鏈金術區塊鏈應用新趨勢

文/牛祿青

鏈金術區塊鏈應用新趨勢

文/牛祿青

近年來，區塊鏈已成為聯合國、國際貨幣基金組織等國際組織以及許多國家政府、科研院所研究討論的熱點，產業界也紛紛加大研發投入力度，搶抓下一波信息技術制高點。

國務院發展研究中心金融研究所原所長張承惠表示，區塊鏈是目前最具顛覆性、挑戰性和不確定性的技術，得到了各國普遍的重視。其特點是去中介化、信息透明、難以篡改、可靠性強。區塊鏈技術在金融領域主要應用于數字貨幣，還應用于社會生活，比如金融交易記錄等。

目前區塊鏈技術的應用正從金融服務逐步延伸到物聯網、智能制造、供應鏈管理、數字資產交易、教育就業、社會公益、土地房屋登記、鉆石交易等多個領域，將為新一代信息技術的發展帶來新的機遇，有可能引發新一輪技術創新、產業變革和社會升級。

市場研究機構Gartner副總裁兼院士級分析師雷·瓦爾德茲(Ray Valdes)表示，除金融業外，制造業和供應鏈管理行業將為區塊鏈帶來萬億美元級別的潛在市場。

區塊鏈的概念是在2008年由日本一位名為中本聰發表在論壇上的論文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》（《比特幣：一種點對點電子現金系統》）中首次提出。該論文提出區塊鏈技術是構建比特幣數據結構與交易信息加密傳輸的基礎技術，該技術實現了比特幣的挖礦（記賬）與交易。

首份《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書（2016）》對區塊鏈的內涵進行了界定。狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算范式。

圖1 :區塊鏈1.0技術架構

圖2 :區塊鏈2.0技術架構

區塊鏈的技術演進

瓦爾德茲介紹稱，區塊鏈的核心理念就是在一個分布式的、去中心化的、非信任的環境下增加信任，建立起資產或價值在整個網絡體系內的傳播，且這些資產或價值的轉移或傳遞可以以一種編程的方式進行。這種技術能夠帶來一種永久的不可撤銷的記錄，形成一種信用體系。

2015年是區塊鏈技術被討論得最熱烈的一年，在我國引起了多個行業的廣泛關注。2016年，我國在北京、上海、深圳、海南成立了多個“金融區塊鏈合作聯盟”，區塊鏈的應用開發在以金融科技為代表的領域逐漸展開。

迄今為止，區塊鏈技術大致經歷了三個發展階段：技術起源、區塊鏈1.0、區塊鏈2.0。其中P2P網絡技術、非對稱加密算法、數據庫技術、數字貨幣為區塊鏈技術奠定了基礎。

2009年，比特幣網絡正式上線運行。作為一種虛擬貨幣系統，比特幣的總量是由網絡共識協議限定的，沒有任何個人及機構能夠隨意修改其中的供應量及交易記錄。而支撐比特幣運行的底層技術——區塊鏈，是一種無需中介參與，亦能在互不信任或弱信任的參與者之間，維系一套不可篡改的賬本記錄的技術。

區塊鏈1.0的典型特征有：以區塊為單位的鏈狀數據塊結構；全網共享賬本；非對稱加密；源代碼開源。其完整的技術架構如圖1所示。

2014年前后，業界開始認識到區塊鏈技術的重要價值，并將其用于數字貨幣外的領域，如分布式身份認證、分布式域名系統、分布式自治組織等，這些應用稱為分布式應用（DAPP）。區塊鏈2.0試圖創建可共用的技術平臺，并向開發者提供BaaS服務，極大提高了交易速度，大大降低了資源消耗，并支持PoW、PoS、DPoS等多種共識算法，使DAPP的開發變得更容易。

區塊鏈2.0的典型特征包括：1.智能合約，區塊鏈系統中的應用，是已編碼的可自動運行的業務邏輯，通常有自己的代幣和專用開發語言。2.DAPP，包含用戶界面的應用，包括但不限于各種加密貨幣，如以太坊錢包。3.虛擬機，用于執行智能合約編譯后的代碼。技術架構如圖2所示。

