区块链技术能否在国内普及，这三大问题很重要-筑龙博客
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区块链技术能否在国内普及，这三大问题很重要
新技术的诞生到被广大观众接受是要经过了一个过程的，从来都不是一帆风顺的，要促进新技术的发展，正视它所存在的问题是最好的选择。1、目前的技术能否支撑它的快速发展；一个新技术的诞生到被广泛使用都是需要面临很多问题的，但首要的问题就是它的技术是否安全，是否能够支撑如此快速的发展；早在2014年，当时世界上最大的比特币平台运营商Mt.Gox宣布它的平台有85万个比特币被盗，随后就火速下线进行维护。至今都还有该公司的用户在等着他能返还那些没有被盗的少量比特币。2016年的六月，the DAO遭到黑客的袭击，导致360万以太币被转移，损失达到6000万美金。这一个个案例触目惊心，虽然有专家解释说这些被盗的事件要么就是监守自盗，要么就是区块链二次开发存在的安全漏洞，并非区块链本身的问题，但是这依让我们怀疑，这些区块链交易所的安全，他的技术是否成熟到可以保证这些问题的不再发生；2、区块链的普及之后，传统行业该如何自处；众所周知，区块链技术的发展是去中心化，颠覆传统行业的一个技术，它的发展不需要第三方去坐中间人，由此它给传统行业的冲击就是不是一般的大了，区块链的技术能够实现去中心化、交易低成本、高效快捷等效果，看起来似乎是比传统的金融业要方便很多，但是传统的金融业就真的甘心能够把自己多年了经营的市场拱手相让吗？这个还有待思考。3、政府对虚拟货币的态度目前我们都知道，政府对待虚拟货币的态度从来都是既不支持也不反对的，虽说近两年来国家也有把数字货币提上日程来，但还是没有明确的出现法律条例来约束它。但是在区块链技术方面，国内的发展形式还是相对较好的，国家已经有人在专门的研究，也成立了各种联盟，并且也召开了国家性的讨论会，所以说，国家在对于区块链技术的发展还是保持肯定态度的。政府态度一般很大程度上影响着该技术的发展。目前，最明晰的就是国家已经开始关注该项技术的应用研究，并着手制定相关的文件了，而是否能够在市场中走多远，还有待时间去检验。此观点仅代表个人意见，有问题请咨询平台搭建-宋小花，谢谢
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区块链技术的安全价值与局限性解析
发表于： 09:12 &作者：Elaine & 来源：FreeBuf
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　　我们正站在新变革来临的边缘，正在经历去中心化的阶段。经过了20年的科学研究，在密码学领域和去中心化计算网络上都产生了新的进展，带来诸如区块链(blockchain)之类的前沿技术，而这些技术可能潜含着从底层的改变社会运转方式的力量。　　5月26日，美国国防部宣布与加密通讯开发商ITAMCO签署合同，共同开发用在美国军方的基于区块链的创新应用——一款“安全，不可侵入的消息传递、交易平台”。据称，这项合作计划能够为美国军方更安全地在总部和地面部队之间的通讯、专员及五角大楼之间的情报传递提供安全可靠的通道并确保不可侵入。　　区块链这个名词，对于大部分读者而言并不陌生，但区块链技术背后的特点、价值、应用在安全领域的作用、当前的技术局限，大家却未必完全熟悉。在此背景下，本文将带领大家细细来看区块链的安全优势及其局限。　　区块链技术（blockchain）　　一、区块链价值：帮助解决信任问题　　首先，区块链是什么?人们或多或少都已听过这个名词，知道区块链是一种分布式共享加密。正如大家所知道的那样，区块链是一种分布式共享加密数据库。中国工信部在2016年将其定义为一种分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术在互联网时代的创新应用模式。在实际交易过程中，区块链使用过程包括节点的连接、交易和记账等基本步骤。　　