本篇文章给大家谈谈区块链聚合关系模拟，以及区块链聚合关系模拟软件对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。
区块链论文精读——Pixel: Multi-signatures for Consensus
论文主要提出了一种针对共识机制PoS的多重签名算法Pixel。
所有基于PoS的区块链以及允许的区块链均具有通用结构，其中节点运行共识子协议，以就要添加到分类账的下一个区块达成共识。这样的共识协议通常要求节点检查阻止提议并通过对可接受提议进行数字签名来表达其同意。当一个节点从特定块上的其他节点看到足够多的签名时，会将其附加到其分类帐视图中。
由于共识协议通常涉及成千上万的节点，为了达成共识而共同努力，因此签名方案的效率至关重要。此外，为了使局外人能够有效地验证链的有效性，签名应紧凑以进行传输，并应快速进行验证。已发现多重签名对于此任务特别有用，因为它们使许多签名者可以在公共消息上创建紧凑而有效的可验证签名。
补充知识： 多重签名
是一种数字签名。在数字签名应用中，有时需要多个用户对同一个文件进行签名和认证。比如，一个公司发布的声明中涉及财务部、开发部、销售部、售后服务部等部门，需要得到这些部门签名认可，那么，就需要这些部门对这个声明文件进行签名。能够实现多个用户对同一文件进行签名的数字签名方案称作多重数字签名方案。
多重签名是数字签名的升级，它让区块链相关技术应用到各行各业成为可能。 在实际的操作过程中，一个多重签名地址可以关联n个私钥，在需要转账等操作时，只要其中的m个私钥签名就可以把资金转移了，其中m要小于等于n，也就是说m/n小于1，可以是2/3, 3/5等等，是要在建立这个多重签名地址的时候确定好的。
本文提出了Pixel签名方案，这是一种基于配对的前向安全多签名方案，可用于基于PoS的区块链，可大幅节省带宽和存储要求。为了支持总共T个时间段和一个大小为N的委员会，多重签名仅包含两个组元素，并且验证仅需要三对配对，一个乘幂和N -1个乘法。像素签名几乎与BLS多重签名一样有效，而且还满足前向安全性。此外，就像在BLS多签名中一样，任何人都可以非交互地将单个签名聚合到一个多签名中。
有益效果：
为了验证Pixel的设计，将Pixel的Rust实施的性能与以前的基于树的前向安全解决方案进行了比较。展示了如何将Pixel集成到任何PoS区块链中。接下来，在Algorand区块链上评估Pixel，表明它在存储，带宽和块验证时间方面产生了显着的节省。我们的实验结果表明，Pixel作为独立的原语并在区块链中使用是有效的。例如，与一组128位安全级别的N = 1500个基于树的前向安全签名（对于T = 232）相比，可以认证整个集合的单个Pixel签名要小2667倍，并且可以被验证快40倍。像素签名将1500次事务的Algorand块的大小减少了约35％，并将块验证时间减少了约38％。
对比传统BLS多重签名方案最大的区别是BLS并不具备前向安全性。
对比基于树的前向安全签名，基于树的前向安全签名可满足安全性，但是其构造的签名太大，验证速度有待提升。 本文设计减小了签名大小、降低了验证时间。
补充知识： 前向安全性
是密码学中通讯协议的安全属性，指的是长期使用的主密钥泄漏不会导致过去的会话密钥泄漏。前向安全能够保护过去进行的通讯不受密码或密钥在未来暴露的威胁。如果系统具有前向安全性，就可以保证在主密钥泄露时历史通讯的安全，即使系统遭到主动攻击也是如此。
构建基于分层身份的加密（HIBE）的前向安全签名，并增加了在同一消息上安全地聚合签名以及生成没有可信集的公共参数的能力。以实现：
1、生成与更新密钥
2、防止恶意密钥攻击的安全性
3、无效的信任设置
对于常见的后攻击有两种变体：
1、短程变体：对手试图在共识协议达成之前破坏委员会成员。解决：通过假设攻击延迟长于共识子协议的运行时间来应对短距离攻击。
2、远程变体：通过分叉选择规则解决。
前向安全签名为这两种攻击提供了一种干净的解决方案，而无需分叉选择规则或有关对手和客户的其他假设。（说明前向安全签名的优势）。
应用于许可的区块链共识协议（例如PBFT）也是许多许可链（例如Hyperledger）的核心，在这些区块链中，只有经过批准的方可以加入网络。我们的签名方案可以类似地应用于此设置， 以实现前向保密性，减少通信带宽并生成紧凑的块证书。
传统Bellare-Miner 模型，消息空间M的前向安全签名方案FS由以下算法组成：
1、Setup
pp ←Setup(T), pp为各方都同意的公共参数，Setup(T)表示在T时间段内对于固定参数的分布设置。
