區塊鏈技術在非金融領域的應用發展研究

2019-05-23 10:45:04陳毅洋

中國管理信息化 2019年7期

陳毅洋

[摘要] 隨著區塊鏈技術的興起，以該技術為核心的應用范圍從起初的金融領域拓展到現在電子政務、物聯網、醫療健康、能源、數字身份、版權保護等非金融領域。這預示著以區塊鏈技術為依托的應用逐漸向非金融領域滲透。文章針對區塊鏈技術的典型技術特點，重點分析區塊鏈技術在非金融領域的應用現狀，并展望了該技術在非金融領域的未來發展趨勢。

[關鍵詞] 區塊鏈；非金融領域；電子政務；物聯網；版權保護

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 07. 065

[中圖分類號] TP311 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2019）07- 0159- 02

1 引言

2008年10月，中本聰基于區塊鏈的理論提出了比特幣的概念[1]，區塊鏈技術起步于比特幣，從比特幣到以太坊，區塊鏈技術在金融行業起步并且不斷發展前進，目前在金融領域主要應用有票據[2]、股權交易等方面，在電子政務、物聯網[3]等非金融領域的嘗試和探索也取得了一定的成果。本文試圖從區塊鏈的技術特點談起，聚焦于區塊鏈技術在非金融領域的應用，主要涉及其在電子政務、物聯網、醫療健康、能源、數字身份、版權保護等6個領域的應用，最后簡述了區塊鏈技術在非金融領域的未來發展趨勢。

2 區塊鏈技術特點

區塊鏈技術應用的發展研究，需從其本身的特點進行分析。通過分析區塊鏈的工作原理，從而能更好地理解其在應用方面的價值和意義。通過了解區塊鏈的技術特點，從而會更好地理解其應用廣泛的必然性和優越性。

2.1 區塊鏈技術的基本原理

為方便闡述和理解區塊鏈技術的基本原理，筆者引入客戶端和服務端的概念。事務所涉及的主體稱為客戶端，區塊鏈中提供區塊鏈化操作服務的主體稱為服務端，以比特幣系統舉例，假設Alice向Bob轉賬，則客戶端為交易的雙方即Alice和Bob，服務端為進行挖礦的礦工。首先，事務發生，則將相關數據信息打包存儲到區塊中；之后，客戶端將該區塊廣播到整個區塊鏈網絡中；然后，服務端對區塊鏈進行驗證，如果驗證失敗以則反饋給客戶端事務未完成，如果驗證成功則記載到區塊鏈系統中，并由服務器中的單獨個體將該新區塊附加到現有的區塊鏈中；最后，事務被記載到區塊鏈中。

2.2 典型特點

2.2.1 分布式

區塊鏈系統中對事務處理可以在任意兩個對等節點（P2P）之間進行，而不需要中央機構的身份驗證。分布式區塊鏈的基本特征是區塊鏈系統不需要依賴集中的節點，數據可以在多個節點上進行記錄、存儲和更新。通過這種分布式賬本的記錄，也方便各節點用戶對于整個系統信息數據的掌握，實現共享的功能。所以，區塊鏈的顯著特點就是它本身是一個可以實現共享的分布式數據庫。

2.2.2 隱私性

區塊鏈技術結合了現代密碼學，每個用戶利用非對稱加密算法生成自己地址，利用該地址可以與區塊鏈系統進行交互，數據發送方只需要提供數據接收方的區塊鏈地址就可以完成數據的傳輸，從而為區塊鏈系統上數據的隱私性提供了保證。保密區塊鏈技術解決了各節點之間的信任問題，所以數據傳輸甚至交易都可以是匿名的。

2.2.3 可追溯性

區塊鏈的可追溯性主要是由于區塊鏈技術引入了時間的維度，區塊鏈上的每個事務生成區塊時都需要經過驗證并加蓋時間戳進行記錄，因此用戶可以通過訪問分布式網絡中的任何節點輕松地驗證和跟蹤之前的所有日志記錄。以比特幣區塊鏈為例，每筆交易都可以追溯到以前的任何一筆交易。加蓋了時間戳的數據信息方便用戶進行信息的查詢，提高了存儲在區塊鏈中數據的可追溯性和透明性。

2.2.4 不可篡改性

區塊鏈的不可篡改性主要是由于區塊鏈技術的共識機制為其提供了保障。區塊一旦經過驗證被記入到區塊鏈中，任何人都不可能對其進行修改，除非能夠同時控制住系統中至少51%的節點，否則單個節點對數據庫進行修改是無效的，然而要篡改區塊鏈系統中至少51%的分布式節點上的信息，這種操作幾乎是不可能的。因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高。

3 區塊鏈在非金融領域的應用現狀

工信部在2018年5月20日發布的《2018年區塊鏈產業白皮書》中介紹了區塊鏈技術在非金融領域的應用包括商品溯源、版權保護及交易、數字身份、物聯網、公益、電子政務、醫療等13個領域。下面重點介紹6個主流的應用。

