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区块链整合研究论文

发布时间:2024-07-03 22:38:15

区块链整合研究论文

区块链在金融领域的前景分析论文

区块链技术诞生于2008年,第一个应用是毕特币。区块链技术使用去中心化共识机制,维护一个完整的、分布式的、不可篡改的账本数据库,在无需建立信任关系的前提下,能够让区块链中的参与者实现一个统一的账本系统。2015年,欧美的很多主流金融机构认识到了该技术的应用前景,纷纷探索在金融领域应用区块链技术。国际货币基金组织在一份报告中指出“它具有改变财政金融的潜力”,也有人认为区块链技术将会像复式记账法和股份制一样深刻改变人类社会。

区块链将使所有个体都有可能成为金融资源配置中的重要节点,也将促进现有金融体系与金融规则的改良,构建共享共赢式的金融发展生态体系。区块链技术的出现是人类信用创造的一次革命,它能让交易双方在无需第三方信用中介的情况下开展经济活动,从而实现低成本的价值转移。可以说,区块链技术是互联网时代效率更高的价值交换技术,互联网由此从传递信息的信息互联网向转移价值的价值互联网进化,这有利于传统金融机构借势转型,将内生的业务流程和应用场景互联网化。

一、区块链的特征与不足

(一)区块链的主要特征

(1)去中心。在区块链中,不存在中心化的硬件或管理机构,分布式的结构体系和开源协议让所有的参与者都参与数据的记录和验证,再通过分布式传播发送给各个节点,每个参与的节点都是“自中心”,权利和义务都是均等的。区块链又不是简单的去中心,而是多中心或弱中心。当物联网使所有个体都有可能成为中心节点时,传统金融中介的中心地位发生改变,从垄断型、资源优势型的中心和强中介转化为开放式平台,成为服务导向式的多中心当中的差异化中心。

(2)去信任。从信任的角度来看,区块链采用一套公开透明的数学算法,基于协商一致的规范和协议,使所有节点能够在去信任的环境下自动安全地交换数据。区块链实质上是通过数学方法解决信任问题,所有的规则都以算法程序的形式表达,参与方不需要知道交易对手的信用水平,不需要第三方机构的交易背书或者担保验证,只需要信任共同的算法,通过算法为参与者创造信用、产生信任、达成共识。

(3)时间戳。区块是一段时间内的数据和代码打包而生成的,下一区块的页首包含上一区块的索引信息,首尾相连便形成了链。记录完整历史的区块与可进行完整验证的链,形成了可追朔完整历史的时间戳,可为每一笔数据提供检索和查找功能,并可借助区块链结构追本溯源,逐笔验证。所以,区块链生成时都加盖了时间戳,形成不可篡改、不可伪造的数据库。单个节点上对数据库的修改是无效的,除非能够同时控制系统中超过51%的节点,因此区块链的数据可靠性很高。

(4)非对称加密。区块链使用非对称加密算法,即在加密和解密过程中使用一个“密钥对”,“密钥对”中的两个密钥具有非对称特点。在区块链的应用场景中,一方面,密钥是所有参与者可见的公钥,参与者都可用公钥来加密一段真实性信息,只有信息拥有者能用私钥来解密。另一方面,使用私钥对信息签名,通过对应的公钥来验证签名,确保信息为真正的持有人发出。非对称加密将价值交换中的摩擦边界降到最低,能够实现透明数据的匿名性,保护个人隐私。

(5)智能合约:由于区块链可实现点对点的价值传递,传递时可以嵌入相应的编程脚本,通过这种智能合约的方式去处理一些无法预见的交易模式,保证区块链能够持续生效。这种可编程脚本本质上是众多指令汇总的列表,实现价值交换时的针对性和条件性,实现价值的特定用途。所以,基于区块链的任何价值交换活动都可通过智能编程的方式对其用途、方向和各种限制条件等做到硬控制,省去了以法律或者合同软约束的成本。

(二)区块链存在的主要问题

(1)高能耗问题。传统货币银行学体系中存在不可能三角,即不可能同时达到去中心化、低能耗和高度安全,在区块链构建中也同样存在不可能三角。比如,在毕特币的实际应用中,其发展带来了计算机硬件的快速膨胀,在“挖矿”过程中的主要成本转移到硬件成本和电力成本等。所以,应用区块链技术实现权益成本收益后,让其技术功效发挥至最大化成为急需解决的问题。

(2)存储空间问题。由于区块链记录系统中自初始信息的每一笔交易信息,并且每个节点都要下载存储并实时更新数据区块,所以,每个节点的数据都完全同步的话,网络压力较大,每个节点的存储空间容量要求可能会成为制约其发展的关键问题。

(3)抗压能力问题。基于区块链构建的.系统遵循木桶理论,要兼顾所有网络节点中处理速度和网络环境最差的,所以,如果将区块链技术推广至大规模交易环境下,其整体的抗压能力还有待验证。如果每秒产生的交易量超过系统(最弱节点)的设计容纳能力,交易就自动进入到队列进行排队,带来不良用户体验。

二、区块链在金融领域的应用

(一)金融基础设施

区块链可能作为互联网的基础设施,在很多领域都表现出广阔的应用前景。在金融行业中,区块链技术将首先影响支付系统、证券结算系统、交易数据库等金融基础设施,随后该技术也会扩及一般性金融业务,比如信用体系、“反洗钱”等。这是因为,基于区块链技术的特点,其将首先切入信任要求高且传统信任机制成本高的基础设施领域,过去,基础设施都是公共产品,而区块链新技术和新制度使更多人有可能参与公共产品供给。未来的互联网金融是要利用区块链等互联网技术,改造传统金融机构的核心生产系统,把金融企业架构在互联网上。

当前的信息互联网可统称为TCP/IP模型,HTTP是应用层中最重要的应用协议。在价值互联网中,区块链是在应用层里的一个点对点传输的协议。它的价值与信息互联网中HTTP协议的价值是一样的。区块链的巨大潜力和前景就是可以重构传统金融业的基础设施与核心生产系统,而不仅仅停留在APP等应用层面。这是因为,在网络层次,区块链是建立在IP通信协议基础上的,是建立在分布式网络基础上的;在数据层面,区块链这一数据库系统是崭新的,明显优于现有金融体系的数据库;在应用层面,基于区块链的登记结算、清算系统以及智能合约、物联网能大幅提升效率,区块链上的金融活动是可编程的金融。.