2、Key generation
(pk,sk1) ←Kg
签名者在输入的最大时间段T上运行密钥生成算法，以为第一时间段生成公共验证密钥pk和初始秘密签名密钥sk1。
3、Key update
skt+1←Upd(skt) 签名者使用密钥更新算法将时间段t的秘密密钥skt更新为下一个周期的skt + 1。该方案还可以为任何t0 t提供 “快速转发”更新算法 skt0←$ Upd0（skt，t0），该算法比重复应用Upd更有效。
4、Signing
σ ←Sign(skt,M),在输入当前签名密钥skt消息m∈M时，签名者使用此算法来计算签名σ。
5、Verification
b ← Vf(pk,t,M,σ)任何人都可以通过运行验证算法来验证消息M在公共密钥pk下的时间段t内的签名M的签名，该算法返回1表示签名有效，否则返回0。
1、依靠非对称双线性组来提高效率，我们的签名位于G2×G1中而不是G2 ^2中。这样，就足以给出公共参数到G1中（然后我们可以使用散列曲线实例化而无需信任设置），而不必生成“一致的”公共参数（hi，h0 i）=（gxi 1，gxi 2）∈G1× G2。
2、密钥生成算法，公钥pk更小，参数设置提升安全性。
除了第3节中的前向安全签名方案的算法外，密钥验证模型中的前向安全多重签名方案FMS还具有密钥生成，该密钥生成另外输出了公钥的证明π。
新增Key aggregation密钥汇总、Signature aggregation签名汇总、Aggregate verification汇总验证。满足前向安全的多重签名功能的前提下也证明了其正确性和安全性。
1、PoS在后继损坏中得到保护
后继损坏：后验证的节点对之前的共识验证状态进行攻击破坏。
在许多用户在同一条消息上传播许多签名（例如交易块）的情况下，可以将Pixel应用于所有这些区块链中，以防止遭受后继攻击并潜在地减少带宽，存储和计算成本。
2、Pixel整合
为了对区块B进行投票，子协议的每个成员使用具有当前区块编号的Pixel签署B。当我们看到N个委员会成员在同一块B上签名的集合时，就达成了共识，其中N是某个固定阈值。最后，我们将这N个签名聚合为单个多重签名Σ，而对（B，Σ）构成所谓的 区块证书 ，并将区块B附加到区块链上。
3、注册公共密钥
希望参与共识的每个用户都需要注册一个参与签名密钥。用户首先采样Pixel密钥对并生成相应的PoP。然后，用户发出特殊交易（在她的消费密钥下签名）， 注册新的参与密钥 。交易包括PoP。选择在第r轮达成协议的PoS验证者，检查（a）特殊交易的有效性和（b）PoP的有效性。如果两项检查均通过，则 使用新的参与密钥更新用户的帐户 。从这一点来看，如果选中，则用户将使用Pixel登录块。
即不断更换自己的参与密钥，实现前向安全性。
4、传播和聚集签名
各个委员会的签名将通过网络传播，直到在同一块B上看到N个委员会成员的签名为止。请注意，Pixel支持非交互式和增量聚合：前者意味着签名可以在广播后由任何一方聚合，而无需与原始签名者，而后者意味着我们可以将新签名添加到多重签名中以获得新的多重签名。实际上，这意味着传播的节点可以对任意数量的委员会签名执行中间聚合并传播结果，直到形成块证书为止。或者，节点可以在将块写入磁盘之前聚合所有签名。也就是说，在收到足够的区块证明票后，节点可以将N个委员会成员的签名聚集到一个多重签名中，然后将区块和证书写入磁盘。
5、密钥更新
在区块链中使用Pixel时，时间对应于共识协议中的区块编号或子步骤。将时间与区块编号相关联时，意味着所有符合条件的委员会成员都应在每次形成新区块并更新轮回编号时更新其Pixel密钥。
在Algorand 项目上进行实验评估，与Algorand项目自带的防止后腐败攻击的解决方案BM-Ed25519以及BLS多签名解决方案做对比。
存储空间上：
节省带宽：
Algorand使用基于中继的传播模型，其中用户的节点连接到中继网络（具有更多资源的节点）。如果在传播过程中没有聚合，则中继和常规节点的带宽像素节省来自较小的签名大小。每个中继可以服务数十个或数百个节点，这取决于它提供的资源。
节省验证时间
新零售时代，如何利用区块链技术打造更好的客户营销关系？
作者 | Campbell R. Harvey
来源 | 石基商业评论（ID：efuture555）
在营销和广告行业，区块链技术有着更为重要的应用意义，但是，《CMO》的调查数据却显示，只有 8% 的公司认为区块链技术在市场营销中居于中等或重要的作用。
