本篇文章给大家谈谈国外农业区块链研究现状,以及农业区块链技术对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
区块链的价值在于安全,区块链农业的价值是为了食品的安全,而且这些数据对于农产品的再生产具有非常重要的参考作用。
随着价值导向型农业、精准农业和中心型农业系统的发展,这种区块链技术将推动农业行业不断发展,其技术还能带来更多的就业岗位。
区块链农业早已经存在,只是有些地方还不够成熟,特别是溯源这一块,不过今年一个Dmtc农业溯源项目的推出填补了这块的空缺。
数据采集方面,通过运用人工智能与物联网技术,其贯穿了整个农业生态链,农业生产制作时,全自动的记录农产品生产环境数据和生产过程数据,农产品运输时,全自动记录运输数据,销售时DMTC终端连接智能微超,采集产品消费者消费行为数据,通过智能微超的普及,终端遍布生活小区,为产业发展采集丰富的数据进步,更加完善的承载农业生态链的价值传输和信息传输
区块链技术发展现状与展望
区块链技术起源于2008年由化名为 “中本聪” (Satoshi Nakamoto)的学者在密码学邮件组发表的奠基性论文《比特币:一种点对点电子现金系统》。近两年来,区块链技术的研究与应用呈现出爆发式增长态势,被认为是继大型机、个人电脑、互联网、移动/社交网络之后计算范式的第五次颠覆式创新,是人类信用进化史上继血亲信用、贵金属信用、央行纸币信用之后的第四个里程碑。区块链技术是下一代云计算的雏形,有望像互联网一样彻底重塑人类社会活动形态,并实现从目前的信息互联网向价值互联网的转变。区块链的技术特点
区块链具有去中心化、时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点。 去中心化:区块链数据的验证、记账、存储、维护和传输等过程均是基于分布式系统结构,采用纯数学方法而不是中心机构来建立分布式节点间的信任关系,从而形成去中心化的可信任的分布式系统; 时序数据:区块链采用带有时间戳的链式区块结构存储数据,从而为数据增加了时间维度,具有极强的可验证性和可追溯性; 集体维护:区块链系统采用特定的经济激励机制来保证分布式系统中所有节点均可参与数据区块的验证过程(如比特币的“挖矿”过程),并通过共识算法来选择特定的节点将新区块添加到区块链; 可编程:区块链技术可提供灵活的脚本代码系统,支持用户创建高级的智能合约、货币或其它去中心化应用; 安全可信:区块链技术采用非对称密码学原理对数据进行加密,同时借助分布式系统各节点的工作量证明等共识算法形成的强大算力来抵御外部攻击、保证区块链数据不可篡改和不可伪造,因而具有较高的安全性。区块链与比特币 比特币是迄今为止最为成功的区块链应用场景,区块链技术为比特币系统解决了数字加密货币领域长期以来所必需面对的双重支付问题和拜占庭将军问题。与传统中心机构(如中央银行)的信用背书机制不同的是,比特币区块链形成的是软件定义的信用,这标志着中心化的国家信用向去中心化的算法信用的根本性变革。近年来,比特币凭借其先发优势,目前已经形成体系完备的涵盖发行、流通和金融衍生市场的生态圈与产业链,这也是其长期占据绝大多数数字加密货币市场份额的主要原因。区块链的发展脉络与趋势
区块链技术是具有普适性的底层技术框架,可以为金融、经济、科技甚至政治等各领域带来深刻变革。按照目前区块链技术的发展脉络,区块链技术将会经历以可编程数字加密货币体系为主要特征的区块链1.0模式,以可编程金融系统为主要特征的区块链2.0模式和以可编程社会为主要特征的区块链3.0模式。然而,上述模式实际上是平行而非演进式发展的,区块链1.0模式的数字加密货币体系仍然远未成熟,距离其全球货币一体化的愿景实际上更远、更困难。目前,区块链领域已经呈现出明显的技术和产业创新驱动的发展态势,相关学术研究严重滞后、亟待跟进。区块链的基础模型与关键技术
一般说来,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术;网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;共识层主要封装网络节点的各类共识算法;激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。区块链技术的应用场景
