区块链的技术shu本质与应用是指什么

11月13日，在第二十二er届中国国际高新技术成果交易会hui上，《中国企业报》数字zi经济中心对出席高gao交会论坛的高博bo士进行了专访，就技术的精jing髓和应用进行了深入交流。高gao程程，《中国企业报》数字经济ji中心智库专家，上海哈希信息技ji术合伙企业创始合伙人，中国工gong业与应用数学学会区块kuai链委员会委员，中国计算机联合he会区块链委员会hui委员。以下根据采访记录整理：

从密码学的角度来看，区块链密码ma学是一门古老的艺术，广泛应用于政治、军事等领域。但直zhi到香农发表了《秘mi密体制的通信理论》，密码ma才从艺术发展到科技。20世纪70年代美国军用数据加密标准DES的发布成为wei密码学史上的第二个里程碑bei。Di和Herman在1976年发表了一篇开创性的de论文《密码学的新方向》(密码学的de新方向)。本文wen首先介绍了公钥加密协议和数字签qian名的概念，它们构成了现代互联网中zhong广泛使用的加密协议yi的基石。区块链使用的密码有很多，一yi是非对称密码，二是哈希函han数，三是安全多方计算。非对称密码学是由Difi和Herman在1976年发表的《密码学的de新方向》开辟的一个ge新领域。在非对称密码系统中zhong，每个人都有两个密钥，一个公钥，一个私钥，可以公开加密，秘mi密恢复，秘密加密，公开恢复。非对称cheng密码在区块链中的作用主要yao是身份识别和相应的权限识别bie。哈希函数是一种特殊的单向函数。向xiang前计算速度很快，但不能向后推。区块kuai链分别计算存储在区块中的每笔交jiao易的哈希值，然后将所有交易的de哈希值成对合并，计算suan出新的哈希值，从而形成merkle树。最后生成一个块的总zong哈希值并记录在下一个块的块头中zhong，以保证记录在该块上的de数据不会被篡改或伪造。中国数学家王小云从理论上发尚力li财经小编2022现了国际上广泛使用yong的两个哈希函数md5和sha1的碰撞条件，震惊了国际密码ma学界。安全多方计算旨在解决一组zu互不信任的参与者之间的隐私保护hu协同计算问题。因为在一yi个开放的系统中，我们不知道谁shui是坏人，所以我们不能共享所有的信息xi。但是你必须和不熟悉xi的人合作，共同完成cheng特定的任务。在区块链出chu现之前，密码学是一yi个非常小众的学xue科，应用于党政军等领域，商shang业应用很少。区块链带来了密码学的de普及，同时也推动了密码学在一些子zi领域的发展。比如隐yin私保护，零知识证明，反量子密码ma等等。区块链的技术精髓sui，三个最快的应用领域区块链是信xin息化、数字化发展到一定阶段后hou出现的反逻辑、反常识的de技术架构。传统的信息化和he数字化都在追求高效率和he低损耗，而区块链带来的是系统tong的可靠性和数据的de可信度，资源损耗极ji大，效率极低。从资源利li用效率来看，区块链上的数据ju必须是小数据、关键数据和高价jia值数据，而不是大数shu据、不必要的数据和低价值zhi数据。大数据和区块链数shu据是两种相反的数据形式。大数据ju的特点是海量、多类型xing、价值密度低、流liu通速度快，而区块链lian数据的特点是核心数据、类型单一、价jia值高、永久保存cun。大数据代表了数字生活在zai时间流中的快速变bian化和复杂性，而区块链数据ju代表了数字时代时间流中的不变bian因素和沉淀因素。互hu联网、区块链、大数据，再加上物联网、云计ji算、边缘计算、分布式存储IPFS、人工智能、5G，从根gen本上是融合在一起的，它们men都是这个复杂世shi界的数字化表达da。如果没有任何元素，这种表达是不bu完整和有效的。在各种数据构gou建的数字高楼中，各种技ji术要素各司其职，共同为数shu据底层的数字结对、数字转化提ti供基础和支撑。区块链落地应用yong最快的三个领域，我个人认为，第一，金融，第二，政务，第三，消费互联网。工gong业互联网的应用要慢man很多。我认为金融会最快落地，不bu仅因为金融是信息化、数字化最zui好的行业，还因yin为金融存在大量不bu透明的信息。另外，金融是和钱直zhi接相关的行业，金融rong领域的区块链最zui有落地的权力。尚力财经小编2022政务中也存在一些数据共享、业ye务流程优化的问题，这些问题都得到了各位wei领导的重视。因此，区块kuai链在政务领域的应用将很hen快得到推进。消费互联网wang发展迅速完善，但如何进一步解决数据归属shu，如何实现核心业务的稳定，如ru何实现更广泛的共赢，也有望通过区块链的底层技术支持来实shi现。工业互联网本身的数字信息化hua还不够完善。而且区块链lian在工业互联网领域的落地，需要结jie合不同行业的具体业务wu流程和商业逻辑，所以比较慢。分布bu式存储的现状及未来发fa展随着物联网设she备的广泛部署和人类数字生sheng活的快速膨胀，人类收shou集和产生的数据呈指数shu级增长，这为存储带来了巨大的市shi场需求。