虽然区块链概念受到了很多的炒作，但显而易见的结果是区块链技术并没有得到很好的理解。这样的“ 概念炒作 + 未深入理解”给区块链技术深入应用造成了一定的障碍，导致营销人员对这项技术采取“踌躇观望”的态度。
区块链技术有着透明、稳定不变和安全的特性，这使得这项技术在供应链管理（SCM,SupplierChainManagement）、智能合同（Smart Contracts）、财务报表（Financial Reporting）、物联网（IoT, Internet of Things）、私 人诊疗、甚至电网等信息管理方面有着可靠 和令人信赖的优势。同时，区块链技术的数据传递模式 大大降低了交易成本，实现了验证、所有权的有效交换，为实时微支付打开了大门。这种信息交换模式减少了支付摩擦，一些以此为生的中介机构、中间环节消失了，消费者拥有和控制个人信息成为可能。以上这些，都让我们看到了区块链技术在信息管理、交易、营销等领域应用的颠覆性潜力。
现今，金融交易有着相当大的交易成本。零售商需要向信用卡公司支付 3% 的支付手续费（译者注 ：3% 是美国手续费标准），加油站的支付手续费还要更高一些。在 eBay 和 Shopify 开店的销售商需要承担支付费用和成交费用、使用 PayPal支付的交易手续费等。所有这些费用都会增加商品的成本，通常也都转嫁给了消费者。因此，随着信用卡、借记卡的普遍使用，许多商家都设定了消费额度，以避免过多费用造成利润的损失。
区块链技术则会使金融交易成本大幅度降低，甚至接近“零交易成本”，即便是小额交易，也会享受到此项盈利。在金融领域，像万事达卡（Master card） 和 Visa 卡这样的金融巨头都已经在利用区块链技术处理本位币汇款业务，整个过程安全、透明，这就给商家带来了更多的选择和成本比对的机会，而不再是仅仅依赖于信用卡交易。
在营销和广告领域，区块链技术也同样有着深远的影响。目前，营销人员已经在借助从第三方社交媒体（如Facebook）购买的共享信息来获取客户的营销数据，这一举动无疑说明了数据的营销价值，也指明了数字化营销的趋势和潜力。
不过，利用区块链技术，无需中介商家就可使用微支付来激励消费者分享个人信息。例如：
一家连锁杂货超市可以为安装他们 APP 程序的消费者支付 1 美元的奖励；
如果消费者同意启用位置跟踪功能，还可以再得到 1 美元的奖励；
如果消费者“ 每天 /1 次 ” 打开 APP 并在上面花费至少 1 分钟的时间，零售商就可以支付他们几美分或者是商店的积分以奖励顾客的忠诚度。
在此期间，商家会向消费者推送促销和特惠信息。
事实上，消费者定制开启了一些合法的营销机制，譬如，提供个性化的营销或价格，这就是消费者自愿提供各种数据的最主要价 值之一。这种来源于真实消费 者数 据的营 销 预估的方法，不仅会减少一些匿名推销所带来的欺诈风险，而且也会降低由于消费者信息的不完整、不准确所带来的各种推动 APP 应用的困扰。
与上述推广使用 APP 方法相同的手段也可以用于“ 智能协约 ”（一种虚拟协议，由于有区块链技术的支持，无需中间人进行确认、审核和验证身份）营销中。基于区块链技术的支持，消费者在订阅 Email、收藏注册奖励计划时就会激活这个“智能协约”，之后，每当消费者与 Email 或广告有互动时，小额的激励就会自动存入消费者的钱包。这就引出了我们的下一个话题。
类似的模式可以用于网站推广广告业务中，即通过补偿激励消费者来为每个广告页拉动浏览量。
2016 年，HubSpot 发布的一项研究显示，大多数互联网用户都不喜欢弹出式广告窗口和移动窗口广告，认为在线广告严重干扰视觉，具有一定的侵扰性和破坏的负面作用，为此，越来越多的用户都安装了广告拦截工具。这种普遍的反感趋势对广告业产生了重大的惩罚性后果。据估计，到 2020 年，广告拦截将使发布商损失 350 亿美元的巨额收入。
有了区块链技术的支持，营销人员可以重新思索自己的广告、营销推广和收入模式，即对于关注营销、广告的消费者可以直接向他们支付“小额度的激励”，当然，这种手段也会摆脱 Google 或 Facebook 这个广告发布中间层。
可以相信，Google 或 Facebook 在互联网、数字广告方面“双巨头垄断”的情形很快就会受到区块链技术应用所带来的威胁。虽然，关键字搜索（keyword-based search）不会完全消失，但却优势不再。最终，个人则会掌控自己的在线私有资料，管理自己的社交网络。
借助区块链技术，企业可以通过直接与消费者互动来绕过当下的一些社交媒体 “巨鳄”，与消费者分享浏览广告所带来的回报。据报 道，2016 年，Google 通过广告为每个活跃用户带来了平均 73 美元的收入。当然，73 美元只是超过 10 亿活跃用户的回报平均 值，我们可以合理地预估，Google 为某些高 估值的人群带来的收入一定会远远 超过了 1000 美元。试想一下，当企业采用区块链技术落地“自愿浏览广告”，向消费者传递有效的产品消费价值时，营销产生的效果将会多大？