工作流程　　1.1 区块链技术发展历程　　区块链技术本身最早在2008年得到提出，中本聪在一次密码学探究分享会上提出了比特币的概念及其背后的技术方法。比特币这套数字货币运行系统的底层所运用的技术即是区块链技术及其思想的原型。潜藏在比特币背后的区块链，是被设计用来达到一种去中心化的、无需信任的货币运行平台。任何互不了解的人可以通过加入该总账，通过点对点的记账、数据传输、认证或是合约，而不需要借助任何一个中间方就能来达成信用共识。这个总账包括了过去所有的交易、历史数据及其他相关信息，所有信息都分布式存储并透明可查，并以密码学协议的方式保证其不能被非法篡改。　　在2010年，比特币成立了交易所，并逐渐被更多人了解。至2011年开始，其全球化趋势愈加强烈，对于区块链技术进行投资和研究的机构也迅速增多，区块链技术从初级的实现程度不断得到补充和完善。此举让比特币货币体系得到迅速的成长机会，但其设计之初相对简单的货币运行体制也得到了一定的挑战：文件访问权限的丢失，服务器密码的泄漏、货币失窃、匿名货币难以追踪监管等让人们发现了这个货币体制的缺陷。这些不足甚至影响到人们对于比特币的信任及其货币价值，但也以此作为契机，更多的人增加了对于底层区块链技术的关注。　　由此，在年区块链技术度过了停留在理论和研究的阶段，走向应用。许多传统金融机构、创业企业及其他组织从实际应用的方面使用了该项技术，如交易结算、物联网、数字资产管理、股权交易、公证、供应链等领域。随着行业的发展，各个国家及地方组织也加强了对区块链的潜能研究及监管。　　到现在，这种最先隐藏在比特币底层的分布式账本技术逐渐走向公众的视线，甚至成为学术乃至产业界的“热点”话题，其可能比数字货币本身更具价值的本质特点受到了越来越多的重视。　　一以概之，区块链的价值在于其安全性上——它能够解决信任问题。　　1.2 区块链的共识机制　　共识机制发展里程碑图　　自互联网连接世界各地的计算机及人类之后，信任问题都是由第三方企业、银行机构、政府部门等大型中介解决的。人们在网络上进行身份认证、银行转账、消费交易，都是基于对这些大型中介的信任。大型中介在运营平台，提供服务的同时，从大量的交易中抽取一部分佣金作为利润来源，“雪球”随之越滚越大，人们对其的信任感也随着“网络效应”持续增长。　　与此相反，区块链提出的是一种所谓的“机器信任”或“民主化的信任”。在区块链社区的对等网络中，没有管理员之类的角色对于人们的交易进行集权控制，而是使用共识机制对于人们的交易行为进行验证确认，并在网络中直接对于价值信息进行传递。也就是说在一个互不信任的网络中，区块链中提出的解决方案是让各个节点出于自身利益最大化的考虑，自动遵循某种规则进行交易记录的真实性验证，然后将经过判断后真实的交易记入区块链中。　　目前，现在常见的共识机制为四种，分别是工作量证明算法(PoW)、权益证明算法(PoS)、股份授权证明(DPoS)以及Pool验证池。　　在大家平常比较熟悉的比特币中使用的共识算法既是工作量证明算法(PoW)，网络中的节点需要通过一定工作量的计算得到随即哈希散列的数值解，才能通过节点竞争获取记账的权利(挖矿)。一般节点的计算机算力越强越容易得到记账权利及相应奖励。但这种共识机制会有一些局限，也因为耗费计算机算例和资源遭人诟病。　　随后在PoW的基础上改进而来的PoS——权益证明机制，需要记账用户对于区块链中数字资产的所有权益的证明。相对而言，拥有数字资产越多，寻找随机数的速度就越快。因为拥有资产越多的人，也越不愿意自己的资产蒙受损失吧。　　二、区块链安全优势　　如今黑客可以破坏整个网络、篡改数据或诱导粗心的用户落入安全陷阱。他们窃取盗用身份信息，并通过对中心化数据库的攻击及单点故障引发其他安全威胁。但区块链技术中的数据存储和共享数据的模式，与目前信息安全是截然不同的做法。比特币和以太坊都使用相同的密码学技术来保障安全交易，但现在也能够作为一种防范安全攻击和安全威胁的工具。　　