(二)数字的货币

从安全、成本等角度看,纸币被新技术、新产品取代是大势所趋。数字的货币发行、流通体系的建立,对于金融基础设施建设和经济发展都是十分必要的。遵循传统货币与数字的货币一体化的思路,数字的货币的发行、流通和交易应由央行主导,体现便利性和安全性,做到保护隐私与维护社会秩序、打击违法犯罪行为的平衡,要有利于货币政策的有效运行和传导,要保留货币主权的控制力,数字的货币是自由可兑换的,同时也是可控的可兑换。

区块链技术在毕特币上的成功证明了可编程数字的货币的可行性。英国央行的研究表明,中央银行可以考虑发行基于区块链的数字的货币,这可增加金融稳定性。数字的货币的技术路线可分为基于账户和不基于账户两种,也可分层并用而设法共存。区块链技术的特点是分布式簿记,不基于账户,而且无法篡改,如果数字的货币重点强调保护个人隐私,可选用这一技术。不过,目前区块链占用的计算资源和存储资源太多,应对不了现在的交易规模,需要解决这一问题才能得到推广应用。

(三)自金融

如果从服务的角度、从非货币创造角度来看,现代金融都是通过中介机构实现的。互联网时代,有可能实现去中介化的真正意义上的直接金融。不过,这种可能性还不完全,最主要的原因是目前互联网金融是在原有金融基础之上的,无法跳出来,区块链技术提供了一种可能性。区块链可分为公有区块链和私有区块链。公有区块链就是像毕特币这样的,认可了协议,就成为区块链的组成部分。私有区块链仍然是要获得许可的,银行系统的区块链技术,需要对每一个参与者进行审核。私有区块链非常近似于一种自金融的形态,公有区块链更类似于对私有区块链底层的支持和保障。当区块链技术普遍应用,金融管理技术的第三方化普通呈现,基于区块链技术的自金融就完全成为可能。

三、区块链应用与金融监管

区块链技术是目前唯一无需第三方就可用于记录和证明交易一致性和公司财务准确性的工具。因此,它可以满足潜在监管者和公众对于审计有效性、准确性和时效性的要求,在金融领域有着广阔的应用前景。但其发展仍受到现行制度的制约。一方面,区块链对现行体制带来了冲击,因为其去中心、自治的特性淡化了国家、监管等概念。比如,以毕特币为代表的数字的货币挑战了国家的货币发行权和货币政策调控权,导致货币当局对数字的货币的发展持保守态度。另一方面,监管部门对这项新技术也缺乏充分的认识和预期,法律和制度建立将会严重滞后,导致区块链运用缺乏必要的制度规范和法律保护,增大了市场主体的风险。

区块链金融技术一旦在金融业普遍展开以后,监管的去金融属性化就产生了,监管职能、监管方式和监管手段将会被重新界定。比如,证券借贷、回购和融资融券如能通过区块链交易,监管部门就可考虑利用这个公共账本的信息对市场中的系统性风险进行监控,不仅高效而且可靠。从宏观金融视角看,当自金融时代产生以后,货币创造和传导机制以及信用创造格局将会变化。从微观金融视角看,随着区块链技术的进一步发展,金融与商业已经难以区分,将超越分业和混业监管的含义,金融监管体系的改革需要从这个视角来探讨。

区块链技术带来的“去中心化”仍需要中心化的部门提供规范和保障支持。监管机构可主动拥抱互联网金融的新技术,美国证监会委员Kara Stein认为,监管机构需要处于引导位置,利用区块链技术的优势并快速响应其潜在的弱点。比如,区块链技术希望打破特权和人为操纵,让计算机算法实现“信用自由公证”。但从实践来看,由于缺乏监管,毕特币等数字的货币交易面临的投机和洗钱风险就很高。因此,区块链技术应用需要监管部门制定相关标准和规范,保证金融创新产品得到合理运用。同时,还要提高消费者权益的保护,加强金融消费权益保护的教育工作,提高消费者的风险防范意识。