借助区块链技术还可以确认广告投放以及消费者参与的程度，避免过度广告和 Email 广告的滥用。因为过度广告和泛滥的 Email 广告不仅会使消费者厌烦失去购买动力，还会激怒消费者产生反感情绪，进而拦截阻止广告投放，比如，消费者已经购买了该款产品，就不愿意再接收该公司投放的任何广告。
区块链技术还可以用于查证营销信息的来源，微支付将有效地摧毁大规模的钓鱼垃圾邮件，削弱无效营销对人们的干扰，净化 Email 环境。
每天大约有 1350 亿封垃圾邮件被发送给用户，占总发送邮件总量的 48%。在这些发送的被视为“垃圾”的邮件中，每 1250 万份才有一封回复，浪费和干扰同样惊人。
利用区块链技术，只要向收件人支付少量的营 销费用，就可以通过这些少量的营销成本来过滤或阻止垃圾邮件，借助这些营销成本就可以帮助企业识别出对营销或交易有自主意愿的消费人群。
类似的情况是，在互联网上，每次用户点击链接都可能产生一次小额的微支付交易。多数情况下，用户只需要支付很小费用，比如，阅读一篇新闻文章只需花费一美分。这种微支付将会成为击败“拒绝服务攻击”的利器。（译者注 ：Denial of service attacks， 拒绝服务攻击，简称 Dos 攻击。Dos 攻击是一种网络攻击方式，此攻击一直是一个得不到合理解决的问题。例如，攻击者招募机器人攻击一个网站，发送数百万请求导致该网站因缓存区满而宕机、响应延缓甚至停机）。
区块链技术还可以杜绝机器人建立虚假的媒体账户，避免其向用户发送大量的虚假信息，窃取大品牌的在线广告收入。在线真实性确实被融入了区块链技术。
Keybase.io 是一家致力于解决社交媒体欺诈问题的公司，利用区块链技术使得个人可以证明他们是各种所在社交媒体账户的合法所有者。这就使营销的影响更容易被追踪，营销支出更容易得到证明，而这两种方式都意味着营销行业的重大突破性成就。
截止 2016 年，欺诈或欺骗性的显示广告导致了 76 亿美元的损失，而这一损失占到了显示性广告收入总额的 56%，未来几年，预计这一数字还将会上升至 109 亿美元。
使用区块链技术跟踪广告显示活动，营销组织即可对整个自动化广告活动的执行情况进行监控，以确保营销支持用于促进投资回报率 ROI，并可以直接量化分析营销活动在每个用户、每个 Email 产生的投入产出情况。
通过将用小营销行为与微支付关联的方法，区块链技术解决了这些困扰营销人员几十年的行业经营、管理的归因性问题。
此外，创造新媒体流行内容的普通人，例如一些备受追捧的热播视频或社交帖子，每次被点击都能收到“打赏”，这都将归功于“区块 链 技术”。但目前的情况是，除非他们的作品发布在订阅性的在线平台或频道上，否则他们是得不到分文报酬的。
在所有的这些区块链应用场景中，内容创建者都有权创造并管理自己这些成功的作品。
Coupit 既是一个加密货币（Coupit Coin）平台，也是一个开放的市场，在这里，企业和个人均可以销售自己的产品与服务。不同的是，Coupit 是一家利用区块链技术驱动的电子商务平台，而且，Coupit 正准备最大限度地利用区块链技术改进其营销内容的影响力。
基于区块链技术的支持，该公司的营销人员可以介入消费者忠诚度计划和团购联盟计划制定过程。消费者可以相互交换自己的奖励、优惠，营销人员则可以轻松地区分休眠客户和忠诚客户。这种可见、透明、易于操作的手段帮助营销人员为客户创建个性化的营 销价格和优惠活动，进而扩大他们的营销效益。
即使必须采用数据聚合器分析或中介分析，微支付也允许企业绕过广告拦截工具，个人将会控制管理他们共享的个人信息的数量，将会直接得到广告浏览度带来的奖励，许多隐私问题也会因合法保护而得到彻底的解决。
以 Brave 浏览器为例，这款由 Mozailla 项 目 联 合 创 始 人、JavaScript 语言创建者 Brendan Eich（布兰登?艾奇）开发的新型 Web 浏览器，除了提 供 新 级 别的隐私和安全保护以外，Brave 启用了区块链系统，旨在改变用户、广告商和内容创建者之间的关系。其“基本注意力代币”（Basic Attention Tokens，BATs，是基于区块链的广告平台的代币。该项目旨在通过消除第三方广告交易、保护用户隐私、减少广告欺诈以及通过向用户分享收入来奖励用户的注意力以改善在线广告。_ 译者注）将允许出版商、广告商将增值服务货币化，以获得与广告业务相关联的部分增长，其中的 73% 增长都由 Facebook 和 Google 主导。