区块链在信息安全上的的优势主要在于以下三个方面：　　利用高冗余的数据库保障信息的数据完整性　　利用密码学的相关原理进行数据验证，保证不可篡改　　在权限管理方面，运用了多私钥规则进行访问权限控制　　利用区块链的安全优势可以进行多重安全应用的开发。目前已有的安全应用场景是PKI，认证等，在此可以简单以两个例子进行说明。　　由MIT开发的CertCoin可能是第一个应用基于区块链的PKI。 PKI是一种常见形式的公钥密码可以用来保护邮件，消息应用，网站和其他形式的通讯。然而由于多数PKI接口需要依赖中心化的，受信任的第三方认证机构(CA)来发行、吊销、和为每个参与者保存钥匙对，黑客能够通过冒用用户的身份进入加密通讯中获取信息。而CertCoin移除了中心化的权利机构，使用区块链作为分布式账本分发公钥，能够有效降低黑客单点侵入的风险。　　公政通Factom流程示意图　　而在认证领域，同样也有很多例子，如公政通Factom系统。它基于区块链建立链式结构的存储，将认证分解成存在性证明、过程性证明和可审计证明三部分。对于任何数字资产的认证处理，都可以按照这三个步骤实现数据记录的安全性和监督合规。　　三、 区块链安全局限　　然而，现在的区块链尽管不断得到研究、应用，依旧存在着一定的安全局限，导致在技术层和业务层都面临诸多挑战。这些挑战也许会是区块链得到更广泛推广及应用时的难点，也可能成后今后区块链技术的技术突破点。　　　　区块链安全局限　　3.1 对共识机制的挑战　　对于区块链技术中的共识算法现在已经提出了多种共识机制，最常见的如PoW、PoS系统。但这些共识机制是否能实现并保障真正的安全，需要更严格的证明和时间的考验。　　区块链中采用的非对称加密算法可能会随着数学、 密码学和计算技术的发展而变的越来越脆弱。以现在超级计算机的算力为例，产生比特币SHA256哈希算法的一个哈希碰撞大约需要2^48年, 但随着今后量子计算机等新计算技术的发展, 未来技术中对于非对称加密算法可能具有一定的破解性。其次，在比特币的机制下，私钥是存储在用户的本地终端中，如果用户的私钥被偷窃，依旧会对用户的资金造成严重损失。区块链技术上的私钥是否容易窃取的问题仍待进一步的探索与解决。　　3.2 51%攻击　　在比特币中，如果一个人控制节点中绝大多数的计算资源，他就能掌控整个比特网络并可以按照自己的意愿修改公有账本。这被称为51%攻击，一直是比特币系统中受到诟病的设计之一。　　即便这还是一种理论上的假想，这种51%攻击会很有意思。由于真实的区块链网络是自由开放的，所以区块链网络上没有一个管理员能够阻止拥有足够多计算资源(实际上会需要花费很多资源)的人做任何事情。如果这样的攻击发生了，该种数字货币的信用可能会丧失，货币价值会迅速下降。　　拥有整个网络51%算力的人可以做到以下这些事情：　　他们可以不经过验证就阻止交易的发生，让交易变得无效，潜在地阻止人们交易货币。　　他们在掌控网络的这段时间内也可能你想改变交易的双方(出现双重花费问题)，并且可能阻止其他的人寻找到新的区块。　　比特币和其他加密货币都是基于区块链系统的，因此也可以称作分布式账本。这些数字文件记录在每个交易中被创造出来，存储在加密货币网络上，网络节点上的任何用户都可以浏览记录，这意味着没有人能够将货币花费两次，如果能够伪造货币进行支付，这会迅速摧毁对于该种货币价值的信任。　　由于区块链中包含了一系列的区块，区块中包含的是大量存储在一段给定时间内完成的交易数据(对于比特币，大约每10分钟产生一个新区块)。一旦区块被发现，或“挖矿”成功，就不再能够改变，因为分布式账本中的伪造版本很快就能被网络用户识别并遭到拒绝。然而，通过控制网络上绝大部分的算力(&51%)，攻击者就可以介入记录新区块的过程中。他们可以阻止其他挖矿者的开采，从理论上垄断新区块的生成并获取成果(对于比特币，奖励会是12.5个新比特币，数量是会随着时间递减，最后会降到0)。他们可以阻止其他用户进行交易。他们可以进行交易，然后撤销交易，表现成依然拥有刚才支付出去的货币的样子。