校开设区块链专业或课程,其中2022年新增8所。如三亚学院开设《区块链工程》课程,旨在贯彻当前“新基建”战略,布局“新工科”建设,为培养掌握区块链技术基本理论和区块链项目开发方法,具有区块链系统设计与实现能力、区块链项目管理与实施能力的人才提供输出途径。打造具备较强团队协作、沟通表达和信息搜索分析职业素质,在区块链项目系统设计开发、区块链项目管理、区块链系统服务等领域发挥作用的复合应用型专业技术人才。 二是以企业为主的区块链技术研发不断深入,解决方案更新迭代。一方面,截至2022年底,由企业主导的区块链实验室、创新中心、孵化基地等数量已超60家。如国家电网提出的基于区块链的近零碳排放园区的能源交易系统,可为包括园区区域链和能源供应区块链提供基于蚁群算法共识构建的跨链交互模型进行能源交易数据功能,实现园区区域链与能源供应区块链的跨链交互,提高了跨链交互效率,实现园区区块碳减排管理的智能化、 自动化管理。 另一方面,以企业为主的区块链专利申请数量和公开数量遥遥领先。根据赛迪区块链研究院统计,截至2022年底,我国区块链专利申请量和公开量均已超6万项,其中申请量2022年约7800余项,公开量约16000余项,且均位居全球第一。 从应用方面来看,区块链专利涉及了数据存储、金融支付、信息检索、商贸服务、电子标签、数字资产等领域。从技术方面来看,区块链专利主要涉及共识算法、验证机制、跨链技术、数据安全等方面。从专利申请主体来看,截至2022年底,包括高校、企业、个人在内的申请主体已有近5000个,其中以企业最为突出,是区块链专利方案贡献的中坚力量。2022 年专利申请排名前十的企业依旧以科技型和金融类公司为主。 2022 年我国区块链专利公开量排名前十企业 三是多方合作共促技术集成创新。从合作角度来看,企业与高校合作是共同推动区块链技术创新的重要途径。高校是基础理论知识的策源地,而企业是技术实践应用的试验田,校企合作已经成为区块链基础设施建设、平台创新、场景应用等发展的重要支撑。根据赛迪区块链研究院的统计,截至 2022年底,已有近30家在国家、省市等为主要牵头单位,多个企业和高校共同合作的研究机构成立,其中不乏清华大学、北京邮电大学、上海交通大学、深圳大学等全国知名高校。同时,在专利申请方面,企业与高校、企业与企业之间不断加深合作,共同探索区块链技术创新,为区块链产业发展提供内容和场景服务。 […]

区块链部署重大胜利:美国国会委员会一致通过相关法案

美国国会能源和商业委员会(USCC)最近一致通过了《2023年部署美国区块链法案》,这是美国国会在拥抱区块链技术方面迈出的重要一步。该法案最终以46-0的多票数通过,也是USCC处理了44项立法综合会议的一部分。 该法案的主要目的是授予商务部长采取必要或适当行动的权力,促进美国在新兴技术领域的竞争力。 根据该法案,商务部长将承担总统首席顾问的重要角色,就应用程序、通证和通证化相关的各个方面提供政策指导。 《2023年部署美国区块链法案》包含了几项关键条款,旨在推动区块链技术在美国的应用和竞争力。 其中一项重要条款涉及在商务部长的指导下建立 “最佳路径”。需要制定和实施指导方针,以协助各部门(包括私营部门、公共部门和公私合作伙伴关系)有效部署分布式账本技术(DLT),从而增强其能力和相关应用。 该立法的另一个重要方面是赋予商务部长制定政策和提出建议的职责。这些政策涉及许多重要问题,如去中心化身份、网络安全、密钥存储、人工智能、减少欺诈、监管合规、电子商务、医疗保健应用和供应链弹性。 以上政策提出的主要目标是应对与数字签名技术及其应用相关的风险和挑战,确保为区块链技术使用提供一个“稳健、安全”的环境。立法大力强调支持区块链技术、应用程序、通证和通证化的稳定、维护、改进和安全。 同时该立法旨在通过提高生态系统的稳定性,加强美国在利用区块链技术推动创新和经济增长方面的领导地位。 该立法也促进了联邦机构之间的协调,以推动意见无缝采用和实施。通过鼓励合作和信息共享,联邦机构可以有效地部署DLT及相关应用。 值得注意的是,该立法还深入研究了联邦机构如何从利用区块链技术中获益,并确定了保护关键基础设施的潜在安全措施。   最终,该立法制定了区块链部署计划,以加强美国在该技术领域的领导地位。该计划旨在支持DLT、应用程序、通证和通证化的部署和利用。 《美国区块链部署法案》的通过标志着美国在促进区块链技术应用方面迈出了重要一步。 该法案提供了明确的立法框架,促进了美国在这一快速发展领域的竞争力,是美国在全球区块链生态系统中扮演重要角色的关键。

