區塊鏈現狀與未來發展趨勢

史小康 劉亞男

摘要：現階段，區塊鏈受到的關注很多，區塊鏈是一種分布式賬簿簡稱分類賬，用于安全地交換數字貨幣、執行交易。它也是一種分布式數據庫，包含批量的單個事務，是具有時間戳和信息鏈接的數據結構塊。區塊鏈分類賬是所有比特幣執行交易的集合。比特幣是一種點對點（P2P）網絡形式的數字貨幣，它允許每個用戶連接到網絡，并發送新的交易來驗證和創建新的區塊。本文闡述了區塊鏈的概念、特點，創世區塊以及比特幣的工作原理，探討了區塊鏈在塑造銀行業、金融機構以及物聯網在未來的發展。

關鍵詞：區塊鏈；技術支撐；應用及發展

引言

2016年初以來，區塊鏈技術創新創業活躍，成為各個行業追逐的熱點。2016年10月工信部發布的《中國區塊鏈技術和應用發展白皮書（2016）》明晰了區塊鏈主要特點和應用領域。同時，區塊鏈首次列入《“十三五”國家信息化規劃》。

1區塊鏈

第一，從技術視角看，區塊鏈是一種技術方案或一種由多種技術組合集成的新技術。例如，穆啟國指出，區塊鏈是指通過去中心化和去信任的方式共同維護一個可靠數據庫的技術方案。諶麟艷認為，區塊鏈就是一種不依賴第三方、通過自身分布式節點進行網絡數據的存儲、驗證、傳遞和交流的一種技術方案。董慧等指出，區塊鏈是一種融合數學、密碼學、計算機科學等學科知識而形成的新技術，相關的基礎技術主要包括：時間戳服務、共識機制、非對稱加密技術等。顏擁也認為，區塊鏈是通過安全散列算法、非對稱加密等密碼學原理、共識機制等一系列技術巧妙配合所形成的技術集合。

第二，從經濟學視角看，區塊鏈是一個滿足共享經濟的價值互聯網瑏瑢。于博認為，區塊鏈技術的不斷成熟，將帶動互聯網由信息互聯網向價值互聯網轉變，而共享經濟正是基于價值的經濟新模式。邵奇峰等也認為，區塊鏈在互不了解的交易雙方間建立了可靠的信任，去中心化地實現了可信的價值傳輸，因此區塊鏈被稱為價值互聯網。

2區塊鏈分類

（1）聯盟鏈。聯盟鏈是僅由一組具有利益相關的特定區塊鏈服務客戶使用，僅有授權節點可接入，接入節點可按規則參與共識和讀寫數據的一類區塊鏈部署模型。也就是說，聯盟鏈的各個節點通常有與之對應的實體機構組織，通過授權后才能加入與退出網絡。（2）公有鏈，公有鏈是任意區塊鏈服務客戶均可使用，任意節點均可接入，所有接入節點均可參與共識和讀寫數據的一類區塊鏈部署模型。也就是說公有鏈的各個節點可以自由加入和退出網絡，并參加鏈上數據的讀寫，運行時以扁平的拓撲結構互聯互通，網絡中不存在任何中心化的服務端節點。（3）專有鏈，專有鏈是僅由單個區塊鏈服務客戶使用，僅有授權的該客戶節點可接入，接入節點可按規則參與共識和讀寫數據的一類區塊鏈部署模型。也就是說專有鏈的各個節點的寫入權限收歸內部控制，而讀取權限可視需求有選擇性地對外開放。專有鏈仍然具備區塊鏈多節點運行的通用結構，適用于特定機構的內部數據管理與審計。

3區塊鏈參考架構

《區塊鏈參考架構》是中國首個區塊鏈標準，是由中國區塊鏈技術和產業發展論壇理事會成員單位聯合編寫的團體標準。基于此標準提出的《信息技術區塊鏈和分布式賬本技術參考架構》作為區塊鏈領域的首個國家標準已獲批立項。這是團體標準先行，條件成熟時再轉化為國家標準的一次有益實踐。同時，《區塊鏈參考架構》成功入選2017年首批工業和信息化部“百項團體標準應用示范項目”和“2017年中國標準化最受關注標準”?！秴^塊鏈參考架構》給出了區塊鏈相關的術語和定義，規定了區塊鏈和分布式記賬技術的參考架構，以及典型特征和部署模式，系統描述了區塊鏈的生態系統，及生態系統涉及的角色、子角色及其活動構成的功能視圖。目的是為使用區塊鏈和分布式記賬技術的組織選擇和使用區塊鏈服務或建設區塊鏈系統提供支撐，指導區塊鏈服務提供組織提供區塊鏈服務，有利于統一對區塊鏈的認識，對各行業選擇和應用區塊鏈服務、建設區塊鏈系統等具有重要的指導意義。