课题研究的背景: 随着现代科技与信息产业的发展,现阶段,第四次工业革命初见端倪,全球即将进入一个以互联网、人工智能等新技术为核心的科技时代,同时,区块链技术应运而生,成为国际众多政府与行业关注的热点对象。区块链技术已经被视为继蒸汽机、电力、信息和互联网科技之后,最有潜力触发第五轮颠覆性革命浪潮的核心技术。过去10年,在政府与政策的大力支持下,我国公益慈善事业的发展形势较为乐观。然而随着慈善规模不断发展扩大,我国公益事业逐渐显露了一些弊端。传统的公益事业存在的最大问题是公信力不足,存在慈善组织内部管理不健全、成本高等问题,但目前许多互联网公益服务公司正积极利用区块链这一新技术解决该问题。区块链技术具有去中心化、信息可追溯且不可篡改、公开透明、智能合约等特点,能够弥补传统公益事业中存在的信息不透明、管理效率低等不足, 区块链技术进入公益事业,将为慈善行业带来新的发展契机。课题研究的主要内容: 本课题主要包括以下三个方面的内容: [if !supportLists]一、[endif]区块链技术与公益结合会出现的问题并解决。 [if !supportLists]二、[endif]基于区块链技术做一个公益查询网页 [if !supportLists]三、[endif]对该查询系统应用问题及阐述课题研究的目的: 我国公益规模不断的发展扩大,随之而来我们的弊端也被显露出来,公信力不足,慈善组织缺乏管理,而利用区块链技术可以达到解决这问题的效果。该技术会在捐赠流程中实行数据和行为的全程跟踪,存证,实现公益链的完整公开,使捐赠者进行有效监督,避免了效率低,资金流向明确等缺点,为公益项目控股风险,提升公信力和公益项目的透明度,促进公益项目的发展与进步,增强了人与人的信任。公益性企业根据区块链系统的属性与特点,可以在公益流程中实行数据与行为的全周期跟踪、存证与审计,使公益项目参与各方能够对该项目进行全程跟踪及有效监督, 避免公益中因人为降低效率的缺点,从而为公益项目提供控制风险、判断效果的理性方法, 提升公益事业的透明度,促进公益发展。  课题研究的意义: 本课题拟在区块链技术的基础上,结合我国公益事业发展实际,做出关于公益事业捐赠的追踪,公开透明的系统。通过对区块链技术和慈善事业业务的深入分析, 我们发现区块链技术对解决公益透明性问题有着天然优势。区块链技术可理解为是一种分布式的记账方式,可记录所有交易信息并确保无法篡改,这就决定了凡需要公正、公平、诚信的地方,区块链都有很大的技术发挥空间。同时,智能合约的加入直接解决了专款专用这一业务难题。     最终将会实现公民之间信任增强,捐赠渠道速度加快,推动社会捐助事业的发展 二、文献综述 (国内外相关研究现况和发展趋向) [if !supportLists] (一) [endif] 国外区块链相关产业现状   中欧在区块链产业政策中逐渐占领全球,欧盟在2018年2月已成立欧洲区块链观察论坛,主要职责包括:政策确定,产学研联动,跨国境BaaS   (Blockchain as a Service)服务构建,标准开源制定等,组在Horizon2020投入 500万欧作为区块链研发基金(在2018年12月19日前),预计三年内(2018-2020) 区块链方面投资将达到亿欧元。美国则由于各州之间政策不一,虽然区块链在美国初创企业中仍然是热潮,产业政策推动-直较慢。中东地区以迪湃为首在引|领区块链的潮流,由政府牵头,企业配合以探索区块链的新技术应用。亚太区域日韩也相对活跃,日本以NTT为主,政府背后提供支撑,韩国以金融为切入点探索区块链应用。主义也时刻在威胁着中国社会的各个领域。综观国外主要发达国家新媒体文化的发展现状,总结经验,吸取教训,对中国新媒体文化发展有一定的启示。[if !supportLists] (二) [endif] 国内新媒体研究现状      中国国务院印发《“十三五”国家信息化规划》,区块链与大数据、人工智能、机器深度学习等新技术,成为国家布局重点。中国人民银行印发了《中国金融业信息技术"十三五”发展规划》,明确提出积极推进区块链、人工智能等新技术应用研究,并组织进行国家数字货币的试点。在2017年10月,工信部发布《中国区块链技术和应用发展白皮书》,这是首个落地的区块链官方指导文件。各地政府,特别是沿海地区纷纷成立区块链实验地、研究院。前,深圳、杭州、广州、贵阳等地政府都在积极建立区块链发展专区,给予特别扶植政策。中广州在2017年12月正式发布广州区块链10条策略,在黄浦区和开发区打造区块链企业技术创新区。深圳在2018年3月由深圳市经济贸易和信息化委员会发布《市经贸信息委关于组织实施深圳市战略性新兴产业新一代信息技术信息安全转型201 8年第二批扶持计划的通知》,区块链在扶持方向之列,这是继广州、贵阳、鸽杭州之后,国内第5个地方政府,出台的关于区块链的扶持政策。 ( 三)区块链在开源领域的现状     超级账本(Hyperledger) 超级账本(Hyperledger)是由Linux基会于2015年发起的推进区块链数字技术和交易验证的开源项目,吸引了包括IBM,英特尔,Fujitsu,UPS,Cisco,华为,Redhat,Oracle,三星,腾讯云,百度金融等众多公司参与,目前已经有超过200家会员单位,Aache基金会创始人BranBehlendorf担任账本项目的执行董事。   超级账本项目的目标是让成员共同合作,共建开放平台,满足来自多个不同行业的用户案例并简化业务流程。流程账本旗下有多个区块链平台项目,包括BIM贡献的Fabric项目,Intel贡献的Sawtooth项目,以及Iroha,Burrow,Indy等。 区块链在标准领域的发展现状 ITU-T ITU-T (国际电信联盟标准化组织)于2016至2017年初,SG16 (Study Group)、SG17和SG20分别启动了分布式账本的总体需求、安全,以吸在物联网中的应用研究。成立三个焦点组Focus Group (分布式账本焦点组(FG DLT)、数据处理与管理焦点组(FG DPM) )、法定数字货币焦点组(FG DFC) ), 分别针对区块链与分布式账本技术应用与服务研究,基于区块链建立可信任的物联网和智慧城市数据管理框架,基于数字货币的区块链应用展开标准化工作。华为担任分布式账本焦点组(FG DLT)架构组主席和数据处理与管理焦点组(FGDPM)区块链组主席。 CCSA (中国通信标准化协会)两个委员会分别成立了子组和项目: CCSA TC10 (物联网技术工作委员会) 2017年10月成立物联网区块链子组:负责区块链技术在物联网及其涵盖的智慧城市、车联网、边缘计算、物联网大数据、物联网行业应用、物流和智能制造等领域的应用研究与标准化,由中国联通技术专家担任组长,华为技术专家担任副组长。   CCSA TC1 (互联网与应用技术工作委员会)下区块链与大数据工作组完成两个区块链行业标准:《区块链: 第1部分区块链总体技术要求》和《区块链:第2部分评价指标和评测方法》,华为积极参与其中。 JPEG 201 8年2月第78届JPEG会议期间,JPEG委员会组织了关于区块链和分布式账本技术及其对JPEG标准影响的特别会议。考虑到区块链和分布式账本等技术对未来多媒体的潜在影响,委员会决定成立一个特设小组在多媒体环境下探索与区块链技术相关的用例和标准化需求,歧持专注于图像和多媒体应用的标准化工作。 IETF 在2017年6月lETF99会议上成立"Decentralized Internet  Infrastructure ProposedRG (Research Group),计划研究区块链架构和相应的标准,201 8年IETF在区块链上将可能更多的关注区块链的互联互通的标准的落地发展。   三、拟采取的研究方法(方案、技术路线等)和可行性论证 本课题主要研究区块链技术的应用于慈善捐赠的结合采取的研究方法: 1、以文献资料法收集相关理论,以信息检索、筛选等方法收集文献资料及其相关理论,来了区块链技术的现状,掌握区块链去中心化技术。 2、以理论与实际相结合的方法,将该技术与公益事业结合起来。完成对系统的改进。 3、采用对比分析的方法,从国内外两个方面讨论新媒体运营发展现状,以及我国新媒体运营模式发展的现存问题,并展望该技术领域的发展前景。 可行性论证: 1、技术可行性,本课题所涉及的研究目标,在国内外已经有相当多的理论基础。通过文献调查,可以了解到实际的、可靠的、有用的信息数据,实际要求的难度不大。 2、经济可行性,本课题的研究,可以通过网络和图书馆查阅文献资料,方便可行,不需要很多的经济消耗,所以,从经济的角度,完全可行。 3、操作可行性,本课题要求对区块链技术与公益的结合特别是追溯这些方面应用,对关于此课题的毕业设计的系统的全面解析,能够通过对既有文献的学习和既有资料文档的研习,利用自己搜集的数据,进行整理和分析,学以致用,完整的完成本次课题。从可操作性的角度来讲,完全可行。四、预期结果(或预计成果) 1、通过对资料的研究,明确区块链技术的相关概念,熟练运用dapp,制作出网页。 2、通过对分布式应用,制作出可以使大众快速浏览与了解公益进程的系统为我国公益事业进一步发展增加便利。 3、希望我能够从这次论文的撰写的过程中不断学习,不断进步。能够掌握区块链的相关的知识,对自己以后的事业能有所帮助。

区块链研究生论文

区块链在金融领域的前景分析论文

区块链技术诞生于2008年,第一个应用是毕特币。区块链技术使用去中心化共识机制,维护一个完整的、分布式的、不可篡改的账本数据库,在无需建立信任关系的前提下,能够让区块链中的参与者实现一个统一的账本系统。2015年,欧美的很多主流金融机构认识到了该技术的应用前景,纷纷探索在金融领域应用区块链技术。国际货币基金组织在一份报告中指出“它具有改变财政金融的潜力”,也有人认为区块链技术将会像复式记账法和股份制一样深刻改变人类社会。

区块链将使所有个体都有可能成为金融资源配置中的重要节点,也将促进现有金融体系与金融规则的改良,构建共享共赢式的金融发展生态体系。区块链技术的出现是人类信用创造的一次革命,它能让交易双方在无需第三方信用中介的情况下开展经济活动,从而实现低成本的价值转移。可以说,区块链技术是互联网时代效率更高的价值交换技术,互联网由此从传递信息的信息互联网向转移价值的价值互联网进化,这有利于传统金融机构借势转型,将内生的业务流程和应用场景互联网化。

一、区块链的特征与不足

(一)区块链的主要特征

(1)去中心。在区块链中,不存在中心化的硬件或管理机构,分布式的结构体系和开源协议让所有的参与者都参与数据的记录和验证,再通过分布式传播发送给各个节点,每个参与的节点都是“自中心”,权利和义务都是均等的。区块链又不是简单的去中心,而是多中心或弱中心。当物联网使所有个体都有可能成为中心节点时,传统金融中介的中心地位发生改变,从垄断型、资源优势型的中心和强中介转化为开放式平台,成为服务导向式的多中心当中的差异化中心。

