區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用前瞻綜述

何蒲 于戈 張巖峰 鮑玉斌

2015年是區(qū)塊鏈元年，F(xiàn)intech上近期出現(xiàn)最頻繁的一個(gè)詞語就是“區(qū)塊鏈”。區(qū)塊鏈的出現(xiàn)始于 2008年末一個(gè)自稱為中本聰（Satoshi Nakamoto）的人或者團(tuán)體發(fā)表在比特幣論壇的一篇論文《Bitcoin：A peer-to-peer electronic cash system》。該文指出區(qū)塊鏈技術(shù)是構(gòu)建比特幣系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)，區(qū)塊鏈記錄著所有元數(shù)據(jù)和加密交易信息，從而建立了一個(gè)完全通過點(diǎn)對點(diǎn)（P2P）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)，此系統(tǒng)使得在線支付的雙方不用通過第三方金融機(jī)構(gòu)而直接進(jìn)行交易。隨后比特幣系統(tǒng)大行其道，得到越來越多人的關(guān)注和研究，區(qū)塊鏈技術(shù)作為比特幣系統(tǒng)的底層技術(shù)也得以重視，由此拉開了研究區(qū)塊鏈技術(shù)的序幕。

區(qū)塊鏈技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)，但它不是一種創(chuàng)新技術(shù)。它是將許多已有的跨領(lǐng)域的學(xué)科整合到一起，從而形成的一種技術(shù)，涉及數(shù)學(xué)、密碼學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域。比特幣系統(tǒng)是第一個(gè)采用區(qū)塊鏈技術(shù)作為底層技術(shù)構(gòu)建的系統(tǒng)，它是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了去中心化、去信任化、安全、可靠的電子現(xiàn)金系統(tǒng)。

區(qū)塊鏈技術(shù)的迅猛發(fā)展引起了政府、金融機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。2016年初，中國央行表態(tài)：積極推進(jìn)官方發(fā)表的數(shù)字貨幣。隨后中國越來越多的金融以及科研機(jī)構(gòu)開始關(guān)注數(shù)字貨幣背后的創(chuàng)新技術(shù)，即區(qū)塊鏈技術(shù)；幾乎同一時(shí)間，英國政府發(fā)布區(qū)塊鏈專題研究報(bào)告，即《分布式賬本技術(shù)：超越區(qū)塊鏈》，大力發(fā)展區(qū)塊鏈在政府中的應(yīng)用；此外，為在區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展進(jìn)程上占得先機(jī)，平安集團(tuán)、招商銀行、中國外匯交易中心及民生銀行更是加入了R3國際聯(lián)盟（一家為全球金融市場設(shè)計(jì)和提供先進(jìn)的分布式賬本技術(shù)的金融創(chuàng)新公司）。一切跡象表明區(qū)塊鏈技術(shù)正受到政府和金融機(jī)構(gòu)的青睞。

據(jù)麥肯錫研究報(bào)告指出：區(qū)塊鏈技術(shù)，是繼蒸汽機(jī)、電力、信息和互聯(lián)網(wǎng)科技之后，目前最有潛力觸發(fā)第5輪顛覆性革命浪潮的核心技術(shù)。

目前區(qū)塊鏈技術(shù)仍然處于萌芽期，特別是在學(xué)術(shù)方面的研究相對滯后，以谷歌學(xué)術(shù)和Web of Science為英文數(shù)據(jù)源的檢索結(jié)果顯示，關(guān)于區(qū)塊鏈（blockchain）的相關(guān)論文僅有30多篇，本文列舉其中的14篇。

本文將詳細(xì)介紹和分析區(qū)塊鏈的運(yùn)行原理和關(guān)鍵技術(shù)，并探討區(qū)塊鏈的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。

1 區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)技術(shù)

本節(jié)簡要介紹與構(gòu)建區(qū)塊鏈相關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)。

1.1 哈希算法

哈希（也稱為散列）算法將任意長度的輸入值映射為較短的固定長度的二進(jìn)制值。例如，SHA256算法就是將任意長度的輸入映射為長度為 256位的固定長度輸出，這個(gè)二進(jìn)制值稱為哈希值（也稱為散列值）。數(shù)據(jù)的哈希值可以檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性，一般用于快速查找和加密算法。

哈希算法廣泛應(yīng)用于區(qū)塊鏈中，區(qū)塊鏈通常不保存原始數(shù)據(jù)，而是保存該數(shù)據(jù)的哈希值，Merkle樹中的節(jié)點(diǎn)信息是兩次 SHA256哈希運(yùn)算得到的。以太坊賬戶地址，是用Kec-cak-256哈希運(yùn)算一個(gè)公鑰得到的；而比特幣地址，則是通過SHA256和RIPEMD160哈希運(yùn)算一個(gè)公鑰而得到的。此外，簽名頻繁應(yīng)用于區(qū)塊鏈中，它由私鑰和需要被簽名的數(shù)據(jù)經(jīng)哈希運(yùn)算而成。著名的工作量證明算法、Merkle樹都是哈希算法的應(yīng)用。

1.2 Merkle樹

1.2.1 Merkle樹Merkle樹是由Ralph Merkle發(fā)明的一種基于數(shù)據(jù)哈希構(gòu)建的樹：1）其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一棵樹，一般為二叉樹，也可以為多叉樹；2）其葉子節(jié)點(diǎn)是數(shù)據(jù)塊（如文件或文件集合）的哈希值；3）非葉子節(jié)點(diǎn)是其所有子節(jié)點(diǎn)的哈希值。

Merkle樹在驗(yàn)證、文件對比中應(yīng)用較多，特別是在分布式環(huán)境下，Merkle樹會大大減小數(shù)據(jù)的傳輸量和計(jì)算的復(fù)雜度。