区块链技术不仅可以成功应用于数字加密货币领域,同时在经济、金融和社会系统中也存在广泛的应用场景。根据区块链技术应用的现状,本文将区块链目前的主要应用笼统地归纳为数字货币、数据存储、数据鉴证、金融交易、资产管理和选举投票共六个场景:数字货币:以比特币为代表,本质上是由分布式网络系统生成的数字货币,其发行过程不依赖特定的中心化机构。数据存储:区块链的高冗余存储、去中心化、高安全性和隐私保护等特点使其特别适合存储和保护重要隐私数据,以避免因中心化机构遭受攻击或权限管理不当而造成的大规模数据丢失或泄露。数据鉴证:区块链数据带有时间戳、由共识节点共同验证和记录、不可篡改和伪造,这些特点使得区块链可广泛应用于各类数据公证和审计场景。例如,区块链可以永久地安全存储由政府机构核发的各类许可证、登记表、执照、证明、认证和记录等。金融交易:区块链技术与金融市场应用有非常高的契合度。区块链可以在去中心化系统中自发地产生信用,能够建立无中心机构信用背书的金融市场,从而在很大程度上实现了“金融脱媒”;同时利用区块链自动化智能合约和可编程的特点,能够极大地降低成本和提高效率。资产管理:区块链能够实现有形和无形资产的确权、授权和实时监控。无形资产管理方面已经广泛应用于知识产权保护、域名管理、积分管理等领域;有形资产管理方面则可结合物联网技术形成“数字智能资产”,实现基于区块链的分布式授权与控制。选举投票:区块链可以低成本高效地实现政治选举、企业股东投票等应用,同时基于投票可广泛应用于博彩、预测市场和社会制造等领域。区块链技术的现存问题
安全性威胁是区块链迄今为止所面临的最重要的问题。其中,基于PoW共识过程的区块链主要面临的是51%攻击问题,即节点通过掌握全网超过51%的算力就有能力成功篡改和伪造区块链数据。其他问题包括新兴计算技术破解非对称加密机制的潜在威胁和隐私保护问题等。 区块链效率也是制约其应用的重要因素。区块链要求系统内每个节点保存一份数据备份,这对于日益增长的海量数据存储来说是极为困难的。虽然轻量级节点可部分解决此问题,但适用于更大规模的工业级解决方案仍有待研发。比特币区块链目前每秒仅能处理7笔交易,且交易确认时间一般为10分钟,这极大地限制了区块链在大多数金融系统高频交易场景中的应用。 PoW共识过程高度依赖区块链网络节点贡献的算力,这些算力主要用于解决SHA256哈希和随机数搜索,除此之外并不产生任何实际社会价值,因而一般意义上认为这些算力资源是被“浪费”掉了,同时被浪费掉的还有大量的电力资源。如何能有效汇集分布式节点的网络算力来解决实际问题,是区块链技术需要解决的重要问题。 区块链网络作为去中心化的分布式系统,其各节点在交互过程中不可避免地会存在相互竞争与合作的博弈关系,例如比特币矿池的区块截留攻击博弈等。区块链共识过程本质上是众包过程,如何设计激励相容的共识机制,使得去中心化系统中的自利节点能够自发地实施区块数据的验证和记账工作,并提高系统内非理性行为的成本以抑制安全性攻击和威胁,是区块链有待解决的重要科学问题。智能合约与区块链技术
智能合约是一组情景-应对型的程序化规则和逻辑,是部署在区块链上的去中心化、可信共享的程序代码。通常情况下,智能合约经各方签署后,以程序代码的形式附着在区块链数据(例如一笔比特币交易)上,经P2P网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景(如到达特定时间或发生特定事件等)、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态,并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。 智能合约对于区块链技术来说具有重要的意义。一方面,智能合约是区块链的激活器,为静态的底层区块链数据赋予了灵活可编程的机制和算法,并为构建区块链2.0和3.0时代的可编程金融系统与社会系统奠定了基础;另一方面,智能合约的自动化和可编程特性使其可封装分布式区块链系统中各节点的复杂行为,成为区块链构成的虚拟世界中的软件代理机器人,这有助于促进区块链技术在各类分布式人工智能系统中的应用,使得基于区块链技术构建各类去中心化应用(Decentralized application, Dapp)、去中心化自治组织(Decentralized Autonomous Organization, DAO)、去中心化自治公司(Decentralized Autonomous Corporation, DAC)甚至去中心化自治社会(Decentralized Autonomous Society, DAS)成为可能。 区块链和智能合约技术的主要发展趋势是由自动化向智能化方向演化。现存的各类智能合约及其应用的本质逻辑大多仍是根据预定义场景的“ IF-THEN”类型的条件响应规则,能够满足目前自动化交易和数据处理的需求。未来的智能合约应具备根据未知场景的“ WHAT-IF”推演、计算实验和一定程度上的自主决策功能,从而实现由目前“自动化”合约向真正的“智能”合约的飞跃。区块链驱动的平行社会