3.1 電子政務

區塊鏈技術在電子政務領域主要運用到電子投票、結婚登記、土地注冊、稅務登記等方面。其中電子投票是電子政務領域典型的應用之一。其過程如下：參加選舉的人可以在網上注冊，并獲得獨特的電子投票。個人的選票可以記錄在區塊鏈中，每個選民都可以在區塊鏈平臺上檢查個人選票的狀態，從而可以快速和安全的核查選票的結果。由于區塊鏈技術的應用，使電子投票更加透明，有助于建立透明的投票制度，促進公平選舉和電子政務的發展。

3.2 物聯網

區塊鏈技術有助于實現分散的物聯網平臺。在物聯網的體系架構中，區塊鏈可以用來存儲設備之間的通信信息，這樣區塊鏈相當于一個總賬本，記錄了在分散的物聯網體系中各個智能設備之間交換的所有消息的可信記錄，從而在各參與方和設備之間建立了信任，并降低被篡改的風險和可能。它還可以消除與中間商有關的間接費用，從而減少產生的成本。此外，它還有助于加快交易的速度，縮短交易的時間。.

3.3 醫療健康

利用區塊鏈技術可以提供更好的醫療健康服務。第一，因為區塊鏈可以很好地保存病人的健康記錄，提供一份很可靠的病人檔案。第二，提高了醫療服務和相關成本費用的透明性。因為區塊鏈系統提供對患者健康記錄的訪問，方便專家了解病人的病史，從而有助于獲得臨床和財政方面的援助。第三，區塊鏈有助于健康研究。在病人授權的情況下，通過區塊鏈可以訪問健康研究需要的病人的病例記錄作為研究數據，從而推動健康研究。區塊鏈的安全性、可驗證性和低成本使其成為共享醫療記錄的合適選擇。

3.4 能源

區塊鏈技術在能源領域發展是區塊鏈技術的一大主要應用。利用區塊鏈技術可以在消費者和生產者之間構建一個透明的分布式能源交易平臺。在該能源交易平臺上，能源銷售商之間可以匿名進行價格的商定，用戶可以在該平臺上與銷售者安全地進行交易?；趨^塊鏈技術構建的能源網絡可以在沒有第三方干預下，實現能源的測量、繳費等活動，并且整個過程是智能化的并且可信的，從而有助于能源領域的發展，例如智能電網等。

3.5 數字身份

區塊鏈技術有助于促進數字身份的管理。利用區塊鏈技術的分布式網絡、不可篡改的特點，為數字身份管理提供了重要的支撐。目前荷蘭、愛沙尼亞、瑞士等國率先進行了區塊鏈和身份管理的嘗試。數字身份可以在區塊鏈平臺上被唯一認證且不可篡改，為用戶解決了多個賬號密碼的記憶、多平臺的認證等一系列問題。目前，基于區塊鏈和生物識別的多因素身份認證系統，可以在移動端無需用戶名和密碼的情況下進行準確安全的用戶身份識別。

3.6 版權保護

綜上，通過對區塊鏈在非金融領域的應用研究分析，可見區塊鏈技術在非金融領域的應用確實很廣泛而且很多應用已經實現。

4 區塊鏈技術在非金融領域應用的未來趨勢

隨著區塊鏈技術從金融領域到非金融領域的滲透，區塊鏈技術不斷發揮自己本身的技術優勢。通過以上對區塊鏈技術在非金融領域的應用，下面分析區塊鏈技術在非金融領域的應用趨勢。首先，區塊鏈技術將改變社會生產關系。由于區塊鏈在非金融領域的不斷滲透擴大，未來智能家居、智能城市、物聯網等領域的興起和發展將改變現有的生產關系，而生產關系的轉變是由生產力進步推動的，區塊鏈技術作為有望推動生產力發展的技術，對于生產關系的革新具有重要作用。其次，區塊鏈技術將與大數據、人工智能、云計算等其他技術融合，從而優化其在非金融領域應用前景。未來各領域會形成類似于區塊的生態體系，所有的領域共同構成一個區塊化的生態圈，在這樣的背景下，為促進行業間的透明化、智能化，需要將大數據、人工智能、云計算等技術深度融合，方便數據的分析和智能交互等業務工作。因此，未來區塊鏈在非金融領域的應用并不是單一的技術運用，很有可能是在多種技術融合的情況下，在技術和市場的交叉點中創造價值的。

5 總結

本文重點對區塊鏈技術在非金融領域的應用進行了綜述，首先介紹區塊鏈的基本原理和技術特點，然后分析比較了區塊鏈技術在非金融領域應用，最后介紹了區塊鏈技術在非金融領域應用的未來趨勢。

總之，區塊鏈技術對于解決當前非金融領域中的問題極具吸引力，使得區塊鏈技術擺脫了金融領域的局限，在非金融領域有所突破。目前許多創業公司都在進行嘗試和探索區塊鏈技術在非金融領域中新的商業模式。在區塊鏈這股浪潮中，伴隨著各種隨機因素的影響，區塊鏈技術將在風險中緩慢進步，而對于創業公司成功與否，需要時間的實踐證明。

主要參考文獻

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[3]趙闊，邢永恒.區塊鏈技術驅動下的物聯網安全研究綜述[J].信息網絡安全，2017（5）：1-6.

[4]Devine P. Blockchain Learning：Can Crypto-currency Methods Be Appropriated to Enhance Online Learning？[EB/OL].oro.open.ac.uk/1449661.2015-12-17.