这个漏洞，被称为双重花费，是对于区块链而言最急需跨越的加密货币障碍。一个能够允许双重花费的网络系统是会迅速失去用户信任的。但即便是在51%攻击中，攻击者想要改变已经发生在区块上的交易信息依旧是非常困难的。因为攻击开始之前的交易是与之前的区块牢牢绑定在一起的，越历史悠久的交易信息想要修改就越是不可能的。　　拥有足够算力可能会导致系统上的混乱(上述这些都是不被允许的事情)，但并不会迅速破坏这个区块网络体系——至少不是在很短的时间内。他们无法反转以前发生的历史交易，也无法凭空创造新的资产(除非是正常挖矿)，或者从其他用户的钱包中偷取数字资产。　　在现实情况下，发起51%攻击是具有一定可行性的，特别是随着矿池兴起的当下。尽管攻击者的潜在威胁并不大，我们也应该考虑到这种针对区块链系统的安全威胁的存在并寻找解决策略。　　3.3 N@S攻击　　针对PoW共识算法容易遭受51%攻击的问题，一些研究人员对PoW共识算法进行了改进，现在有基于PoS共识的区块链系统。它一定程度上已经能够面对51%攻击问题，但在解决旧有问题的同时，也引入了区块分叉时的N@S (Nothing at stake)攻击问题。　　虽然每个区块只有一个父区块，但在某些情况下一个区块可以暂时拥有两个子区块。这种分叉状态出现时，一般是两个矿工都在短时间内发现了工作量的解答，然后将所添加的传播到临近网络中去，其他节点便慢慢形成两种版本(子区块)的区块链。区块链中规定，这种情况下的判定条件是选择工作总量最大的那条子区块。　　出于自身利益最大的考虑，节点上可以同时在两个分支上继续工作，以保证利益的获取。假设99%的节点用户都如此理性地考虑收益的话，即便攻击者只掌握1%的权益依旧可以决定区块链的分支走向。他可以发出交易请求，获得资产 ，然后再从另一条分支上获取添加货币到自己的钱包中。　　现在已有中国研究者提出了共识算法改进建议，通过构造同时依赖高算力和高内存的PoW共识算法可以实现51 %攻击问题的解决，但更为安全和有效的共识机制尚有待于更加深入的研究和设计。　　四、结束语　　　科技的精灵已经从瓶中跑了出来，但我们还不知道真正降临的时刻。　　——Don Tapscott　　优势与局限，恰如剑之双刃，我们期待着区块链技术的更新和完善，盼望理念真正落入现实——建立起去中心化的可信网络。随着互联网与信息技术的快速发展的当今时代，区块链技术给我们带来了新的可能的同时也提出了新的安全挑战，如何挖掘和完善新技术的优势并不断破除安全局限，也许是下阶段需要思考的问题。
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【编者按】
区块链技术及其颠覆性应用，是一个非常热门的话题。本月初，在复旦MBA项目公开课暨2018招生宣讲会上，复旦大学信息管理与信息系统系主任，复旦MBA方向选修课“电子商务与大数据”负责人凌鸿教授开讲：如何理解区块链？区块链有什么特性，这些特性是如何体现的？区块链可能会带来哪些颠覆性应用？今天我们为大家带来本堂公开课的“精华版”。
一般来讲，对于技术能否应用或者应用效果取决于技术和业务两方面的理解，首先是对技术的理解，当你深入理解技术的新特性后，再结合对业务本质的理解，颠覆性应用就会自然而生。
如何认识区块链？
大家最初是通过比特币接触到区块链技术的，比特币的兴起与发展也使得区块链技术获得了广泛关注。
比特币是由一个叫中本聪的网络极客提出的，他在2008年发表了一篇论文《Bitcoin A Peer to Peer Electronic Cash System》，描述了一个基于P2P网络的电子支付系统，该系统最核心的技术包括了Hash函数、非对称的加密、数字签名和P2P网络技术。
Hash函数是一种加密的算法，并且是一个不可逆的加密过程，它解决了区块链技术中最重要的文件传输的安全问题。
非对称加密是一种加密的技术，用在比特币或者区块链的系统中，既能保证加密过程的处理效率，又能够确保区块数据的完整性、不可抵赖性和真实性。