近年来,基于CPSS(Cyber-Physical-SocialSystems)的平行社会已现端倪,其核心和本质特征是虚实互动与平行演化。区块链是实现CPSS平行社会的基础架构之一,其主要贡献是为分布式社会系统和分布式人工智能研究提供了一套行之有效的去中心化的数据结构、交互机制和计算模式,并为实现平行社会奠定了坚实的数据基础和信用基础。 就数据基础而言,管理学家爱德华戴明曾说过:除了上帝,所有人必须以数据说话。然而在中心化社会系统中,数据通常掌握在政府和大型企业等“少数人”手中,为少数人“说话”,其公正性、权威性甚至安全性可能都无法保证。区块链数据则通过高度冗余的分布式节点存储,掌握在“所有人”手中,能够做到真正的“数据民主”。就信用基础而言,中心化社会系统因其高度工程复杂性和社会复杂性而不可避免地会存在“默顿系统”的特性,即不确定性、多样性和复杂性,社会系统中的中心机构和规则制定者可能会因个体利益而出现失信行为;区块链技术有助于实现软件定义的社会系统,其基本理念就是剔除中心化机构、将不可预测的行为以智能合约的程序化代码形式提前部署和固化在区块链数据中,事后不可伪造和篡改并自动化执行,从而在一定程度上能够将“默顿”社会系统转化为可全面观察、可主动控制、可精确预测的“牛顿”社会系统。 ACP(人工社会Artificial Societies、计算实验Computational Experiments和平行执行ParallelExecution)方法是迄今为止平行社会管理领域唯一成体系化的、完整的研究框架,是复杂性科学在新时代平行社会环境下的逻辑延展和创新。 ACP方法可以自然地与区块链技术相结合,实现区块链驱动的平行社会管理。首先,区块链的P2P 组网、分布式共识协作和基于贡献的经济激励等机制本身就是分布式社会系统的自然建模,其中每个节点都将作为分布式系统中的一个自主和自治的智能体(agent)。随着区块链生态体系的完善,区块链各共识节点和日益复杂与自治的智能合约将通过参与各种形式的Dapp,形成特定组织形式的DAC和DAO,最终形成DAS,即ACP中的人工社会。其次,智能合约的可编程特性使得区块链可进行各种“ WHAT-IF” 类型的虚拟实验设计、场景推演和结果评估,通过这种计算实验过程获得并自动或半自动地执行最优决策。最后,区块链与物联网等相结合形成的智能资产使得联通现实物理世界和虚拟网络空间成为可能,并可通过真实和人工社会系统的虚实互动和平行调谐实现社会管理和决策的协同优化。不难预见,未来现实物理世界的实体资产都登记为链上智能资产的时候,就是区块链驱动的平行社会到来之时。
区块链发展至3.0,应用探索是现阶段目标
根据IDC定义,区块链是指记录信息和数据的分布式账本。该账本存储于对等网络的多个参与者之间,参与者可以使用加密签名将新的交易添加到现有交易链中,形成安全、连续、不变的链式数据结构;从数据的角度来看,区块链是一种不可能被更改的分布式数据。
2008年,一篇《比特币——一种点对点的电子现金系统》的文章,标志着比特币的诞生,全球区块链行业也就此拉开序幕。发展至今,区块链已经从1.0发展至了3.0,从数字货币为特征,发展至应用探索阶段。
各国纷纷政策支持,中国积极推动区块链产业发展
区块链诞生以来,各国政策基本持支持态度。其中,英国、美国等地区对于区块链的政策补贴较为突出,如美国国土安全部多次向区块链技术公司颁发研究合同,英国则是国家层面设立基金进行支持等。法、德等国家对区块链发展持谨慎观望的态度,仅在技术发展方面较为支持。中国方面,中国积极支持区块链行业的发展,出台了《“十三五”国家信息化规划》、《区块链信息服务管理规定》、《2018中国区块链产业白皮书》等一系列政策文件,为区块链行业的发展提供了充足的动能。不过另一方面,我国明确禁止数字货币,对于数字货币市场和技术应用一直重点监管。
融资市场仍未回暖,中国融资金额逊色美国
根据零壹智库统计,2018年全球区块链项目融资总金额达到416亿元,共计融资452笔。数据显示,2018年1月-8月,全球区块链融资情况相对活跃,8月一度达到104亿元;不过,2018年8月以后,资本市场显著疲软,盖因加密货币市场大幅下跌。