1.2.2 區(qū)塊鏈中的Merkle樹區(qū)塊鏈中的每個(gè)區(qū)塊都包含了記錄于該區(qū)塊的所有交易，區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用二叉樹型的Merkle樹對這些交易進(jìn)行歸納表示，同時(shí)生成該交易集合的數(shù)字簽名。Merkle樹支持快速地歸納和校驗(yàn)區(qū)塊中交易的完整性與存在性。

1.3 時(shí)間戳服務(wù)

區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展受到比特幣應(yīng)用需求的推動。比特幣作為數(shù)字貨幣，首先需要解決“重復(fù)支付（double spending）”問題，即一筆貨幣不能被花費(fèi)兩次或者一筆資金不能出現(xiàn)在兩個(gè)交易中。中心化的信用系統(tǒng)（例如銀行）依靠國家機(jī)器的強(qiáng)制力來防止偽鈔，而區(qū)塊鏈系統(tǒng)完全依靠技術(shù)來解決“重復(fù)支付”問題。系統(tǒng)給每一筆交易蓋上正確的時(shí)間戳，以此證明在這個(gè)時(shí)刻這筆交易確實(shí)發(fā)生，交易中資金的所屬權(quán)已經(jīng)轉(zhuǎn)移，之前資金所有者再次使用這筆資金時(shí)就會報(bào)錯，從而解決重復(fù)支付問題。另外，每一個(gè)區(qū)塊也會蓋上正確的時(shí)間戳，從而形成一個(gè)按時(shí)間順序發(fā)展的正確鏈表。

1.4 工作量證明機(jī)制

工作證明（proof of work，POW），也稱為工作量的證明。比特幣系統(tǒng)利用 POW 機(jī)制使系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)最終達(dá)成共識，進(jìn)而得到最終區(qū)塊。這里的工作是指找到一個(gè)合理的區(qū)塊哈希值，它需要不斷地進(jìn)行大量的計(jì)算，計(jì)算時(shí)間取決于當(dāng)前目標(biāo)的難度和機(jī)器的運(yùn)算速度。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)找到這個(gè)值之后，就說明該節(jié)點(diǎn)確實(shí)經(jīng)過了大量的計(jì)算，這就是工作量證明。由于驗(yàn)證只需對結(jié)果值進(jìn)行一次哈希運(yùn)算，因此POW的驗(yàn)證效率很高。

1.5 權(quán)益證明機(jī)制

相比POW浪費(fèi)大量的算力，點(diǎn)權(quán)益證明（proof of stake，POS）僅僅需要少量的計(jì)算就能維持區(qū)塊鏈的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種機(jī)制根據(jù)貨幣持有量和時(shí)間來分配相應(yīng)的利息。但是這種機(jī)制存在一點(diǎn)不足，即區(qū)塊的產(chǎn)生沒有消耗大量算力，導(dǎo)致這種機(jī)制下的貨幣價(jià)值來源難以確定，因?yàn)槿魏螀^(qū)塊鏈系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)。

1.6 P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又稱為點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù)，它是一個(gè)沒有中心服務(wù)器、依靠用戶群交換信息的互聯(lián)網(wǎng)體系。P2P網(wǎng)絡(luò)由于沒有中心化服務(wù)器，使得它天生具有耐攻擊、高容錯的優(yōu)點(diǎn)；并且各個(gè)節(jié)點(diǎn)地位平等，服務(wù)分散在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行，因此部分節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)遭到攻擊對整個(gè)系統(tǒng)幾乎沒有影響。比特幣系統(tǒng)應(yīng)用 P2P技術(shù)，使各個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立地參與系統(tǒng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，單獨(dú)節(jié)點(diǎn)宕機(jī)或者遭到攻擊都不會對系統(tǒng)造成影響。

1.7 非對稱加密技術(shù)

非對稱加密需要密鑰對即公鑰和私鑰成對出現(xiàn)。公鑰公開、私鑰保密，私鑰加密的信息只有對應(yīng)的公鑰才能解開，公鑰加密的信息只有對應(yīng)的私鑰才能解密，即公鑰加密，私鑰解密；私鑰簽名，公鑰驗(yàn)證。在比特幣系統(tǒng)中，公鑰由私鑰通過橢圓曲線加密算法生成；交易信息中必須要有正確的數(shù)字簽名才能驗(yàn)證交易有效。

2 區(qū)塊鏈的概念與結(jié)構(gòu)

2.1 定義

區(qū)塊鏈這一概念最早是在中本聰?shù)谋忍貛虐灼刑岢龅?，但它不是以區(qū)塊鏈出現(xiàn)的，而是以工作量證明鏈（proof-of-work chain）的形式存在。下面是中本聰對區(qū)塊鏈概念的敘述：時(shí)間戳服務(wù)就是通過對區(qū)塊中數(shù)據(jù)項(xiàng)加上時(shí)間戳進(jìn)行哈希，并把這一哈希值廣泛地傳播出去，就像是新聞或者在世界性新聞網(wǎng)絡(luò)（Usenet）上的發(fā)帖一樣。顯然，要得到這個(gè)哈希值，就需證明在過去的某個(gè)時(shí)刻加上時(shí)間戳的數(shù)據(jù)必然存在。每個(gè)時(shí)間戳包含了先前的時(shí)間戳，這樣就形成了一條鏈，并且后面的時(shí)間戳都對前一個(gè)時(shí)間戳進(jìn)行了增強(qiáng)。

關(guān)于區(qū)塊鏈的定義，各個(gè)機(jī)構(gòu)、權(quán)威都給予了不同的定義。

維基百科中文定義：區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式數(shù)據(jù)庫，起源自比特幣。區(qū)塊鏈?zhǔn)且淮褂妹艽a學(xué)方法相關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每一個(gè)數(shù)據(jù)塊中包含了一次比特幣網(wǎng)絡(luò)交易的信息，用于驗(yàn)證其信息的有效性（防偽）和生成下一個(gè)區(qū)塊。中本聰創(chuàng)建的第一個(gè)區(qū)塊，即為“創(chuàng)世區(qū)塊”。

