2025年區(qū)塊鏈工程師職業(yè)能力測(cè)試卷：區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題1.在區(qū)塊鏈中，通常用于存儲(chǔ)交易元數(shù)據(jù)（如時(shí)間戳、接收方地址、發(fā)送方地址、交易金額等）而將大量數(shù)據(jù)（如文件內(nèi)容）指向外部存儲(chǔ)的是？A.區(qū)塊頭B.交易數(shù)據(jù)C.梅克爾根D.數(shù)據(jù)哈希指針2.以下哪種技術(shù)通常用于將大量數(shù)據(jù)高效地組織起來(lái)，并允許快速驗(yàn)證特定數(shù)據(jù)是否存在于集合中，同時(shí)保持整體數(shù)據(jù)的完整性？A.共識(shí)機(jī)制B.聯(lián)盟鏈C.默克爾樹(shù)D.智能合約3.以下哪項(xiàng)不是導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈鏈上（On-Chain）的主要原因？A.需要保證數(shù)據(jù)的絕對(duì)不可篡改B.數(shù)據(jù)量較小，寫(xiě)入成本可接受C.數(shù)據(jù)本身具有高度的價(jià)值和公開(kāi)性要求D.需要利用區(qū)塊鏈的智能合約功能對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作4.對(duì)于需要頻繁修改但修改記錄同樣重要的數(shù)據(jù)，以下哪種鏈下存儲(chǔ)方案通常配合可驗(yàn)證延遲函數(shù)（VDF）或類(lèi)似機(jī)制使用，以防止數(shù)據(jù)被惡意篡改或刪除？A.IPFSB.ArweaveC.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（DSN）配合CORSD.狀態(tài)通道5.在Rollups（如OptimisticRollups）中，為了提高數(shù)據(jù)可用性并防止數(shù)據(jù)黑洞，驗(yàn)證者需要定期公布什么信息以證明鏈下?tīng)顟B(tài)根的存在？A.交易哈希列表B.證明鏈下數(shù)據(jù)未發(fā)生篡改的零知識(shí)證明C.鏈上狀態(tài)根的哈希D.參與驗(yàn)證者的列表6.預(yù)言機(jī)（Oracle）在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索中的作用主要是？A.提供鏈下數(shù)據(jù)的可信證明B.管理鏈上智能合約的執(zhí)行C.優(yōu)化鏈下數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的成本D.實(shí)現(xiàn)鏈下數(shù)據(jù)的加密二、多項(xiàng)選擇題1.以下哪些屬于鏈下存儲(chǔ)（Off-ChainStorage）的典型方案？A.IPFS(InterPlanetaryFileSystem)B.ArweaveC.某個(gè)去中心化文件存儲(chǔ)服務(wù)商的合同地址D.智能合約狀態(tài)變量E.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（如Filecoin）2.影響鏈上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本的主要因素包括？A.數(shù)據(jù)的大小B.網(wǎng)絡(luò)擁堵程度和Gas費(fèi)C.所需的確認(rèn)次數(shù)D.數(shù)據(jù)的訪問(wèn)頻率E.智能合約執(zhí)行的計(jì)算量3.默克爾樹(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于？A.提高區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的安全性B.實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的去中心化存儲(chǔ)C.允許多個(gè)節(jié)點(diǎn)并行處理交易D.提供高效的數(shù)據(jù)完整性和成員驗(yàn)證E.降低鏈上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)大小4.在設(shè)計(jì)區(qū)塊鏈應(yīng)用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案時(shí)，通常需要考慮的權(quán)衡因素包括？