/本刊記者 田來鎖/
國務(wù)院兩提區(qū)塊鏈,“灰姑娘”何以變“公主”?
/本刊記者 田來鎖/
《“十三五”國家信息化規(guī)劃》明確提出,到2020年,“數(shù)字中國”建設(shè)需取得顯著成效,信息化發(fā)展水平大幅躍升,信息化能力躋身國際前列,具有國際競爭力、安全可控的信息產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系基本建立。未來五年我國要打造自主先進(jìn)的技術(shù)體系,強(qiáng)化戰(zhàn)略性前沿技術(shù)超前布局,推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。其中強(qiáng)調(diào)了需加強(qiáng)區(qū)塊鏈等新技術(shù)的創(chuàng)新、試驗和應(yīng)用,以實現(xiàn)搶占新一代信息技術(shù)主導(dǎo)權(quán)。
2016年12月26日,國務(wù)院印發(fā)了《“十三五”國家信息化規(guī)劃》(簡稱“《規(guī)劃》”)。
《規(guī)劃》提到,全球信息化進(jìn)入全面滲透、跨界融合、加速創(chuàng)新、引領(lǐng)發(fā)展的新階段。信息技術(shù)創(chuàng)新代際周期大幅縮短,創(chuàng)新活力、集聚效應(yīng)和應(yīng)用潛能裂變式釋放,更快速度、更廣范圍、更深程度地引發(fā)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。物聯(lián)網(wǎng)、 云計算、 大數(shù)據(jù)、 人工智能、機(jī)器深度學(xué)習(xí)、區(qū)塊鏈、生物基因工程等新技術(shù)驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)空間從人人互聯(lián)向萬物互聯(lián)演進(jìn),數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化服務(wù)將無處不在?,F(xiàn)實世界和數(shù)字世界日益交匯融合,全球治理體系面臨深刻變革。全球經(jīng)濟(jì)體普遍把加快信息技術(shù)創(chuàng)新、最大程度釋放數(shù)字紅利,作為應(yīng)對“后金融危機(jī)”時代增長不穩(wěn)定性和不確定性、深化結(jié)構(gòu)性改革和推動可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵引擎。
2017年1月20日,國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于創(chuàng)新管理優(yōu)化服務(wù)培育壯大經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動能 加快新舊動能接續(xù)轉(zhuǎn)換的意見》(簡稱“《意見》”)。
《意見》表示,要營造有利于跨界融合研究團(tuán)隊成長的氛圍。創(chuàng)新體制機(jī)制,突破院所和學(xué)科管理限制,在人工智能、區(qū)塊鏈、能源互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、基因工程、數(shù)字創(chuàng)意等交叉融合領(lǐng)域,構(gòu)建若干產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。建成一批具有國際水平、突出學(xué)科交叉和協(xié)同創(chuàng)新的科研基地,著力推動跨界融合的顛覆性創(chuàng)新活動。
在此之前,區(qū)塊鏈技術(shù)可以說是互聯(lián)網(wǎng)科技中的“灰姑娘”,盡管國內(nèi)外對此項技術(shù)已有較為深入的研究并開辟了眾多的應(yīng)用場景,但由于其脫胎于比特幣等原因,在一些人眼里并不看好此項技術(shù)。
此次國務(wù)院兩提“區(qū)塊鏈技術(shù)”,無疑對這項技術(shù)起到了“正名”的作用,區(qū)塊鏈這個之前并不受大多數(shù)學(xué)者待見的“下里巴人”,也將一舉變成了備受追逐的“陽春白雪”。
那么,究竟是什么原因使得國務(wù)院開始對這項技術(shù)重視起來了呢?它又在我國的信息化建設(shè)、智能制造領(lǐng)域發(fā)揮什么樣的作用呢?