隨著區塊鏈技術和應用的不斷深入，未來人類社會有可能進入到區塊鏈時代，即區塊鏈3.0。長江創創社區學術主任張維寧教授認為，“區塊鏈有三個基本階段。區塊鏈1.0階段，電子貨幣，包括比特幣、瑞波幣，等等。電子貨幣階段可以做最簡單的去中心化交易。區塊鏈2.0階段，也就是我們目前所處的時代，以區塊鏈為重要標的的階段，最重要的是智能合約、數字資產還有去中心化的各種商業應用，包括認證、支付等。區塊鏈3.0階段，是未來我們希望能夠形成的一個完全去中心化的社會網絡，如果能夠達到這一點，就意味著我們可以以極低的成本形成社會的信任關系，從而使整個社會運行成本大幅下降。”

主要國家關注與進展

中國——2013年12月5日，中國央行等五部委發布《關于防范比特幣風險的通知》，明確了比特幣的性質，認為比特幣不是由貨幣當局發行，不具有法償性與強制性等貨幣屬性，因此并不是真正意義的貨幣。同時禁止金融機構提供比特幣交易服務。此通知一經發布，比特幣價格應聲下跌，跌幅近50%。

2016年2月，中國人民銀行行長周小川在談到數字貨幣問題時指出，數字貨幣的技術路線可分為基于賬戶和不基于賬戶兩種，也可分層并用而設法共存。區塊鏈技術是一項可選的技術，其特點是分布式簿記、不基于賬戶，而且無法篡改。如果數字貨幣重點強調保護個人隱私，可選用區塊鏈技術，人民銀行部署了重要力量研究探討區塊鏈應用技術，但是到目前為止區塊鏈占用資源還是太多，不管是計算資源還是存儲資源，應對不了現在的交易規模，未來能不能解決，還有待觀察。

2016年9月9日，中國人民銀行副行長范一飛在2015年度銀行科技發展獎評審領導小組會議中提出，各機構應主動探索系統架構轉型，積極研究建立靈活、可延展性強、安全可控的分布式系統架構，同時應加強對區塊鏈等新興技術的持續關注，不斷創新服務和產品，提升普惠金融水平。

目前，中國是以區塊鏈為底層技術的數字虛擬貨幣交易較活躍的國家之一。2016年10月18日，在工業和信息化部信息化和軟件服務業司以及國標委指導下，中國區塊鏈技術和產業發展論壇編寫的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書(2016)》正式亮相，區塊鏈技術終于迎來了第一個官方指導文件。

國務院印發的《“十三五”國家信息化規劃》中提到，到2020年，“數字中國”建設取得顯著成效，信息化能力躋身國際前列。其中，區塊鏈技術首次被列入《國家信息化規劃》。

在2017年全國“兩會”記者會上，周小川表示：“人民銀行認為科技的發展可能會對未來的支付業造成一些巨大的改變和進步。人民銀行高度鼓勵，同時也和各種業界共同合作，發展金融科技。包括數字貨幣的發展，也包括區塊鏈等新技術。”

2017年5月15日，中國人民銀行宣布將成立金融科技委員會，強化金融科技工作的研究規劃和統籌協調，強化監管科技的應用時間，提升跨行業、跨市場交叉性金融風險的甄別、防范和化解能力。5月下旬，中國人民銀行任命了數字貨幣研究所的所長和副所長。

2017年5月16日, 在杭州舉行的首屆中國區塊鏈開發大賽成果發布會上，首個區塊鏈標準《區塊鏈參考架構》正式發布。區塊鏈參考架構》由中國電子技術標準化研究院牽頭，于去年8月開始，聯合萬向區塊鏈、螞蟻小微金服、微眾銀行、樂視鏈服、眾安信息技術、上海分布科技、用友網絡等公司起草制定。

中國電子技術標準化研究院區塊鏈研究室主任李鳴介紹，《區塊鏈參考架構》標準內容可分為八個部分，包括范圍、術語和縮略語、概述、參考架構、用戶視圖、功能視圖、用戶視圖和功能視圖的關系、附錄。

《區塊鏈參考架構》對區塊鏈的主要參與者和核心功能組件進行了詳細規定，系統描述了區塊鏈的生態系統，幫助業界建立對區塊鏈的共識，對各行業選擇、開發和應用區塊鏈具有重要的指導和參考價值。