采用数字签名能够保证传输内容不被破坏，发送方不得抵赖，接收方不得抵赖，从而证明彼此之间的信任与可靠。
而P2P网络技术是构造一种去中心的比特币系统或者区块链系统的核心。P2P称为对等网，网络中每个结点既是一个结点，同时又是一个服务器，结点与结点之间的交流，完全是通过网络的中间结点进行传递的。节点在交流过程中，能够做到网络中间每一个结点都起到一定的作用，每一个结点既是一个交流点，又是一个服务方。这样就能做到去中心化、对等性、自组织和共享。
在这些技术的基础上，中本聪就构建了一种区块链系统——比特币系统，比特币系统是一个网络环境下的支付系统。比特币从2009年一直存活到现在，而且不断地兴旺，在网络空间里渐渐被认可了。可以这么说，比特币正走在被认可的路上。比特币系统背后的技术就是区块链技术。
区块链技术有哪些特性？
我们可以参考比特币系统来理解区块链技术的概念。在比特币系统中，区块是保存交易记录的，如果把比特币的10分钟交易记录看作账页，那么一个区块就是一个账页，区块链就是把不断产生的账页连起来的账本。在系统里，每一个参与者都是按照规则来维护账本的，所以区块链又是一个分布式账本。
同时，账是所有参与者都来维护，而且是公开透明，所以它是一个去中心、去组织的记账系统。每个人都在维护同样的账本，又不需要公开身份，所以它是自信任的、匿名的，并且具有隐蔽性。如果把所有账本看成一个数据库系统的话，区块链系统就是一个分布式数据库系统。
区块链应用主要分为公有链、联盟链、私有链。公有链指的是网络空间中人人都能参与，但实际上并没有人来负责，这种应用很大程度上需要得到网络空间参与者的认可。这种完全没有中心的系统在现实社会中很难持续运营，之后，逐渐产生了联盟链，也就是少数人之间或者几个中心之间可以彼此认可的区块链。第三种叫私有链，私有链实际上是一个传统中心或者组织内建立的区块链系统，保证系统中的参与者在没有中心或组织的干预下可以实现参与者之间的安全、完整、自信任、去中心的彼此认可。区块链的这三种类型是去中心和完全集中之间的平衡。
那么，区块链技术的特性是什么？
第一个是分布式、去中心，去中心意味着另外一种组织方式的可能，从而带来组织的成本降低。理想状况下，网络空间追求的就是这样的一种情景：人人参与，没有任何中心或组织的干预情况下完成交易。至于传统社会认可不认可这样的组织方式或交易方式，那是另一个范畴的问题。
第二个是安全可信，保证参与者的交易是安全的，是可以信任的。
第三个是时序记录的数据是可以追本溯源，逐笔验证，做到不可篡改，不可伪造，永久的记忆。
第四个是所有交易由集体维护，公开透明。
第五个是交易的规则是可编程，这也是创新很重要的一个着力点。
第六个是具有隐私保护。
我们可以从不同视角对区块链技术的这些特性进行理解，首先，从价值记录角度来看，区块链可以看作是一个集体记账系统。从数据管理的角度来看，它是一个分布的数据处理系统。从网络的角度来看，它是一个P2P的网络。从信任体系角度看，它也可以看作是一个运用加密技术解决信用的系统。从技术角度看，还可以看作是一种底层结构。它同时也是一个虚拟空间的价值交换体系，而且是由程序自动完成的，尽管这样的价值交换体系只在网络空间得到认可，但渐渐地影响到了现实实践。
区块链里有一个非常创新的功能机制，它可以建立一种智能合约。智能合约利用程序算法代替执行合同，它代表了整个交换的规则，相当于法律。同时，它也是一种数字化的资产、一种去中心的结构、一种自执行的机制。有了智能合约的创新，使用者可以同时实现处理信息、接收价值、发送价值和存储价值，这也是区块链应用中的创新要点。
当然，区块链应用也存在着一些局限，可以从技术和业务两方面看。从技术方面看：
首先是标准化的问题，以数字货币为例，要制定一个统一的数字货币的标准，包括中间的交易协议、传播协议、共识机制等等都是非常困难的。
第二是性能的问题，很多时候，去中心化的程度和共识机制的效率两者之间达不到均衡，带来处理效率低的问题，满足不了实际的需求。