這里有一個基于信息化建設(shè)的重要判斷。
《規(guī)劃》強(qiáng)調(diào),十三五”時期是信息化引領(lǐng)全面創(chuàng)新、構(gòu)筑國家競爭新優(yōu)勢的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期,是我國從網(wǎng)絡(luò)大國邁向網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、成長為全球互聯(lián)網(wǎng)引領(lǐng)者的關(guān)鍵窗口期,是信息技術(shù)從跟跑并跑到并跑領(lǐng)跑、搶占戰(zhàn)略制高點的激烈競逐期,也是信息化與經(jīng)濟(jì)社會深度融合、新舊動能充分釋放的協(xié)同迸發(fā)期。必須認(rèn)清形勢,樹立全球視野,保持戰(zhàn)略定力,增強(qiáng)憂患意識,加強(qiáng)統(tǒng)籌謀劃,著力補(bǔ)齊短板,主動順應(yīng)和引領(lǐng)新一輪信息革命浪潮,務(wù)求在未來五到十年取得重大突破、重大進(jìn)展和重大成果,在新的歷史起點上開創(chuàng)信息化發(fā)展新局面。
正是基于這個判斷,國務(wù)院在《規(guī)劃》和《意見》中分別提到了區(qū)塊鏈技術(shù)。也就是說區(qū)塊鏈技術(shù)有可能成為我國乃至世界信息化建設(shè)中的一匹“黑馬”。
在我國,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),我們現(xiàn)在正處于速度換擋、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、動力轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵節(jié)點;面臨傳統(tǒng)要素優(yōu)勢減弱和國際競爭加劇雙重壓力;面臨穩(wěn)增長、促改革、調(diào)結(jié)構(gòu)、惠民生、防風(fēng)險等多重挑戰(zhàn);面臨全球新一輪科技產(chǎn)業(yè)革命與我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、 產(chǎn)業(yè)升級的歷史交匯;亟需發(fā)揮信息化覆蓋面廣、滲透性強(qiáng)、帶動作用明顯的優(yōu)勢,推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,培育發(fā)展新動能,構(gòu)筑國際競爭新優(yōu)勢。從供給側(cè)看,推動信息化與實體經(jīng)濟(jì)深度融合,有利于提高全要素生產(chǎn)率,提高供給質(zhì)量和效率,更好地滿足人民群眾日益增長、不斷升級和個性化的需求;從需求側(cè)看,推動互聯(lián)網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)社會深度融合,創(chuàng)新數(shù)據(jù)驅(qū)動型的生產(chǎn)和消費模式,有利于促進(jìn)消費者深度參與,不斷激發(fā)新的需求。
但是,不可否認(rèn),我國信息化發(fā)展還存在一些突出短板,主要是:技術(shù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不完善,自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),核心技術(shù)受制于人成為最大軟肋和隱患。
《規(guī)劃》明確提出,到2020年,“數(shù)字中國”建設(shè)需取得顯著成效,信息化發(fā)展水平大幅躍升,信息化能力躋身國際前列,具有國際競爭力、安全可控的信息產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系基本建立。未來五年我國要打造自主先進(jìn)的技術(shù)體系,強(qiáng)化戰(zhàn)略性前沿技術(shù)超前布局,推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。其中強(qiáng)調(diào)了需加強(qiáng)區(qū)塊鏈等新技術(shù)的創(chuàng)新、試驗和應(yīng)用,以實現(xiàn)搶占新一代信息技術(shù)主導(dǎo)權(quán)。
那么,區(qū)塊鏈技術(shù)是否能擔(dān)當(dāng)起這個“黑馬”角色,異軍突起,在信息化建設(shè)、智能制造、能源互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用呢?
華北電力大學(xué)能源和電力咨詢中心主任曾鳴盡管對于區(qū)塊鏈技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)的運用有諸多疑義,但還是認(rèn)為:能源區(qū)塊鏈旨在將大量由分布式能量采集裝置,還有分支式能量存儲裝置和各種類型負(fù)載構(gòu)成的新型電力網(wǎng)絡(luò)、石油網(wǎng)絡(luò)、天然氣網(wǎng)絡(luò)等能源節(jié)點互聯(lián)起來;并且以電力系統(tǒng)為紐帶,利用一般互聯(lián)網(wǎng)思維和技術(shù)去逐步改造傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)橫向多源互補(bǔ)、縱向“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)、能源與信息高度融合將開啟新型能源供應(yīng)體系,被稱之為能源區(qū)塊鏈。
曾鳴講到,能源互聯(lián)網(wǎng)可為能源區(qū)塊鏈提供市場,實現(xiàn)技術(shù)價值,而能源區(qū)塊鏈可推動能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)升級。
中關(guān)村區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長王安平認(rèn)為:區(qū)塊鏈技術(shù)可對接能源互聯(lián)網(wǎng)的五大特征,解決現(xiàn)有能源互聯(lián)網(wǎng)面臨的技術(shù)問題:① 數(shù)據(jù)布置在區(qū)塊鏈上,確保不可篡改,公私鑰結(jié)合的非對稱加密保護(hù)隱私;② 以可信計量為基礎(chǔ),通過區(qū)塊鏈構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)交互主體之間的低成本的信任傳遞鏈條;③ 通過實現(xiàn)以智能合約為表現(xiàn)形式的邏輯功能,產(chǎn)生可信任的本地指令,在本地完成應(yīng)對隨機(jī)外部環(huán)境變化的控制過程;④ 基于區(qū)塊鏈部署的能源互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間分區(qū)局部共識、分區(qū)間共識,在實現(xiàn)分布式?jīng)Q策的同時兼顧效率;⑤ 以區(qū)塊鏈的低成本信任傳遞為手段,將不同主體和不同系統(tǒng)融合為一個能源互聯(lián)網(wǎng)超級主體,在廣域內(nèi)形成集群智能。