標準研制的流程和標準參照國際標準和行業標準研制的相關規則和規定，保證了標準的專業性、公開性和透明性。為了保證標準內容的科學性、合理性和可實施性，還開發了配套的測試驗證方案，并對樂視鏈服信息技術（北京）有限公司、北京瑞卓喜投科技發展有限公司、上海分布信息科技有限公司、眾安信息技術服務有限公司、杭州趣鏈科技有限公司等重點參與企業的區塊鏈解決方案進行了符合性測試。

為推動該標準向國家標準轉化，中國電子技術標準化研究院在2016年11月向國標委提交了《區塊鏈參考架構》國家標準申報材料；還成立了中國區塊鏈技術和產業發展論壇，在工業和信息化部信息化和軟件服務業司、國家標準化管理委員會工業標準二部的指導下，聯合浙江省經濟和信息化委員會、浙江省杭州市蕭山區人民政府主辦首屆中國區塊鏈開發大賽，積極探索區塊鏈開源社區建設模式和運營機制，推動我國區塊鏈技術和產業發展。

德國——2013年8月，德國宣布承認比特幣的合法地位，并已納入國家監管體系。德國是世界上首個承認比特幣合法地位的國家。德國政府表示，比特幣可以當作私人貨幣和貨幣單位，比特幣個人使用一年內免稅，但是進行商業用途需要征稅。

德國銀行業協會（Bankenverband）2015年11月表示，該協會相信區塊鏈技術可能對金融市場產生顯著影響。關于大型技術集團，例如亞馬遜、蘋果、Facebook以及谷歌是否會利用加密金融系統，作為一種顛覆銀行的方式，德國銀行業協會對于這些公司是否會采用比特幣的看法，并不是很樂觀。鑒于比特幣目前在日常生活中并沒有太多用處，它是否會被消費者們接受還有待觀察。

該組織表示：“金融服務業更為關注的，是比特幣背后的區塊鏈技術。區塊鏈技術具有潛力徹底改變證券行業的結算系統。”盡管如此，該組織也警告說，客戶們對于這種技術的反應，當前是無法進行估計的，此外，區塊鏈技術的商業應用可能會是一種機遇，但也可能會是風險，因此對它的評估主要為“投機性”。

德國銀行業協會擁有超過200家德國銀行成員，比較著名的成員包括德意志銀行和德國商業銀行，目前這兩家銀行機構均已公開參與了行業創業公司R3的區塊鏈項目。

2017年7月初，作為一個新的全國性聯邦數字貨幣和區塊鏈推廣團體，德國聯邦區塊鏈協會正式成立。這個聯邦區塊鏈協會在新聞稿中表示：“區塊鏈將成為下一階段互聯網創新的基礎技術，德國有機會通過開創性的監管將自己擺在世界前列。這個聯邦協會就是為了幫助抓住這個機會。”

這個協會制定了很多目標，其中一個顯著的目標就是至少看到一種基于區塊鏈的公共注冊被放入現實世界進行測試。該聯邦協會獲得了來自很多區塊鏈公司的支持，包括Gnosis、IOTA基金會、Blockchain Helix和Slock.it等。這個新的區塊鏈協會還設有一個“咨詢委員會”，由來自不同黨派的政客和其他利益相關者組成。

聯邦區塊鏈協會的成立正值德國央行總裁一直在對區塊鏈和數字貨幣做出一些值得關注的評論。今年3月初，德國央行總裁Jens Wiedmann在G20會議的講話中聲稱金融服務的數字化將會受益于區塊鏈技術。然而，Wieldmann被引述說數字貨幣如比特幣未來可能會使金融危機“更加糟糕”。他還表示在他看來，即時的銀行支付將終結公眾對數字貨幣的興趣。

英國——2014年11月，英國財政部官員申明“數字貨幣以及數字貨幣交易所現在是不受英國監管的。”2015年3月，財政部發布數字貨幣相關報告，建議反洗錢法規將適用于英國的數字貨幣交易所，英國財政部將在會議中商議數字貨幣的監管模式，政府將與英國標準協會(BIS)以及數字貨幣行業共同制定一個“最佳”的監管框架。此外，英國政府增加1000萬英鎊經費用于研究數字貨幣。