中国信通院发布《区块链白皮书(2023年)》

过去一年,全球主要国家和地区正加快基于区块链的下一代互联网(Web3.0)战略布局,持续探索新场景新业态,带动区块链技术、应用和产业迎来新发展机遇。区块链通过与相关信息技术的融合应用,正成为促进实体经济提质增效和数字经济创新发展的重要数字基础设施,助力构建以数据为关键要素的数字经济,在新一轮科技革命和产业变革中迸发勃勃生机。   2023年12月7日,中国信息通信研究院(简称“中国信通院”)在“2023年Web3.0创新大赛暨颁奖典礼”上发布了《区块链白皮书(2023年)》并对白皮书进行了深度解读。   白皮书在之前基础上,重点融入了“2023年区块链生态及产业发展情况调研”相关结果分析,并系统梳理了2023年国内外区块链技术、应用创新热点,以及产业生态发展新动态,特别是在全球Web3.0快速推进、数据要素价值加快释放的背景下,展望我国区块链技术应用和产业发展新趋势。   白皮书核心观点 1. 区块链技术面向高扩展、高性能和高安全持续演进。当前,区块链技术沿公有链和联盟链两大技术路线分别演进,公有链聚焦高性能、高扩展性和高安全性强化技术创新,联盟链则面向自主化、广域化、规模化应用实现持续优化。当前融合二者优势的开放联盟链也迎来快速发展,有望成为Web3.0时代数据价值释放和协作共享的技术底座。 2. 区块链技术与公共服务、实体经济等领域深度融合。全球区块链应用范围从金融领域逐步向外延展,在实体经济、政务服务、公共服务、数字原生等领域加速落地,场景创新、模式创新层出不穷,行业生态逐步完善。此外,数字资产应用拓展了要素的发展边界,数字身份已成为数字世界的重要入口,区块链通过独特的机制正在成为促进数据要素供给流通与价值释放的重要基础设施,为构建Web3.0应用生态提供有力支撑。 3. 多国政府积极布局Web3.0产业发展。全球多个国家和地区政府正在积极布局Web3.0发展,着力提升区块链治理及监管能力,沿不同路径持续推进区块链基础设施建设。我国区块链产业布局更加全面、协作更加紧密,标准体系日益完善,区块链基础设施建设初见成效,国产自主生态正稳步发展壮大。 4. 全球加快优化区块链监管治理体系。全球范围内多个国家和地区正加快推动区块链监管治理体系优化,探索基于区块链的Web3.0、数字资产等发展路径。我国地方政府积极开展相关布局,以政策扶持、机制创新等方式促进产业发展与监管合规同步推进,为数字经济发展提供新路径和新模式 白皮书目录 一、全球区块链总体发展概述 (一) 全球区块链产业增速放缓,国际标准稳步推进 (二) 基础设施建设规模初显,助推跨领域应用创新 (三) Web3.0发展前景广阔,产业发力生态建设 二、我国区块链总体发展概述 (一) 我国区块链产业格局稳定,标准体系持续完善 (二) 城市级基础设施加快推进,服务区域生态共建 (三) 多地政府积极布局Web3.0,产品出海步伐加快 三、区块链技术发展态势 (一) 公有链技术聚焦可扩展性提升,可验证计算研发活跃 (二) 联盟链技术面向应用深度优化,国产产品生态稳步壮大 (三) 开放联盟链成技术发展新方向,面向区域行业加速渗透 四、区块链应用发展态势 (一) 公共服务应用打通数据堵点,助推数据价值释放 (二) 实体经济应用促进产业协同,推动数实融合发展 (三) 数字资产应用拓展要素边界,赋能多方价值互联 (四) 数字身份应用支撑信任传递,夯实数字空间基石 五、区块链监管体系发展态势 (一) 全球多地加强数字资产监管,审慎发展态度明显 (二) 我国技术监管兼顾发展安全,监管举措逐步细化 (三) 技术创新驱动监管优化升级,助力拓展应用边界 六、我国区块链发展面临的挑战与展望 (一) […]

