區(qū)塊鏈技術(shù)的特點及應(yīng)用領(lǐng)域介紹

上世紀(jì)下半葉互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，讓人們在信息互聯(lián)探索的道路上越發(fā)成熟，一封電子郵件轉(zhuǎn)瞬就可以環(huán)游全球，一張美麗的風(fēng)景照片很快就可以分享給全世界。可以看到，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展至今，每一項新技術(shù)的誕生都在深刻改變著人們的生活方式。如今，一個冉冉升起的新技術(shù)——區(qū)塊鏈（Blockchain），來到歷史舞臺前沿，它讓全世界范圍內(nèi)任何一筆比特幣（Bitcoin）資產(chǎn)交易在短時間內(nèi)就可以成功確認(rèn)。不僅僅是信息的互聯(lián)，區(qū)塊鏈技術(shù)幫助實現(xiàn)了價值的互聯(lián)，這使得越來越多的人關(guān)注到區(qū)塊鏈技術(shù)，了解其原理并應(yīng)用實踐。

區(qū)塊鏈（Blockchain）源于兩個標(biāo)志性事件：

1）2008年11月Satoshi Nakamoto（中本聰）發(fā)布的一篇論文《Bitcoin： A Peer-to-PeerElectronic Cash System》， 翻譯名為《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》；

2）2009年1月3日，中本聰公布比特幣系統(tǒng)的第一個區(qū)塊——創(chuàng)世區(qū)塊，世界上第一個區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)誕生。

而后，2013年，程序員Vitalik Buterin受比特幣啟發(fā)后提出以太坊的概念（Ethereum），并在2014年成立基金會開始發(fā)展。發(fā)展至今，比特幣和以太坊已成為互聯(lián)網(wǎng)上規(guī)模最大的區(qū)塊鏈項目。區(qū)塊鏈技術(shù)也被逐漸應(yīng)用于各個領(lǐng)域中。

在國際上，全球已經(jīng)有超過24個國家投資區(qū)塊鏈技術(shù)，80%的銀行已啟動區(qū)塊鏈項目，90多個中央銀行加入了區(qū)塊鏈討論，上百家公司加入了區(qū)塊鏈聯(lián)盟。在過去三年里，區(qū)塊鏈的風(fēng)險投資超過了14億美元，產(chǎn)生了2500+的區(qū)塊鏈相關(guān)專利。

在國內(nèi)，2016年底，“區(qū)塊鏈”首度被寫入《“十三五”國家信息化規(guī)劃》，中國已有105家區(qū)塊鏈相關(guān)企業(yè)； 2017年6月，《中國金融業(yè)信息技術(shù)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中指出，央行將積極推動區(qū)塊鏈和人工智能等新技術(shù)的發(fā)展。

區(qū)塊鏈技術(shù)是什么

比特幣和以太坊其底層所使用的鏈?zhǔn)交蛘哂邢驘o環(huán)圖（DAG）形式數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)、配套的共識算法、P2P分布式互聯(lián)技術(shù)、博弈論設(shè)計思想和密碼學(xué)技術(shù)組合起來被稱之為區(qū)塊鏈技術(shù)。

近年來區(qū)塊鏈技術(shù)得到了廣泛的研究和創(chuàng)新，比特幣和以太坊這類任何人均可以參與的匿名開放式共享賬本被稱之為公有鏈，而在準(zhǔn)入受控的環(huán)境下，由多個企業(yè)或個人參與運行和記賬的區(qū)塊鏈平臺則是聯(lián)盟鏈。二者在共識機制、節(jié)點準(zhǔn)入、交易性能、激勵機制上均有明顯的區(qū)別，雖然區(qū)塊鏈技術(shù)源于比特幣，但不能將比特幣技術(shù)所使用底層技術(shù)等與區(qū)塊鏈技術(shù)直接劃等號。

