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当区块链遇上电力市场 会有哪些应用?

2018-04-19 08:57:13 字号: 分享

 一、区块链和比特币 

2003年,阿里巴巴带我们走进了交易新模式: 

这种"担保交易"模式让消费者对网上交易产生信任,从而使买卖双方成功交易;和银行一样,都属于信任中介,但以机构形式存在的信用中介都会产生较高的信用成本。2008年,中本聪发表《比特币:一种点对点的电子现金系统》白皮书,比特币、区块链技术应运而生。下面我们通过一个小漫画来感受比特币区块链带来的交易模式:

1. 每笔交易都要在全网广播,所有区块链节点作为"公证人",见证每笔交易的完成。 

2. 矿工节点收到发布的交易信息后,具有记账权的矿工将交易记入账本,并获得相应的比特币奖励。  

每10min全网矿工求解一个数学难题,最先算出来的矿工获得记账权,且系统自动生成比特币奖励来激励矿工记账,这也就是"挖矿"的过程,但这种挖矿奖励每4年减半一次;挖矿会挖完吗?会的!系统中比特币总量约为2100万枚,2140年会发行完毕,到那时,激励矿工记账的就只有交易手续费了。 

3. 具有记账权的矿工将交易盖上时间戳并记入账本,广播至全网,确认无误后这个交易就成功记录在区块链中(一般是再形成6个区块,交易才算真正成功),一旦记入区块链,就不可随意更改。 

虽然两个矿工同时解出难题答案并同时记账形成区块的可能性较小,但如果这种小概率事件发生,系统会认定较长的那条为有效的,短的那条就会失效,这也就是交易入账后再形成6个区块才能算真正交易完成的原因,达成这样的共识是基于共识机制(比特币中是工作量证明机制PoW)的存在。 

惊不惊喜?

是不是感受到了区块链的"去中心化"?

需要说明的是,这世上不仅仅有比特币区块链,还有莱特币区块链、以太坊等,比特币区块链是鼻祖级别的~

下面让我们走进区块链,了解其运行机制。 

区块链

区块链是一个分布式账本,一种通过去中心化的方式集体维护一个可靠数据的技术方案,从数据角度来看是分布式存储,从技术角度来看是多种技术的整合。

01#区块链和比特币# 

区块链是比特币的底层技术,其关系如下所示:

# 加密数字货币:比特币;

# 比特币协议和用户:运行比特币交易的软件;

# 比特币区块链:底层去中心化的总账

——梅兰尼.斯万

02#区块链发展轨迹#

 

区块链1.0:货币

主要针对数字货币,可应用在现金方面,包含基础的转账、支付和汇兑等业务,能够解决货币和支付手段的去中心化(如上面的漫画所表达的)。

区块链2.0:智能合约

更宏观地对整个市场去中心化,可以利用区块链技术来注册、确认和转换不同种类的资产及合约,如可应用于金融市场,包括股票、债券、期货等有关时时中;公共记录也同样能迁移到区块链,如土地和产权证、营业执照、结婚证等。

区块链3.0:超越货币、经济和市场的效率和协作应用

将区块链技术用于组织活动,让组织活动形态减少摩擦并且提高效率,如区块链技术可用于医疗健康,将病人的诊疗数据进行存储,在医疗机构间共享病人的往期病史,而且只有在病人的许可下才公开其自身信息。

03#区块链的分类#

 

私有链:

完全封闭,仅采用区块链技术进行记账,记账权不公开,由公司或者个人独享;

联盟链:

半公开,是某个群体或者组织内部使用的区块链,需要预先制定某个节点为记账人每个区块的生成由所有指定的人确定,其他节点可以交易,但是没记账权;

公有链:

全公开,任何人都可以竞争记账权,e.g. 比特币就是典型代表;

04#区块的形成过程#

 

区块头

1) 版本号:软件及协议的相关版本;

2) 上一区块哈希值:引用上一区块来产生相应的哈希值,通过这个值每个区块才首尾相连组成区块链,且哈希值对区块链的安全性起至关重要的作用;

3) Merkle根:这个值是由区块主体中所有交易的哈希值再逐级两两哈希算出来的一个数值,主要用于检验一笔交易是否在这个区块中存在;

4) 时间戳:记录该区块产生的时间,精确到秒;

5) 随机数:记录解密该区块相关数学题的答案值,也就是矿工们求解数学难题的答案;

6) 目标哈希值:即本区块的哈希值,由前一个区块的哈希值、随机数和新交易区块来生成本区块的随机数和哈希值; 

区块形成过程

05#共识机制#

 

比特币区块链的公式机制是工作量证明机制(PoW)。

其核心思想是通过引入分布式节点的算力竞争来保证数据一致性和共识的安全性。比特币系统中,各节点(即矿工)基于各自的计算机算力相互竞争来共同解决一个求解复杂但验证容易的SHA256数学难题(即挖矿),最快解决该难题的节点将获得区块记账权和系统自动生成的比特币奖励。

PoW共识机制的强大算力保证了比特币区块链系统的安全性和不可篡改性,任何对于区块数据的攻击或篡改都必须重新计算该区块以及其后所有区块的SHA256难题,并且计算速度必须使得伪造链长度超过主链,这种攻击难度导致的成本将远超其收益。

06#非对称加密技术#

 

非对称加密是为满足安全性需求和所有权验证需求而集成到区块链中的加密技术非对称加密通常在加密和解密过程中使用两个非对称的密码,分别称为公钥和私钥。非对称密钥对具有两个特点,首先是用其中一个密钥(公钥或私钥)加密信息后,只有另一个对应的密钥才能解开,其次是公钥可向其他人公开、私钥则保密,其他人无法通过该公钥推算出相应的私钥。

——密码学

07#智能合约#

 

智能合约又称"智能合同",是由事件驱动的、具有状态的、获得多方承认的运行在区块链之上的,且能够根据预设条件自动处理资产的程序,智能合约最大的优势是利用程序算法替代依赖于人的仲裁和执行合同。典型的智能合约模型如图所示。

从智能合约模型可以看出,智能合约部署在区块链的某个区块上,当外部的数据和事件输入到智能合约时,根据内部预设的响应条件和规则,输出相应的动作,并将结果记录在区块上;从本质上讲,智能合约也是一段程序,但是与传统的IT系统不同,智能合约继承了区块链的三个特性:数据透明、不可篡改、永久运行。

二、区块链在电力市场方面的应用 

头条新闻

基于区块链的电力市场交易结算 

基于区块链的阻塞管理 

基于区块链的微电网点对点交易

(宋斯珩 王琪 陈佳君 韦莉珊 曾亚敏)

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