(2)去信任。从信任的角度来看,区块链采用一套公开透明的数学算法,基于协商一致的规范和协议,使所有节点能够在去信任的环境下自动安全地交换数据。区块链实质上是通过数学方法解决信任问题,所有的规则都以算法程序的形式表达,参与方不需要知道交易对手的信用水平,不需要第三方机构的交易背书或者担保验证,只需要信任共同的算法,通过算法为参与者创造信用、产生信任、达成共识。

(3)时间戳。区块是一段时间内的数据和代码打包而生成的,下一区块的页首包含上一区块的索引信息,首尾相连便形成了链。记录完整历史的区块与可进行完整验证的链,形成了可追朔完整历史的时间戳,可为每一笔数据提供检索和查找功能,并可借助区块链结构追本溯源,逐笔验证。所以,区块链生成时都加盖了时间戳,形成不可篡改、不可伪造的数据库。单个节点上对数据库的修改是无效的,除非能够同时控制系统中超过51%的节点,因此区块链的数据可靠性很高。

(4)非对称加密。区块链使用非对称加密算法,即在加密和解密过程中使用一个“密钥对”,“密钥对”中的两个密钥具有非对称特点。在区块链的应用场景中,一方面,密钥是所有参与者可见的公钥,参与者都可用公钥来加密一段真实性信息,只有信息拥有者能用私钥来解密。另一方面,使用私钥对信息签名,通过对应的公钥来验证签名,确保信息为真正的持有人发出。非对称加密将价值交换中的摩擦边界降到最低,能够实现透明数据的匿名性,保护个人隐私。

(5)智能合约:由于区块链可实现点对点的价值传递,传递时可以嵌入相应的编程脚本,通过这种智能合约的方式去处理一些无法预见的交易模式,保证区块链能够持续生效。这种可编程脚本本质上是众多指令汇总的列表,实现价值交换时的针对性和条件性,实现价值的特定用途。所以,基于区块链的任何价值交换活动都可通过智能编程的方式对其用途、方向和各种限制条件等做到硬控制,省去了以法律或者合同软约束的成本。

(二)区块链存在的主要问题

(1)高能耗问题。传统货币银行学体系中存在不可能三角,即不可能同时达到去中心化、低能耗和高度安全,在区块链构建中也同样存在不可能三角。比如,在毕特币的实际应用中,其发展带来了计算机硬件的快速膨胀,在“挖矿”过程中的主要成本转移到硬件成本和电力成本等。所以,应用区块链技术实现权益成本收益后,让其技术功效发挥至最大化成为急需解决的问题。

(2)存储空间问题。由于区块链记录系统中自初始信息的每一笔交易信息,并且每个节点都要下载存储并实时更新数据区块,所以,每个节点的数据都完全同步的话,网络压力较大,每个节点的存储空间容量要求可能会成为制约其发展的关键问题。

(3)抗压能力问题。基于区块链构建的.系统遵循木桶理论,要兼顾所有网络节点中处理速度和网络环境最差的,所以,如果将区块链技术推广至大规模交易环境下,其整体的抗压能力还有待验证。如果每秒产生的交易量超过系统(最弱节点)的设计容纳能力,交易就自动进入到队列进行排队,带来不良用户体验。

二、区块链在金融领域的应用

(一)金融基础设施

区块链可能作为互联网的基础设施,在很多领域都表现出广阔的应用前景。在金融行业中,区块链技术将首先影响支付系统、证券结算系统、交易数据库等金融基础设施,随后该技术也会扩及一般性金融业务,比如信用体系、“反洗钱”等。这是因为,基于区块链技术的特点,其将首先切入信任要求高且传统信任机制成本高的基础设施领域,过去,基础设施都是公共产品,而区块链新技术和新制度使更多人有可能参与公共产品供给。未来的互联网金融是要利用区块链等互联网技术,改造传统金融机构的核心生产系统,把金融企业架构在互联网上。

当前的信息互联网可统称为TCP/IP模型,HTTP是应用层中最重要的应用协议。在价值互联网中,区块链是在应用层里的一个点对点传输的协议。它的价值与信息互联网中HTTP协议的价值是一样的。区块链的巨大潜力和前景就是可以重构传统金融业的基础设施与核心生产系统,而不仅仅停留在APP等应用层面。这是因为,在网络层次,区块链是建立在IP通信协议基础上的,是建立在分布式网络基础上的;在数据层面,区块链这一数据库系统是崭新的,明显优于现有金融体系的数据库;在应用层面,基于区块链的登记结算、清算系统以及智能合约、物联网能大幅提升效率,区块链上的金融活动是可编程的金融。.

(二)数字的货币

从安全、成本等角度看,纸币被新技术、新产品取代是大势所趋。数字的货币发行、流通体系的建立,对于金融基础设施建设和经济发展都是十分必要的。遵循传统货币与数字的货币一体化的思路,数字的货币的发行、流通和交易应由央行主导,体现便利性和安全性,做到保护隐私与维护社会秩序、打击违法犯罪行为的平衡,要有利于货币政策的有效运行和传导,要保留货币主权的控制力,数字的货币是自由可兑换的,同时也是可控的可兑换。

区块链技术在毕特币上的成功证明了可编程数字的货币的可行性。英国央行的研究表明,中央银行可以考虑发行基于区块链的数字的货币,这可增加金融稳定性。数字的货币的技术路线可分为基于账户和不基于账户两种,也可分层并用而设法共存。区块链技术的特点是分布式簿记,不基于账户,而且无法篡改,如果数字的货币重点强调保护个人隐私,可选用这一技术。不过,目前区块链占用的计算资源和存储资源太多,应对不了现在的交易规模,需要解决这一问题才能得到推广应用。

(三)自金融

如果从服务的角度、从非货币创造角度来看,现代金融都是通过中介机构实现的。互联网时代,有可能实现去中介化的真正意义上的直接金融。不过,这种可能性还不完全,最主要的原因是目前互联网金融是在原有金融基础之上的,无法跳出来,区块链技术提供了一种可能性。区块链可分为公有区块链和私有区块链。公有区块链就是像毕特币这样的,认可了协议,就成为区块链的组成部分。私有区块链仍然是要获得许可的,银行系统的区块链技术,需要对每一个参与者进行审核。私有区块链非常近似于一种自金融的形态,公有区块链更类似于对私有区块链底层的支持和保障。当区块链技术普遍应用,金融管理技术的第三方化普通呈现,基于区块链技术的自金融就完全成为可能。

三、区块链应用与金融监管

区块链技术是目前唯一无需第三方就可用于记录和证明交易一致性和公司财务准确性的工具。因此,它可以满足潜在监管者和公众对于审计有效性、准确性和时效性的要求,在金融领域有着广阔的应用前景。但其发展仍受到现行制度的制约。一方面,区块链对现行体制带来了冲击,因为其去中心、自治的特性淡化了国家、监管等概念。比如,以毕特币为代表的数字的货币挑战了国家的货币发行权和货币政策调控权,导致货币当局对数字的货币的发展持保守态度。另一方面,监管部门对这项新技术也缺乏充分的认识和预期,法律和制度建立将会严重滞后,导致区块链运用缺乏必要的制度规范和法律保护,增大了市场主体的风险。