2019年上半年,全球融资总额约165亿元,融资笔数达到217笔。其中,2019年5月单月融资金额高达80亿元,主要是由于5月份货币交易所Bitfinex发行了平台币LEO并获得一笔10亿美元的融资。而Bitfinex进行这轮融资主要是由于多国监管部门冻结了Bitfinex的比特币资产,为缓解承兑压力而进行融资。若剔除该笔融资,2019年上半年区块链项目融资均低于20亿元,区块链项目融资市场仍未回暖。
从各国情况来看,中美两国的区块链资本市场相对活跃。融资数量方面,2019上半年,中国在融资数量上领先,数量达到71笔,但融资金额却远远落后于美国,仅为25.6亿元,而美国在融资数量略逊色中国的同时,融资金额却高达118.1亿元,大幅领先于其他国家,说明我国区块链融资项目单项金额较低,较为成熟的,投资价值高的融资项目还有待挖掘。
我国专利全球领先,但缺乏关键技术研究
截止至2018年,我国区块链行业相关技术专利已达到1001项,位居世界第一,大幅度领先于美国(138项)。不过,尽管数量上领先,我国区块链技术大部分围绕着加密数字货币、钱包、存证溯源等应用层开展,而在关键底层技术研究上落后,因而整体价值不高。反观美国,虽然技术数量相对落后,但依然是目前区块链最新技术理念和解决方案的主要提出者。中国亟需在区块链关键技术方面有所突破,进而推动区块链技术在更大规模的商业场景中落地。
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国区块链行业商业模式创新与投资机会深度分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。
美国利用区块链技术对农业进行全面的监控
区块链+农业:区块链从溯源、记录、信用、高效、安全五个方面来协助农业发展。
因为以色列人确实聪明,他们把农业这种基础工业搞成了全新的顶尖工业。在我们映象里面,农业只是非常基础的,所以我们都没有怎么重视农业,但是以色列人就相反,所以他们的农业发展得非常的好。
首先就是他们的对于全新品种的开发,以色列对此是非常的重视。我们经常可以从各个渠道看到,以色列什么什么时候又发明出什么什么新品种农作物了,什么什么农作物产量暴增。由于以色列地处位置不好,水资源匮乏,所以聪明的以色列人就选择搞出全新的品种去解决这个问题。由于许多新品种的出现,现在以色列的农产品在欧洲市场都能占到一半左右,这是非常惊人的,毕竟欧洲这么大,以色列还能搞出这么多农产品来,属实给力。
然后就是他们的农业技术了,也是非常的强。其中最具有代表性的肯定非农业滴灌技术莫属了,以色列的农业滴灌技术在全世界都是出了名的。以色列人把肥料和水混合,将其稀释,然后用大数据计算,这样就可以精确地找出每一种植物适合的滴头,然后用计算机精准控制滴灌速度。这种技术不仅节约资源,而且效率也得到了极大的提高。
最后就是和网络虚拟货币有关了,两者虽然看着没什么联系,但是其实关系还挺大的。区块链1.0已经结束,现在市场上是区块链3.0。所以以色列人就利用这个机会,把农业和区块链结合在一起。利用区块链独有的去许多技术开始搞全新的网络农业。
近日,印度启动了智能城市项目,作为莫迪总理的首要计划之一,将为其科技市场带来了巨大的发展潜力,区块链就是其中之一。尽管自2015年6月25日发布至今,其大型项目未能达到,目前为止只有1.8%的资金落实使用,但其区块链作底层技术的城市构建思路依然充满潜力,EtherFlyer将带您揭开区块链智慧城市的面纱。
为了创造更宜居城市,智慧城市计划将在100个城市中开展。该其目标是在这些城市中运用创新的数字技术,并与“数字印度”的愿景相结合,实现公民的数字化授权。该项目将把“数字”整合到城市生活的各个方面:从基础设施,医疗保健,教育,清洁,卫生,废物管理等各类服务。
5月17日,印度住房和城市扶贫部发布了关于智能城市计划的最新情况,称到目前为止已完成或正在实施、招标的超一千个项目。EtherFlyer了解到,这些项目的底层技术是区块链,其作用是保证智能城市的运转。区块链的出现将改变城市的基础,甚至是智慧城市的“大脑”,这个机制将适应性、问责制、透明性、准确性和运转效率等关键因素整合到整个城市中。
EtherFlyer先简要介绍一下,区块链是一种分布式账本技术,可以在多个系统中存储信息,实现点对点(P2P)交换,并使用验证过程创建可信、安全的分布式存储,这种方式是民主的,基于共识的。这里的安全可信是指:区块链网络不需要任何中间实体进行任何类型的验证。