英國政府內部多個機構都已經開始研究區塊鏈，采用的方法多種多樣。2016年1月，英國政府科學辦公室發布了一份報告，推薦英國政府探索和試驗區塊鏈與分布式賬本技術，并將區塊鏈列入英國國家戰略部署。報告是由英國政府首席科學顧問Mark Walport牽頭，其包含了推動英國政府追求區塊鏈技術應用的提議。

這些提議包括：1. 為這項技術的使用制定標準；2. 在政府中創建新的角色來證明概念證明；3. 建立一份該技術進一步探索和利用的路線圖。

該報告強調了使用區塊鏈技術的潛在好處，報告中寫道：“總之，分布式賬本技術可以為政府提供框架，可減少欺詐、腐敗、錯誤的發生，并降低紙張的成本。它具有重新定義政府與公民之間，關于數據共享、透明度以及信任方面的關系。”

值得注意的是，該報告還推動了區塊鏈技術的廣泛測試，主張政府機構與該國的研究機構合作。“想要真正了解分布式賬本技術的潛力，這不僅需要研究，還需要在實際生活中應用這種技術，”報告指出，“政府應建立分布式賬本技術的試驗，以評估這項技術在公共部門的可用性。”報告中還提到了潛在的政府區塊鏈應用，包括支付系統以及稅收監控。“分布式賬本技術能夠有助于政府的稅收、簽發護照、記錄土地登記、保證商品的供應鏈，還能確保政府檔案和誠信服務的完整性。”報告表示。

一些政府機構，包括政府數字服務（Government Digital Service），已開始試驗區塊鏈和分布式賬本技術。在2015年10月舉行的一次演講中，英國財政部經濟秘書Harriet Baldwin MP，就曾強化了政府吸引創業公司與開發人員、試圖利用這項技術的愿望。

2016年7月，英國政府就業及退休金部門則開展了一個區塊鏈試驗，將該技術用于福利金系統，旨在跟蹤交易記錄。而之后外界指責該項目有泄露個人信息的可能。

英國政府風險評估機構2016年10月就區塊鏈技術發表了一篇文章，該篇文章由政府精算部(GAD)發布，該部門在文章中表達了自己對區塊鏈技術的看法。簡而言之，區塊鏈及其相關技術有望徹底改革目前金融服務機構采用的高成本、低效率和刻板的管理系統。文章進一步表示區塊鏈的普及是有可能的，只要相關的監管問題得到妥善解決。同時，精算部還盛贊了英國金融服務管理局(FCA)在這方面所做的努力。一旦監管方面的障礙解除，金融服務業就能從區塊鏈技術中獲利、降低成本并簡化運營流程。區塊鏈技術的發展目前還面臨著不少重大阻礙，但未來幾年，只要金融科技改革順利實施，金融服務行業運作流程就會簡化，效率也會隨之提高。

美國——2014年6月，加州州長簽署的AB—129法案指出，包括數字貨幣、積分、優惠券在內的美元替代品為合法貨幣；而紐約則對數字貨幣比較嚴格，同年12月18日將虛擬貨幣管理和比特幣牌照相關法規編入《紐約金融服務法律法規》，開始實施對比特幣的監管。2015年1月26日，紐交所入股的Coinbase，獲批成立比特幣交易所，美國以紐約州為代表的比特幣監管立法進程初步完成。2015年6月，紐約金融服務部門發布了最終版本的數字貨幣公司監管框架BitLicense。

2016年美國各州針對區塊鏈和分布式賬本技術采取了不同的監管措施和部署，然而阻礙區塊鏈技術發展和監管制定的重要因素仍然存在。因此政府要真正從該技術中獲得實際利益、實現技術突破，必須首先打破這些巨大障礙。在目前的技術知識和發展基礎上，進一步推進該行業的標準化，深化該產業與政府機構的互動。

2017年7月初，特拉華州通過了一項在當年7月底正式施行的法案，這意味著在特拉華州注冊的公司在發放和交易股份時，可以選擇在區塊鏈技術平臺上進行。特拉華州的區塊鏈技術立法，使企業第一次能夠在法律許可的范圍內進行區塊鏈技術實驗。

特拉華州的新法案可能為股票在發行、監管、交易、股東溝通和贖回的整個生命周期鋪平道路，并且可以在區塊鏈技術平臺上完成。最終可能導致全球證券網絡的重組，這也是市場經濟的主要基石。

