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区块链在电信运营商应用场景

BlockchaininTelecomOperator

的探讨

0前言

区块链是一种由多方共同维护，以块-链结构存储数据，利用分布式节点共识算法同步和更新数据，利用加密技术实现传输及访问安全，利用可自动化执行代码组成的智能合约操作数据，能够实现数据一致存储、无法篡改、无法抵赖的技术体系。区块链因其去中心/去中介、天然的可溯源/不可篡改及分布式应用特征吸引行业人员关注。

2017年加密货币的火爆使区块链为大众认知，

2018年区块链技术在逐渐完善的同时，在应用落地方

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收稿日期：2019-03-01

面呈现多元化发展，向实体经济延伸，强调与实体产业结合。落地应用由金融领域向其他垂直领域扩展，探索各垂直领域创新应用，形成“多点开花”局面。

区块链在电信运营商的应用场景仍处于探索阶段，国内外主流运营商均在区块链应用方面进行尝试。电信运营商一方面需要梳理区块链能够应用在运营商哪些场景，贴合区块链特性，另一方面也需考虑区块链的刚性需求及相对现存竞品的优势。本文主要介绍了区块链技术基本原理、标准进展、运营商场景应用分析以及面临的挑战。

1区块链技术简介

1.1区块链原理

76 2019/04/DTPT

1.1.1区块链账本

如图1所示，区块链以块-链方式存储记录或交易。区块包含区块头和区块体，区块头通常包含前一个区块的哈希散列值、Merkle根、时间戳等，区块体包含从网络广播中收集的记录或交易。在区块头中的Merkle根是对每一笔记录或交易的Hash值进行两两Hash得到的，对任何一个记录或交易的改变都会导致Merkle根的改变，从而保证了交易的不可篡改。区块头存储了前一个区块的Hash值，保证了每一个记录或交易的可追溯。

Peer2 Peer3

SmartContract

PeerM

Peer1

PeerM+1

点。而在区块链系统中，更加侧重存在恶意节点时，实现数据存储的一致性，即非可信网络环境下形成的可信数据存储。

比特币PoW共识机制流程如下。

a）节点收集广播中还没有被记录到账本的原始交易信息（交易信息主要是比特币网络参与者的转账/支付信息）。

b）检查每个交易信息中付款地址有没有足够的余额。

c）验证交易是否有正确的签名。d）把验证通过的交易信息进行打包记录。e）添加一个奖励交易：给自己的地址增加特定数

量的比特币。

f）选择随机数，然后不断尝试计算nonce哈希，满足某一个难度标准（若干前导0开头的Hash值）。

g）如果计算成功，则挖矿成功，向全网广播挖矿所得，全网节点验证后，把这个区块连接到区块的尾端，并且在全网达成一致。

1.1.3智能合约（SC）

智能合约是记录在区块链上的一段程序代码，其

Ledger

BlockN+1 BlockN BlockN-1

可以自动执行并对账本上的数据进行操作。智能合约可以用来将特定交易流程的规则代码化并保证严格执

PrevHash

PrevHash PrevHash

Transationz

Transationz+1

……

Transationy

Transationy+1

……

Transationx

Transationx+1

……

行预定义的规则。在特定的区块链实现中，智能合约

也可以作为上层应用读写账本的接口。智能合约是区块链构建分布式应用的基础。

1.1.2共识机制

图1区块链架构示意图

1.2区块链分类

目前区块链已经存在很多变种以及各自针对的场景。如表1所示为区块链针对不同参与对象的一种分

每个区块被加到区块链尾部时，需要经过区块链

节点的验证共识。区块链中达成共识的流程一般是先由一些节点进行记账，然后由其他节点进行验证，验证通过即达成共识。

传统分布式系统共识算法主要解决节点通信不可靠、宕机、时序等问题，通常假设不存在主观做恶的节

类：公有链、联盟链、私有链。

1.3区块链认识误区

a）区块链就是比特币。区块链不等于比特币。虽然区块链源于比特币，但是比特币仅是区块链承载的一种应用。区块链经过多年的发展，无论是适用场景还是技术实现都已经有了很大改进。

表1区块链分类

项目

Permissionless

Permissioned

公有链

联盟链

私有链

定义

链上的所有用户都可读取、发送交易且能参与确认共识的区块链

联盟链是指有若干个机构或分支共同参与管理的区块链，每个机构都运行着一个或