維基百科英文定義：區(qū)塊鏈由包含一系列加蓋了時(shí)間戳的有效交易的區(qū)塊組成。每個(gè)區(qū)塊都包含了前一個(gè)區(qū)塊的哈希值，這樣就把區(qū)塊連接在了一起。連接在一起的區(qū)塊形成區(qū)塊鏈，并且每一個(gè)隨后的區(qū)塊都是對之前一個(gè)區(qū)塊的增強(qiáng)，因此給它取了一個(gè)數(shù)據(jù)庫類型的名字。

巴比特網(wǎng)站：區(qū)塊鏈?zhǔn)怯梢淮褂妹艽a學(xué)方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)庫組成的，每一個(gè)區(qū)塊都包含了上一個(gè)區(qū)塊的哈希值，從創(chuàng)世區(qū)塊開始連接到當(dāng)前區(qū)塊，形成區(qū)塊鏈。每一個(gè)區(qū)塊都確保按照時(shí)間順序在上一個(gè)區(qū)塊之后產(chǎn)生，否則前一個(gè)區(qū)塊的哈希值是未知的。這些特征使得比特幣的重復(fù)支付（double-spending）變得困難。

以上是不同機(jī)構(gòu)、權(quán)威對區(qū)塊鏈的定義，雖然有不同，但本質(zhì)上都一樣，即區(qū)塊鏈擁有去中心化、去信任化、開放、信息不可更改、匿名、自治的特性。下面總結(jié)概括區(qū)塊鏈的概念：區(qū)塊鏈?zhǔn)侵敢环N電子記錄形式的賬簿，其中每一個(gè)區(qū)塊是賬簿的一頁，從第一頁“鏈接”到最新一頁。這些區(qū)塊一旦被確認(rèn)，幾乎不能做修改操作，每個(gè)區(qū)塊包含了當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi)的所有交易信息和區(qū)塊元數(shù)據(jù)。

2.2 區(qū)塊鏈的發(fā)展

自2009年起，各種各樣基于區(qū)塊鏈的類比特幣的數(shù)字貨幣相繼出現(xiàn)，常見的有：bitcoin，litecoin，eth，etc，dogecoin及最新的堪比比特幣的零幣Zcash。區(qū)塊鏈除了在貨幣上的應(yīng)用之外，還有各種衍生應(yīng)用，如文件存儲系統(tǒng) Storj、預(yù)測市場系統(tǒng)Augur、電子商務(wù)系統(tǒng)OpenBazaar、智能合約系統(tǒng)等。

區(qū)塊鏈的進(jìn)化過程如下：

1）區(qū)塊鏈1.0——數(shù)字貨幣；

2）區(qū)塊鏈2.0——數(shù)字資產(chǎn)與智能合約；

3）區(qū)塊鏈3.0——從 DAO，DAC（區(qū)塊鏈自洽組織、區(qū)塊鏈自洽公司）到區(qū)塊鏈社會（科學(xué)、醫(yī)療、教育等）。

2.3 區(qū)塊鏈類型

區(qū)塊鏈分為 3類：公有、私有及行業(yè)區(qū)塊鏈。私有鏈和行業(yè)鏈?zhǔn)菑V義的私鏈。

公有區(qū)塊鏈（簡稱公有鏈）是指任何個(gè)體或者團(tuán)體都共用一條區(qū)塊鏈，只要接入此鏈都可以在上面發(fā)送交易，并且交易能夠獲得該區(qū)塊鏈的有效確認(rèn)，任何團(tuán)體或個(gè)人都可以參與其共識過程。公有區(qū)塊鏈?zhǔn)亲钕瘸霈F(xiàn)的區(qū)塊鏈，也是目前應(yīng)用最為廣泛的區(qū)塊鏈，這類區(qū)塊鏈被認(rèn)為是“完全去中心化”的。

行業(yè)區(qū)塊鏈（簡稱行業(yè)鏈）指共識過程受到某些預(yù)選節(jié)點(diǎn)控制的區(qū)塊鏈。由該行業(yè)集體內(nèi)部首先指定多個(gè)預(yù)選節(jié)點(diǎn)為記賬人，每個(gè)區(qū)塊的生成是由所有的預(yù)選節(jié)點(diǎn)共同決定的（預(yù)選節(jié)點(diǎn)決定區(qū)塊鏈的共識），其他節(jié)點(diǎn)只能接入?yún)^(qū)塊鏈負(fù)責(zé)交易，但不參與共識過程，任何人都可以通過此區(qū)塊鏈對外開放的API進(jìn)行有限查詢。這類區(qū)塊鏈被認(rèn)為是“部分去中心化”的。

私有區(qū)塊鏈（簡稱私有鏈）指僅僅使用區(qū)塊鏈這一技術(shù)進(jìn)行記賬操作，但它不對外公開。它的對象可以是一個(gè)公司也可以是個(gè)人，單獨(dú)擁有此區(qū)塊鏈的寫入權(quán)限，或許會對外開放有高度限制的讀取權(quán)限。目前金融巨頭都在探索自己的私有區(qū)塊鏈，既應(yīng)用到區(qū)塊鏈的特性，又能保證安全。

行業(yè)鏈結(jié)合了公有鏈的完全開放和私有鏈的高度集中，提供了一種混合折中的模式；而私有鏈由于完全限制的寫入權(quán)限和高度受限的讀取權(quán)限，對于保護(hù)個(gè)人隱私非常合適。

2.4 區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.4.1 區(qū)塊結(jié)構(gòu)區(qū)塊鏈技術(shù)中，區(qū)塊是指一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含兩部分：區(qū)塊元數(shù)據(jù)和區(qū)塊體。其中區(qū)塊元數(shù)據(jù)記錄的是區(qū)塊的元數(shù)據(jù)信息，區(qū)塊體記錄的是從上一區(qū)塊產(chǎn)生到此區(qū)塊創(chuàng)建之間所發(fā)生的所有交易。區(qū)塊元數(shù)據(jù)包含區(qū)塊大小、區(qū)塊頭和交易計(jì)數(shù)器3部分。