A.安全性與成本B.中心化程度與去中心化程度C.數(shù)據(jù)可用性與寫(xiě)入/讀取延遲D.鏈上存儲(chǔ)成本與鏈下存儲(chǔ)可靠性E.數(shù)據(jù)隱私與透明度要求5.以下哪些技術(shù)或概念與數(shù)據(jù)可用性（DataAvailability）證明相關(guān)？A.PoS(ProofofStake)B.DPoS(DelegatedProofofStake)C.PoSt(ProofofStake)D.PoS(ProofofStake)-*注意：此為重復(fù)項(xiàng)，實(shí)際試卷中不會(huì)出現(xiàn)重復(fù)選項(xiàng)*E.Cachet/Stalefish/DKG等零知識(shí)證明方案三、判斷題1.所有存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)都具有同等的隱私保護(hù)水平。（）2.Merkle根可以唯一標(biāo)識(shí)一棵默克爾樹(shù)包含的所有數(shù)據(jù)項(xiàng)。（）3.使用鏈下存儲(chǔ)就意味著犧牲了數(shù)據(jù)的抗篡改能力。（）4.狀態(tài)通道主要解決的是鏈上交易吞吐量低的問(wèn)題，其狀態(tài)數(shù)據(jù)最終可能需要上鏈或存儲(chǔ)在鏈下。（）5.預(yù)言機(jī)是去中心化的，不存在被攻擊或操縱的風(fēng)險(xiǎn)。（）6.任何可以被區(qū)塊鏈檢索到的數(shù)據(jù)都可以被隨意修改。（）四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述鏈上存儲(chǔ)（On-ChainStorage）和鏈下存儲(chǔ)（Off-ChainStorage）的核心區(qū)別、各自的主要優(yōu)缺點(diǎn)以及典型的應(yīng)用場(chǎng)景。2.解釋默克爾樹(shù)（MerkleTree）的基本工作原理，并說(shuō)明它在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索中通常用于解決什么問(wèn)題。3.什么是數(shù)據(jù)可用性（DataAvailability）？為什么在Layer2等擴(kuò)展方案中它是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題？請(qǐng)簡(jiǎn)述兩種不同的數(shù)據(jù)可用性證明機(jī)制。4.簡(jiǎn)述預(yù)言機(jī)（Oracle）的功能、重要性以及設(shè)計(jì)時(shí)面臨的主要挑戰(zhàn)。五、論述題假設(shè)你需要構(gòu)建一個(gè)去中心化的社交媒體平臺(tái)，該平臺(tái)要求：1.用戶發(fā)布的普通文本、圖片等非敏感內(nèi)容需要具備高度的不可篡改性和透明性。2.用戶上傳的私密日記或加密文件，則不需要完全公開(kāi)，但需要保證在用戶授權(quán)下可被可靠檢索，且內(nèi)容本身未被惡意篡改。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)詳細(xì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索方案，說(shuō)明：a.你會(huì)如何區(qū)分和存儲(chǔ)這兩種類(lèi)型的數(shù)據(jù)？b.分別采用哪些技術(shù)或機(jī)制來(lái)保證數(shù)據(jù)的不可篡改、透明性、可用性、隱私性（如果需要）？c.分析該方案可能面臨的主要挑戰(zhàn)以及相應(yīng)的解決方案。試卷答案一、單項(xiàng)選擇題1.D2.C3.B4.C5.B6.A二、多項(xiàng)選擇題1.A,B,E2.A,B,C3.D,E4.A,B,C,D,E5.C,E三、判斷題1.錯(cuò)2.對(duì)3.錯(cuò)4.對(duì)5.錯(cuò)6.錯(cuò)四、簡(jiǎn)答題1.核心區(qū)別：鏈上存儲(chǔ)直接將數(shù)據(jù)記錄在區(qū)塊鏈的區(qū)塊中，成為賬本的一部分；鏈下存儲(chǔ)則將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)之外的系統(tǒng)（如分布式文件系統(tǒng)、中心化服務(wù)器等），區(qū)塊鏈僅存儲(chǔ)指向該數(shù)據(jù)的引用（如哈希指針）。鏈上存儲(chǔ)優(yōu)點(diǎn)：安全性高、抗篡改性強(qiáng)、透明性好。