而北京航空航天大學(xué)教授朱嗥罡則認(rèn)為:區(qū)塊鏈技術(shù)能夠連接虛擬資源與現(xiàn)實資源,以高速、柔性的近鄰、跨省交易方式,最大化電力資產(chǎn)活性與效益?,F(xiàn)行在智能微網(wǎng)中,我們可以利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建電能替代下實時、柔性的電力交易平臺。該平臺可以實現(xiàn)實時產(chǎn)生電能、計量能耗點對點交易能源使用追蹤無中心開放交易等多種功能?,F(xiàn)今,區(qū)塊鏈正在革新傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)格局與模式。同樣地,區(qū)塊鏈技術(shù)也能夠在能源互聯(lián)網(wǎng)時代促進(jìn)多形式能源、各參與主體的協(xié)同,促進(jìn)信息與物理系統(tǒng)的進(jìn)一步融合,有助于實現(xiàn)交易的多元化和低成本化。
在信達(dá)證券能源區(qū)塊鏈?zhǔn)紫瘜<也芤磥恚瑓^(qū)塊鏈技術(shù)就像當(dāng)初互聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)行業(yè)的改造一樣,商業(yè)模式或者企業(yè)將會被重新定義,大批應(yīng)用型區(qū)塊鏈“獨角獸”有望出現(xiàn)。
曹寅表示,能源互聯(lián)網(wǎng)具備精確計量、泛在交互、自律控制、優(yōu)化決策、廣域協(xié)調(diào)五大特征,但每個方面都面臨著現(xiàn)實問題。要想讓能源互聯(lián)網(wǎng)成功落地,各種信息交互、智能電網(wǎng)的控制和調(diào)度以及分布式電源的協(xié)同控制都是其必須跨越的障礙,而區(qū)塊鏈技術(shù)正在試圖解決這些問題。
在杭州召開的2016光伏領(lǐng)袖峰會暨中國光伏投融資論壇上,曹寅就表示,區(qū)塊鏈中所有參與者都是分布式賬本的維護(hù)者,都可以按需寫入和讀取賬本中數(shù)據(jù),同時還可以授權(quán)第三方開發(fā)的智能合約調(diào)用分布式賬本中的數(shù)據(jù),以實現(xiàn)智能化的智能合約應(yīng)用。
關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)在信息化建設(shè)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的作用,工業(yè)和信息化部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司于2016年10月發(fā)表的《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》(簡稱“《白皮書》”),可以說是官方層面首次對區(qū)塊鏈技術(shù)的“認(rèn)可”。
2016年10月,由工業(yè)和信息化部發(fā)起了“中國區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”并舉行了成立大會。大會發(fā)表了這份《白皮書》。
在這份《白皮書》中,該部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司司長謝少鋒是這樣評價區(qū)塊鏈技術(shù)的:“當(dāng)前,全球新一輪科技和產(chǎn)業(yè)變革持續(xù)深入,國際產(chǎn)業(yè)格局加速重塑,創(chuàng)新成為引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。在這一輪變革中,信息技術(shù)是全球研發(fā)投入最集中、創(chuàng)新最活躍、應(yīng)用最廣泛、輻射帶動作用最廣大的領(lǐng)域,是全球技術(shù)創(chuàng)新的競爭高地,是引領(lǐng)新一輪變革的主導(dǎo)力量。區(qū)塊鏈作為分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機(jī)制、加密算法等技術(shù)的集成運用近年來已成為聯(lián)合國、國際貨幣基金組織以及許多國家政府研究討論的熱點,產(chǎn)業(yè)界也紛紛加大投入力度。目前,區(qū)塊鏈的應(yīng)用已經(jīng)延伸到物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、供應(yīng)鏈管理、數(shù)字資產(chǎn)交易等多個領(lǐng)域,將為云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展帶來新的機(jī)遇,有能力引發(fā)新一輪的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革?!?/p>
區(qū)塊鏈究竟是一個什么樣的技術(shù),對于其定義國內(nèi)外學(xué)術(shù)界眾說紛紜。
從起源上來講,區(qū)塊鏈技術(shù)是從比特幣這一應(yīng)用中衍生出來的技術(shù)。它脫胎于2008年出現(xiàn)的比特幣技術(shù),提供了一種去中心化的、無需信任積累的信用建立范式。區(qū)塊鏈技術(shù)本質(zhì)是去中心化且寓于分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲、傳輸和證明的方法,用數(shù)據(jù)區(qū)塊(Block)取代了目前互聯(lián)網(wǎng)對中心服務(wù)器的依賴,使得所有數(shù)據(jù)變更或者交易項目都記錄在一個云系統(tǒng)之上,理論上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸中對數(shù)據(jù)的自我證明。深遠(yuǎn)來說,這超越了傳統(tǒng)和常規(guī)意義上需要依賴中心的信息驗證范式,降低了全球“信用”的建立成本。這種點對點驗證將會產(chǎn)生一種“基礎(chǔ)協(xié)議”,是分布式人工智能的一種新形式,將建立人腦智能和機(jī)器智能的全新接口和共享界面。
而在工業(yè)和信息化部信息化與軟件服務(wù)業(yè)司的那份《白皮書》中,對于區(qū)塊鏈則給出了這樣的定義:“區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機(jī)制、加密算法等計算機(jī)技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)時代的創(chuàng)新應(yīng)用模式。”并且斷言:其“有能力引發(fā)新一輪的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革”。