随着区块链成为主流，所有的中介机构都需要调整其业务模式。决策链从结构上发生变化：
消费者个人将能够更好地控制管理自己如何共享自己的私人信息；
消费者将决定如何花时间与广告商互动；
垃圾邮件和网络钓鱼诈骗被拦截，从成本角度来看，发送的垃圾邮件越多，它们的生意就越无法持续下去。
从企业角度而言，这可能意味着所有营销推广的引流质量有了更高级的控制能力，对消费者行为也有了基于数据管理的更好的理解。
另一方面，如果不向每个受到影响的个人支付交易性的费用，那么广告就无法投放。消费者也会有动力在网上发布真实、准确的社交资料，例如：说明感兴趣的内容等等，他们也会为此付费。营销人员将直接为最终消费者付费，而不再是将营销费用支付给社交媒体中间商。当目标消费者是高价值客户时，激励机制也会随之提高，营销将直接命中靶心。
区块链技术在重塑 社会 信任力、使 社会 信赖更有力、增加可见性、联系多方资源、奖励个人对交易的贡献等具有巨大潜力，市场营销活动、广告业从根本上会受到这些变化的影响。不仅对于企业的营销决策高层领导（CMO，首席营销官），而且会涉及到企业战略策划、财务、技术决策等决策者，推动他们将设计和实施区块链作为优先的业务事项。从操作层面来看，企业可能会与消费者建立新的高水准的信任模式，并最终通过可信的营销活动将消费者与产品连接在一起。
营销管理者、技术管理者有可能利用区块链技术重塑企业的客户关系，及早引入这项影响深远的技术，将会推动企业抢占市场先机，并从这项未来广泛应用的技术中提前获益。
原作者简介：
Campbell R. Harvey，现为美国杜克大学福库商学院金融学教授、国际商务 J. Paul Sticht 教 授，曾担任 2016 年美国金融协会 (American Finance Association) 主席。Harvey 教授是 Man Group, PLC 的投资策略顾问，Research Affiliates, LLC 的合伙人和高级顾问。在过去的 5 年里，他在杜克大学教授了区块链课程 :Innovation and Crypto ventures。
Christine Moorman，是 T?奥斯汀?芬奇 (T. Austin Finch)，杜克大学福库商学院 (Duke University s Fuqua School of Business) 工商管理学高级教授、《市场营销杂志》 (Journal of Marketing) 主编。
Marc Toledo，普华永道专注于区块链和数字转型的高级助理，毕业于杜克大学（Duke)） MBA，在世界银行（World Bank）和苹果（Apple）工作期间，曾领导过与网络安全、机器学习和人工智能相关的大型项目。
BIM+区块链，让城市建设更智慧
这篇文章，我们聊聊区块链和建筑行业的结合及应用。
在开始正文之前，先解释一下BIM的概念。
BIM (Building Information Modeling) 建筑信息模型化。美国国家BIM标准里面对BIM做了如下的解释：
(1) 以数位化方法表达一个设施的物理和功能特性。
(2) 一个共享的知识资源。
(3) 分享跟这个设施相关的信息，在设施的整个生命周期中为所有的对策提供可靠依据的过程。
(4) 在建设项目的不同阶段中，各参与者经由在信息模型中嵌入、提取、更新和修改信息，以支持与反应各自职责的协同作业。
建筑业是当今全球范围最大的行业之一，未来依然将是世界经济增长的关键驱动力。
建筑业在我国国民经济中的地位举足轻重。国家统计局数据显示，2020年我国国内生产总值为 101万亿 元，其中建筑业总产值为 26万亿 ，占比超过 25% 。
建筑业是一个古老的行业，早在2000多年前的古人就修筑了万里长城、古埃及的金字塔这样的宏伟工程。但是发展至今，建筑业的整体管理水平和效率依然很低，其主要原因大概可归结为以下五点：
1）项目的一次性；
2）组织的松散性和临时性；
3）管理的碎片化；
4）合作的多方性和低效性；
5）生产过程的非标准化和非工业化。
以上原因带来的问题也显而易见：
1） 信任缺失 ，由于项目的一次性、组织的临时性、合作的多方性，带来不可避免的信任缺失。
2） 效率低下 ，由于组织的松散型和临时性，生产过程的非标准化和非工业化，高耗低效，整个建筑行业施工企业的利润水平平均只有3%左右
3） 风险可控性弱 ，由于缺乏系统性的标准化管理体系、管理碎片化，导致工程延期、设计变更、费用索赔几乎每个项目都不可避免。
国内建筑信息化经历了三个阶段，目前正处于第三阶段：
