區(qū)塊鏈框架有用嗎？
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中國@范騰.9星評價
2020-10-30 15:49:14
近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團隊與西班牙馬德里理工大學、澳大利亞斯威本科技大學、中國檢驗檢疫科學院合作，提出基于區(qū)塊鏈的食品追溯框架，以增強中國和歐盟間食品貿(mào)易的可信度。
團隊成員、中國農(nóng)科院資劃所研究員錢建平介紹，食品貿(mào)易已成為滿足全球食物需求的重要因素。加強雙邊或多邊食品貿(mào)易信任對促進貿(mào)易的可持續(xù)發(fā)展、增強全球糧食危機背景下的深度合作均具有重要意義;然而，在許多國家和區(qū)域，對于食品跨境流通仍然缺乏可信的追溯系統(tǒng)。區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個分布式的公共賬本，技術(shù)特征包括去中心化、去信任、可集體維護、可靠等。目前區(qū)塊鏈已經(jīng)發(fā)展到3.0時代，從金融領(lǐng)域擴展到數(shù)字金融、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、供應(yīng)鏈管理、數(shù)字資產(chǎn)交易等多個領(lǐng)域。為此，中國農(nóng)科院組織相關(guān)專家提出了區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)行動倡議，并將農(nóng)產(chǎn)品追溯區(qū)塊鏈作為首要發(fā)展任務(wù)。
智慧農(nóng)業(yè)團隊一直專注于區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品追溯、農(nóng)業(yè)資源管理中應(yīng)用的技術(shù)難點研究。該研究以中國和歐盟之間的食品貿(mào)易為例，設(shè)計了一個概念框架;通過充分利用這兩國(地區(qū))現(xiàn)有的追溯系統(tǒng)，分析了實物流、數(shù)據(jù)流和區(qū)塊鏈流的特點，考慮到數(shù)據(jù)容量和數(shù)據(jù)隱私水平，采用了鏈上和鏈下相結(jié)合的混合數(shù)據(jù)存儲方法;根據(jù)跨境食品貿(mào)易的特點，設(shè)計了出口數(shù)據(jù)記錄、檢測數(shù)據(jù)記錄與驗證、追溯查詢跟蹤等的智能合約，提出了一種基于區(qū)塊鏈的追溯交互式框架，以增加食品貿(mào)易過程中對食品安全的信任?；趨^(qū)塊鏈的可信追溯框架能增強雙邊對跨境食品貿(mào)易信任，為在雙邊或者多邊框架下促進國際食品貿(mào)易可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。
研究成果在線發(fā)表于《糧食和能源安全(Food and Energy Security)》，該論文也是中國農(nóng)科院組織相關(guān)專家提出區(qū)塊鏈農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)行動倡議后，首篇將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的國際期刊文章。
楊欣【德家78星評價
2020-10-13 15:51:46
我們知道區(qū)塊鏈技術(shù)就是一個去中心化的分布式賬本，可以實現(xiàn)價值和信任的傳遞。
日常生活中，我們的賬本是在一頁一頁子賬中逐筆記錄，最后匯聚成冊，形成一個賬本。一個賬本記滿了，再在一個新賬本上開始一頁一頁地記錄，最終所有賬本按時間順序組合在一起形成一個總賬本，結(jié)構(gòu)非常簡單清晰。
既然區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個賬本，那它又是什么樣的架構(gòu)呢?實際上，有關(guān)區(qū)塊鏈的架構(gòu)問題，已經(jīng)被廣泛討論過了，基本上已達成了共識。區(qū)塊鏈的架構(gòu)自下而上分為六層，分別是數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵層、合約層和應(yīng)用層，每一層都有其對應(yīng)的核心功能。
區(qū)塊鏈的架構(gòu)
1、數(shù)據(jù)層