區(qū)塊鏈的特點

1. 多方共識

區(qū)塊鏈作為一個多方參與維護的分布式賬本系統(tǒng)，參與方需要約定數(shù)據(jù)校驗、寫入和沖突解決的規(guī)則，這被稱之為共識算法。比特幣和以太坊作為公有鏈當(dāng)前采用的是工作量證明算法（PoW），應(yīng)用于聯(lián)盟鏈領(lǐng)域的共識算法則應(yīng)該更加靈活多樣，貼近業(yè)務(wù)需求本身。

2. 弱中心化

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)通常由數(shù)量眾多的節(jié)點組成，根據(jù)需求不同會由一部分節(jié)點或者全部節(jié)點承擔(dān)賬本數(shù)據(jù)維護工作，少量節(jié)點的離線或者功能喪失并不會影響整體系統(tǒng)的運行。

3. 信息不可篡改

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中所記錄的重要信息，均被摘要算法所覆蓋，鏈越長對信息的確認(rèn)次數(shù)越多，且所有參與記賬的節(jié)點均會存儲一份數(shù)據(jù)拷貝。少量節(jié)點對數(shù)據(jù)的篡改是不被承認(rèn)的，也無法影響系統(tǒng)整體的運行。

4. 智能合約

區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)部信息不可篡改且所有參與節(jié)點均存儲賬本數(shù)據(jù)副本，這為智能合約的實現(xiàn)提供了平臺。智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)降低信任成本、顛覆第三方中介機構(gòu)的有力武器，也是企業(yè)使用區(qū)塊鏈、實現(xiàn)價值傳遞和高效協(xié)作的工具，同時也是區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)社會治理的終極價值所在。

區(qū)塊鏈的意義

從技術(shù)層面看，區(qū)塊鏈技術(shù)（Blockchain）并不是一種單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)整合的結(jié)果，包括密碼學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)等。這些技術(shù)以特定的方式組合在一起，形成了一種新的去中心化數(shù)據(jù)記錄與存儲體系，并給存儲數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈打上時間戳使其形成一個連續(xù)的，前后關(guān)聯(lián)的信任的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。區(qū)塊鏈的誕生標(biāo)志著人類社會開始著眼于打造一個信任的網(wǎng)絡(luò)。

從經(jīng)濟學(xué)層面看，區(qū)塊鏈“弱中心化的、分中心化”的特性，并非是讓“中心”完全消失，而是其分布式系統(tǒng)弱化了中心的控制。進一步而言，利用區(qū)塊鏈技術(shù)，以聯(lián)盟鏈，私有鏈或混合鏈為主。

脫離當(dāng)前通過制度約束或第三方機構(gòu)的信用背書，直接實現(xiàn)雙方的價值交換，能夠有效降低交易成本，提高交易效率，排除交易中人為的干擾因素，從制度上防止任何一方的抵賴。

從社會層面看，與傳統(tǒng)工業(yè)社會不同，區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)造了一種全新的信任方式，通過技術(shù)的實現(xiàn)，使得價值交互過程中人與人之間的信任關(guān)系能夠轉(zhuǎn)換為人與技術(shù)的信任。區(qū)塊鏈技術(shù)幫助實現(xiàn)弱控制、多中心、自治機制、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和耦合鏈接等與工業(yè)社會完全不同的信息時代的新型的社會結(jié)構(gòu)、商業(yè)模式、人際關(guān)系。