2.4.2 區(qū)塊頭結(jié)構(gòu)區(qū)塊頭由兩組元數(shù)據(jù)組成，一組與挖礦有關(guān)，包括時(shí)間戳、難度目標(biāo)及Nonce值；另一組則與區(qū)塊本身有關(guān)，包括鏈接父區(qū)塊的字段、版本號及 Merkle樹的根。

將區(qū)塊中所有交易記錄都進(jìn)行兩次哈希運(yùn)算之后，將結(jié)果作為Merkle樹的葉子節(jié)點(diǎn)，然后遞歸兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的哈希值，直到得到最后一個(gè)哈希結(jié)果，此哈希值就是Merkle根。

難度目標(biāo) Bits是一種特殊的浮點(diǎn)編碼類型，占4 Byte，首字節(jié)是指數(shù)，僅用其中的最低 5位，后3個(gè)字節(jié)是尾數(shù)，它能夠表示 256位的數(shù)。一個(gè)區(qū)塊頭的 SHA256哈希值必須小于或等于 Bits難度目標(biāo)才能被整個(gè)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)可，難度目標(biāo) Bits值越小，產(chǎn)生一個(gè)新區(qū)塊的難度就越大，即目標(biāo)值越小，得到正確結(jié)果的區(qū)間就越小，難度就越大。

Nonce字段是指隨機(jī)數(shù)，各個(gè)區(qū)塊頭的值往往不同，但它卻是從0開始嚴(yán)格按照線性方式增長的隨機(jī)數(shù)，每次計(jì)算都會增長。挖礦就是來尋找一個(gè)滿足條件的Nonce值。

2.4.3 區(qū)塊標(biāo)識符每個(gè)區(qū)塊有兩種標(biāo)識符：區(qū)塊頭哈希值和區(qū)塊高度。這兩個(gè)字段都沒有被真正記錄下來，因?yàn)檫@兩個(gè)字段可以直接被計(jì)算出來。

區(qū)塊的主標(biāo)識符是它的區(qū)塊頭哈希值，通過對區(qū)塊頭6個(gè)字段進(jìn)行兩次 SHA256哈希計(jì)算得到數(shù)字簽名，產(chǎn)生的256位的值被稱為區(qū)塊頭哈希值，簡稱為區(qū)塊哈希值。例如000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f是比特幣創(chuàng)世區(qū)塊的區(qū)塊哈希值。區(qū)塊哈希值可以唯一、確切地標(biāo)識一個(gè)區(qū)塊，并且任何節(jié)點(diǎn)都可以對區(qū)塊頭進(jìn)行獨(dú)立計(jì)算從而得到該區(qū)塊的哈希值。但是為了方便從磁盤檢索區(qū)塊，可能會把哈希值作為元數(shù)據(jù)存儲在一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫表中。

區(qū)塊的第2個(gè)標(biāo)識是區(qū)塊高度，創(chuàng)世區(qū)塊的高度為0，通過識別該區(qū)塊在區(qū)塊鏈中的“深度”來確定一個(gè)區(qū)塊。每一個(gè)之后產(chǎn)生的區(qū)塊都比當(dāng)前最新的區(qū)塊高出一個(gè)位置。2016年11月1日的區(qū)塊高度大約是436867，這說明已經(jīng)有436867個(gè)區(qū)塊被堆疊在2009年1月創(chuàng)建的這個(gè)區(qū)塊上。

區(qū)塊的第2個(gè)標(biāo)識是區(qū)塊高度，創(chuàng)世區(qū)塊的高度為0，通過識別該區(qū)塊在區(qū)塊鏈中的“深度”來確定一個(gè)區(qū)塊。每一個(gè)之后產(chǎn)生的區(qū)塊都比當(dāng)前最新的區(qū)塊高出一個(gè)位置。2016年11月1日的區(qū)塊高度大約是436867，這說明已經(jīng)有436867個(gè)區(qū)塊被堆疊在2009年1月創(chuàng)建的這個(gè)區(qū)塊上。

與區(qū)塊哈希值不同，區(qū)塊高度并不是唯一的標(biāo)識符。雖然一個(gè)區(qū)塊對應(yīng)著一個(gè)確定的高度，反之卻不成立，即一個(gè)高度并不總能確定一個(gè)區(qū)塊，當(dāng)區(qū)塊分叉發(fā)生時(shí)，兩個(gè)或者多個(gè)區(qū)塊競爭同一高度。

總之，一個(gè)區(qū)塊的區(qū)塊哈希值總是能唯一地識別出一個(gè)確切的區(qū)塊。一個(gè)區(qū)塊也有唯一的區(qū)塊高度。但是，一個(gè)特定的區(qū)塊高度并不是總能唯一地識別出一個(gè)特定區(qū)塊。

2.4.4 創(chuàng)世區(qū)塊創(chuàng)世區(qū)塊即區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的第一個(gè)區(qū)塊，例如比特幣區(qū)塊鏈，它的第一個(gè)區(qū)塊創(chuàng)建于2009年，稱之為創(chuàng)世區(qū)塊。它是比特幣系統(tǒng)中所有區(qū)塊的共同祖先，這意味著比特幣區(qū)塊鏈中的任一區(qū)塊都可以回溯到第一個(gè)區(qū)塊。

比特幣創(chuàng)世區(qū)塊中包含一個(gè)隱藏的信息。在其coinbase中包含這樣一句話“The times 03/Jan/2009 chancellor on brink of second bailout forbanks”，且是泰晤士報(bào)當(dāng)天的頭版頭條標(biāo)題，且被留在創(chuàng)世區(qū)塊里永遠(yuǎn)不可修改。引用這句話說明區(qū)塊鏈的時(shí)間戳服務(wù)可以用來進(jìn)行存在性證明，正如上面所說，創(chuàng)世區(qū)塊記錄下了它產(chǎn)生的時(shí)間和當(dāng)時(shí)正發(fā)生的事件，并且不能被修改。由此可以得到啟發(fā)，區(qū)塊鏈技術(shù)將可以用來存儲信息，并且是一個(gè)存在性證明的最佳技術(shù)。