最重要的是,区块链(公共)使用工作证明(PoW,Proof of Work)或股权证明(PoS,Proof of Stake)来达成共识,一旦信息记录在区块中并上链(区块链),该数据就不能被删除和操纵。这带来了数据的透明,消除了任何形式的篡改和操纵。
从投票,安全,土地登记,物流,医疗保健,配电,银行,证书,出生,死亡,教育,住宅等几乎任何需要登记治理的领域,区块链完全解决了信任问题。虽然印度政府尚未开发智能城市中区块链的所有潜能,但已经在上述领域内建立了一系列基于区块链的概念验证(PoC,Proof of Concept)。 尤其是在新技术出现的前夕,EtherFlyer认为这概念验证非常重要,对于区块链技术的大规模应用,印度的这一计划很有借鉴性,值得关注。所以EtherFlyer将这个项目的框架描绘出来,希望大家能对区块链“智慧城市”认识更具体,也带来更多启发。
澳洲格里菲斯大学的研究“使用区块链技术确保智能城市安全”中展示了安全框架,提出了如何将区块链与智能设备集成在一起,为智能城市提供安全的通信平台。使用区块链安全框架的主要优势在于,这种机制可以抵御许多威胁。此外,它还提供了许多独特的功能,例如提高可靠性,更好的容错能力,更快更有效的操作和可扩展性。
EtherFlyer认为,结合区块链技术的设备将在智能城市中集成为一个通用平台,所有设备都能够在分布式环境中安全地运行。 “未来应设计一个系统级模型,以调查智能城市中使用的不同平台的互操作性和可扩展性,”该论文也说明了这点。
在印度的现有体制下,一半的数据是硬盘拷贝,一半是跨部门和组织的系统集成,数据在任何中间环节可被轻易改动,控制或删除,用户必须依赖于对数据运营商,控制系统和处理器的“信任”。例如,对大量身份数据泄漏曾遭到大量投诉,但印度唯一身份识别机构(UIDAI)没有一次承认这个问题。现在的问题不仅仅是数据安全,而是关于组织中人员的“信任”。
为了解决这个问题,印度从爱沙尼亚的管理中得到了启发。爱沙尼亚已完成居民电子数据的构建,而印度的智能城市公民身份数据将运用公共区块链模型,这将一劳永逸地消除组织的“信任”问题。在爱沙尼亚,即使在获取数据节点后,公民也可获知谁查看了其个人信息,查看访问数据的组织列表,访问时的数据以及数据的用途。
区块链可以实现类似的系统,以确保印度投票系统的透明度和安全性。在以往每次选举时,关于操纵电子投票机(EVM),记录和数据的投诉都在增加。区块链将是消除机器“信任危机”的可靠方法,区块链不像机器那样可被随意操纵。印度智慧城市项目将应用到世界上最大的投票系统中,这将是区块链大规模应用的实例,不仅可以降低选举成本,还可以大大提高系统的透明度和效率。
除了银行业务,政府和私营医疗机构将推进电子健康记录(EHR),区块链可以改变目前药物、血液、器官、医疗许可证和医生记录等医疗数据的记录方式。EtherFlyer了解到,约70%的健康计划和卫生系统IT主管认为,区块链对医保的操作性有很大帮助。
与其他记录类似, 教育证书或记录,出生/死亡证明,土地记录,能源供给以及通讯的所有其他数据都可以上链。EtherFlyer在此说明一下,上链不是要把这些庞大的数据在区块链上运行,而是将区块链作为底层逻辑,保证数据不可篡改与记录透明。
区块链还可用于仓储、冷藏、运输等相关农业数据,以提高透明度,降低复杂性和成本。一旦在公共区块链上添加了与任何主题相关的数据,它就可以取代现有的“不可信”系统,任何人都可以随时获取数据,具体情况取决于授予的权限。在农业方面的垂直应用,EtherFlyer在《区块链在农业供应链上的应用》中有详细的介绍。
NITI Aayog一直致力于印度链(当地的一个区块链项目)的概念构建,它被描述为“共享的,印度专属的区块链基础设施”,但自去年以来没有提供进一步更新,而智能城市使命也没有按照计划的方式实施。执行力的缺乏(印度以行政效率低下而闻名),以及利益集团的阻碍,这两点都导致了区块链智能城市推进缓慢。但EtherFlyer认为,这个项目的框架还是非常有远见的,展现了区块链应用的巨大潜力,可以让智慧城市真正意义上变的“聪明”。EtherFlyer所理解的“聪明”不是科技发达或物质丰富,而是在底层逻辑上的公平、公开、透明、不可篡改,这与以飞的去中心化交易理念是一致的。个人通过区块链形成了真实的社会组群而非权利中心,这是未来的“智慧城市”。
写到这里,本文关于国外农业区块链研究现状和农业区块链技术的介绍到此为止了,如果能碰巧解决你现在面临的问题,如果你还想更加了解这方面的信息,记得收藏关注本站。
评论