《Python工程应用——网络信息安全》课件_chap4.pptx

chap.4区块链编程;区块链是近些年兴起的去中心信任基础平台，为网络金融活动奠定了坚实的信任基础，并为互联网创造了新的、可靠的合作机制，具有广阔的应用前景。区块链技术对于未来信息安全，乃至各类电子通信系统，甚至人类社会活动都有深远的影响。

本章将详细介绍区块链的编程方法。;区块链简介;1.区块链简介;1.区块链简介;4.1概述;2.区块链应用

区块链具有广泛的应用，甚至被认为对人类未来社会的影响也是非凡的，自不同的视角观察，区块链对各种网络应用的变革作用都是前所未有的。

从需求端来看，金融、医疗、公证、通信、供应链、域名、投票等领域都开始意识到区块链的重要性并开始尝试将这种技术与现实社会对接。

从投资端来看，区块链的投资资金供给逐步上升，风投的投资热情也不断高涨，投资密度越来越大，供给端的资金供给有望推动其进一步发展。

从市场应用来看，区块链能成为一种市场工具，帮助社会削减平台成本，让中间机构成为过去。并且区块链还将促使公司现有业务模式重心的转移，有望加速公司的发展。

从底层技术来看，区块链有望促进数据记录、数据传播及数据存储管理方式的转型。区块链本身更像一种互联网底层的开源式协议，在不远的将来会触动甚至最后彻底取代现有互联网的底层基础协议。

从社会结构来看，区块链技术有望将法律与经济融为一体，彻底颠覆原有社会的监管模式。组织形态会因其而发生改变，区块链也许最终会带领人们走向分布式自治的社会。;4.1.2区块链的分类

区块链可以分为私有、共有、联合三种。

(1)私有区块链

私有区块链（PrivateBlockChains)：是指仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，这种区块链与其他的分布式存储方案没有太大区别。

(2)公有区块链

公有区块链（PublicBlockChains)：是指世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早，也是应用最广泛的区块???。

(3)联合（行业）区块链

行业区块链(ConsortiumBlockChains)：是指由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定（预选节点参与共识过程），其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过68程(本质上还是托管记账，只是变成分布式记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点），其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。;4.1.3区块链的发展

区块链技术的发展与密码学具有密切联系，是基于密码技术逐步发展起来，发展过程可以概括为以下。

1976年，BaileyW.Diffie、MartinE.Hellman两位密码学的大师发表了论文《密码学的新方向》，论文覆盖了未来几十年密码学所有的新的进展领域，包括非对称加密、椭圆曲线算法、哈希等一些手段，奠定了迄今为止整个密码学的发展方向，也对区块链的技术和比特币的诞生起到决定性作用。同年，哈耶克出版了经济学专著：《货币的非国家化》，提出了非主权货币、竞争发行货币等理念，成为去中心化货币的精神指南。

1980年，MerkleRalf提出了Merkle-Tree这种数据结构和相应的算法，后来其主要用途之一就是分布式网络中数据同步正确性的校验，这也是后来比特币中引入的，用来做区块同步校验的重要手段之一。

1982年，Lamport提出拜占廷将军问题，标志着分布式计算的可靠性理论和实践进入到了实质性阶段。同年，大卫·乔姆提出了密码学支付系统ECash。人们开始尝试将密码学运用到货币、支付相关的领域。ECash可以说是密码学货币最早的先驱之一。

1985年，Koblitz和Miller各自独立提出了著名的椭圆曲线加密（ECC）算法。由于此前发明的RSA的算法计算量过大很难实用，ECC的提出才真正使得非对称加密体系产生了实用的可能。公钥密码自此开始被应用到数字货币中。;1997年，第一代基于POW（ProofofWork）算法HashCash出现(当时发明出来主要用于做反垃圾邮件)。在随后发表的各种论文中，具体的算法设计和实现已经完全覆盖了后来比特币所使用的POW机制。