2.4.5 區(qū)塊的連接區(qū)塊鏈將數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新，它把數(shù)據(jù)信息分成塊，每個(gè)塊通過特定的字段鏈接到上一塊，并按順序連接起來，整個(gè)鏈囊括了所有完整的數(shù)據(jù)，并且不可更改。從創(chuàng)世區(qū)塊開始，所有區(qū)塊逐個(gè)順接串聯(lián)起來就形成了區(qū)塊鏈。

2.5 區(qū)塊鏈的特性

（1）可靠開放性：區(qū)塊鏈的設(shè)計(jì)使它能夠有效預(yù)防故障與攻擊，51%攻擊除外（如果攻擊者擁有網(wǎng)絡(luò)中51%的算力，他就可以對區(qū)塊進(jìn)行偽造，然后自己又最快地計(jì)算出正確的解，造成區(qū)塊鏈分叉，達(dá)到攻擊的目的）。所有參與系統(tǒng)的用戶共享一個(gè)公共區(qū)塊鏈，不會存在因?yàn)閱吸c(diǎn)失效而導(dǎo)致系統(tǒng)故障的情況，從而保證了系統(tǒng)的可靠性和數(shù)據(jù)的可獲得性。

（2）信息透明性：網(wǎng)絡(luò)上的任何節(jié)點(diǎn)都可以查看整個(gè)賬本。由于記錄的交易信息不包含任何隱私，因此任何記錄在冊的信息都可以被查看，保證了數(shù)據(jù)的透明性。

（3）不可更改性：區(qū)塊鏈系統(tǒng)采取的是完全冗余的策略，所有完整節(jié)點(diǎn)都有一份完整數(shù)據(jù)，要想更改某一區(qū)塊的數(shù)據(jù)，必須保證所有完整節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)被修改，這個(gè)情況幾乎不可能發(fā)生，因此降低了欺詐的風(fēng)險(xiǎn)。

（4）不可逆轉(zhuǎn)性：交易不存在撤銷操作，交易一旦被驗(yàn)證認(rèn)可，就不可再逆轉(zhuǎn)。

2.6 區(qū)塊鏈技術(shù)的瓶頸

區(qū)塊鏈技術(shù)存在如下瓶頸。

（1）過大的完整賬本的存儲空間。現(xiàn)在，比特幣區(qū)塊鏈的容量達(dá)到了80 GB，并且還在逐日增加，對于想要運(yùn)行完整區(qū)塊鏈的節(jié)點(diǎn)來說這無疑是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

（2）信息分發(fā)采用全網(wǎng)廣播。這是一種洪泛式，要求網(wǎng)絡(luò)性能好。

（3）交易效率低下。比特幣交易效率主要受到兩個(gè)方面的影響：1）區(qū)塊產(chǎn)生時(shí)間；2）區(qū)塊大小?，F(xiàn)在的比特幣交易速度為7筆/秒，不適合處理實(shí)時(shí)交易。

（4）算力浪費(fèi)。整個(gè)系統(tǒng)中，只有成功得到區(qū)塊合法記賬權(quán)的那部分算力得到了獎勵的回報(bào)，其他算力都是做無用功，浪費(fèi)巨大。

（5）單個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)自升級，升級成本高。

3 區(qū)塊鏈的運(yùn)行原理

3.1 區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行原理

區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行原理區(qū)塊鏈系統(tǒng)運(yùn)行原理的基本算法如下。

1.節(jié)點(diǎn)發(fā)送交易

2.輸出

·生成{Blocki}

·廣播Blocki

3.刷新節(jié)點(diǎn)

所有節(jié)點(diǎn)接收和驗(yàn)證交易：

·驗(yàn)證交易

·If true

加入交易至緩沖區(qū)

4.創(chuàng)建區(qū)塊

所有節(jié)點(diǎn)計(jì)算一個(gè)哈希值：

·從緩沖區(qū)獲取交易

·構(gòu)建新區(qū)塊

·計(jì)算區(qū)塊頭的哈希值

hash{blockheader}

5.循環(huán)

If hash{block header}＜Bits

轉(zhuǎn)至步驟2（輸出）

中本聰在其比特幣白皮書中非常詳細(xì)地介紹了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的建立過程。

第1步新的交易向全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)廣播；

第2步每個(gè)節(jié)點(diǎn)把收到的交易都寫入到一個(gè)區(qū)塊中；

第3步每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在新的區(qū)塊上進(jìn)行計(jì)算，尋找一個(gè)工作量證明解；

第4步某個(gè)節(jié)點(diǎn)找到工作量證明解時(shí)，就把其所在區(qū)塊向全網(wǎng)進(jìn)行廣播；

第5步其他節(jié)點(diǎn)收到廣播的這個(gè)區(qū)塊后對其進(jìn)行驗(yàn)證，只有所有交易都被驗(yàn)證是有效的且未被使用的之后，該區(qū)塊才能被認(rèn)可；

第6步每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過將此區(qū)塊的哈希值作為父哈希值來進(jìn)行下一個(gè)區(qū)塊的計(jì)算，表示節(jié)點(diǎn)認(rèn)可了此區(qū)塊有效。

一般情況下，一筆交易必須經(jīng)過至少 6次確認(rèn)（在此區(qū)塊之后每產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊就是1次確認(rèn)），才能最終在區(qū)塊鏈上被承認(rèn)是合法交易。若達(dá)到 6次確認(rèn)后要想修改記錄，花費(fèi)代價(jià)太大，得不償失。