區(qū)塊鏈應(yīng)用的領(lǐng)域

1. 金融領(lǐng)域

金融的核心無疑就是“信用”的建立。最原始的商品經(jīng)濟是物物交換，但無疑這樣的交易成本非常高，同時還需要面臨較高的交易風(fēng)險。人們意識到這一點問題后，很快便過渡到利用信用建立交易的方式，但我們傳統(tǒng)的信用建立是需要靠很多強大的背書“中心”的，比如央行、商業(yè)銀行，以及法院、監(jiān)管機構(gòu)等。這就使得傳統(tǒng)的交易成本較高，比如去銀行貸款，其過程極其復(fù)雜且繁瑣，經(jīng)過漫長的審核之后才會決定是否給你貸款。為降低信用建立的成本，互聯(lián)網(wǎng)金融出現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)金融依靠大數(shù)據(jù)來建立信用，越來越多的互聯(lián)網(wǎng)金融產(chǎn)品出現(xiàn)，促使信用建立，成本下降已成為時代的趨勢。然而，僅靠互聯(lián)網(wǎng)公司大數(shù)據(jù)產(chǎn)生“信用”是遠遠不夠的，因為事實上，在當(dāng)前形勢下，大數(shù)據(jù)必然是每一個互聯(lián)網(wǎng)公司的絕對內(nèi)部資源，不可能進行無邊的共享，這就產(chǎn)生了“大數(shù)據(jù)”的多中心的數(shù)據(jù)孤島問題。區(qū)塊鏈技術(shù)公開、不可篡改的屬性，為去中心化的信任機制提供了可能，各類金融資產(chǎn)，如股權(quán)、債券、票據(jù)、保單等均可以整合到區(qū)塊鏈上，成為鏈上數(shù)字資產(chǎn)，在區(qū)塊鏈上進行存儲、轉(zhuǎn)移、交易。區(qū)塊鏈，作為金融科技的底層技術(shù)架構(gòu)，必然在很多方面重塑金融業(yè)態(tài)，在金融領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。

1.1 區(qū)塊鏈+支付（國際清結(jié)算）

在支付領(lǐng)域，傳統(tǒng)跨境支付與銀行間清結(jié)算過程中，痛點在于其流程需要經(jīng)過開戶行、央行、境外銀行、代理行、清算行等多個機構(gòu)，每個機構(gòu)都有自己的賬務(wù)系統(tǒng)，因此速度慢、效率低。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用有助于降低金融機構(gòu)間的對賬成本及爭議解決的成本，同時，使得金融機構(gòu)能夠處理以往因跨境成本而被忽視的小額跨境支付的交易，有助于普惠金融的實現(xiàn)。典型的應(yīng)用如Visa總部2017年推出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的VisaB2B Connect全新平臺，該平臺基于區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)公司Chain.com的底層平臺ChainCore，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的支付統(tǒng)一流程，為金融機構(gòu)建設(shè)處理全球范圍內(nèi)企業(yè)對企業(yè)交易的基礎(chǔ)設(shè)施。

1.2 區(qū)塊鏈+保險理賠

在傳統(tǒng)保險業(yè)中，保險機構(gòu)負責(zé)資金歸集、投資、理賠，往往管理和運營成本較高。需要處理的理賠單據(jù)繁多，處理單據(jù)流程時間長，導(dǎo)致時間成本巨大。區(qū)塊鏈技術(shù)所提供的智能合約的應(yīng)用，無須投保人申請，也無須保險公司批準(zhǔn)，只需要按照智能合約所規(guī)定的理賠條件，實現(xiàn)自動核保，保單自動理賠。區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)真實、難以篡改的特點，可有效簡化保單理賠處理流程，降低處理成本，降低索賠欺詐的概率。典型的應(yīng)用案例如2017年騰訊云區(qū)塊鏈TBaaS與愛心人壽保險公司共同打造的保險理賠一站式服務(wù)。

1.3 區(qū)塊鏈+交易所

交易所是集中證券交易或商品大宗交易的市場。區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化、開放性、共享性、匿名性、不可篡改性等特征，可以顯著提升交易所登記、發(fā)行、交易、轉(zhuǎn)讓、交割清算效率，也可以保障信息安全與個人隱私。典型案例如2015年末，全球最大的證券交易所之一的納斯達克，首次使用了區(qū)塊鏈技術(shù)交易平臺，完成和記錄私人證券交易。澳洲交易所利用區(qū)塊鏈技術(shù)與銀行賬戶鏈接，買賣股票后資金可以迅速到賬。目前在證券界，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用僅在證券發(fā)行和資金清算環(huán)節(jié)，有理由相信，未來區(qū)塊鏈技術(shù)在各種產(chǎn)權(quán)交易中必定會發(fā)揮更大的作用。