區(qū)塊鏈是通過區(qū)塊(block)存儲數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)節(jié)點之間都包含所有數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)層主要是解決這些數(shù)據(jù)以什么樣的形式組合在一起，形成一個有意義的區(qū)塊。就像下圖中的現(xiàn)金日記賬一樣，一頁賬本每一個賬目都由相應(yīng)的時間、憑證編號、摘要、借貸金額、余額等數(shù)據(jù)構(gòu)成一個完成的賬目。
每個區(qū)塊都包括了區(qū)塊的大小、區(qū)塊頭、區(qū)塊所包含的交易數(shù)量及部分或所有的近期新交易。在每個區(qū)塊中，對整個區(qū)塊鏈起決定作用的是區(qū)塊頭。數(shù)據(jù)的生成運用了諸多技術(shù)，如時間戳技術(shù)，它可以確保每一個區(qū)塊按時間先后順序相連接;非對稱加密技術(shù)使得數(shù)據(jù)不能被篡改等等。
2、網(wǎng)絡(luò)層
數(shù)據(jù)按序組合好之后，怎么讓網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點知曉呢?區(qū)塊鏈技術(shù)沒有中心化服務(wù)器，依靠用戶點對點交換信息，這就需要網(wǎng)絡(luò)層來實現(xiàn)。
其功能是實現(xiàn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點與節(jié)點之間的信息交流，主要包括P2P組網(wǎng)機制、數(shù)據(jù)傳播和驗證機制。正是由于區(qū)塊的P2P特性，數(shù)據(jù)傳輸是分散在各個節(jié)點之間進行的，部分節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)遭到破壞對其他部分影響很小。
這一點很好理解，我們熟悉的BT下載也采用了P2P的技術(shù)，用戶在下載的同時，也在上傳內(nèi)容，即使某個點關(guān)閉了軟件，只要網(wǎng)絡(luò)中還有人在下載上傳，也就不影響整個流程。
3、共識層
由于區(qū)塊鏈中每個節(jié)點都可以生成新的區(qū)塊完成記賬，那要是所有節(jié)點同時都在記賬，整個網(wǎng)絡(luò)不就亂套了么?
共識層的功能是讓高度分散的節(jié)點在P2P網(wǎng)絡(luò)中，針對區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性達成共識，決定了誰可以將新的區(qū)塊添加到主鏈中。
目前已經(jīng)出現(xiàn)了十余種共識機制算法，其中最為知名的有工作量證明機制(PoW)、權(quán)益證明機制(PoS)、股份授權(quán)證明機制(DPoS)等。
4、激勵層
激勵層的功能主要是提供一些激勵措施，鼓勵節(jié)點參與記賬，保證整個網(wǎng)絡(luò)的安全運行。通過共識機制勝出取得記賬權(quán)的節(jié)點能獲得一定的獎勵。我們最熟悉的比特幣的激勵措施主要有兩種，一種是新區(qū)塊產(chǎn)生時系統(tǒng)獎勵的比特幣，另一種是每筆交易扣除的手續(xù)費。當比特幣數(shù)量達到2100萬枚的上限后，激勵就全靠交易的手續(xù)費了。
5、合約層
區(qū)塊鏈具有可編程的特性，其基礎(chǔ)是其合約層封裝了各類腳本、算法和智能合約。比特幣的腳本中就規(guī)定了比特幣的交易方式和過程中的種種細節(jié)。
智能合約是存儲在區(qū)塊鏈上的一段代碼，它們可以被區(qū)塊鏈上的交易所觸發(fā)，觸發(fā)后，這段代碼可以從區(qū)塊鏈上讀取數(shù)據(jù)或者向區(qū)塊鏈上寫入數(shù)據(jù)。這樣就可以利用程序算法，替代人去仲裁和執(zhí)行合約，將來將為我們節(jié)省巨額的信任成本。
6、應(yīng)用層
應(yīng)用層則封裝了區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用場景和案例，比如搭建在以太坊上的各類區(qū)塊鏈應(yīng)用，如前一段時間讓以太網(wǎng)絡(luò)癱瘓的以太貓，就是部署在應(yīng)用層。
以上模型中，基于時間戳的鏈式區(qū)塊結(jié)構(gòu)、分布式節(jié)點的共識機制、基于共識機制的激勵機制和靈活可編程的智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)最具代表性的創(chuàng)新點。其中數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層和共識層是構(gòu)建區(qū)塊鏈應(yīng)用的必要因素，否則將不能稱之為真正意義上的區(qū)塊鏈。