3.2 挖礦

所謂“挖礦”，就是競爭區(qū)塊的合法記賬權(quán)，在區(qū)塊鏈中，得到區(qū)塊的合法記賬權(quán)只有唯一一個(gè)方式，即“工作量證明”。用計(jì)算機(jī)反復(fù)計(jì)算區(qū)塊頭，直到得到滿足要求的“解”，即可得到這個(gè)區(qū)塊的記賬權(quán)，也就是挖到了“礦”。

具體方法：用 SHA256算法不斷地對區(qū)塊頭和一個(gè)隨機(jī)數(shù)字nonce進(jìn)行計(jì)算，直到計(jì)算出一個(gè)與預(yù)設(shè)值 bits相匹配的解，匹配的解指找到一個(gè)哈希值要小于或者等于目標(biāo)哈希值bits。第一個(gè)找到這個(gè)解的礦工會獲得此區(qū)塊的記賬權(quán)，并將此區(qū)塊發(fā)布到系統(tǒng)中讓其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。

挖礦難度由比特幣網(wǎng)絡(luò)自動調(diào)整，實(shí)現(xiàn)平均每10分鐘產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊的平衡。平衡情況下每兩周應(yīng)該產(chǎn)生2016個(gè)區(qū)塊（2016＝2*7*24*6），兩周進(jìn)行一次統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)出實(shí)際區(qū)塊數(shù)量和2016的差值，然后按照一定的百分比調(diào)整難度目標(biāo)值來增大或減小難度目標(biāo) bits，以達(dá)到每 10分鐘一個(gè)區(qū)塊的平衡。

3.3 區(qū)塊分叉

由于區(qū)塊鏈?zhǔn)侨ブ行幕模瑳]有協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，加之網(wǎng)絡(luò)帶寬等不同，使得不同副本之間不能總是保持一致，存在著一定的時(shí)延。因此區(qū)塊有可能在不同時(shí)間到達(dá)不同節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)存在不同的區(qū)塊鏈視圖。區(qū)塊鏈為了達(dá)到共識，讓每一個(gè)節(jié)點(diǎn)總是選擇并嘗試延長最長的區(qū)塊鏈，最長指其計(jì)算難度累計(jì)最大。區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)通過計(jì)算所有區(qū)塊頭中的難度總和，來得到建立這條鏈所要付出的工作量證明的總量。只要所有節(jié)點(diǎn)都選擇累計(jì)難度最長的區(qū)塊鏈，比特幣網(wǎng)絡(luò)最終就會達(dá)到共識，收斂到一致。

一般情況，分叉發(fā)生在兩名礦工幾乎在同一時(shí)間內(nèi)各自都找到了工作量證明解的時(shí)候。它們都向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送各自的區(qū)塊，由于節(jié)點(diǎn)連接以及時(shí)延等原因，總是一部分節(jié)點(diǎn)先收到這個(gè)區(qū)塊，另一部分先收到另一個(gè)區(qū)塊，此時(shí)分叉就產(chǎn)生了。所有節(jié)點(diǎn)都用它們首先收到的區(qū)塊的哈希值進(jìn)行下一個(gè)區(qū)塊的計(jì)算，同時(shí)保留另外一個(gè)區(qū)塊，因?yàn)樗锌赡艹蔀椤罢_”的區(qū)塊。當(dāng)下一個(gè)區(qū)塊產(chǎn)生時(shí)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)選擇難度最長的鏈作為正確鏈，放棄難度較短的鏈，此時(shí)分叉就會消失。

4 區(qū)塊鏈的主要技術(shù)平臺與應(yīng)用

4.1 以太坊

Ethereum（以太坊）是一個(gè)平臺和一種編程語言，使開發(fā)人員能夠建立和發(fā)布下一代分布式應(yīng)用。其在2013年由Vitalik Buterin提出，它的目的是為建立去中心化的應(yīng)用創(chuàng)建一種可替代的協(xié)議，給一大類的去中心化的應(yīng)用程序提供一組不同的平衡機(jī)制，這對需要快速開發(fā)、安全性要求低、很少使用的應(yīng)用程序以及在不同應(yīng)用之間能有效互動很重要。

以太坊是一個(gè)編程平臺，它提供了各種模板，用戶只需要把以太坊提供的各種模板鏈接到一起就能搭建自己的應(yīng)用。因此，在以太坊上創(chuàng)建應(yīng)用的成本大大減少、速度大大提高，這也造就了以太坊成為區(qū)塊鏈中最好的項(xiàng)目之一。具體來說，以太坊通過一種圖靈完備的腳本語言（ethereum virtual machine code，EVM語言）來創(chuàng)建應(yīng)用，類似于匯編語言，但編寫以太坊應(yīng)用并不需要直接使用EVM，而是使用Solidity，Serpent，LLL類編程語言，再通過編譯器轉(zhuǎn)換成 EVM 語言供以太坊平臺使用。

開發(fā)者可以通過以太坊這一平臺創(chuàng)建自己的區(qū)塊鏈應(yīng)用。一般來講，以太坊上有3種應(yīng)用：1）金融應(yīng)用，包括電子貨幣、金融衍生品、對沖交易合約、存儲錢包、遺囑，甚至是一些最終的完善就業(yè)合同；2）半金融應(yīng)用，這類應(yīng)用涉及金錢，但不是完全看重金錢，也有重要的非金錢的應(yīng)用，一個(gè)典型的例子就是為解決計(jì)算問題的自實(shí)施獎勵；3）非金融應(yīng)用，例如在線投票和去中心化管理。

4.2 Hyperledger

Hyperledger是Linux基金會于2015年發(fā)起的旨在推進(jìn)區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的開源項(xiàng)目。它領(lǐng)導(dǎo)全球各行業(yè)，包括金融、銀行、物聯(lián)網(wǎng)、供應(yīng)鏈、制造以及技術(shù)領(lǐng)域等，在區(qū)塊鏈技術(shù)上進(jìn)行合作，建立一個(gè)開放平臺，以滿足來自各行各業(yè)的不同需求，并簡化業(yè)務(wù)流程。