也正因為區(qū)塊鏈具有這樣的技術(shù)優(yōu)勢,它一誕生便得到了全世界的關(guān)注。區(qū)塊鏈作為下一代全球信用認(rèn)證和價值互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)協(xié)議之一,越來越受到政府機(jī)關(guān)和國際組織的重視。聯(lián)合國、國際貨幣基金組織,以及美國、英國、日本等國家對區(qū)塊鏈的發(fā)展給予高度關(guān)注,積極探索推動區(qū)塊鏈的應(yīng)用。目前,區(qū)塊鏈的應(yīng)用已延伸到物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、供應(yīng)鏈管理、數(shù)字資產(chǎn)交易等多個領(lǐng)域。
區(qū)塊鏈技術(shù)脫胎于比特幣,脫胎于金融,目前其應(yīng)用的最成功場景也是在金融業(yè)。數(shù)字貨幣作為區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域最廣泛、最成功的應(yīng)用,也受到了中國人民銀行的重視。目前,央行發(fā)行法定數(shù)字貨幣的原型方案也已完成兩輪修訂。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為,當(dāng)前隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,全球支付方式的深刻變化,更高運行效率、更強(qiáng)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性的數(shù)字貨幣,正在成為未來貨幣發(fā)展的新趨勢。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,截至2016年6月,區(qū)塊鏈行業(yè)獲得的投資總額已超過十億美元。
但學(xué)術(shù)界認(rèn)為,作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的底層協(xié)議之一,發(fā)展到今天,區(qū)塊鏈已經(jīng)融匯吸收了分布式架構(gòu)、塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)驗證與存儲、點對點網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、加密算法、共識算法、身份認(rèn)證、智能合約、云計算等多類技術(shù)。
(一)區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)
智能制造的關(guān)鍵是物物相連,人與機(jī)器相連、機(jī)器之間相連、元器件之間也相連……這就是所謂的物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)包含傳感器、車輛等移動的物體,基本上囊括了任何利用內(nèi)嵌電子元件與外界通訊的設(shè)備,尤其要用到IP協(xié)議。
將它結(jié)合區(qū)塊鏈,有利于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和應(yīng)用的整個生命周期擴(kuò)展,是開展業(yè)務(wù)流程的助劑。可以試想一下這樣的場景,聯(lián)網(wǎng)的無人駕駛汽車可以利用私有鏈保證車輛的實時安全通訊,包括汽車起步、司機(jī)身份確認(rèn),利用智能合約交換保險和維修服務(wù)信息,提供實時位置信息,追蹤車輛。
有專家認(rèn)為,基于區(qū)塊鏈的分布式賬本技術(shù)填補(bǔ)了物聯(lián)網(wǎng)的五大關(guān)鍵缺陷。
1) 在上述典型場景中,基于區(qū)塊鏈的分布式賬本可以為物聯(lián)網(wǎng)提供信任、所有權(quán)記錄、透明性、通信支持;
2) 需要注意的是,物聯(lián)網(wǎng)社區(qū)將在幾年后開發(fā)私有鏈,以極其安全的方式保存交易信息。利用中心化服務(wù)器收集和存儲數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)可以把信息寫入當(dāng)?shù)刭~本,并與其他本地化賬本同步,保證事實的安全性和唯一性;
3)區(qū)塊鏈上所有物聯(lián)網(wǎng)交易添加時間戳,保證后人可用;
4) 區(qū)塊鏈的真正創(chuàng)新在于數(shù)字協(xié)議或者說智能合約,可以應(yīng)用于區(qū)塊鏈數(shù)據(jù),在物聯(lián)網(wǎng)通信中執(zhí)行商業(yè)條款;
5) 物聯(lián)網(wǎng)的最大缺陷之一是安全標(biāo)準(zhǔn)不到位。具備高端加密技術(shù)的區(qū)塊鏈可以解決安全問題。
除了上述的應(yīng)用場景,目前還可以看得見的是,在這個背景下的物聯(lián)網(wǎng)將擁有如下八大垂直應(yīng)用案例。
1)工業(yè)制造:制造業(yè)周期開始進(jìn)入完全虛擬的世界,包括產(chǎn)品研發(fā)、客戶需求監(jiān)測、生產(chǎn)、庫存管理。隨著設(shè)備和系統(tǒng)越來越智能和交互,區(qū)塊鏈也將成為工廠、地區(qū)、全球供應(yīng)鏈級別的賬本。從而大大降低成本,加強(qiáng)準(zhǔn)時化生產(chǎn)(JIT),更好地使用工廠產(chǎn)能,改善運營效率;
2)聯(lián)網(wǎng)的無人駕駛汽車:聯(lián)網(wǎng)汽車(Connected Vehicle)使車輛變成巨大的智能應(yīng)用程序。汽車自動化逐年加強(qiáng),包括導(dǎo)航、道路救援等。區(qū)塊鏈將利用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)追蹤這些設(shè)備,實現(xiàn)車輛間通信和保險條款自動追蹤,車輛年檢等;
3)交通:物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈=聯(lián)網(wǎng)交通。車輛網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用場景很多,可以傳遞所有交通信息,避開交通堵塞等問題。將其延伸到全球貿(mào)易中,這個交通網(wǎng)絡(luò)可以囊括水運、空運、地面運輸網(wǎng)絡(luò),追蹤貨物運輸;
4)公共技術(shù)設(shè)施和智能城市:智能設(shè)備已經(jīng)用于追蹤橋梁、道路、電網(wǎng)等的狀況,區(qū)塊鏈可以將所有這些連接到一起,共享高效率,進(jìn)行維護(hù),預(yù)測使用情況和污染情況等。另一個重要應(yīng)用是幫助偏遠(yuǎn)地區(qū)監(jiān)測自然災(zāi)害,防范大規(guī)模山火、病蟲害等大災(zāi)害;
5)金融服務(wù)和保險:銀行可以利用區(qū)塊鏈追蹤物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,比如自動取款機(jī),并進(jìn)行維護(hù)。已經(jīng)利用無人機(jī)在偏遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行財產(chǎn)保險理賠定損的保險公司可以利用區(qū)塊鏈驗證和核實理賠情形;