第一阶段： 设计信息化 ，90年代“甩图板”工程推动国内 CAD 技术应用的普及；
第二阶段： 企业信息化管理 ，2005年计算机辅助管理问题解决实现项目和企业管理信息化；
第三阶段： 全生命周期信息化 ，2015年BIM 技术的应用助力建筑业全生命周期信息集成。
1.为何要在建筑领域实施BIM？
住建部 在《 住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知 》中对BIM应用的意义有详细解释，指导意见指出： BIM要为产业链贯通、工业化建造和繁荣建筑创作提供技术保障。也就是说BIM是建筑业工业化转型的技术基础 。
2.BIM具体能干什么？
1）实现建筑全生命期各参与方在同一多维建筑信息模型基础上的数据共享；
2）支持对工程环境、能耗、经济、质量、安全等方面的分析、检查和模拟；
3）为项目全过程的方案优化和科学决策提供依据；
4）支持各专业协同工作、项目的虚拟建造和精细化管理。
3.建筑工业化的意义
1）工业化生产的材质和装配式的建造方式更容易形成一套规范化系统，确保产品品质；
2）装配式建筑的大部分构件均在工厂完成，整体交付比传统建筑快 30%~50%；
3）装配式建筑现场以干法作业为主，可有效减少能源消耗以及环境污染，低碳环保；
4）装配式建筑由于其可拆除的特性还可以实现重复利用；
5）装配式建造成本的下降空间就目前而言，远高于传统建筑，后期运维费用更低，全生命周期具有更大的成本优势。
建筑工业化转型已成为国家级战略
住建部等各部位近年来陆续出台多项促进建筑业工业化、数字化、绿色建造、智能建造的重要政策。
2021年3月，国务院发布了《十四五规划和2035年远景目标纲要》，纲要明确提出要 发展智能建造，推广绿色建材、装配式建筑和钢结构住宅，建设低碳城市的发展目标 。
4.建筑业BIM数字化的重要意义
大力发展建筑工业化、数字化、智能化升级，加大智能建造在工程建设各环节应用，实现建筑业转型升级是建筑业乃至国家近10到20年的战略目标。因此，BIM数字化技术在本次建筑业转型升级过程中必将起到基础性重要作用。
建筑工业化转型的方向是 标准化+工厂化+装配式 ，BIM解决的是这个过程中的 数字集成及可视化 问题。
虽然BIM是建筑业工业化转型过程中不可或缺的技术，但是它并不能有效解决生产关系的问题，比如协作多方之间的信任、效率、复杂体系下的碎片化管理等问题。
而解决信任、协作、效率、复杂体系下的碎片化管理恰恰是区块链技术的天然优势，能够很好的与BIM技术形成互补。
因此我们说： 工业化生产（BIM支持）+数字化协作（区块链支持）+大数据决策（AI技术)=智慧建造
我们把建筑全寿命周期分为规划设计、建造、运维三个阶段来举例说明
1.规划设计阶段
跨部门协作审批将是区块链技术应用的主要场景。
规划设计阶段的特点是行政监管角色多，协作审批手续多，区块链技术的去中心化特征恰好适配此类场景，可以极大的提高协作审批效率（多地政府已开始了区块链政务审批系统的试点）。
我们假设规划设计阶段的监管单位有发改委、国土、交通、住建、水利等，再者相关单位包括建设单位、规划设计等咨询单位，他们在区块链上都有各自的节点，并且各自都有自己的信息化管理系统。
当咨询单位创建好第一阶段的BIM概念模型（比如适用于项目建议书），并加载GIS信息、规模、占地、造价等各项经济指标，将模型数据上区块链。
BIM概念模型及项目建议书经建设单位确认后，由建设单位向发改委启动审批手续，区块链智能合约自动发起所有审核流程。
发改委通过密钥访问区块链上BIM概念模型，必要时加载周边基础设施的BIM模型及GIS信息，分析该项目是否符合城市发展总体规划及项目的可行性，将审批结果上区块链，智能合约自动将审批结果的数据文件发送回建设单位。
同样，建设单位启动土地预审相关手续办理，智能合约启动，国土部门通过密钥访问区块链上的BIM占地模型，并进行审查，将审批结果上区块链，智能合约将批复结果的数据文件发送回建设单位。
与此同时，任何监管部门都可通过密钥验证发改委、国土等部门审批结果的真实性。
随着后续可行性研究、初步设计、施工图设计不断对模型的完善，发改委、国土、交通、住建等行业监管部门随时可以通过密钥访问区块链上该项目的BIM模型数据，实时监测项目有没有违规设计、建造。
所有审批工作的流程在线上自动运行，但不再是基于一个中心化的平台，而是基于去中心化的区块链技术，可有效降低协作成本，提高协作效率，并保证数据的隐私和安全。
2.建造阶段
同样我们假设施工单位、监理单位及其他第三方咨询机构在区块链上也有自己的节点，也都有自己的信息化系统，那么他们都可以通过密钥访问区块链上该项目的BIM模型数据。