区块链金融技术一旦在金融业普遍展开以后,监管的去金融属性化就产生了,监管职能、监管方式和监管手段将会被重新界定。比如,证券借贷、回购和融资融券如能通过区块链交易,监管部门就可考虑利用这个公共账本的信息对市场中的系统性风险进行监控,不仅高效而且可靠。从宏观金融视角看,当自金融时代产生以后,货币创造和传导机制以及信用创造格局将会变化。从微观金融视角看,随着区块链技术的进一步发展,金融与商业已经难以区分,将超越分业和混业监管的含义,金融监管体系的改革需要从这个视角来探讨。

区块链技术带来的“去中心化”仍需要中心化的部门提供规范和保障支持。监管机构可主动拥抱互联网金融的新技术,美国证监会委员Kara Stein认为,监管机构需要处于引导位置,利用区块链技术的优势并快速响应其潜在的弱点。比如,区块链技术希望打破特权和人为操纵,让计算机算法实现“信用自由公证”。但从实践来看,由于缺乏监管,毕特币等数字的货币交易面临的投机和洗钱风险就很高。因此,区块链技术应用需要监管部门制定相关标准和规范,保证金融创新产品得到合理运用。同时,还要提高消费者权益的保护,加强金融消费权益保护的教育工作,提高消费者的风险防范意识。

不好写。区块链会计论文需要掌握充足的区块链知识,拿捏论文的深度,对一般人来说难度较大。将来的区块链就是一个庞大的数据,是一个又一个区块组成的链条。每一个区块中保存了一定的信息,它们按照各自产生的时间顺序连接成链条。这个链条被保存在所有的服务器中,只要整个系统中有一台服务器可以工作,整条区块链就是安全的。会计论文本身结构相对复杂,评判标准严苛,论文必须下功夫,认真对待,有挑战性,也必然意味着一篇涵盖区块链的会计论文具有不可小觑的难度。

产业区块链研究论文

尽管区块链技术在保险行业的应用多处于技术验证阶段,但应用场景的快速发展已然预示着该技术将给保险行业带来变革性的影响。一些IT巨头企业如微软、IBM、甲骨文、阿里巴巴、腾讯等已经在区块链领域开始布局,有些甚至已推出基于区块链技术的产品或服务。据前瞻产业研究院《中国区块链行业商业模式创新与投资机会深度分析报告》显示,目前区块链在国内外保险行业的应用主要有以下几类:第一类是使用区块链技术在数据分散于多点的情况下,当某一条件触发时按照既定规则完成保险的契约,如航延险、失业保险等;第二类是再保险和共同保险领域,在再保及共保业务的交易撮合及结算时,区块链用来增强交易及结算的效率和透明度;第三类是用于追踪商品的生产/生长过程,利用区块链的可溯源的特性用于追踪农产品养殖过程或是贵重物品的生产和流转。长远来看,区块链在保险行业的应用因具有广阔的发展前景和众多的业务契合点,极有可能带来革命性、颠覆性变革。

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在论文的结尾引用文献是一种很常见的做法,无论是区块链论文还是其他类型的论文都可以采用这种方式。在引用文献时,需要注意以下几个方面:

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区块链的论文题目结合企业

区块链技术的应用到物联网中,绝对是可以实现万物互联的。再加上5G到来,如虎添翼 建议选题是安全方面尤为重要。 虽然区块链技术是加密的,是分布式的, 但由于要应用在物联网中,也就相当于无处不在了。能够渗透到人们生活方方面面的,首先就必须考虑是否对人们存在安全隐患的。