6)家庭和商業(yè)房產(chǎn)管理:利用住房和商業(yè)建筑內(nèi)的傳感器實現(xiàn)智能家居和辦公室監(jiān)控;兩個領(lǐng)域的用例不一樣,但是應(yīng)用范圍很大,可以整合分布式賬本的基礎(chǔ)功能;
7)智能合約:基于區(qū)塊鏈的加密貨幣可以實現(xiàn)兩個高級商業(yè)功能,一個是加密貨幣轉(zhuǎn)移,另一個是規(guī)定派息時間的商業(yè)規(guī)則,特別是按照條款執(zhí)行。這些規(guī)則被稱為“智能合約”,適用于所有這些商業(yè)領(lǐng)域,可以追蹤商業(yè)規(guī)則,按照預(yù)設(shè)閾值采取行動。比如年檢不過關(guān)的無人駕駛汽車必須熄火,業(yè)主不付保費,將向業(yè)主房屋協(xié)會發(fā)送通知;
8)零售:零售商已經(jīng)在商業(yè)周期中使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和終端。包括店面地板、追蹤店面送貨、了解客戶交通方式、可穿戴設(shè)備等。聯(lián)網(wǎng)店面將貨架加入物聯(lián)網(wǎng),可以減少盤貨時間。區(qū)塊鏈可以強(qiáng)化所有用例,實現(xiàn)零售商和消費者之間的重要連接,利用自動化去除中間商,無論是發(fā)卡商還是中心服務(wù)器。例如消費者可以在區(qū)塊鏈中存儲產(chǎn)品信息、尺寸,零售商可以安全直接地獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。
(二)區(qū)塊鏈與工業(yè)生產(chǎn)
在《白皮書》中直接給出了區(qū)塊鏈技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的兩大類別的應(yīng)用場景。
1)組建和管理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。數(shù)據(jù)透明化使研發(fā)審計、生產(chǎn)制造和流通更為有效,同時也為制造企業(yè)降低運營成本、提升良品率和降低制造成本,使企業(yè)具有更高的競爭優(yōu)勢。智能制造的價值之一就是重塑價值鏈,而區(qū)塊鏈有助于提高價值鏈的透明度、靈活性,并能夠更敏捷地應(yīng)對生產(chǎn)、物流、倉儲、營銷、銷售、售后等環(huán)節(jié)存在的問題。
中投顧問《2017-2021年區(qū)塊鏈技術(shù)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測報告》中指出,區(qū)塊鏈技術(shù)利用P2P組網(wǎng)技術(shù)和混合通信協(xié)議,處理異構(gòu)設(shè)備間的通信,將顯著降低中心化數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和維護(hù)成本,同時可以將計算和存儲需求分散到組成物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的各個設(shè)備中,有效阻止網(wǎng)絡(luò)中的任何單一節(jié)點的失敗,而導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)崩潰的情況發(fā)生。另外,區(qū)塊鏈中分布式賬本的防篡改特性,能有效防止工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中任何單節(jié)點設(shè)備被惡意攻擊和控制后帶來的信息泄露和惡意操控風(fēng)險。最后,利用區(qū)塊鏈技術(shù)組建和管理工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),能及時、動態(tài)掌握網(wǎng)絡(luò)中各種生產(chǎn)制造設(shè)備的狀態(tài),提高設(shè)備的利用率和維護(hù)效率,同時能提供精準(zhǔn)、高效的供應(yīng)鏈金融服務(wù)。
2)生產(chǎn)過程中的智能化管理。實施智能制造,重點任務(wù)就是要實現(xiàn)制造企業(yè)內(nèi)部信息系統(tǒng)的縱向集成,以及不同制造企業(yè)間基于價值鏈和信息流的橫向集成,從而實現(xiàn)制造的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。在現(xiàn)實中,由于制造設(shè)備和信息系統(tǒng)涉及多個廠家,原本中心化的系統(tǒng)主要采用人工或中央電腦控制的方式,實時獲得制造環(huán)節(jié)中所有信息的難度大。同時,所有的訂單需求、產(chǎn)能情況、庫存水平變化以及突發(fā)故障等信息,都存儲在各自獨立的系統(tǒng)中,而這些系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)、通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)存儲格式等各不相同,嚴(yán)重影響了互聯(lián)互通的效率,也制約了智能制造在實際生產(chǎn)制造過程中的應(yīng)用。
區(qū)塊鏈技術(shù)能夠?qū)⒅圃炱髽I(yè)中的傳感器、控制模塊和系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、ERP系統(tǒng)等系統(tǒng)連接起來,并通過統(tǒng)一的賬本基礎(chǔ)設(shè)施,讓企業(yè)、設(shè)備廠商和安全生產(chǎn)監(jiān)管部門能夠長期、持續(xù)地監(jiān)督生產(chǎn)制造的各個環(huán)節(jié),提高生產(chǎn)制造的安全性和可靠性。同時,區(qū)塊鏈賬本記錄的可追溯性和不可篡改性也有利于企業(yè)審計工作的開展,便于發(fā)現(xiàn)問題、追蹤問題、解決問題、優(yōu)化系統(tǒng),極大提高生產(chǎn)制造過程的智能化管理水平。
(三)區(qū)塊鏈與能源互聯(lián)網(wǎng)
關(guān)于區(qū)塊鏈與能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系,更多的專家認(rèn)為,區(qū)塊鏈在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有廣闊前景,并將引領(lǐng)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的發(fā)展趨勢與潮流。具體來看,將發(fā)揮以下作用。
1)奠定未來能源數(shù)字化管控的堅實基礎(chǔ)?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+智慧能源”需要推進(jìn)能源網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)之間信息設(shè)施的連接與深度融合,進(jìn)一步實現(xiàn)高效集成與智能化調(diào)控,而這一切均離不開對能源系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)字化感知與管控。
