计算机软件在区块链技术与大数据中的应用

郑 洁

(贵阳职业技术学院,贵州 贵阳 550081)

1 相关基本概念

1.1 区块链技术基本概念

区块链技术是指将数据区块根据依次相连的方式,将其排列成为一种链式的数据结构,且在该结构中能够通过密码保证数据无法被篡改,具有不可伪造性和安全性[1]。 在区块链技术的典型模式中,数据保存以区块作为基本单位,以时间作为基本顺序排列成链式结构,该模式中所有节点中的数据都能够参与区块链系统的数据检测、数据管理以及数据维护等服务,且所有新的区块在参与时必须经过网络大部分节点的统一分析,之后才能从节点发送实现数据同步,之后数据不能被私自篡改和伪造,能够全面提高安全性[2]。 区块链技术在具体应用过程中,可以分为5 个层级,分别为应用层、合约层、共识层、网络层以及数据层。 应用层主要包括程序语言、编程接口以及用户界面,能够为用户提供可编辑的交互界面,用户能够在界面中对操作进行自定义;合约层主要包括虚拟机、Docker 以及脚本,能够为开发人员提供一定的智能合约编译和服务框架,使开发人员的设计更加便利;共识层主要包括激励机制、Pow、Pis 以及PBFT 等,通过算法和其他机制提高系统容错能力,能够解决系统设计不一致的问题;网络层主要包括P2P、连接介质以及传播机制,通过P2P 协议实现数据传输和交互;数据层主要包括交易结构、签名结构等,采用对应的数据结构和数据库对信息进行存储。

首先,区块链技术具有中心离散特点,其中所有节点都具有均等性,没有采用中央管理模式,通过具有庇护性的节点对数据进行维护,如果其中一个节点发生故障,不会对系统整体运行造成影响,所以能够在很大程度上降低系统发生故障的风险,能够提高系统运行稳定性和安全性。 其次,区块链技术具有开源特点,区块链系统中数据的权限基本相同,区块链中的数据和相应程序查询、开发等能够通过开放接口完成,由此可见区块链技术具有高度开源性。 第三,区块链技术具有安全性特点,数据在验证成功进入系统后,数据将会被永久保存,且该数据的修改具有极高难度,任何一个数据的修改都需要大部分控制系统的节点验证,单个节点的数据无法被篡改,且因为固定算法会对节点之间的数据交换产生限制,所以活动的有效性需要经过区块链系统中的协议和规范验证,数据交换具有极高的可靠性。

1.2 大数据技术基本概念

大数据技术是指在信息获取、信息储存、信息管理以及信息分析方面,能够快速且准确地处理海量信息数据资源的现代信息技术,具有数据存储规模海量、数据流转速度较快、数据类型多元化以及较低的价值密度等多项特点。 大数据技术逐渐成为现代多个行业和领域中的关键生产、管理技术,在大数据技术应用过程中,能够快速妥善应对和处理大量的数据信息,从大量的数据中准确识别有价值的重要数据,从而发挥出数据的最大价值;从大数据的技术层面角度来看,大数据技术在应用过程中,能够与云计算技术相结合,从而实现对大量数据的快速准确分析,利用分布式处理功能、分布式数据库、云存储技术以及虚拟化技术等,快速识别并发掘具有应用价值的多项数据[3]。

2 计算机在区块链技术和大数据中的作用分析

计算机软件是指计算机系统中的应用程序,该程序是对计算任务的处理对象和处理规则描述,通过编程设计相应的计算机软件,使得其能够按照用户指定执行相应的计算任务。 将计算机软件应用在区块链技术和大数据中,具有以下几个方面的作用。

2.1 为技术实现提供载体

计算机软件是区块链技术和大数据技术的实现载体,技术必须具有相应的载体才能够实现,为了实现区块链技术和大数据技术的有效利用,需要结合技术基本特征,开发相应的软件,使得区块链技术和大数据技术能够完成相应的功能。 由此可见,计算机软件是区块链技术和大数据技术的基础,所以需要通过相应的编程设计、系统设计方式,开发适配区块链技术和大数据技术应用的相关软件,结合实际生产需求,对软件功能进行调整和增加,从而能够将技术优势最大化发挥。

2.2 提高技术应用效果

因为区块链技术和大数据技术的实现需要通过计算机软件,所以计算机软件的功能、性能等,能够直接决定技术应用效果,为了发挥出区块链技术和大数据技术应用的作用,则需要对其功能进行完善。 例如,将大数据技术应用在企业财务管理中,则需要计算机软件具有录入数据的基础功能,将数据录入软件系统后,由大数据技术对其进行整理和分析,从而挖掘出财务信息的价值。 为了促进技术应用效果提高,则必须设计科学的计算机软件。