区块链:改变游戏规则

随着 NFT 和游戏内货币的兴起,基于区块链的游戏领域正在迅速扩张。它的增长可以看作是货币化战略和商业模式数十年迭代的延续。   过去几年,全球对视频游戏和不可替代代币 (NFT) 兴趣的增加起到了很大的推动作用。在全球范围内,视频游戏玩家的数量正在迅速接近 30 亿,预计未来几年的复合年增长率 (CAGR) 将达到 5-7%。与此同时,NFT 销售额在 2021 年首次超过 150 亿美元。事实上,在区块链游戏中发现的 NFT 的二次销售额占 NFT 总销售额的 20%——数十款较小的游戏持续产生数千万或数亿美元的销售额。美元的收入。 最后,虽然元宇宙仍然含糊不清,但很明显,游戏尤其在虚拟世界中占有重要地位。虚拟世界游戏,如 Decentraland 和 The Sandbox,已产生近 5 亿美元的 NFT 累计销售额(虚拟土地和游戏内资产)。2021 年,虚拟世界 NFT 销售额增长最快,交易量超过 3.2 亿美元。随着对元宇宙的全球理解进一步背景化,这种新数字体验的某些部分可能会利用区块链作为基础设施的核心部分——随着区块链基础设施不断扩展以满足开发人员和消费者的需求,这种情况更有可能发生. 本报告将深入探讨所有三个类别的增长:全球游戏、NFT 市场和区块链游戏。尽管该行业仍处于起步阶段,但了解这些趋势将有助于深入了解游戏的未来。 区块链游戏简介 就像它的虚构人物一样,游戏业务也在不断发展。该行业处于颠覆的边缘,它历来发现创新并使其适应不断变化的需求。 以游戏商业模式的演变为例。第一款主流游戏采用付费游戏系统。我们记得这些游戏主要是商场中的街机或电脑中的 CD 光盘,或者后来直接下载到机器上。付费游戏的优势很简单:只需支付一次;一直玩下去。 在付费游戏之后,出现了游戏的免费增值模式。在这个时代,游戏玩家不再需要付费才能开始玩游戏。相反,公司的收入来自玩家为解锁游戏的其他组件而付费,或者更常见的是,来自游戏内购买的销售,如扩展包、平台订阅和角色化妆品。对于许多人来说,免费增值游戏降低了游戏的准入门槛,而转向免费增值游戏有助于增加全球游戏玩家的数量。 这将我们带到了今天,游戏下一场货币化革命的开端指日可待:区块链游戏。区块链游戏行业已经赢得了其他名称,例如 GameFi 或游戏赚钱,这表明了这个游戏时代的新货币化模式。区块链游戏通常包含不可替代的代币 (NFT) 或其他形式的代币化资产,作为可在区块链促进的市场上交易加密货币或法定货币的游戏内内容。因此,这种核心货币化策略以销售代币化资产和随后的特许权使用费收益的形式出现。游戏工作室和玩家在这种新的商业模式中共享一致的激励措施,因为当游戏的代币化资产价值增加时,双方都会受益。     这场革命的核心是游戏玩家应该拥有他们获得的内容,或者至少在他们花费大量时间和金钱的数字世界中拥有更多所有权。这带来了两个直接的优势:(1) 游戏内资产的寿命延长,因为即使在游戏关闭后这些资产仍然存在于其所有者的钱包中,以及 (2) 资产的互操作性和可组合性 […]