1.4 區(qū)塊鏈+數(shù)字資產(chǎn)

在金融業(yè)務(wù)典型的大數(shù)據(jù)交易、資產(chǎn)交易、共享經(jīng)濟和積分流通與通兌的場景下，區(qū)塊鏈技術(shù)所提供價值流通能力，能夠讓區(qū)塊鏈幫助在數(shù)字資產(chǎn)發(fā)行與流通中，實現(xiàn)資產(chǎn)確權(quán)、交易確認(rèn)、記賬、對賬和清算；而區(qū)塊鏈技術(shù)的防篡改能力，將有效防止數(shù)據(jù)篡改，規(guī)避內(nèi)部作弊風(fēng)險。

2. 供應(yīng)鏈領(lǐng)域

供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€商流、物流、信息流、資金流所共同組成的，并將行業(yè)內(nèi)的供應(yīng)商、制造商、分銷商（零售商、批發(fā)商）、終端用戶串聯(lián)在一起的復(fù)雜網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)。而區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種大規(guī)模的協(xié)作工具，與生俱來地適合運用于供應(yīng)鏈領(lǐng)域。

2.1 區(qū)塊鏈+物流

在物流過程中，利用數(shù)字簽名和公私鑰加解密機制，可以充分保證信息安全以及寄、收件人的隱私。區(qū)塊鏈技術(shù)可以將信息化的商品價值化，資產(chǎn)化，主要是因為區(qū)塊鏈技術(shù)的所記載的資產(chǎn)不可更改，不可偽造。而固定了商品的唯一所有權(quán)，可以使得所有物流鏈條中的商品可追溯、可證偽、不可篡改，實現(xiàn)物流商品的資產(chǎn)化。區(qū)塊鏈技術(shù)保證貨物安全，避免快遞爆倉丟包，可以優(yōu)化貨物運輸路線和日程安排，并且解決物流中小微企業(yè)融資難問題。例如，2016年11月初，歐洲最大港口鹿特丹港與荷蘭銀行、代爾夫特理工大學(xué)、荷蘭國家應(yīng)用科學(xué)研究院、德斯海姆應(yīng)用科學(xué)大學(xué)鮮花交易中心Royal FloraHolland等組成區(qū)塊鏈物流研究聯(lián)盟，探索區(qū)塊鏈在物流領(lǐng)域的作用。這是世界首個專門針對物流領(lǐng)域搭建的區(qū)塊鏈聯(lián)盟。

2.2 區(qū)塊鏈+溯源防偽

目前，繁榮的市場經(jīng)濟領(lǐng)域中，由于社會分工的精細化，不法商販利用生產(chǎn)-供貨-銷售-消費各個環(huán)節(jié)中的漏洞和信息不對稱，制造假冒偽劣商品，給國民經(jīng)濟、產(chǎn)品品牌、消費者都帶來很大損害。由于傳統(tǒng)方式所限，很難通過技術(shù)手段來開展產(chǎn)品的溯源和防偽。區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、防偽標(biāo)簽、物流跟蹤等產(chǎn)品防偽溯源的手段，防范供應(yīng)鏈中魚龍混雜的原材料供給，防范銷售渠道中出現(xiàn)的各類假冒偽劣商品。區(qū)塊鏈技術(shù)的溯源防偽可以應(yīng)用于醫(yī)療藥品的溯源，食品的溯源等場景，例如，倫敦的區(qū)塊鏈初創(chuàng)企業(yè) Provenance 為企業(yè)提供供應(yīng)鏈溯源服務(wù)，通過在區(qū)塊鏈上記錄零售供應(yīng)鏈上的全流程信息，實現(xiàn)產(chǎn)品材料、原料和產(chǎn)品的起源和歷史等信息的檢索和追蹤。