国际贸易论文主要是对跨越国境的货品和服务交易中的问题及一些时实进行研究,本篇文章就向大家介绍一些探讨国际贸易论文题目,供给大家作为自己论文的选题参考,希望对大家选到一个适合自己的论文题目。 一、 国际贸易论文题目 1、互联网电商对传统国际贸易的影响分析及对策研究 2、论低碳经济下的国际贸易新发展 3、论国际贸易实务中的国际市场营销策略 4、树立合作式国际贸易摩擦解决机制的中国理念 5、国际贸易与民生百态 6、信息化教学下国际贸易实务课程混合式教学设计 7、农药国际贸易领域英语应用研究 8、新国际贸易形势下广东外贸企业转型升级的策略 9、探析国际贸易风险及防范对策 10、中国铁矿石国际贸易现状与战略分析--评《中国铁矿石资源国际合作研究》 11、国际物流与国际贸易的相互促进关系研究 12、大数据背景下国际贸易面临的挑战与应对策略 13、《国际贸易规则与惯例》课程设计研究 14、进一步扩大开放背景下国际贸易专业课程体系的优化 15、国际贸易正在发生结构性的动态调整 16、基于知识产权及国际贸易的中美竞争力比较研究 17、国际贸易实务中区域经济产品品牌价值链构建探讨 18、区块链正在改变国际贸易 19、《国际贸易问题》选题参考 20、国际贸易背景下激励科技企业发展的技术路径 21、农产品国际贸易环境壁垒的透视及应对 22、略论当代国际贸易新发展与中国外贸新变化 23、国际贸易中预借提单的成因及预防 24、浙江制造认证推进国际贸易便利化 25、文化对企业国际贸易的影响 26、国际航运与国际贸易的协同发展研究--"一带一路"倡议下 27、浅谈国际贸易摩擦的产生及其应对方法 28、上海:用区块链技术保障企业国际贸易便利性 29、浅论国际贸易中商务英语合同翻译的策略与技巧 30、基于农产品产业内贸易的中俄国际贸易研究 31、高职国际贸易专业任务引领型教学模式的构建 32、国际贸易新通道背景下的陇南特色文化之城建设 33、高职院校国际贸易实务课程教学模式创新探讨 34、国际贸易+英语双专业培养模式及课程体系分析 35、浅议民办院校国际贸易专业教学改革 36、互联网+新形态下国际贸易实务课程的教学方式探析 37、政治冲突与国际贸易:韩国萨德事件对中韩贸易的影响分析 38、跨境电商发展环境下的国际贸易人才培养策略研究 39、翻转课堂在国际贸易实务课程教学中的应用 40、试论构建开放型经济新体制框架背景下的国际贸易新方案 41、互联网+下国际贸易方式转变分析 42、试论电子商务在国际贸易中的应用与发展策略 43、从国际贸易母国效应视角探析中美贸易摩擦的原因 44、国际贸易结算中的人民币使用与中国的财富损失 45、电子商务与国际贸易发展研究 46、国际贸易强度、空间溢出与高技术产业区域创新效率 47、加强国际贸易型企业人力资源绩效管理质量的措施研究 48、跨文化对国际贸易的影响及对策 49、经济新常态下跨境电商对国际贸易的影响研究 50、经济全球化环境下大数据对企业国际贸易的影响 51、案例教学法在商务英语国际贸易课程中的应用 52、建立绿色有机产品国际贸易平台 53、国际贸易正义问题的中国解决方案研究 54、国际贸易正义缺失下中国的应对策略 55、电子商务对我国国际贸易的影响及发展对策 56、中企如何应对国际贸易新格局 57、注意力配置、互联网搜索与国际贸易 58、跨境电商时代国际贸易专业人才培养改革研究 59、海南国际贸易开放型经济新体制研究 60、创新国际贸易发展的策略分析 61、国际贸易新动态及对策探讨--基于"一带一路"背景 62、区块链技术在国际贸易领域中的应用研究 63、行动导向教学法在高职院校国际贸易实务教学中的应用 64、数字工程认证服务国际贸易便利化 65、高职国际贸易实务专业现代学徒制模式探究 66、一带一路对我国农产品国际贸易的影响 67、农产品国际贸易变化的影响与对策研究 68、探讨中国国际贸易竞争力及其影响因素 69、商业银行国际贸易融资创新能力的问题及对策探讨 70、一带一路背景下国际贸易专业外语课程教学改革 71、论国际贸易收益来源的发展综述 72、经济新形势下国际贸易产业结构的优化与调整 73、新常态经济下我国国际贸易发展模式与路径分析 74、移动互联网对国际贸易的影响及对策研究 75、高职国际贸易专业的实践教学改革分析 76、低碳经济对国际贸易发展的影响 77、实训基地建设对国际贸易专业实践教学作用的探究 78、浅论国际贸易信用证结算方式的风险及防范 79、国际贸易对地区劳动力技能升级的影响--基于中国大陆地区地级市的数据分析 80、国际贸易投资规则的新发展趋势和中国外资法 81、基于物流成本对国际贸易的影响分析 82、论国际贸易实务中国际市场营销策略 83、网络经济对国际贸易的影响 84、移动互联网营销对国际贸易的影响及对策 85、国际贸易中的质量竞争力建设 86、当前国际贸易中商务英语要素分析及其应用价值 87、新形势下我国国际贸易经济的生态化战略选择 88、一带一路背景下河南省农产品国际贸易发展研究 89、电子商务对国际贸易的影响与对策--以义务为例 90、国际贸易中货物风险转移时间的确定 91、电子商务对我国中小企业国际贸易的影响及对策 92、电子商务对国际贸易的影响与对策 93、互联网背景下《国际贸易学》翻转课堂教学创新研究 94、我国国际贸易发展模式与路径的分析 95、当前我国面临的国际贸易摩擦分析与对策探讨 96、新常态下国际贸易本科人才培养模式研究 97、中小企业国际贸易融资问题之我见 98、中小企业国际贸易融资风险控制研究 99、国际贸易英语笔译中的常见问题及策略研究 100、如何提高国际贸易实务性人才的外贸函电应用能力 101、黄金中游产品国际贸易网络演化特征研究 102、我国铜资源国际贸易研究 103、从中美贸易摩擦看国际贸易法发展及中国的对策 104、高职国际贸易实务课程与PBL教学法的有机结合分析 105、国际贸易网络枢纽地位的决定机制研究 106、《国际贸易问题》选题参考 107、中远海运国际贸易有限公司陈学文总经理到访协会 108、一带一路能源合作对我国天然气国际贸易竞争力的影响分析 109、互联网对国际贸易的影响机制与策略研究 110、国际贸易中商务英语翻译的文化差异及应对 111、电子商务在国际贸易中的应用与发展策略 112、国际贸易单一窗口让营商环境持续优化 113、谈"互联网+"背景下的国际贸易创新 114、经济新形势下国际贸易发展路径研究 115、文化差异对中国国际贸易商务活动的影响分析 以上就是为大家精选的"国际贸易论文题目(优选范文题目115个)"的全部介绍,希望以上的范文题目对大家论文选题有一定的参考作用。

物联网是通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。下面我给大家带来2021好写的物联网专业论文题目写作参考,希望能帮助到大家!