2.3 拓宽技术应用范围

区块链技术和大数据技术的具体应用,必须通过计算机软件才能够实现,且软件功能能够影响技术应用范围,如果软件功能较为丰富,则能够实现技术创新和升级,对于区块链技术和大数据技术发展具有重要的推动作用。 因此,在计算机软件设计过程中,可以结合实际需求,对软件功能进行创新,开发出能够由于区块链技术、大数据技术的功能,从而拓宽技术应用范围,对于技术创新发展具有重要的推动作用。

3 计算机软件在区块链技术中的应用

根据上文所述区块链技术的基本内涵、技术架构以及特点等,通过相应的软件,能够将其用于多个行业和领域中,将区块链技术的优势利用计算机软件进行实现,本文选择多个区块链技术与计算机软件融合应用的典型案例。

3.1 在教学中的应用

将区块链技术应用于计算机软件教学中,因为区块链技术具有去中心化和协同维持的作用,所以在教学过程中,教师和学生都能够参与到教学资源更新中,且能够通过集体智慧实现教育资源的最大化。 此外,通过区块链技术的分散网络存储功能,学生可以自由获取教学资源,能够有效拓宽学生学习渠道,改变传统的教学模式,所有教学课程都能够实现点对点的连接,是提高现代化计算机教学质量的重要方式。 将计算机软件与其结合,开发设计用于计算机教学的软件,以区块链技术作为核心,学生在学习过程中,能够将学习资源自主上传到系统中,与传统教学计算机软件不同的是,区块链技术能够提高教学资源的互通性,提高教学资源分享效率,在快节奏的计算机教学中具有良好的应用效果。

3.2 在企业财务管理中的应用

通过采用区块链技术与计算机软件,能够有效提高企业财务管理工作质量。 例如,在企业构建去中心化的财务管理模式中,企业为了提高财务管理工作质量,必须做好财务数据实时监控系统建设,从而保证系统数据更新实时性,提高财务数据价值的发挥效率。通过结合区块链技术开发相应的财务管理软件,能够将企业运行的所有信息转化为数据实时上传到系统中,并将其永久储存,企业财务部门则能够以区块链技术构建财务管理系统,通过数据传输接口实现与交易单位的实时连接,从而获取交易单位的信息,保证数据传递准确性,降低企业财务管理活动成本[4]。 此外,业财融合是当前大型企业采用的主要财务管理模式,这种管理模式对于财务数据安全性要求较高,所以结合区块链技术,开发相应的配套软件,构建分布式记账簿替代会计模式,能够对当前的管理模式进行优化,使其更加符合现代化财务管理活动特点,同时满足财务管理工作的多项需求,业财融合财务管理系统中的财务数据不可被篡改,有利于降低企业财务管理风险,满足企业财务管理建设需要。

3.3 在数据确权中的应用

数据作为现代社会的重要资源,能够创造极高的价值,但是数据确权一直是困扰行业的难题,传统数据确权主要采用专家评审模式,但是这种模式受到人为因素影响较大,从而无法保证数据实际权属人的合法权益。 因此,近些年来一些学者以区块链技术为基础,开发设计相应的数据确权软件,该计算机软件的应用流程为:在初始化阶段,数据供应商需要将大数据进行模块划分,通过BLS 短签名的方式对数据模块进行认证,采用认证器的同态特性使数据供应商必须发送完整的原始数据,从而解决了原始数据传输问题;在数据权属确定请求、证据审查和验证等环节,应用审计中继的模式,数据供应商和审计中心能够在确保数据隐私的模式下对供应商所提供的数据权属证明进行检测,且审计中心的检测方式为随机抽样,能够保障数据检测公平性;在评审结果方面,创新采用水印生成系统,通过水印可以确定数据权属人为该数据的唯一标识身份信息;在审查资料和评审结果查询阶段,因为区块链具有“不可篡改”的特点,可以确保大数据权属不会被工作人员更改,从而提高了数据交易的公平性,能够更好地保护交易双方的合法权益和基本利益[5]。