4區塊鏈技術支撐

區塊鏈以P2P網絡技術、時間戳技術、非對稱加密、智能合約和數據庫技術等五大技術作為技術支撐。第一，P2P網絡技術，亦被稱為對等網絡、“點對點”或“端對端”網絡，是區塊鏈系統連接各對等節點的組網技術。不同于中心化網絡模式，P2P網絡中各節點的計算機地位平等，每個節點有相同的網絡權力，不存在中心化的服務器。P2P網絡技術是區塊鏈技術達到去中心化、分布式記錄與存儲的核心技術支撐。第二，時間戳技術，即區塊鏈數據庫讓全網的記錄者在每一個區塊中都蓋上一個時間戳來記賬，表明區塊數據的寫入時間，為區塊鏈加入了時間維度，形成了一個不可篡改、不可偽造的數據庫。時間戳技術是區塊鏈技術的最大創新點之一。第三，非對稱加密技術由對應的一對唯一性密鑰（即公開密鑰和私有密鑰）組成的加密方法。公鑰可公開發布，用于發送方加密要發送的信息，私鑰用于接收方解密接收到的加密內容。區塊鏈正是使用非對稱加密的公私鑰對來構建節點間信任的。第四，智能合約，可視作一段部署在區塊鏈上可自動運行的程序，其涵蓋的范圍包括編程語言、編譯器、虛擬機、事件、狀態機、容錯機制等。簽署合約的各參與方就合約內容達成一致，以智能合約的形式部署在區塊鏈上，即可不依賴任何中心機構自動化地代表各簽署方執行合約。智能合約具有自治、去中心化等特點，一旦啟動就會自動運行，不需要任何合約簽署方的干預。智能合約是區塊鏈可編程性的基礎，也推動了區塊鏈向區塊鏈2.0和3.0發展。第五，數據庫技術是區塊鏈的基礎性技術，支撐著區塊鏈技術的產生、發展和應用。從某種意義上來說，區塊鏈的本質就是一種可靠的分布式數據庫

5區塊鏈的發展

普華永道（PwC）的報告顯示，區塊鏈正在以前所未有的速度被探索和采用。在2016年的新興技術報告中，Gartner提出了技術成熟度曲線，如圖2所示，區塊鏈處于技術萌芽期，現在已經達到了所膨脹預期的頂峰值，但是區塊鏈成為主流應用仍然需要5到10年的發展時間。區塊鏈將多個事務存儲在一個集中的分布式賬簿中，所有的參與方和活動都可以通過一個分散的網絡進行管理。在市場上有數十種發行分類賬的產品，目前比特幣最受歡迎。納斯達克宣布推出區塊鏈數字賬簿技術計劃，該技術將有助于擴大和增強其股票管理能力。Bitfinex是總部位于香港的世界領先的比特幣交易所，該交易所是最先進的加密貨幣交易所之一，提供融資融券交易、高級訂貨單類型以及低風險回報的保證金融資。

結束語

由于實業界對于區塊鏈的研究和應用尚處在理論探討和實踐設想階段，區塊鏈的諸多問題和限制仍未得到有效解決，真正落到實處的應用還很缺乏。同樣，雖然學術界已經開始對區塊鏈展開了廣泛討論，但起步階段的文獻大多集中在一些簡單的概念性問題。因此，未來關于區塊鏈的研究會更多地集中在區塊鏈存在問題的解決方案、區塊鏈的應用研究即將區塊鏈技術付諸實踐的研究以及相關法律法規和監管問題。隨著區塊鏈技術的成熟以及人們對區塊鏈認識的不斷深入，區塊鏈問題終會得到解決，當成熟的區塊鏈技術廣泛應用于各個領域時，“區塊鏈+”時代隨之而來。

參考文獻：

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項目編號：

1.2016國家創新發展行動計劃“對接區域產業集群，共建電子商務生產性實訓基地”（XM-02-S34）”

2.2016安徽省質量工程“大規模在線開放課程（MOOC）示范項目——網絡編輯（2016MOOC043）”

3.2018安徽省高校人文社會科學研究一般項目“基于BP神經網絡的C2C電子商務網站信任評價模型研究 （SK2018B005）”

4.2018年安徽省高校優秀青年人才支持計劃一般項目“基于區塊鏈技術的去中心化電子商務信用系統模型構建及優化策略研究——以安徽省為例”（gxyq2018251）