物联网论文题目

1、 基于嵌入式PC和物联网的无人驾驶 拖拉机 研究

2、 太阳能农机发动机监测系统设计—基于智慧农业物联网信息采集

3、 基于物联网的农业生产监控系统设计

4、 基于农业物联网的智能温室系统架构与实现

5、 基于物联网的水田无线监控系统设计

6、 基于物联网植物工厂监控系统的设计

7、 基于物联网的精准农业玉米长势监测分析系统研究

8、 基于物联网的葡萄园信息获取与智能灌溉系统设计

9、 基于物联网技术的智慧长输管道

10、 矿山物联网云计算与平台技术

11、 基于物联网的智能衣柜系统

12、 基于MQTT的物联网系统文件传输 方法 的实现

13、 基于物联网技术的能源互联网数据支撑平台

14、 农业物联网技术研究进展与发展趋势分析

15、 高校智慧教室物联网系统设计与实现

16、 运营商窄带物联网部署实现探讨

17、 基于物联网思维的商业银行管理重构的战略思想

18、 面向矿山安全物联网的光纤传感器

19、 基于物联网的水质监测系统的设计与实现

20、 工业物联网环境下隐式人机交互消息传播方法

21、 基于物联网技术的智慧农业监控系统设计

22、 疫苗冷链物流风险管理中物联网技术的应用

23、 基于物联网远程血压监测结合APP管理对高血压患者的影响

24、 公安物联网技术在社会治安防控中的应用

25、 物联网中增强安全的RFID认证协议

26、 农业物联网技术供需双方决策行为分析——演化博弈模型及其仿真

27、 物联网环境下数据转发模型研究

28、 基于云计算的物联网数据网关的建设研究

29、 基于Citespace的技术机会发现研究——以物联网技术发展为例

30、 利用物联网技术探索智慧物流新未来——访神州数码集团智能互联本部物联网事业部总经理闫军

31、 物联网虚拟仿真实验教学中心平台建设

32、 物联网智能家居的远程视频监控系统设计

33、 是德科技中标福州物联网开放实验室窄带物联网低功耗测试系统以及射频一致性测试系统

34、 基于物联网的智慧家庭健康医疗系统

35、 农业物联网技术研究进展与发展趋势分析

36、 新工科背景下物联网专业学生创新实践能力培养

37、 新工科语境下物联网专业课程设置研究

38、 铁塔公司基于LoRa物联网的共享单车方案研究

39、 面向大数据的突发事件物联网情报采集

40、 区块链技术增强物联网安全应用前景分析

41、 物联网工程专业实验室建设方案研究

42、 大数据时代基于物联网和云计算的地震信息化研究

43、 矿山物联网 网络技术 发展趋势与关键技术

44、 基于物联网与GPRS技术对武汉市内涝监测预警系统的优化设计

45、 基于物联网的医院病房智能监护系统设计与实现

46、 基于电力物联网边缘计算实现脱网应急通信的方法

47、 物联网商业方法的专利保护探析

48、 物联网分享还是人工智能垄断:马克思主义视野中的数字资本主义

49、 基于MQTT协议的物联网电梯监控系统设计

50、 基于时间自动机的物联网网关安全系统的建模及验证

物联网 毕业 论文题目参考

1、基于物联网的火电机组远程诊断服务实践

2、语义物联网中一种多领域信息互操作方法

3、矿山物联网服务承载平台与矿山购买服务

4、物联网环境下的锰矿开采过程监测软件设计

5、基于物联网的馆藏系统实现

6、地方转型本科高校物联网专业人才培养方案研究

7、基于物联网的智能家居环境监控系统的设计与分析

8、智能建筑中物联网技术的应用剖析

9、关于物联网关键技术及应用的探讨

10、蓝牙传输发现服务助力实现协作型物联网

11、无线传感器网络与物联网的应用研究

12、物联网系统集成实训室建设的探索与实践

13、高校物联网实验中心规划方案

14、面向异构物联网的轻量级网络构建层设计

15、探索物联网环境下企业组织架构的转变

16、物联网技术下校园智能安防系统的设计

17、物联网在农业中的应用及前景展望

18、战略新兴物联网专业校企合作模式研究

19、物联网/传感网时代下新型图书管理模式探析

20、物联网信息感知与交互技术

21、探讨农业物联网技术的创新运用方式

22、基于物联网技术的远程智能灌溉系统的设计与实现

23、农业物联网技术创新及应用策略探讨

24、基于物联网的园区停车管理系统的设计与实现

25、基于物联网技术的“蔬菜”溯源体系探索

26、基于物联网技术的气象灾害监测预警体系研究

27、物联网接入技术研究与系统设计

28、基于物联网技术的数据中心整体运维解决方案研究

29、基于工作导向的中职物联网课程实践教学分析

30、面向服务的物联网软件体系结构设计与模型检测

31、面向物联网的无线传感器网络探讨

32、物联网环境下多智能体决策信息支持技术研究

33、物联网和融合环境区域食品安全云服务框架

34、高职《物联网技术概论》教学思考与实践

35、基于物联网的远程视频监控系统设计

36、物联网分布式数据库系统优化研究

37、物联网隐私安全保护研究

38、璧山环保监管物联网系统试点应用研究

39、智能家居无线物联网系统设计

40、物联网温室智能管理平台的研究

好写的物联网论文题目

1、物联网的结构体系与发展

2、对于我国物联网应用与发展的思考

3、物联网环境下UC安全的组证明RFID协议

4、农业物联网研究与应用现状及发展对策研究

5、物联网时代的智慧型物品探析

6、基于Zigbee/GPRS物联网网关系统的设计与实现

7、物联网概述第3篇:物联网、物联网系统与物联网事件

8、物联网技术在食品及农产品中应用的研究进展

9、物联网——后IP时代国家创新发展的重大战略机遇

10、物联网体系结构研究

11、构建基于云计算的物联网运营平台

12、基于物联网的煤矿综合自动化系统设计

13、我国物联网产业未来发展路径探析

14、基于物联网的干旱区智能化微灌系统

15、物联网大趋势

16、物联网网关技术与应用

17、基于SIM900A的物联网短信报警系统

18、物联网概述第1篇:什么是物联网?

19、物联网技术安全问题探析

20、基于RFID电子标签的物联网物流管理系统

二、物联网毕业论文题目推荐:

1、基于RFID和EPC物联网的水产品供应链可追溯平台开发

2、物联网与感知矿山专题讲座之一——物联网基本概念及典型应用

3、我国物联网产业发展现状与产业链分析

4、面向智能电网的物联网技术及其应用

5、从云计算到海计算:论物联网的体系结构

6、物联网 商业模式 探讨

7、物联网:影响图书馆的第四代技术

8、从嵌入式系统视角看物联网

9、试论物联网及其在我国的科学发展

10、物联网架构和智能信息处理理论与关键技术

11、基于物联网技术的智能家居系统

12、物联网在电力系统的应用展望

13、基于物联网的九寨沟智慧景区管理

14、基于物联网Android平台的水产养殖远程监控系统

15、基于物联网Android平台的水产养殖远程监控系统

16、基于物联网的智能图书馆设计与实现

17、物联网资源寻址关键技术研究

18、基于物联网的自动入库管理系统及其应用研究

19、互联网与物联网

20、"物联网"推动RFID技术和通信网络的发展

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区块链论文3000字

区块链投资热度有所缓和

2016-2018年投融资频次及额度剧增,截至2018年10月,中国区块链公司/项目融资数量达349笔,融资总额高达亿人民币。2019年融资事件数量为149笔,同比下降50%,融资金额为亿元,同比下滑75%,资本方对区块链公司的投资逐渐趋于理性。进入2020年后,资本对于区块链的投资热情进一步下降,2020年全年区块链行业融资事件共计114笔,融资金额为65亿元。

2020年区块链相关企业数量已超6万家

在企业数量方面,2020H1我国提供区块链专业技术支持、产品、解决方案等服务,且有投入或产出的新增区块链企业数量达303家,同比增长。截至2020年末,我国共有区块链相关企业64062家,同比增长。

当前,与区块链相关的应用及公司,包括但不限于:

金融领域是区块链下游最大应用领域

根据《中国区块链发展白皮书(2020)》的披露,随着区块链应用落地加快推进,“区块链+”业务已经成为互联网骨干企业进军区块链行业的发展重点,在金融业务之外,积极部署互联网、溯源、供应链&物流、数字资产、政务及公共服务、知识产权、法律、医疗等多领域的应用。其中,金融是区块链技术应用场景中探索最多的领域,在供应链金融、贸易融资、支付清算、资金管理等细分领域都有具体的项目落地。

2020年市场规模达亿美元

2016-2018年,大型IT互联网企业纷纷布局区块链,初创企业进入井喷模式,产业规模不断扩大,根据IDC的数据,中国区块链行业经历了从2017年的亿美元级别市场规模,到2020年的亿美元级别产业规模的改变。

—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国区块链行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

论文主要提出了一种针对共识机制PoS的多重签名算法Pixel。

所有基于PoS的区块链以及允许的区块链均具有通用结构,其中节点运行共识子协议,以就要添加到分类账的下一个区块达成共识。这样的共识协议通常要求节点检查阻止提议并通过对可接受提议进行数字签名来表达其同意。当一个节点从特定块上的其他节点看到足够多的签名时,会将其附加到其分类帐视图中。

由于共识协议通常涉及成千上万的节点,为了达成共识而共同努力,因此签名方案的效率至关重要。此外,为了使局外人能够有效地验证链的有效性,签名应紧凑以进行传输,并应快速进行验证。已发现多重签名对于此任务特别有用,因为它们使许多签名者可以在公共消息上创建紧凑而有效的可验证签名。

补充知识: 多重签名 是一种数字签名。在数字签名应用中,有时需要多个用户对同一个文件进行签名和认证。比如,一个公司发布的声明中涉及财务部、开发部、销售部、售后服务部等部门,需要得到这些部门签名认可,那么,就需要这些部门对这个声明文件进行签名。能够实现多个用户对同一文件进行签名的数字签名方案称作多重数字签名方案。 多重签名是数字签名的升级,它让区块链相关技术应用到各行各业成为可能。 在实际的操作过程中,一个多重签名地址可以关联n个私钥,在需要转账等操作时,只要其中的m个私钥签名就可以把资金转移了,其中m要小于等于n,也就是说m/n小于1,可以是2/3, 3/5等等,是要在建立这个多重签名地址的时候确定好的。