3.4 在跨境交易支付中的应用

近些年来我国国际贸易增长速度较快,在国际贸易进行过程中,跨境支付具有重要作用,必须确保跨境支付安全性,而区块链技术能够有效保障交易双方的安全性,防止交易双方隐私泄露,从而解决当前跨境交易方式中存在的多项漏洞。 跨境支付安全性的影响因素包括信息抗干扰能力、数据可靠性程度、信息可追溯程度以及密码信息抗破解能力。 在以区块链技术为基础的跨境支付计算机软件设计中,需要从信息可追溯性、可靠性以及抗干扰能力方面入手,不断提高区块链技术与企业跨境支付手段的融合性,从而将区块链技术的安全性优势最大化发挥,完善当前跨境交易软件中存在的多项漏洞。 在软件应用过程中,需要提高区块链技术中的密码安全程度,对密码系统进行创新升级,不断降低数据和信息被攻击的可能性,提高软件密码系统可靠性。 同时,计算机软件需要加强对非对称加密算法中的密钥安全性保护,因为私钥签名大都应用在交易主体的个人信息保护中,所以为了保护客户信息安全,需要不断提高私钥加密算法水平,以安全、稳定的计算机软件为区块链技术在跨境支付中应用提高基础[6]。

4 计算机软件在大数据技术中的应用

数据与物质、能源并称为三大战略资源,在信息高速发展的当今时代,数据的重要性不言而喻,掌握关键数据等同于掌握核心资源。 近些年来,在国家政策以及信息技术发展的推动下,数据资源共享开放程度不断提高,数据在社会发展中的重要性不断体现。 因此,大数据技术的应用方式不断创新,通过采用大数据技术,能够为工业生产、企业管理等多行业、多领域提供技术解决方案。

4.1 在计算机云技术软件开发中的应用

在大数据时代下,计算机软件正在不断向高标准、高性能、高稳定性发展,对于硬件标准提出更高要求,计算机软件技术与硬件的适配,已经成为计算机领域的重要内容。 在一些专家研究过程中,因为计算机运行会产生大量的数据,传统的数据保存方式需要通过硬件设备实现,但是在大数据技术、云计算技术的推动下,数据存储可以通过云技术实现,通过开发相应的云技术软件,能够摆脱计算机运行数据存储对硬件设备的依赖,同时能够提高数据存储、数据调取以及数据管理效率,其中大数据技术具有关键性作用,不仅能够促进大数据技术自身发展,同时能够提高计算机软件运行性能,使得计算机软件不需要承担大量的数据存储负担,当需要调用数据时,通过云技术实时获取所需的数据,能够有效拓宽计算机软件应用范围,从而支持数据存储量较大的生产模式开展。 将大数据技术与计算机软件技术相结合,有利于软件开发设计,解决许多计算机软件存在的问题。

4.2 在虚拟技术中应用

虚拟技术需要利用虚拟资源实现,且需要对大数据内部资源配置进行优化,从而提高信息处理效率,满足用户对虚拟技术的多项需求。 虚拟技术近些年来发展速度较快,主要得益于大数据技术的支持,将计算机软件的虚拟技术移植到大数据中,能够有效提高虚拟技术运行效果,以海量的数据作为支持,能够增加虚拟技术的真实性,在虚拟软件开发中具有良好的应用效果。 虚拟软件的实现方式实际上是大量数据的快速整合,为了促进计算机虚拟软件研发,同时拓宽大数据技术应用范围,则必须做好计算机虚拟技术软件与大数据技术的深入融合,构建长效软件开发体系,是提高虚拟技术、大数据技术应用效果的重要方式。

4.3 大数据技术在管理软件开发中的应用

当前大部分企业都会采用适用于企业管理的计算机软件,从而提高企业管理信息化建设水平,但是传统的管理软件综合运行效率较差,对于数据的挖掘深度不足,难以形成以数据为核心的管理方式。 为此,在企业管理软件开发过程中,通过利用大数据技术,建立以数据为核心的管理模式,能够提高企业管理工作可靠性和实效性,通过对实时数据的分析,能够明确企业一段时间的经营管理状况,通过大数据软件对其进行分析和挖掘,能够对企业未来可能发生的风险进行预测,是提高管理软件应用效果的重要方式。 将计算机软件开发与大数据技术相结合,能够为管理人员开发设计提供更多的可行路径,创新计算机软件开发理念,实现大数据技术与计算机软件有机结合的发展目标。

5 结语

综上所述,本文全面阐述了大数据技术、区块链技术的基本内涵和特点,同时分析了计算机软件在这两项技术中的应用优势和具体应用方式。 从具体应用实践分析可以看出,大数据技术、区块链技术与计算机软件的结合,对于多个行业和领域具有重要作用,是促进技术创新的关键措施。 本文希望能够对我国计算机软件开发设计行业起到一定的借鉴和帮助作用,不断促进计算机软件与其他技术的融合,从而提升软件运行性能。