区块链工程实践：行业解决方案与关键技术

　　本书分为五章，每章描述一个独立的区块链案例：第1章描述了一个可信电子证照应用，给出了电子证照的区块链方案设计，分享了我们对以太坊的实践经验，并分析了可信电子证照的商业模式。第2章是区块链技术在电力市场尤其是购售电上的应用，提出了区块链应用于电力市场交易结算的解决方案。第3章是一个企业红包记账系统，给出了系统的业务设计、架构设计、接口设计和实施方案，并分享了我们对Hyperledger Fabric的实践经验。第4章提出了购售电云合同的区块链解决方案，介绍了业务流程和主要功能，并对合同数据的接入及保全方式、区块链+云的存储架构、数据交互智能合约及云端数据安全共享协议等关键技术和方法进行了系统性地阐述。第5章介绍了区块链在供应链管理及供应链金融中的应用背景与应用现状，分析了区块链技术与供应链业务活动的匹配度，并提出了基于区块链的供应链管理解决方案。

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前言 

第1章　基于区块链的可信电子证照1 

1.1　背景与现状1 

1.1.1　电子证照的发展历史1 

1.1.2　区块链在电子证件和身份认证领域的国内外发展现状3 

1.2　区块链与电子证照的匹配度分析5 

1.3　基于区块链的可信电子证照方案设计7 

1.3.1　业务设计7 

1.3.2　架构设计9 

1.3.3　交互设计11 

1.4　关键技术及方法16 

1.4.1　以太坊的账户体系16 

1.4.2　许可链的节点准入机制18 

1.4.3　以太坊的共识机制18 

1.4.4　以太坊虚拟机与智能合约20 

1.4.5　基于区块链的数据安全共享23 

1.4.6　搭建及部署以太坊私有链26 

1.5　应用与实践33 

1.6　商业模式34 

1.6.1　市场空间及潜力34 

1.6.2　商业模式34 

1.6.3　应用前景35 

第2章　电力市场交易结算智能合约38 

2.1　背景与现状38 

2.1.1　目前电力市场交易结算的痛点38 

2.1.2　区块链在能源领域的应用现状40 

2.1.3　区块链在清结算领域的应用现状43 

2.2　区块链与电力交易结算的匹配度分析45 

2.3　电力市场交易结算区块链的方案设计47 

2.3.1　以电网为结算主体的电力市场私有链48 

2.3.2　以电网为结算主体的电力市场联盟链49 

2.3.3　售电平台上的零售智能合约49 

2.4　业务流程和主要功能50 

2.4.1　总体业务流程50 

2.4.2　主要功能53 

2.5　关键技术及方法54 

2.5.1　电力市场交易结算智能合约54 

2.5.2　权益证明共识算法及图灵完备计算环境57 

2.5.3　并行存储策略与数据上链方法59 

2.5.4　可信智能电表60 

2.5.5　电网能源终端交互方法62 

2.5.6　小额电费离链支付方法66 

2.6　结束语69 

第3章　企业红包记账系统71 

3.1　背景与现状71 

3.1.1　企业红包的优势与挑战71 

3.1.2　企业级区块链平台的国内外发展现状73 

3.2　区块链与企业红包记账系统的匹配度分析84 

3.3　企业红包记账系统的方案设计85 

3.3.1　业务设计85 

3.3.2　架构设计88 

3.3.3　接口设计89 

3.3.4　实施方案94 

3.4　关键技术及方法98 

3.4.1　多通道与隐私保护策略98 

3.4.2　Hyperledger Fabric的共识机制99 

3.4.3　多排序服务设计原则100 

3.5　应用与实践100 

3.6　结束语102 

第4章　基于区块链的购售电云合同103 

4.1　背景与现状103 

4.1.1　电力体制改革环境下，电力市场对电子合同的需求激增103 

4.1.2　电子合同的优势104 

4.1.3　目前购售电电子合同的痛点105 

4.2　区块链技术与购售电云合同的匹配度分析106 

4.3　区块链在合同存证领域的应用案例108 

4.3.1　兴业银行基于区块链防伪平台的合同管理系统108 

4.3.2　众签电子合同存证联盟链108 

4.3.3　法链电子合同存证联盟链109 

4.3.4　微众银行基于区块链的仲裁链110 

4.3.5　北京互联网法院“天平链”111 

4.3.6　基于区块链的存证App—远光存证111 

4.4　业务流程和主要功能112 

4.4.1　总体业务流程112 

4.4.2　主要功能113 

4.5　关键技术与方法115 

4.5.1　合同数据的接入及保全方式115 

4.5.2　基于区块链的分布式云存储架构119 

4.5.3　数据交互智能合约122 

4.5.4　基于区块链的云端数据安全共享协议128 

4.6　结束语131 

第5章　基于区块链的供应链管理132 

5.1　背景与现状132 

5.1.1　供应链管理与区块链132 

5.1.2　供应链金融与区块链136 

5.2　区块链技术与供应链的匹配度分析141 

5.3　区块链在供应链领域的应用案例144 

5.3.1　沃尔玛食品供应链144 

5.3.2　马士基跨境供应链解决方案145 

5.3.3　Everledger钻石认证145 

5.3.4　腾讯“微企链”146 

5.3.5　京东“债转平台”147 

5.3.6　浙商银行“应收款链平台”148 

5.3.7　布比“壹诺金融”148 

5.4　基于区块链的供应链管理方案设计148 

5.4.1　总体设计148 

5.4.2　业务设计152 

5.4.3　主要功能156 

5.4.4　架构设计157 

5.5　关键技术及方法160 

5.5.1　微服务160 

5.5.2　多链164 

5.5.3　物联网设备的数据安全与隐私保护166 

5.6　结束语169 

参考文献170