我们简单地把建造过程分为计划、采购、生产、验收、支付几个环节。并且假设模型和施工阶段的WBS分解结构是一一对应的。
· 计划环节：
承包人可以通过Office系列的Projec软件，或者国内广联达的斑马进行计划编制，将计划数据文件导入区块链上的BIM模型，BIM模型就有了4D的进度可视化属性（如Autodesk系列的InfraWorks可展示），数据中还可以包括资源、资金等计划。所有参建方都可以基于该BIM模型同步开展项目管理。
· 采购环节：
建筑行业具有高度分散和复杂的供应链体系，供应商和承包人的合作可能是临时性的或者一次性的，因此信任较难建立、协作效率较低。
我们先说区块链是如何解决交易的信任问题的。
区块链是用智能合约来完成交易的，比如对于买方，交易之前智能合约首先检测买方数字钱包（央行数字人民币）的余额（抑或者银行授信、担保额度）是否满足交易标的，如果满足则锁定，当买方验收并签收了卖方的货物后，智能合约将锁定的数字人民币点对点自动汇入卖方的数字钱包。
因此区块链解决的并不是买卖双方的互信问题，而是信任已经不再是问题了。
建筑工程中砂石材料用量大，而且采购频繁、来源分散，是建材供应链中最不易掌控的材料之一。
我们假设承包人在料仓中安装了摄像头，承包人的采购系统通过摄像头检测出料仓余料低于预定的阈值（计算机视觉识别技术），系统调用计划数据（Project导入BIM模型的数据）发现未来的用量需求大于料仓总容量，则启动智能合约自动完成砂石料的订单，甚至可以从多个供应商中选择价格最低的。
砂石料供应商不需要加入任何系统，只需要在区块链节点上创建自己的账户就可以完成与承包人的自动化交易协作。
在运输过程中，供应商将运输车辆或船舶的GPS位置通过IOT硬件实时上区块链，承包人的采购系统就可以通过密钥实时追踪到货物的位置，系统可以对材料供货时间是否对生产计划造成影响进行分析（搜索算法），以便重新启动智能合约进行补救。
每一批材料的采购批次、到货时间都可以写入BIM模型对应的位置并写入区块链账本，智能合约将提醒监理单位按材料到场批次组织验收或试验检测工作。
系统可以把项目经理从繁杂的订单、询价、账务处理中解脱出来，更好的投入到更重要的事项上。
· 生产环节：
生产过程必然离不开人和设备。
工业化的一个必然的结果就是效率和质量的提高，而人和设备的过程行为质量将决定产品质量的形成过程。
因此过去以结果为导向的施工过程管理必然要转向工业化的以过程为导向的施工管理，那么每一个分项工程由哪些个班组生产，对每一组混凝土的施工配合比参数进行实时（IOT硬件）监测并写入BIM模型对应的位置，同时将这些数据写入区块链账本，永久保存、不可篡改，生产过程的所有数据应该真实、可信。
我们假设大型构建由吊装设备进行安装，再假设如果在暴雨天气、或者风力超过六级的情况下不适合吊装作业，那么吊装设备通过IOT硬件（或者网络通讯）感应到这种极限状态后，区块链智能合约将提醒现场管理人员将设备恢复到安全状态，直至危险状态解除。
生产过程中每一台设备运行的油耗、用电将通过IOT硬件进行监测，并将这些数据写入区块链账本。
区块链智能合约自动对耗能进行碳排放指标计算（GBT 51366-2019），一旦发现碳排放超过了核定指标，自动在碳交易市场购买新的指标。
前面提到的所有生产设备上的IOT硬件都无需接入参建各方的系统，参建各方只需要通过设备的密钥就可以进行数据访问。也许这个密钥被设备开发商设计成了一个客户端（如APP），那么参建各方只需要安装一个客户端就可以访问设备生成的所有数据。
· 验收环节
我们假设混凝土构建的强度由试验设备（IOT硬件）将数据直接写入BIM模型对应的位置，并写入区块链账本。
构建的外观尺寸、钢筋数量或许可以利用三维激光扫描设备生成点云，与BIM设计模型进行比对，可以根据质量检验评定标准精确计算出蜂窝麻面的百分比，验收精度将远高于人工计算的精度，写入BIM模型的对应位置和区块链账本。
所有参与验收的人员和数据写入区块链账本后永久保存，不可篡改。
假如发生质量问题，区块链上的账本记录就像按时间顺序排列的一笔流水账，从当前记录开始一直向前追溯，谁验收的？谁制造的？谁运输的？谁采购的？谁供应的一目了然。
· 支付阶段：
随着数字人民币的正式发行，并且支持可编程性，当数字人民币进入工程款支付领域后，可以说每一笔工程款的去向已基本固定，都可以在区块链进行追踪，根本不可能发生工程款挪用现象。那么当工程质量经过验收合格，符合智能合约设定的条件，则自动触发智能合约点对点的支付操作。不再经过银行，还可以降低企业的财务成本。