3. 公益慈善領(lǐng)域

眾籌領(lǐng)域互助保險在傳統(tǒng)運作模式下，存在平臺方作弊，監(jiān)管難度大，公益善款與賬目不透明等風(fēng)險，導(dǎo)致公眾缺乏信心，信任無法傳遞。區(qū)塊鏈技術(shù)將每個交易方變成網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，各個機構(gòu)的各項資產(chǎn)、產(chǎn)品以數(shù)字化的形式在網(wǎng)絡(luò)中體現(xiàn)，并解決機構(gòu)互信問題，形成統(tǒng)一的聯(lián)盟，實現(xiàn)資金流向可追溯，信息公開透明，全網(wǎng)信息共享；同時，基于分布式賬簿，防篡改，流程透明可追溯，規(guī)避了內(nèi)部作弊風(fēng)險。例如，2017年8月，英國的Start Network匯集了42個知名慈善機構(gòu)，如樂施會（Oxfam），國際關(guān)懷組織（Care International）和救助兒童會（Save the Children），與社會企業(yè)創(chuàng)公司Disberse合作，使用區(qū)塊鏈追蹤資金的流向，以透明迅速的方式減少資金損失并降低資金濫用的風(fēng)險，使其資助能最大限度地發(fā)揮作用，從而對納稅人和受援者負責(zé)。

4. 公共服務(wù)領(lǐng)域

4.1 區(qū)塊鏈+政務(wù)與司法

在公共服務(wù)領(lǐng)域中，不論是政務(wù)流程還是司法流程，都存在公正與記錄的流程長，證據(jù)鑒定慢，記錄存在作假的風(fēng)險等問題。同時，傳統(tǒng)的存證、電子合同票據(jù)與用戶信息的記錄保全過程中，人們的維權(quán)成本較高。區(qū)塊鏈所具備的防篡改特性可保障智能合約的執(zhí)行，為智能合約提供運行的平臺。在真實業(yè)務(wù)場景中，區(qū)塊鏈技術(shù)可以有效地幫助客戶解決公證、信息記錄與業(yè)務(wù)流程長，單據(jù)繁多和信息作偽與易篡改的問題。例如，西班牙Stampery公司運用區(qū)塊鏈技術(shù)，幫助司法鑒定、公證、仲裁、審計等權(quán)威機構(gòu)，記錄和存證各項法律文件。

4.2 區(qū)塊鏈+文化與教育

在文化產(chǎn)業(yè)中，版權(quán)是非常重要的一環(huán)，比如音樂娛樂產(chǎn)業(yè)中，大到電影劇本，唱片，IP授權(quán)，小到一首背景音樂（BGM），甚至是一段素材片段，都會涉及到版權(quán)。而在教育領(lǐng)域中，現(xiàn)有的學(xué)生信用體系存在不完善、數(shù)據(jù)的維度局限、缺乏有效的驗證手段、搭建流程復(fù)雜以及信息不透明易篡改。通過區(qū)塊鏈防篡改與可追溯的特性，可對作品進行鑒權(quán)，證明文字、視頻、音頻等作品的存在，保證權(quán)屬的真實、唯一性。也可幫助記錄跨地域、跨院校的學(xué)生信息，追蹤學(xué)生在校園時期的記錄，幫助構(gòu)建良性的學(xué)生信用生態(tài)體系。例如，國外的PeerTracks和Ujo就是運用區(qū)塊鏈技術(shù)在文化領(lǐng)域中非常典型的創(chuàng)業(yè)公司。