這次的修正案是精簡公司和政府程序的重大舉措之一。一年前推出的特拉華州區塊鏈技術項目，要求州政府將區塊鏈技術融入到官方文件的處理中，比如土地所有權、出生和死亡證明、專業執照、擔保申請和公司文件。

雖然區塊鏈技術的采用仍然很緩慢，但勝在已經著手準備。隨著應用區塊鏈技術的收益變得明顯，應用的速度可能會加快。其他州政府也在跟隨區塊鏈技術倡議的步伐，以避免進一步拉大企業注冊數量的差距。

未來趨勢與挑戰

隨著區塊鏈技術的不斷完善，其應用場景將會越來廣泛，越來越成熟，帶來的經濟和社會價值更加凸顯，主要表現在以下四個方面。

一是推動新一代信息技術產業的發展。將為云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等新一代信息技術的發展創造新的機遇。例如，隨著萬向、微眾等重點企業不斷推動BaaS平臺的深入應用，必將帶動云計算和大數據的發展。

二是為經濟社會轉型升級提供技術支撐。

隨著區塊鏈技術廣泛應用于經濟社會各個領域，必將優化各行業的業務流程，降低運營成本，提升協同效率。例如區塊鏈技術在版權交易和保護方面的應用，將對文創產業的發展起到積極推動作用。

三是培育新的創新創業機會。作為一種大規模協作的工具，能推動不同經濟體內交易的廣度和深度邁上一個新的臺階，并能有效降低交易成本，新的商業模式、新的業態會大量涌現，為“雙創”帶來大量市場機遇。

四是提升社會治理水平。隨著區塊鏈技術在公共服務、社會保障、知識產權管理和保護、土地房屋所有權管理等領域的應用不斷深入，將有效提升公眾參與度，降低社會運營成本，提高社會治理的質量和效率。例如螞蟻金服將區塊鏈應用于公益捐款，提升了公益活動的透明度和信任度。

作為一項誕生僅僅幾年的新技術，不可否認，區塊鏈還面臨吞吐量和存儲帶寬的矛盾、可擴展性、隱私和安全、開源項目不夠成熟等問題。區塊鏈在自身的技術成熟度、穩定性和標準化方面都還有很長的路，目前的大多數區塊鏈框架都是誕生不久、尚未開發完成，或者僅僅是實驗室級別產品，存在很多潛在的漏洞，達不到生產環境的要求。不同的框架之間缺乏標準，難以互通。技術特征本身如何與各產業進行結合也都剛剛開始探索，在未來還有很長的路要走。

北京信和云科技有限公司總經理李遠表示，受限于區塊鏈自身的特征，目前能夠看到潛在的有效價值的場景并不是很多，而且對這些場景的改造過程也容易引入新的技術或者法律風險。如何有效利用自身特征，解決現有場景中的問題，任重而道遠。

此外，區塊鏈應用面臨技術模式與社會習慣的沖突。區塊鏈相對去中心化的網絡結構，與幾千年來人類習以為常的中心化和中介模式，存在巨大的沖突，這種習慣或者說是生物習性的力量是一種巨大的阻力。高度安全的私鑰體系，也伴隨著一旦丟失永遠消失的風險，這與普通人的生活習慣存在巨大的不同，這對于區塊鏈的普及提出了巨大的挑戰。

中國人民銀行數字貨幣研究項目組在《區塊鏈的優劣勢和發展趨勢》文章中指出，當越來越多的數字資產遷移到區塊鏈上進行跨鏈操作時，不同區塊鏈間的互聯互通亦將成為必然。監管者面臨的任務則更加艱巨，需要同步考慮制定相應的法律法規與技術標準，以加強監管、防范風險。

目前區塊鏈的概念如日中天，打著區塊鏈的幌子招搖撞騙的人也開始蠢蠢欲動，無論是濫竽充數隨意宣揚區塊鏈的好處，還是別有用心利用區塊鏈坑蒙拐騙，都將對區塊鏈的聲譽帶來負面影響，甚至可能會給區塊鏈的發展帶來嚴重的政策風險。建議各級政府部門要立足國際前沿、結合實際情況，分別從戰略和戰術層面提前布局、未雨綢繆。