鏈上存儲(chǔ)缺點(diǎn)：存儲(chǔ)成本高（與數(shù)據(jù)大小和Gas費(fèi)相關(guān)）、寫(xiě)入速度慢、可能導(dǎo)致區(qū)塊鏈臃腫。鏈下存儲(chǔ)優(yōu)點(diǎn)：存儲(chǔ)成本低、寫(xiě)入速度快、適合存儲(chǔ)大量或頻繁變化的數(shù)據(jù)。鏈下存儲(chǔ)缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)可用性需要額外保障、可能存在中心化風(fēng)險(xiǎn)、數(shù)據(jù)篡改可能難以完全驗(yàn)證（除非配合VDF等機(jī)制）。應(yīng)用場(chǎng)景：鏈上適合存儲(chǔ)少量關(guān)鍵元數(shù)據(jù)、配置信息、不可篡改的證書(shū)記錄等；鏈下適合存儲(chǔ)大文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、頻繁更新的狀態(tài)信息等。2.工作原理：將所有數(shù)據(jù)項(xiàng)通過(guò)哈希函數(shù)生成子節(jié)點(diǎn)，父節(jié)點(diǎn)是其子節(jié)點(diǎn)的哈希值，通過(guò)逐層哈希計(jì)算，最終生成一個(gè)根節(jié)點(diǎn)（Merkle根）。查詢(xún)特定數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，只需提供從該數(shù)據(jù)項(xiàng)到根節(jié)點(diǎn)的路徑上的所有哈希值，通過(guò)逐級(jí)驗(yàn)證即可確認(rèn)數(shù)據(jù)項(xiàng)存在于樹(shù)中，而無(wú)需遍歷整棵樹(shù)。解決的問(wèn)題：提供了一種高效、可驗(yàn)證的數(shù)據(jù)完整性方法。可以快速證明某個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)是否存在于一個(gè)大型數(shù)據(jù)集中，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)更新時(shí)的高效性（只需重新計(jì)算受影響路徑上的哈希值）。3.數(shù)據(jù)可用性（DataAvailability）：指數(shù)據(jù)能夠被任何合法的網(wǎng)絡(luò)參與者以可接受的速率檢索到。在區(qū)塊鏈中，尤其對(duì)于Layer2方案，確保鏈下?tīng)顟B(tài)數(shù)據(jù)或用戶數(shù)據(jù)在需要時(shí)能夠被讀取至關(guān)重要，否則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或“數(shù)據(jù)黑洞”。重要性：是Layer2等擴(kuò)展方案能夠有效提升吞吐量、降低成本的關(guān)鍵基礎(chǔ)。如果數(shù)據(jù)不可用，用戶將無(wú)法訪問(wèn)其數(shù)據(jù)，整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)就會(huì)動(dòng)搖。證明機(jī)制舉例：*PoSt(ProofofStake):驗(yàn)證者通過(guò)質(zhì)押一部分代幣，并證明自己存儲(chǔ)了某個(gè)數(shù)據(jù)塊或數(shù)據(jù)集合，并且能夠按照承諾以一定速率提供數(shù)據(jù)。如果驗(yàn)證者作惡（不提供數(shù)據(jù)），將面臨代幣罰沒(méi)風(fēng)險(xiǎn)。*CORS(Checkpointing+ORacles):結(jié)合了周期性檢查點(diǎn)和預(yù)言機(jī)。驗(yàn)證者定期將鏈下?tīng)顟B(tài)根提交到鏈上，預(yù)言機(jī)則去驗(yàn)證這些根是否指向?qū)嶋H可用的數(shù)據(jù)。這需要預(yù)言機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身具有一定的去中心化和抗攻擊能力。4.功能：預(yù)言機(jī)是連接區(qū)塊鏈（這個(gè)“數(shù)字世界”）與鏈下現(xiàn)實(shí)世界（這個(gè)“物理世界”）的橋梁。它們負(fù)責(zé)將外部數(shù)據(jù)（如溫度、股票價(jià)格、傳感器讀數(shù)、比賽結(jié)果等）安全、可靠地傳遞到區(qū)塊鏈上，供智能合約使用。重要性：使得智能合約能夠根據(jù)真實(shí)世界的狀態(tài)變化執(zhí)行相應(yīng)的邏輯，極大地?cái)U(kuò)展了區(qū)塊鏈應(yīng)用的范圍（如去中心化金融DeFi、去中心化自治組織DAO、游戲、保險(xiǎn)等）。