因此根据基本建设程序的规定，未来资金未落实的项目必然得不到开工审批，获得开工审批的项目，承包人、专业分包人、材料供应商甚至劳务人员再也无需担心拖欠工程款的问题了。
当BIM模型与实体建筑物实施锚定，实现数字资产化后，数字资产的所有权在区块链就可以实现流动。
我们假如一个实体工程构件在业主尚未支付工程款以前的所有权还暂时保留在承包人手里，当一个承包人资金出现困难，恰好区块链上的BIM数字资产（锚定了实体工程构件）证明了一定的未来收益（业主未来支付的一笔工程款），那么承包人完全可以将这部分数字资产的所有权进行抵押贷款，智能合约可以锁定未来业主支付的那一笔工程款，用于承包人赎回该笔数字资产的所有权。
3. 运维阶段
在运维阶段很好的一个场景就是设备与设备之间的智能交互。
我们假设一台无人驾驶的巡逻车通过计算机视觉识别系统发现公路上沥青路面的一处缺陷，触发智能合约启动另外一台沥青路面维修车，该维修车同样用智能合约自动下单采购所需要的沥青混合料修复材料，并自动行驶至缺陷处完成修复，在此过程中只有少量的或者根本无需人的干预。
综上所述，区块链技术+BIM可以更好地实现智慧建造，反过来BIM模型又可以作为区块链技术的数据仪表盘，随着IOT硬件的不断涌现（尤其在运维阶段），数据的不断填充，模型的不断刷新，维度越来越饱满，所见即所得，区块链+BIM将会成为一个更加智慧的智慧建造决策系统。
文章中我们列举了规划设计、建造、运维三个阶段中一些点的应用，而现实中的应用场景远不止这些例子，这些例子也仅仅起到以点带面的探讨。
文章中提到的所有技术都是现今已有的或是已经实现的功能（如区块链政务系统、供应链追踪，质量溯源等），欠缺的只是把这些技术整合起来，就像区块链技术原本也不是一项新技术，而是把分布式存储、非对称加密、共识算法等计算机现有技术整合起来，成就了这一伟大发明。
也许有人会说，BIM正向设计在我国建筑行业还未普及，基于BIM的4D、5D数字化建造管理才开始普及，此时探讨区块链技术+BIM的智慧化建造是不是为时过早？
而我想说的是，
BIM的概念早在1975年美国乔治亚理工大学ChuckEastman博士就提出了，2002年Autodesk公司正式提出BIM理念和技术，从3D的可视化开始已经发展到了今天8D的概念。
区块链技术也是早在2008年由中本聪提出，至今除了数字货币，在其他非数字货币领域也有了极为广泛的应用。
就像人工智能技术，
1956年由计算机专家约翰·麦卡锡首次提出，但一直受限于计算机技术和硬件止步不前，直至2012年的ImageNET挑战赛中视觉识别准确率达到95%以上，超越人眼的极限，在突破了计算机硬件和技术限制之后人工智能技术的应用迎来了大爆发，才有了近年来我们手机中美颜相机、语音识别、智能推送等生活应用的集中爆发。
所以说，任何一项技术，在它大规模应用爆发前，能量一直在积累，这是一个必经的过程。一方面可能是技术、硬件的限制，另一个很重要的原因就是懂得人太少、参与的人太少，一旦大家都懂了、都会了，这种爆发力就会自然而然的蓬勃出来。
就像我们在不停地吹一个气球，总有一天它会炸开 。
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区块链的应用模式
我认为区块链应用可以划分为三种模式:
1)构建生态化的商业协同。简称C，重点是Colliboration, 要点区分清生态中的主要角色，设计好基于角色的激励机制。如果协同做的好，就成了自生态化的组织DAO (de-centralized autonomoue organization)。这是最理想场景，当然在实际场景中，完全的去中心化不是很现实，区块链生态可以有中心，甚至可以基于已经成熟的商业组织，通过构建生态圈层的模式，在不改变企业核心的产品和服务模式情况下，淡化企业的利益边界，同外部资源形成灵活的协同。
2)建立跨组织的数据和流程联通。简称D，数据的共享是这一模式的核心。基于数字的共享，实现流程链接，从而实现商业自动化，或者自动化的价值迭代。这也就是通常讲的区块链同AI的结合。AI需要数据和自动化的迭代。区块链是实现数据共享的基础。
3)与资产交易相关，简称T，通过数字化映射，实现资产交易和管理的新模式，尤其是提升透明度，和交易效率。区块链带来的信用成本的降低，可以降低交易的颗粒度，带来更好的资产流动性，而且还可以把之前不能兑现的微价值聚合利用起来。区块链的分布式交易模式使得end to end的交易可以自主设计，更灵活。
我个人认为CDT就是区块链应用的主要范型。
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