目前Hyperledger中主要有4個(gè)比較成熟的項(xiàng)目：Block-chain Explorer，F(xiàn)abric，Iroha和 Sawtooth Lake，本節(jié)只以Blockchain Explorer為例。

Blockchain Explorer是由Christopher Ferris （IBM），Dan Middleton （Intel）和 Pardha Vishnumolakala（DTCC）提出的孵化項(xiàng)目，旨在為Hyperledger創(chuàng)建一個(gè)用戶友好型的Web應(yīng)用程序，用以查看/查詢區(qū)塊、事務(wù)和關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)信息（名稱、狀態(tài)、節(jié)點(diǎn)列表）、鏈碼/事務(wù)族（查看/調(diào)用/部署/查詢）以及存儲在賬本中的任何其他相關(guān)信息。

4.3 基于區(qū)塊鏈的智能合約

智能合約這一理念最早是在1994年出現(xiàn)的，幾乎和互聯(lián)網(wǎng)同時(shí)出現(xiàn)。這個(gè)術(shù)語是由密碼學(xué)家 Nick Szabo提出的，定義如下：一個(gè)智能合約是計(jì)算機(jī)協(xié)議，它促進(jìn)、驗(yàn)證或者執(zhí)行合約的協(xié)商或履行，或使合約條款不必要。核心上，這些智能合約的工作原理與任何其他編程語言中的 if-then語句類似，當(dāng)滿足一個(gè)預(yù)先編好的條件時(shí)，智能合約就被觸發(fā)執(zhí)行相應(yīng)的條款。

區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)，使得智能合約再次活躍起來，并被認(rèn)為是應(yīng)用在區(qū)塊鏈技術(shù)上的又一熱門技術(shù)；并且重新定義了智能合約：智能合約是由事件驅(qū)動的、具有狀態(tài)的、運(yùn)行在一個(gè)可復(fù)制和共享的賬本上、且能夠保管賬本上資產(chǎn)的程序。

智能合約與以太坊結(jié)合得最好，以太坊中有自己的虛擬機(jī)供智能合約使用；Siacoin文件存儲系統(tǒng)采用智能合約來規(guī)范用戶主機(jī)之間的存儲協(xié)議；而在Hyperledger中則稱其為chaincode。

智能合約可以應(yīng)用在很多方面，例如：1）證券。智能合約狀態(tài)可以記錄證券所有權(quán)的所有信息，因此可以用來進(jìn)行證券的登記和清算。2）智能遺囑?，F(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)帶來便利的同時(shí)也存在弊端，例如個(gè)人在網(wǎng)上存有很多錢，但是親屬并不知道密碼，某天這個(gè)人去世了，那么他存在網(wǎng)絡(luò)賬戶上的錢就不能被提取出來。這時(shí)就可以應(yīng)用智能合約，可以在合約中設(shè)定每過一定的時(shí)間就必須登錄自己的賬戶確認(rèn)一次，否則賬戶中的資金就會按照合約中設(shè)定的方式轉(zhuǎn)移出去，這樣就能避免前面所說的問題。3）投票、金融衍生品、博彩、預(yù)付款等其他方面。

4.4 基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲

區(qū)塊鏈能夠保存所有完整信息，這是它的優(yōu)勢，并且任何人、任何節(jié)點(diǎn)在任何情況下都可以用加密哈希驗(yàn)證數(shù)據(jù)塊。區(qū)塊鏈利用序列化鏈路，按照時(shí)間順序把所有數(shù)據(jù)區(qū)塊串聯(lián)起來，每個(gè)區(qū)塊包含父區(qū)塊的哈希值，由此形成了一個(gè)去中心化的數(shù)據(jù)賬本。

作為公有鏈?zhǔn)褂?，這個(gè)賬本可以是公開的，因此可以清楚地了解到整個(gè)事件的發(fā)展順序；也可以作為私有鏈或行業(yè)鏈，許可型的，只對外開放一定的接口，嚴(yán)格限制其訪問權(quán)限。

但無論這個(gè)賬本是公有化的還是私有化的，它都能夠?qū)崿F(xiàn)連貫一致的數(shù)據(jù)存儲；而且去中心化的特性可以防范外部或內(nèi)部的惡意破壞。

更重要的是，區(qū)塊鏈采取高度冗余的存儲策略，可以在大多數(shù)節(jié)點(diǎn)備份數(shù)據(jù)；即使在網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定或者網(wǎng)絡(luò)不安全的情況下也不受影響。至于安全性，區(qū)塊鏈技術(shù)本身十分安全，不存在安全缺陷。

Storj云存儲，利用區(qū)塊鏈搭建的去中心化云存儲系統(tǒng)。Storj認(rèn)為，基于區(qū)塊鏈的云存儲在安全性能和速度方面不輸于現(xiàn)有大企業(yè)的技術(shù)，并且成本更低，因?yàn)樗恍枰徺I大型存儲設(shè)備以及數(shù)據(jù)中心機(jī)架，可利用現(xiàn)成的空閑存儲空間。

另外，以太坊合約也考慮到了對去中心化文件存儲生態(tài)系統(tǒng)的開發(fā)，在這種系統(tǒng)里個(gè)人用戶可以通過出租他們的硬件設(shè)備和未用的存儲空間獲得小批量的金錢收益，從而降低文件存儲成本。

5 區(qū)塊鏈的應(yīng)用前景

5.1 當(dāng)前的區(qū)塊鏈應(yīng)用領(lǐng)域

區(qū)塊鏈技術(shù)，作為數(shù)字貨幣的背后支撐，已經(jīng)引起了金融巨頭們的高度重視，包括花旗銀行、摩根大通、高盛、紐約梅隆銀行、匯豐銀行、巴克萊銀行在內(nèi)的眾多金融巨頭，均與區(qū)塊鏈公司取得合作，研究區(qū)塊鏈技術(shù)在金融世界的應(yīng)用。