區(qū)塊鏈能夠真正實現(xiàn)對能源的數(shù)字化精準(zhǔn)管理,并確保數(shù)據(jù)的不可篡改。以電力為例,一方面,未來能夠針對每度電的來源建立數(shù)字映射關(guān)系,從源頭生產(chǎn)、接入、運輸?shù)浇K端使用,實現(xiàn)追溯、精確管理和結(jié)算;另一方面,實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)信息的智能采集、自動傳輸、分布存儲、高效處理和安全共享,確保數(shù)據(jù)的真實可靠、不可篡改。
2)構(gòu)建智能交互、可信任的生態(tài)系統(tǒng)。構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的開放共享體系,智能交互、彼此互信是前提。通過區(qū)塊鏈則能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的點對點價值傳遞,降低多方主體彼此建立信任的成本。從未來發(fā)展來看,“區(qū)塊鏈”可能是未來建立信用的主要方式,利用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)分布式記賬,參與的主體越多,信用則越可靠,從而最終構(gòu)建基于信任的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。
例如,基于區(qū)塊鏈構(gòu)建涵蓋設(shè)備供應(yīng)商、中間服務(wù)商、專業(yè)運維服務(wù)商、金融機(jī)構(gòu)等主體靈活自主參與的資產(chǎn)設(shè)備運維生態(tài)系統(tǒng)。在整個系統(tǒng)中,設(shè)備供應(yīng)商可同時發(fā)揮中間服務(wù)商的作用,提供類似滴滴打車的服務(wù)功能,一方面對接采購業(yè)主,一方面對接專業(yè)運維服務(wù)商。通過建立智慧云,實時監(jiān)測自身提供的專業(yè)設(shè)備,通過狀態(tài)評估、智能診斷進(jìn)行預(yù)警,業(yè)主在“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺上搜索合適的服務(wù)提供商,平臺進(jìn)行實時報價匹配,為業(yè)主提供服務(wù)。
此外,區(qū)塊鏈對于從局部區(qū)域著手,推動能源網(wǎng)絡(luò)分層分區(qū)互聯(lián)和能源資源的全局管理,支持終端用戶實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的平等參與和能量共享也將發(fā)揮顯著作用。
3)“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,實現(xiàn)在能源領(lǐng)域的深度應(yīng)用。從源頭著眼,在數(shù)據(jù)信息接入方面,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)智能設(shè)備信息互聯(lián)互通與接入;在數(shù)據(jù)信息采集方面,推進(jìn)信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的高效集成,實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、外部環(huán)境實時感知與在線監(jiān)測;在數(shù)據(jù)信息處理與應(yīng)用方面,則通過區(qū)塊鏈技術(shù),實現(xiàn)智能化的決策調(diào)控與自主交易。
例如,IBM和三星公司已聯(lián)合開發(fā)ADEPT系統(tǒng)(自動去中心化點對點遙測技術(shù)系統(tǒng)),使用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫建立一個分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)(一種去中心化物聯(lián)網(wǎng)),由ADEPT來提供一種安全并且成本低的設(shè)備連接方式,通過“智能合約”來發(fā)布命令、執(zhí)行邏輯操作、進(jìn)而產(chǎn)生可信任的本地指令,實現(xiàn)互聯(lián)設(shè)備間的自動控制和自主交易。
4)推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)與金融領(lǐng)域的有機(jī)融合。區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域應(yīng)用的天然屬性,將有力推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)與金融領(lǐng)域的深度融合。未來能源區(qū)塊鏈的發(fā)展需要把金融、能源技術(shù)、信息技術(shù)有機(jī)融合起來。
以分布式光伏電站領(lǐng)域為例,當(dāng)前投資人的困擾在于如何保障電站的質(zhì)量、保持穩(wěn)定的收入,如何降低維護(hù)成本,如何提升項目融資性等等。此外,沒有電站質(zhì)量的保證,光伏系統(tǒng)的發(fā)電量和長期現(xiàn)金流都無法保證,市場上就沒有長期持有者敢于接手電站運營;沒有光伏電站的保險體系,投資機(jī)構(gòu)會覺得項目風(fēng)險不明確且缺少分擔(dān)而放棄投資,從而制約了行業(yè)的發(fā)展。
面對上述利益相關(guān)方眾多、行業(yè)參與主體之間缺乏互信的局面,利用區(qū)塊鏈技術(shù),則可以基于分布式記賬實現(xiàn)彼此互信,利益相關(guān)方點對點直接溝通、需求波動自動響應(yīng),以及實現(xiàn)電站收益證券化等。
我們已經(jīng)邁入了大數(shù)據(jù)時代的門檻,人人都不懷疑這一點。
但是,大數(shù)據(jù)(Big Data,Mega Data)究竟是什么?在維克托·邁爾-舍恩伯格及肯尼斯·庫克耶編寫的《大數(shù)據(jù)時代》中大數(shù)據(jù)指不用隨機(jī)分析法(抽樣調(diào)查)這樣的捷徑,而采用所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。他們還指出,大數(shù)據(jù)具有4V特點:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多樣)、Value(價值)。
請注意這個4V,前三者只是它的表面特征,而最后一個才是它的核心。
也就是說,如果大數(shù)據(jù)失去了最后一個“V”——Value(價值),可以說它便是一堆毫無用處、毫無意義的垃圾。
那么,區(qū)塊鏈技術(shù)是否能夠讓大數(shù)據(jù)的價值凸顯出來,或者講,區(qū)塊鏈技術(shù)是否能夠像“挖礦”一樣,在龐雜紛繁的大數(shù)據(jù)中挖掘出礦石,使其更加的具有價值呢?