主要挑戰(zhàn)：如何確保鏈下數(shù)據(jù)源的可靠性和抗操縱性（防止數(shù)據(jù)造假）、如何保護(hù)數(shù)據(jù)隱私（如果數(shù)據(jù)敏感）、如何處理數(shù)據(jù)延遲和最終性（數(shù)據(jù)是否已確認(rèn)可用）、預(yù)言機(jī)自身的安全性和去中心化程度等。五、論述題a.設(shè)計(jì)思路：*普通文本、圖片：使用鏈上存儲(chǔ)。將文本內(nèi)容直接寫(xiě)入交易數(shù)據(jù)或創(chuàng)建新的交易記錄，圖片數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)木幋a（如Base64）后同樣寫(xiě)入交易或存儲(chǔ)在智能合約的可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)字段中。通過(guò)區(qū)塊鏈的共識(shí)機(jī)制保證其不可篡改和透明性。*私密日記、加密文件：采用鏈下存儲(chǔ)。將加密后的文件存儲(chǔ)在去中心化存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（如Filecoin、Arweave）或通過(guò)IPFS+CORS的組合中。區(qū)塊鏈上只存儲(chǔ)指向該數(shù)據(jù)的唯一標(biāo)識(shí)符（如IPFS的CID哈希、Arweave的DealID）以及可能的加密密鑰管理信息（如公鑰哈希、與用戶錢(qián)包地址的關(guān)聯(lián)）。b.技術(shù)/機(jī)制：*普通數(shù)據(jù)：*不可篡改、透明性：鏈上存儲(chǔ)+區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制。*私密數(shù)據(jù)：*可用性：去中心化存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（如Filecoin）的激勵(lì)機(jī)制和數(shù)據(jù)冗余保證數(shù)據(jù)持續(xù)可用。CORS機(jī)制（如果使用IPFS）或智能合約（如果使用Arweave）提供數(shù)據(jù)的存在性證明和可驗(yàn)證檢索接口。*不可篡改：文件上鏈前進(jìn)行加密，密鑰管理策略（如使用用戶私鑰加密、時(shí)間鎖、多簽等）確保只有授權(quán)用戶能解密。去中心化存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的抗單點(diǎn)故障特性也提供了物理層面的保護(hù)。*隱私性（檢索時(shí)）：數(shù)據(jù)默認(rèn)加密存儲(chǔ)。只有持有正確密鑰（由用戶私鑰控制）的用戶才能通過(guò)鏈下接口和預(yù)言機(jī)（如果需要）驗(yàn)證數(shù)據(jù)存在并解密查看。c.主要挑戰(zhàn)及解決方案：*挑戰(zhàn)1：私密數(shù)據(jù)的可驗(yàn)證性。如何讓用戶確信其私密數(shù)據(jù)雖然鏈下存儲(chǔ)，但確實(shí)未被篡改且能被自己訪問(wèn)。*解決方案：結(jié)合加密技術(shù)和CORS/預(yù)言機(jī)。用戶自己持有密鑰。通過(guò)預(yù)言機(jī)定期驗(yàn)證鏈下存儲(chǔ)的加密數(shù)據(jù)的存在性哈希（或加密狀態(tài)根），確保數(shù)據(jù)未丟失或被惡意修改。用戶訪問(wèn)時(shí)自行解密。*挑戰(zhàn)2：鏈下存儲(chǔ)的成本和性能。大量或頻繁更新的私密數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本可能較高，訪問(wèn)速度也可能受限于鏈下網(wǎng)絡(luò)。*解決方案：根據(jù)數(shù)據(jù)特性選擇合適的鏈下存儲(chǔ)方案。對(duì)不常變動(dòng)的冷數(shù)據(jù)使用如Arweave等永久存儲(chǔ)方案。對(duì)熱數(shù)據(jù)或需要快速讀寫(xiě)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，考慮使用Filecoin等可調(diào)度存儲(chǔ)。優(yōu)化數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口和緩存策略。*挑戰(zhàn)3：用戶體驗(yàn)和密鑰管理。