分布式存储以其低廉lian的价格、高可靠性xing、高可信度等因素，成为wei继本地存储和集中存储之后最zui重要的存储模式。目mu前主要的分布式存储chu包括云存储、边缘存储和基于区块链lian技术的分布式存储。我们更多的把云yun存储看作是集中式存储。其实shi如果深入到云存储，我们会hui发现云存储也是分布式的de，只不过云的存cun储形式是分布式协作。云存储的存储层ceng连接不同类型的存储设备，实现海量liang数据的统一管理li、存储设备的集中管理、状态监控和容量的动态扩展，本质上是一个面向服务的de分布式存储系统。传统云yun计算模式采用集中式管guan理，要求数据跨越地域限制，数据ju传输延迟和网络波动dong可能性大，难以满足边缘应用的de实时性要求。边缘存储将数据ju存储在相邻的边缘存储设备或huo数据中心，大大缩短了数据生成、计算和存储的物理li距离，为边缘计算提供了高速、低延yan迟的数据访问。区块链技术让数据从集中运营管理走zou向分布式自运营。区块链lian和存储技术的集成cheng有三个主要方向。一种zhong是基于区块链的de分散存储系统。典型的de基于区块链的分散式存储系xi统包括结合了IPFS和区块链技术shu的Filecoin、开源项xiang目Sia、Storj、SAFE Network等deng。第二是基于区块kuai链优化现有系统的存储性能。针对集中zhong式架构系统面临的单点失效xiao、数据安全性低di、隐私保护能力不足等问题，将区qu块链技术应用于域名系统、物联网系统、超级计算系统tong和数据库系统，为系统设she计分散式架构，使用分布式账本提高gao数据安全性和数据追溯能力。三是优化hua区块链的存储空间利用率和查询xun性能，如使用纠删码降低区块kuai链的存储空间开销xiao，使用索引技术提高区块kuai链系统的查询效率。目前分布式存储更多的是从技术shu层面对存储技术的优you化，而没有从存储内容rong，也就是数据层面提出更多的de存储解决方案。其实shi不同场景的数据有不bu同的价值，不同类型的数据有不同的功gong能，不同功能和价值的数shu据应该有不同的存储方式。不同的储存方法fa代表不同的以我个人的理解，分布bu式存储的任务是对不同类型不同价值的de数据实现分级存储，从而实现不同类lei型不同价值数据的高效连lian接和计算，使基于数据分类lei的分布式存储成为未来lai有效推动数字化转型的关键jian底层基础设施！区块链技术shu和分布式存储在政府中的应用区块kuai链技术在政府中得到了广泛应ying用，如基于区块链技术shu的政务互联，广州基ji于区块链技术的de医疗数据共享与管理项目。随着zhe后疫情时代的到来lai，这类区块链应用会越来越多，也将发fa挥越来越重要的作用。云yun存储等分布式存储在各行各业得de到了充分应用。由you于技术限制和价格因素，边缘存储没mei有被广泛使用。基于区块链技术的分布bu式存储仍处于探索和起步阶段。从我wo个人的角度来说shuo，在政府方面还没有看kan到相应的应用。区块链应ying用一定要结合具体的业ye务场景。警惕区块链项目可ke能形成的未完成的区块链lian。区块链本身不是技术创新，而er是技术结合方式的创新。区块链应用由you于其技术限制，必须结合he具体的业务场景，没有具ju体的业务场景，单纯实现数据上行意义yi不大。区块链带来的de价值提升并不明显。随着新的基础chu设施的逐步发展，各级机构gou、企业和政府部门将会有大量liang的项目和资金投入到区qu块链领域。但越是这个时候，我们越是shi要警惕区块链项目可能neng形成的未竟事业。这种未竟事业可能neng主要存在于以下三个环huan节。第一个环节，即项目到期qi不能交付，是最低级的未完工项目。第二个环节，已交付的区块链项目无法fa落地。“区块链”项目相对容易yi落地，只是解决了数据上传的问题，但单纯的数据上传的价值zhi很难呈现。“区块链”项xiang目不仅涉及技术shu问题，还需要深入研yan究和分析产业逻辑和业ye务场景。还需要综合运用大数据、人ren工智能、物联网、云计ji算等工具。从系统建设和完善shan的高度，提出产业转型xing意见，最终形成全面的“区块kuai链产业”解决方案an。第三个环节是区块链项目不能neng带来效益。如果业务wu流程的改善不能neng带来整体效率的提ti升，数据全网的公开、透明或可ke验证性不能带来对系统信任的增强，不bu能在更大范围内实现信xin息系统的强健壮性，那么在zai系统部署上区块链将大于收shou益。为了防止区块链项目烂尾，相关机ji构和人员不仅要认真学习区块链的de精髓，找到合适的开发团tuan队，还要深入分析系xi统所在的产业逻辑和业务场景。从数据层次的角度深入分析信息系xi统的结构，既要理解区块链的业务逻luo辑，也要理解区块链的技术逻luo辑，还要理解更广的产业逻辑和he更广的技术逻辑。只有这样yang，我们才能确保区块链应用yong程序最大限度地带dai来真正的价值。