第三是容量的问题，现在一个区块账页差不多一兆，随着时间的推移，交易量不断增加，这种容量的增加会导致处理能力和容量之间的冲突。当超出了它的承受容量以后就出现处理上问题，比特币现在就面临这样的技术方面的问题。
其实，区块链应用在业务方面的局限可能更严重。
业务上最大的问题也是去中心化，去中心化就意味着没有中心，但系统需要一个初始的规则，那么会产生这些问题：初始的规则由谁来定？这个规则是不是很必要？如果没有规则的话，如何持续运营？这个规则是不是中心？
第二个是新规则的问题，如果业务有旧的规则，那么新旧规则之间的冲突怎么办？
第三个问题是未来的系统由网络结点构成并集体主导，某一个节点可能出现非理性的介入怎么办？没中心是不是就是没组织、没有管理？
这些问题都是在应用过程中需要解决的。
区块链技术有哪些颠覆性应用？
今年3月份，阿里巴巴、中信、中国联通联合工信部计划打造一个物联网的区块链框架，区块链+物联网，变成了物联链。物联链是指物联网设备参与到区块链交易当中，可以向区块链账簿发送数据并加入共享交易。区块链已经在央行数字票据交易平台中得到应用，央行发行了一种数字货币，在票据交易过程中，基于数字货币的票款兑付结算功能全部能够实现。美国的西弗吉尼亚大学学生会在选举时，使用了一个区块链的平台，所有人在上面投票，保证投票过程的公开透明。
区块链可以颠覆其他的商业模式，例如将积分系统引入区块链的概念，多方联合共同开发一个积分的发行及兑换的平台。各个机构共同进行交验、存储、记账，以此改变积分的商业模式。
区块链也可以改变供应链管理，原来供应链有一个核心企业，负责整个供应链的管理。但是核心企业的管理幅度、管理能力和影响力都是有限的，供应链协调机制会日趋复杂化，管理和获取信任的成本也会越来越高。假如把区块链跟供应链结合，把所有的环节都加入进去，建立一个信任体系，那供应链链主的核心作用下降了，甚至可以不需要链主。同时，共识机制的建立，管理成本下降，扩展能力上升。另外，供应链会变得透明了，协调变得容易。供应链的管理变成需求驱动型的管理，而不是链主驱动型的管理，这时整个供应链商业模式就会发生很大变化。
在应用的过程中，要对区块链有一个更深的理解：
第一，区块链不是数据的革命，它更多的是一种信用的革命，传递的是价值，价值背后实际上是信用的保障。
第二，区块链是一种技术，不是一种产品。它只是一种技术，需要有设计、有框架、有模式才能进行应用。
第三，区块链应用主要面临的是行业问题，不是技术问题。技术已经相对成熟了，关键是行业能不能接受挑战，能不能接受调整。
第四，区块链技术与金融互利共盈。区块链直接传递的是信用，而金融的本质就是信用，所以对金融的影响巨大，但是它不是取代金融，不会因为有了区块链金融没有了，更多的应用会使得金融的效率提高、成本降低、模式更加创新。
区块链应用过程中会面临一些新挑战。
除了上述存在的技术方面，如标准、效率、持续性的问题，还有系统整合的问题，区块链效率的实现在于P2P网络的建立。P2P网络一旦建立后，很多个体就要在这个系统中进行整合，一个组织内部整合相对容易，如果从私有链扩展到联盟链了，就出现跨组织整合，整合就需要有共识，可能就会出现系统整合的问题。
同时，区块链技术的商业化是需要有投入成本的，不仅包含初期建设的成本，还有运维、推广过程中间的成本，使用过程中改变习惯也是一种成本，改变模式又是一种成本，这些成本不可小视。
隐私保护也是一个区块链应用的障碍，在私有链和联盟链中间，由于交易的透明，隐私可能得不到很好的保护。
另外，当一个行业或业务发生变化，要得到社会的认可，需要新的监管，如果没有来自政府和社会的鼓励和认可，区块链的应用将面临更大的挑战。
区块链应用，机会与挑战并存。
凌鸿，博士，复旦大学管理学院信息管理与信息系统系主任、教授，研究方向为：管理信息系统、智慧城市、电子商务、ERP、知识管理。
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