回答是肯定的,不過在講清楚這個問題之前,需要再回顧一下我們今天使用的互聯(lián)網(wǎng)是什么。
第一代互聯(lián)網(wǎng)起源于TCP/IP協(xié)議,就是執(zhí)行一個網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點統(tǒng)一格式對等傳輸信息的開放代碼。但是這樣一個看似簡單的創(chuàng)新,對于人類的影響是劃時代的,因為它把全球化市場所需要的基本價值觀“自由、平等、博愛”,給程序化、協(xié)議化、可執(zhí)行化了。進(jìn)而派生出STMP郵件協(xié)議、HTTP域名協(xié)議等,實現(xiàn)了全球信息傳遞的低成本高效率。
但是,第一代互聯(lián)網(wǎng)解決了信息傳輸?shù)某杀竞托蕟栴},卻沒有辦法解決信息的信用問題,沒有信用的信息就是缺乏價值支撐的信息,甚至是一無所用的信息。
所以第二代互聯(lián)網(wǎng)必須突破的是:怎樣去中心化地建立起全球信用?讓價值傳遞也能像信息傳遞一樣低成本高效率進(jìn)行,這就是區(qū)塊鏈的歷史使命。
目前區(qū)塊鏈的主要應(yīng)用還是集中于金融支付領(lǐng)域,比如跨境支付、股票交易、身份確認(rèn)等,這里已經(jīng)有很多的征信方面的場景、案例,本文也不在贅述。我們想講的是,區(qū)塊鏈技術(shù)在工業(yè)4.0體系下對于制造業(yè)有何影響,也就是區(qū)塊鏈在M2M領(lǐng)域的應(yīng)用將具有什么樣的廣闊前景。
重要的是它何以能夠解決困擾互聯(lián)網(wǎng)的征信問題及信息安全問題。
所謂“M 2 M(M a c h i n e t o Machine)”,顧名思義,就是機(jī)器與機(jī)器(傳感器與傳感器)相連的網(wǎng)絡(luò),這里面有兩層意思:第一,M2M的核心和基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng),它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端從人與人之間的信息傳輸,延展到了機(jī)器與機(jī)器之間進(jìn)行的信息交換,M2M是依靠傳感器在互聯(lián)網(wǎng)之上鋪設(shè)起來的第二層次網(wǎng)絡(luò)。
傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)模式是由一個中心化的數(shù)據(jù)庫收集所有已聯(lián)接設(shè)備的信息,而中心化云服務(wù)器、大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的建設(shè)和維護(hù)成本是非常高的。當(dāng)工業(yè)4.0來臨時,信息物理系統(tǒng)上連接的設(shè)備將以數(shù)百億計,它們會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),并且要求實時通訊,這會極大地增加傳輸成本。
根據(jù)IDC統(tǒng)計報告預(yù)測,未來的物聯(lián)網(wǎng)將達(dá)到1000億的傳感設(shè)備相連,如果由一個中心化服務(wù)器儲存這么龐大的數(shù)據(jù),信息安全跟節(jié)點信任的問題怎么解決會成為一個巨大的難題。
同時,傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)是基于數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器/客戶端的中心化架構(gòu),其中數(shù)據(jù)庫就是數(shù)據(jù)的“倉庫”,代表集中和中心化的模式,而服務(wù)器/客戶端架構(gòu)意味著客戶端由服務(wù)器集中管理。它的優(yōu)勢一方面是整合了計算能力、數(shù)據(jù)存儲能力以達(dá)到協(xié)同工作、提高效率的目的;其次將共享的計算以及存儲資源進(jìn)行按需分配,避免重復(fù)建設(shè)以及資源浪費。但中心化架構(gòu)對資源的過度集中也有很多缺陷,一是存在信息安全的隱患,一旦被攻擊損失極大;其次是網(wǎng)絡(luò)中斷將使得以服務(wù)器為中心的整個網(wǎng)絡(luò)受到影響;同時中心化也會導(dǎo)致架構(gòu)地過度封閉。
區(qū)塊鏈恰好可以在這個領(lǐng)域發(fā)揮作用,它采用去中心化的點對點通信模式,高效處理設(shè)備間的大量交易信息,這將會顯著地降低安裝維護(hù)大型數(shù)據(jù)中心的成本,同時還可以將計算和存儲需求分散到組成物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的各個設(shè)備中。這能有效地阻止網(wǎng)絡(luò)中的任何單一節(jié)點或傳輸通道被黑客攻破,導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)崩潰的情況發(fā)生,從而保護(hù)整個信息物理系統(tǒng)的安全。
在區(qū)塊鏈定義的規(guī)則下,設(shè)備被授權(quán)搜索它們自己的軟件升級,確認(rèn)對方的可信度,并且為資源和服務(wù)進(jìn)行支付。機(jī)器可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)自動執(zhí)行數(shù)字合約,而不再需要人為地甄別真?zhèn)危@使得它們可以自我維持、自我服務(wù),成為真正的智能設(shè)備。
智能設(shè)備間自動交易的能力會催生全新的商業(yè)模式,未來物聯(lián)網(wǎng)中的每一個設(shè)備都可以充當(dāng)獨立的商業(yè)主體,以很低的交易成本,與其他設(shè)備分享自己的能力和資源,例如計算周期、帶寬等,而不用擔(dān)心彼此間的信用問題。一旦這個問題得到根本的解決,就會促使物理世界像數(shù)字世界一樣個性化和高效的流動起來,給未來商業(yè)帶來無限的想象空間。
區(qū)塊鏈在M2M領(lǐng)域的應(yīng)用目前還處于早期探索階段,比較典型的案例有:
IBM的ADEPT(自治分散對等網(wǎng)絡(luò)遙測)計劃:IBM、三星和微軟跨界合作,希望利用區(qū)塊鏈技術(shù)為下一代的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建立起一個概念證明型系統(tǒng)。該系統(tǒng)致力于一個能自動檢測問題,自動更新,不需要任何人為操作的設(shè)備。
Tilepay物付寶:為現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)提供一種人到機(jī)器或者機(jī)器到機(jī)器的支付解決方案。該公司開發(fā)了一個去中心化的微支付平臺,它基于比特幣的區(qū)塊鏈,且能被下載并安裝到一臺個人電腦上、筆記本、平板或者手機(jī)上。所有物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備都會擁有一個獨一無二的令牌,并用來通過區(qū)塊鏈技術(shù)接收支付。Tilepay還將建立一個物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交易市場,使大家可以直接購買物聯(lián)網(wǎng)中各種設(shè)備和傳感器上的數(shù)據(jù)。
Power Ledger家庭發(fā)電與供電:澳大利亞的創(chuàng)業(yè)公司Power Ledger利用區(qū)塊鏈技術(shù)制作了一個小型的分布式發(fā)電系統(tǒng)。跟目前由供電機(jī)構(gòu)集中供電不同,Power Ledger利用區(qū)塊鏈技術(shù),讓居民能夠自行發(fā)電并在網(wǎng)絡(luò)上售賣,在這個體系內(nèi),所有交易均有唯一的網(wǎng)絡(luò)簽名,顧客購買了你的電量后無法單方面不承認(rèn),因為區(qū)塊鏈會清楚地記錄交易信息。這就使得電力的購買無需再通過國家電網(wǎng)的信用背書,可以由用戶之間點對點自行安全的完成。隨著屋頂太陽能以及高容量電池技術(shù)的到來,個人就有可能成為分布式電力供應(yīng)者。
達(dá)闥科技機(jī)器人用戶身份識別:由郭臺銘和孫正義聯(lián)合天使投資3000萬美元的科技公司達(dá)闥科技,致力于在互聯(lián)網(wǎng)的上層建立一個更安全和實時的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),用于未來機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)傳輸。據(jù)稱該公司已經(jīng)開始應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行用戶的身份識別和認(rèn)證,未來還可能基于區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行機(jī)器人的產(chǎn)權(quán)登記。
事實上,在2017年1月19日國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《意見》稱,要健全政府信息公開和企業(yè)信息披露制度。根據(jù)數(shù)據(jù)安全屬性,依據(jù)有關(guān)規(guī)定,積極穩(wěn)妥地向社會開放政府?dāng)?shù)據(jù)。制定嚴(yán)格的個人信息保護(hù)法規(guī)和大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管制度,嚴(yán)厲打擊非法泄露個人信息行為。
區(qū)塊鏈技術(shù)在征信及信息安全方面的作用已經(jīng)越來越受到重視。
最后必須說,區(qū)塊鏈技術(shù)還有缺陷,無論是比特幣的底層公有鏈還是以太坊技術(shù),在可互操作性、安全標(biāo)準(zhǔn)、吞吐量和開發(fā)者工具等方面都有缺陷。接下來需要解決這些問題才可以在區(qū)塊鏈上實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)級部署。
事實上,在上述工業(yè)和信息化部發(fā)表的《白皮書》中已經(jīng)對我國區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)化提出了“路線圖”:① 提出我國區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展路線圖的建議。分析提出了由7個主要技術(shù)特征構(gòu)成的區(qū)塊鏈通用技術(shù)需求,結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用場景,提出典型的區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu),并分析了共識機(jī)制、數(shù)據(jù)存儲、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、加密算法、隱私保護(hù)和智能合約等6類核心關(guān)鍵技術(shù),以及區(qū)塊鏈治理和安全。②首次提出我國區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)化路線圖。結(jié)合區(qū)塊鏈應(yīng)用場景和技術(shù)架構(gòu),提出了區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)體系框架建議。通過分析國際標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展趨勢,以及區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展需求,提出了基礎(chǔ)、業(yè)務(wù)和應(yīng)用、過程和方法、可信和互操作、信息安全等5類標(biāo)準(zhǔn),并初步明確了21個標(biāo)準(zhǔn)化重點方向和未來一段時間內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化實施方案。