麥肯錫研究報(bào)告指出了區(qū)塊鏈在金融業(yè)應(yīng)用的5大場景。

1）數(shù)字貨幣：提高貨幣發(fā)行便利性；

2）跨境支付與結(jié)算：實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)交易，減少中間費(fèi)用；

3）票據(jù)與供應(yīng)鏈金融業(yè)務(wù)：減少人為介入，降低成本及操作風(fēng)險(xiǎn)；

4）證券發(fā)行與交易：實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)資產(chǎn)轉(zhuǎn)移，加速交易清算速度；

5）客戶征信與反欺詐：降低法律合規(guī)成本，防止金融犯罪。

除了金融業(yè)，其他很多地方也能用到區(qū)塊鏈技術(shù)。區(qū)塊鏈現(xiàn)有的應(yīng)用場景基本如下。

1）存在性證明。由于區(qū)塊鏈技術(shù)的不可篡改性，可把區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于存在性證明，把過去的某一狀態(tài)存在區(qū)塊鏈上，未來就可以證明在過去確實(shí)存在。

2）智能合約。以太坊上的智能合約就是一個(gè)最好的例子，把智能合約部署在區(qū)塊鏈上，合約內(nèi)容事先定好，達(dá)到合約中的某個(gè)條件時(shí)合約自動觸發(fā)，執(zhí)行合約中的內(nèi)容可以免去現(xiàn)實(shí)生活中合約執(zhí)行的一些苛刻條件，能在不信任的環(huán)境下執(zhí)行合約。

3）身份驗(yàn)證。智能合約可以存儲個(gè)人的身份信息，可以保存現(xiàn)有的身份狀態(tài)，一旦身份信息被篡改就會觸發(fā)一定的條款，身份所有者就會知曉。

4）預(yù)測市場。例如 Augur，它是一個(gè)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化的預(yù)測市場的平臺，任何人都可以隨時(shí)隨地地訪問和使用Augur，利用這種技術(shù)可以消除中心化服務(wù)器的風(fēng)險(xiǎn)。

5）電子商務(wù)。把比特幣無監(jiān)管模式應(yīng)用到電商，應(yīng)用這一模式不僅能免去中間冗雜的環(huán)節(jié)，還能達(dá)到市場和諧。例如 OpenBazaar，直接用比特幣進(jìn)行交易，類似于一個(gè)去中心化的淘寶平臺。

6）社交通信。例如去中心化通信平臺Gems，它試圖打破現(xiàn)有的社交媒體的模式，不僅社交公司可以賺錢，用戶也能從中獲利。

7）文件存儲?；趨^(qū)塊鏈的存儲技術(shù)將直接沖擊甚至顛覆傳統(tǒng)的云計(jì)算架構(gòu)。Storj，Siacoin，F(xiàn)ilecoin等基于區(qū)塊鏈技術(shù)的文件存儲系統(tǒng)越來越成熟。

5.2 區(qū)塊鏈的應(yīng)用前景

麥肯錫研究報(bào)告指出，區(qū)塊鏈技術(shù)是繼蒸汽機(jī)、電力、信息和互聯(lián)網(wǎng)科技之后，目前最有潛力觸發(fā)第五輪顛覆性革命浪潮的核心技術(shù)；該技術(shù)正在悄然改變金融領(lǐng)域，并且可能完全改變現(xiàn)有的交易流程和信息保存方式，從而降低成本，提高效率。在過去的兩年中，區(qū)塊鏈技術(shù)越來越受到各界人士的青睞，儼然已經(jīng)成為最受關(guān)注的話題，各種建立于區(qū)塊鏈上的應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生。國際巨頭尤其是金融巨頭紛紛活躍起來，組建了 R3 CEV和Hyperledger這樣的超級聯(lián)盟來探索未知的區(qū)塊鏈的奧秘。

就區(qū)塊鏈技術(shù)帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，各大領(lǐng)先金融機(jī)構(gòu)已經(jīng)搶先布局，采取的策略不盡相同，大致可分為3類。

1）組建區(qū)塊鏈大聯(lián)盟，制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如R3CEV集結(jié)超過40家國際領(lǐng)先銀行建立了行業(yè)監(jiān)管及相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2）攜手金融科技公司，發(fā)展核心業(yè)務(wù)區(qū)塊鏈應(yīng)用。如 Capital One及 Visa通過戰(zhàn)略投資金融科技公司，緊抓區(qū)塊鏈技術(shù)的突破口。

3）銀行內(nèi)部推進(jìn)局部領(lǐng)域的應(yīng)用，快速實(shí)施試點(diǎn)。如UBS、花旗、德意志及巴克萊都已經(jīng)成立區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室，自行研發(fā)或與金融科技公司合作，針對不同的應(yīng)用場景進(jìn)行測試。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用有可能顛覆現(xiàn)有的游戲規(guī)則，并且可能會重塑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不僅能降低交易的成本、提高效率，還可能會衍生出許多的商業(yè)模式。

結(jié)束語

區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展被業(yè)內(nèi)人士廣泛看好，這個(gè)越來越受青睞的趨勢會一直持續(xù)，這些趨勢不一定以區(qū)塊鏈的形式直接出現(xiàn)，可能會作為區(qū)塊鏈技術(shù)的衍生品興起。區(qū)塊鏈應(yīng)用已經(jīng)從最初單純的數(shù)字貨幣過渡到更廣泛的金融業(yè)，并且滲透到社會中的很多領(lǐng)域，比如身份驗(yàn)證、跨境支付、文件存儲、物聯(lián)網(wǎng)等，其中金融領(lǐng)域是目前最成熟、應(yīng)用最廣的領(lǐng)域。區(qū)塊鏈技術(shù)作為當(dāng)下最熱門的技術(shù)之一，值得我們投入更多的時(shí)間與精力進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。

（摘自《計(jì)算機(jī)科學(xué)》2017年第4期）