本文提出了Pixel签名方案,这是一种基于配对的前向安全多签名方案,可用于基于PoS的区块链,可大幅节省带宽和存储要求。为了支持总共T个时间段和一个大小为N的委员会,多重签名仅包含两个组元素,并且验证仅需要三对配对,一个乘幂和N -1个乘法。像素签名几乎与BLS多重签名一样有效,而且还满足前向安全性。此外,就像在BLS多签名中一样,任何人都可以非交互地将单个签名聚合到一个多签名中。

有益效果: 为了验证Pixel的设计,将Pixel的Rust实施的性能与以前的基于树的前向安全解决方案进行了比较。展示了如何将Pixel集成到任何PoS区块链中。接下来,在Algorand区块链上评估Pixel,表明它在存储,带宽和块验证时间方面产生了显着的节省。我们的实验结果表明,Pixel作为独立的原语并在区块链中使用是有效的。例如,与一组128位安全级别的N = 1500个基于树的前向安全签名(对于T = 232)相比,可以认证整个集合的单个Pixel签名要小2667倍,并且可以被验证快40倍。像素签名将1500次事务的Algorand块的大小减少了约35%,并将块验证时间减少了约38%。

对比传统BLS多重签名方案最大的区别是BLS并不具备前向安全性。

对比基于树的前向安全签名,基于树的前向安全签名可满足安全性,但是其构造的签名太大,验证速度有待提升。 本文设计减小了签名大小、降低了验证时间。

补充知识: 前向安全性 是密码学中通讯协议的安全属性,指的是长期使用的主密钥泄漏不会导致过去的会话密钥泄漏。前向安全能够保护过去进行的通讯不受密码或密钥在未来暴露的威胁。如果系统具有前向安全性,就可以保证在主密钥泄露时历史通讯的安全,即使系统遭到主动攻击也是如此。

构建基于分层身份的加密(HIBE)的前向安全签名,并增加了在同一消息上安全地聚合签名以及生成没有可信集的公共参数的能力。以实现: 1、生成与更新密钥 2、防止恶意密钥攻击的安全性 3、无效的信任设置

对于常见的后攻击有两种变体: 1、短程变体:对手试图在共识协议达成之前破坏委员会成员。解决:通过假设攻击延迟长于共识子协议的运行时间来应对短距离攻击。 2、远程变体:通过分叉选择规则解决。 前向安全签名为这两种攻击提供了一种干净的解决方案,而无需分叉选择规则或有关对手和客户的其他假设。(说明前向安全签名的优势)。

应用于许可的区块链共识协议(例如PBFT)也是许多许可链(例如Hyperledger)的核心,在这些区块链中,只有经过批准的方可以加入网络。我们的签名方案可以类似地应用于此设置, 以实现前向保密性,减少通信带宽并生成紧凑的块证书。

传统Bellare-Miner 模型,消息空间M的前向安全签名方案FS由以下算法组成: 1、Setup pp ←Setup(T), pp为各方都同意的公共参数,Setup(T)表示在T时间段内对于固定参数的分布设置。

2、Key generation (pk,sk1) ←Kg 签名者在输入的最大时间段T上运行密钥生成算法,以为第一时间段生成公共验证密钥pk和初始秘密签名密钥sk1。

3、Key update skt+1←Upd(skt) 签名者使用密钥更新算法将时间段t的秘密密钥skt更新为下一个周期的skt + 1。该方案还可以为任何t0> t提供 “快速转发”更新算法 skt0←$ Upd0(skt,t0),该算法比重复应用Upd更有效。

4、Signing σ ←Sign(skt,M),在输入当前签名密钥skt消息m∈M时,签名者使用此算法来计算签名σ。

5、Verification b ← Vf(pk,t,M,σ)任何人都可以通过运行验证算法来验证消息M在公共密钥pk下的时间段t内的签名M的签名,该算法返回1表示签名有效,否则返回0。

1、依靠非对称双线性组来提高效率,我们的签名位于G2×G1中而不是G2 ^2中。这样,就足以给出公共参数到G1中(然后我们可以使用散列曲线实例化而无需信任设置),而不必生成“一致的”公共参数(hi,h0 i)=(gxi 1,gxi 2)∈G1× G2。

2、密钥生成算法,公钥pk更小,参数设置提升安全性。

除了第3节中的前向安全签名方案的算法外,密钥验证模型中的前向安全多重签名方案FMS还具有密钥生成,该密钥生成另外输出了公钥的证明π。 新增Key aggregation密钥汇总、Signature aggregation签名汇总、Aggregate verification汇总验证。满足前向安全的多重签名功能的前提下也证明了其正确性和安全性。

1、PoS在后继损坏中得到保护 后继损坏:后验证的节点对之前的共识验证状态进行攻击破坏。 在许多用户在同一条消息上传播许多签名(例如交易块)的情况下,可以将Pixel应用于所有这些区块链中,以防止遭受后继攻击并潜在地减少带宽,存储和计算成本。

2、Pixel整合 为了对区块B进行投票,子协议的每个成员使用具有当前区块编号的Pixel签署B。当我们看到N个委员会成员在同一块B上签名的集合时,就达成了共识,其中N是某个固定阈值。最后,我们将这N个签名聚合为单个多重签名Σ,而对(B,Σ)构成所谓的 区块证书 ,并将区块B附加到区块链上。

3、注册公共密钥 希望参与共识的每个用户都需要注册一个参与签名密钥。用户首先采样Pixel密钥对并生成相应的PoP。然后,用户发出特殊交易(在她的消费密钥下签名), 注册新的参与密钥 。交易包括PoP。选择在第r轮达成协议的PoS验证者,检查(a)特殊交易的有效性和(b)PoP的有效性。如果两项检查均通过,则 使用新的参与密钥更新用户的帐户 。从这一点来看,如果选中,则用户将使用Pixel登录块。 即不断更换自己的参与密钥,实现前向安全性。

4、传播和聚集签名 各个委员会的签名将通过网络传播,直到在同一块B上看到N个委员会成员的签名为止。请注意,Pixel支持非交互式和增量聚合:前者意味着签名可以在广播后由任何一方聚合,而无需与原始签名者,而后者意味着我们可以将新签名添加到多重签名中以获得新的多重签名。实际上,这意味着传播的节点可以对任意数量的委员会签名执行中间聚合并传播结果,直到形成块证书为止。或者,节点可以在将块写入磁盘之前聚合所有签名。也就是说,在收到足够的区块证明票后,节点可以将N个委员会成员的签名聚集到一个多重签名中,然后将区块和证书写入磁盘。

5、密钥更新 在区块链中使用Pixel时,时间对应于共识协议中的区块编号或子步骤。将时间与区块编号相关联时,意味着所有符合条件的委员会成员都应在每次形成新区块并更新轮回编号时更新其Pixel密钥。

在Algorand 项目上进行实验评估,与Algorand项目自带的防止后腐败攻击的解决方案BM-Ed25519以及BLS多签名解决方案做对比。

存储空间上:

节省带宽: Algorand使用基于中继的传播模型,其中用户的节点连接到中继网络(具有更多资源的节点)。如果在传播过程中没有聚合,则中继和常规节点的带宽像素节省来自较小的签名大小。每个中继可以服务数十个或数百个节点,这取决于它提供的资源。

节省验证时间

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