2025年大學《信息與計算科學》專業(yè)題庫——信息與計算科學的區(qū)塊鏈技術(shù)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不是區(qū)塊鏈技術(shù)的核心特征？A.去中心化B.數(shù)據(jù)透明C.不可篡改D.數(shù)據(jù)存儲在單一中心服務器2.在區(qū)塊鏈中，用于確保數(shù)據(jù)塊之間鏈接并驗證其完整性的關(guān)鍵技術(shù)是？A.非對稱加密B.哈希函數(shù)C.共識算法D.智能合約3.工作量證明（PoW）共識機制主要通過什么方式來防止惡意節(jié)點作惡？A.需要持有大量代幣權(quán)益B.需要網(wǎng)絡中多數(shù)節(jié)點的授權(quán)C.猜測一個滿足特定條件的哈希值D.通過投票選出可信節(jié)點4.在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，默克爾樹主要用于？A.實現(xiàn)節(jié)點間的通信B.簽名交易數(shù)據(jù)C.提高數(shù)據(jù)存儲效率并快速驗證交易完整性D.管理智能合約的部署5.以下哪項技術(shù)不屬于區(qū)塊鏈技術(shù)范疇？A.分布式賬本技術(shù)B.授權(quán)訪問控制C.加密算法D.共識機制6.智能合約通常部署在區(qū)塊鏈的哪個層面？A.應用層B.數(shù)據(jù)層C.共識層D.網(wǎng)絡層7.以下哪種情況可能導致區(qū)塊鏈網(wǎng)絡出現(xiàn)分叉？A.網(wǎng)絡延遲增加B.出現(xiàn)性能瓶頸C.區(qū)塊生成速度過快D.同時存在兩個具有相同高度且有效的新區(qū)塊8.與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相比，區(qū)塊鏈在數(shù)據(jù)不可篡改性方面的主要優(yōu)勢在于？A.數(shù)據(jù)加密強度更高B.數(shù)據(jù)一旦寫入即被所有節(jié)點確認并記錄，篡改極難且可追溯C.數(shù)據(jù)備份機制更完善D.數(shù)據(jù)訪問權(quán)限控制更嚴格9.在信息與計算科學領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)可以應用于解決哪些問題？（多選，請選出所有適用項）A.數(shù)據(jù)安全存證B.高效的分布式計算任務調(diào)度C.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的安全通信D.基于信任的去中心化身份認證10.下列哪項不是目前主流的區(qū)塊鏈共識算法類型？A.拜占庭容錯算法（BFT）B.委托權(quán)益證明（DPOS）C.零知識證明（ZKP）D.工作量證明（PoW）二、填空題（每空1分，共15分）1.區(qū)塊鏈是一個由網(wǎng)絡中多個節(jié)點共同維護的、分布式、____的、不可篡改的數(shù)字賬本。2.哈希函數(shù)在區(qū)塊鏈中主要用于生成每個區(qū)塊的___，以及構(gòu)建區(qū)塊之間的鏈接。3.數(shù)字簽名技術(shù)結(jié)合了____和私鑰，用于驗證交易的真實性和不可否認性。4.共識機制是區(qū)塊鏈中確保所有節(jié)點對賬本狀態(tài)達成___的關(guān)鍵技術(shù)。5.智能合約是部署在區(qū)塊鏈上、能夠自動執(zhí)行合約條款的計算機程序，通常與___語言相關(guān)。6.不同的共識機制在安全性、去中心化程度和交易速度（TPS）之間往往需要做出___。7.區(qū)塊鏈的“去中心化”特性意味著沒有單一的中心服務器控制整個網(wǎng)絡，權(quán)力分散在網(wǎng)絡的各個___中。8.在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中，輕節(jié)點只存儲區(qū)塊頭信息，而不存儲完整的交易歷史記錄，以此___網(wǎng)絡帶寬和存儲需求。9.某些區(qū)塊鏈協(xié)議（如權(quán)益證明）要求節(jié)點持有并質(zhì)押一定數(shù)量的原生代幣，質(zhì)押的數(shù)量與其被選中產(chǎn)生新區(qū)塊的概率___。10.將區(qū)塊鏈技術(shù)應用于供應鏈管理，可以實現(xiàn)商品信息的全程___，提高透明度和可追溯性。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述區(qū)塊鏈技術(shù)如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的“不可篡改”特性。2.請比較工作量證明（PoW）和權(quán)益證明（PoS）兩種共識機制的主要區(qū)別。3.簡要說明智能合約在信息與計算科學應用中的潛在價值。4.解釋什么是區(qū)塊鏈的“分布式賬本”，并說明其相較于傳統(tǒng)中心化數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢。四、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合信息與計算科學專業(yè)的特點，論述區(qū)塊鏈技術(shù)可能帶來的機遇與挑戰(zhàn)。2.選擇一種具體的區(qū)塊鏈應用場景（如加密貨幣、數(shù)字身份、供應鏈金融等），分析該場景下區(qū)塊鏈技術(shù)的核心作用，并探討其可能存在的技術(shù)瓶頸或擴展性問題。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.C5.B6.A7.D8.B9.A,C,D10.C二、填空題1.共享2.哈希值3.公鑰4.一致5.Solidity(或相似答案如Vyper)6.權(quán)衡7.節(jié)點8.降低9.成正比(或提高)10.追蹤三、簡答題1.解析思路：區(qū)塊鏈通過將數(shù)據(jù)打包成區(qū)塊，并使用哈希函數(shù)生成區(qū)塊頭哈希值。每個新區(qū)塊都包含前一個區(qū)塊的哈希值，形成一個鏈式結(jié)構(gòu)。任何對歷史區(qū)塊數(shù)據(jù)的篡改都會改變該區(qū)塊的哈希值，進而影響后續(xù)所有區(qū)塊的哈希值，這種變化會被網(wǎng)絡中其他節(jié)點輕易檢測到，因為節(jié)點會獨立驗證區(qū)塊的哈希和鏈式完整性。由于數(shù)據(jù)分布在整個網(wǎng)絡中，單一節(jié)點難以控制所有數(shù)據(jù)副本進行篡改。答案要點：哈希鏈接、數(shù)據(jù)打包、篡改即改變哈希、影響后續(xù)區(qū)塊、全網(wǎng)驗證、分布式存儲。2.解析思路：PoW要求節(jié)點（礦工）消耗計算資源（算力）解決一個計算難題（如找到滿足條件的哈希值），第一個解決問題的節(jié)點獲得記賬權(quán)并得到獎勵。PoS則根據(jù)節(jié)點持有的代幣數(shù)量和/或時間來選擇記賬節(jié)點，持有更多代幣的節(jié)點被選中的概率更高。主要區(qū)別在于：能源消耗（PoW高，PoS低）、安全性模型（PoW依賴算力門檻，PoS依賴經(jīng)濟激勵）、去中心化程度（PoW早期更去中心化，PoS可能被大戶控制）、交易速度和確認時間（PoS通常更快）。答案要點：PoW依賴算力競爭、消耗能源、PoS依賴代幣質(zhì)押、經(jīng)濟激勵、PoS通常更節(jié)能、交易更快。3.解析思路：智能合約自動執(zhí)行代碼，無需人工干預，可在信息與計算科學領(lǐng)域用于：1）創(chuàng)建自動化任務調(diào)度和執(zhí)行的系統(tǒng)；2）實現(xiàn)復雜的計算邏輯和算法部署在可信環(huán)境；3）構(gòu)建去中心化的計算資源市場或服務網(wǎng)絡；4）設(shè)計安全的、自動化的協(xié)議和協(xié)議執(zhí)行環(huán)境；5）簡化需要多方信任和自動履行的計算密集型流程。答案要點：自動執(zhí)行代碼、自動化任務、可信計算環(huán)境、去中心化服務、簡化復雜流程。4.解析思路：分布式賬本是指由網(wǎng)絡中多個獨立節(jié)點共同維護和更新的數(shù)據(jù)庫副本。每個節(jié)點都擁有完整的或部分賬本數(shù)據(jù)。相較于傳統(tǒng)中心化數(shù)據(jù)庫只有一個中央服務器，分布式賬本的優(yōu)勢在于：1）高可用性和容錯性（無單點故障）；2）更好的數(shù)據(jù)冗余和安全性（難以被單一實體破壞）；3）增強的透明度（數(shù)據(jù)對所有授權(quán)節(jié)點可見）；4）潛在的抗審查性（去中心化時）；5）支持點對點交互模式。答案要點：多節(jié)點共同維護、數(shù)據(jù)冗余、高可用性、抗單點故障、增強安全、提高透明度、去中心化。四、論述題1.解析思路：機遇：1）提供新的計算和存儲模型（如去中心化存儲）；2）開發(fā)安全可靠的去中心化應用（dApps）；3）優(yōu)化現(xiàn)有計算系統(tǒng)（如去中心化身份、數(shù)字資產(chǎn)）；4）促進跨機構(gòu)、跨地域的計算信任與合作。挑戰(zhàn)：1）性能瓶頸（TPS低、延遲高）；2）可擴展性問題（網(wǎng)絡帶寬、存儲）；3）能源消耗巨大（尤其PoW）；4）技術(shù)復雜性和標準化困難；5）法律法規(guī)和監(jiān)管不確定性；6）安全漏洞風險（智能合約、共識機制）；7）用戶界面和易用性差。答案要點：機遇：新型計算模型、dApps、系統(tǒng)優(yōu)化、信任促進；挑戰(zhàn)：性能與可擴展性、能耗、復雜性與標準化、法律監(jiān)管、安全風險、易用性。2.解析思路（以供應鏈金融為例）：核心作用：利用區(qū)塊鏈的分布式、不可篡改、透明性，記錄和驗證供應鏈各環(huán)節(jié)（訂單、發(fā)票、物流、質(zhì)檢）的真實數(shù)據(jù)。將物流信息上鏈，作為融資依據(jù)，提高金融機構(gòu)評估風險的可信度，降低信息不對稱，加速融資流程。技術(shù)瓶頸/擴展性問題：1）數(shù)據(jù)標準化和接口互操作性；2