4.3 區(qū)塊鏈+醫(yī)療

2017年國務(wù)院《“十三五”深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革規(guī)劃》當(dāng)中著重提出了，醫(yī)療機構(gòu)應(yīng)該按照藥品通用名開具處方，并主動向患者提供，不得限制處方外流。同時又探索醫(yī)院門診多渠道購藥模式，患者可憑處方到零售藥店購藥。推進“互聯(lián)網(wǎng)+藥品流通”推廣“網(wǎng)訂店取”、“網(wǎng)訂店送”等新型配送方式。在這個政策背景下，智慧醫(yī)院平臺電子處方信息流動過程中的的保密性、防篡改、全程可追溯等需求就成為重中之重。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠讓患者、醫(yī)院、藥企、衛(wèi)計委（監(jiān)管方）等多個參與方形成一個互信聯(lián)盟，同時滿足監(jiān)管和安全的需求。例如，騰訊微信智慧醫(yī)院就已經(jīng)通過區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)處方信息的安全流轉(zhuǎn)。

5. 物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）蓬勃發(fā)展的今天，它不僅給個人消費帶來變化，還給整個社會發(fā)展帶來了深刻變化。目前，大型的物聯(lián)網(wǎng)平臺依靠中心化模型控制各個電子設(shè)備之間鏈接與交互，但是在很多場景下，這種方法變得不是那么實際，比如設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換時其中的數(shù)據(jù)真實性和安全性不能得到保障。 而分布式物聯(lián)網(wǎng)平臺正好可以解決這一問題。區(qū)塊鏈技術(shù)可以幫助實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)平臺的分布式數(shù)據(jù)存儲，交互，保證數(shù)據(jù)的安全性和可信性，同時可以記錄數(shù)據(jù)交互的信息。區(qū)塊鏈在工業(yè)設(shè)備、智慧交通與智慧城市等等領(lǐng)域都可以有很好的應(yīng)用，比如在建筑領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)建了一個去中心化的物聯(lián)網(wǎng)賬簿，賬簿可以記錄和保存所有智能設(shè)備間的交互信息。例如，國外創(chuàng)業(yè)公司Filament，運用區(qū)塊鏈技術(shù)將智能設(shè)備信息上鏈，每個設(shè)備在公共賬簿上擁有唯一身份信息，打造了一個去中心化的物聯(lián)網(wǎng)平臺。

6. 共享經(jīng)濟領(lǐng)域

談到共享經(jīng)濟，總會讓人想到共享單車/汽車，共享房屋，甚至共享電力等等。目前，共享經(jīng)濟，它還停留在依靠一個公司或一個平臺，讓交易雙方通過這個中心機構(gòu)達成交易，完成使用權(quán)的不斷轉(zhuǎn)移與共享。然而，這并不是真正的共享經(jīng)濟，真正的共享經(jīng)濟是不需要任何第三方中介，用戶間可以點對點的進行交易。恰好，區(qū)塊鏈技術(shù)可以解決這個問題，因區(qū)塊鏈其自身所擁有的去中心去中介化的特征，傳輸數(shù)據(jù)的過程中數(shù)據(jù)不可篡改且真實可信，它可以幫助創(chuàng)建出一個真正的的共享經(jīng)濟。比如，國外目前很流行的房屋租賃平臺Airbnb，一旦運用區(qū)塊鏈技術(shù)，用戶們就可以不再通過Airbnb平臺租賃房屋，而是用戶間可以點對點的進行房屋空間共享。這種共享經(jīng)濟的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，讓閑置的資源，比如房屋、汽車、電力和存儲等等都可以實現(xiàn)共享，并給所有共享貢獻者經(jīng)濟回報，給共享服務(wù)接受者成本更低質(zhì)量更好的服務(wù)。這樣，共享經(jīng)濟優(yōu)勢才真正顯現(xiàn)出來，優(yōu)化整個社會資源配置和流通，減少資源的不必要浪費，最終實現(xiàn)共享經(jīng)濟。