区块链或将鼎新众多行业与领域

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块链是一个分散的分布式数据库系统，每个节点都参与其中。区块链可以理解为一种公共会计机制(技术方案)，但它不是一种特定的产品。其基本思想是在互联网上建立一套公共账簿，网络中的所有用户共同在账簿上记账和对账，以保证信息的真实性和不变性。

权力下放是区块链最重要的特征。块链技术提供了一种在不信任单个节点的情况下创建一致网络的方法。完全可追溯性、分散化和去信用化是区块链技术的三个特征。区块链的所有核心技术都是围绕这三个问题设计的。

区块链有可能颠覆所有行业。近年来，区块链应用已从第一代比特币发展到第二代支付清算、证券交易、医疗保健、物流、政府服务、游戏和娱乐等领域。目前，国内对区块链的认知大多仍停留在比特币上，很少在其他领域使用。随着“互联网加”战略的加速实施，中国的区块链产业有望在未来得到逐步培育。

什么是区块链

块链是一个分散的分布式数据库系统，每个节点都参与其中。区块链可以理解为一种公共会计机制(技术方案)，但它不是一种特定的产品。其基本思想是在互联网上建立一套公共账簿，网络中的所有用户共同在账簿上记账和对账，以保证信息的真实性和不变性。它之所以被称为“区块链”，是因为它与一系列生成数据块的加密方法相关联。每个数据块包含过去一段时间内的所有事务信息，用于验证其信息的有效性并生成下一个数据块。

区块链的定义相当模糊，所以我们可以通过比特币初步了解区块链。比特币与区块链同时诞生，也是目前区块链最成功的应用。比特币是一种p2p电子货币，由计算机程序(算法)生成，而不是由特定机构(中央银行)发行。这种电子货币可以在网络上进行点对点支付，即从发行到流通，比特币是一种分散的运营模式，这与传统货币有着本质的区别。

比特币采用的分散存储是区块链的核心概念。在传统的金融交易中，银行是交易系统的中心。每个用户的信息和资金由银行集中管理，并存储在银行的中央数据库中。当用户A发起与另一个用户B的交易时，它必须经过以下过程(见图1)。

对于使用区块链技术的比特币来说，交易过程中银行的中心被消除了。每个比特币用户的电脑都是一个节点，每个节点都可以存储数据。节点连接到互联网，交易信息对网络中的所有节点开放。当用户A发起与另一个用户B的交易时，网络中的所有节点都可以看到并记录它。当且仅当一定数量的节点批准了该事务后，该事务才被视为已被批准并完成(参见图2)。

在交易过程中，区块链独特的技术特征保证了数据的真实性和完整性。在分散分布式存储网络中，一些节点数据的恶意破坏、篡改或丢失不会对正常事务产生任何影响。网络中的任何节点既是监管者又是交易者，共同识别交易的合规性，数据存储由所有节点维护。

区块链的核心是权力下放

权力下放是区块链最重要的特征。在现实生活中，有大量的集中系统，如政府部门、银行、媒体、学校和电子商务网站。这是因为，首先，由于信用、合同、制度等因素的不完善，市场失灵经常发生，完全竞争的市场很难实现。其次，人与人之间的交流和交易主要依靠信息和资金，而信息的收集往往消耗大量的成本，而资金的交换需要可靠的信用背书。在一个信息流和信用担保不够便利的时代，用户之间的直接点对点通信缺乏安全性和效率，集中式中介组织应运而生。

中介组织通常被表示为由一个或几个企业(机构)组成的中心节点，它们通过专门的和大规模的收集和处理来收集用于交换或交易的所有信息或资金。在法律、监管机构和市场机制的约束下，交易信息和资金的安全性和可靠性是可以保证的——所以我们常说“信任政府、信任大银行、信任大企业”。同时，由于中介组织收集所有的信息和资金，他们在为用户提供便捷服务的同时，会收取一定的平台费或中介费作为收入。这也是整个中央集权制度得以维持的前提，中介组织可以从中受益。

集中式系统有一些优点:首先，集中式系统具有较高的交易效率。借助高速电脑服务器和大数据技术，可以同时处理数万笔交易(如银行系统和电子商务系统，2015年“双十一”淘宝交易峰值为8.9万笔/秒)。其次，集中式系统具有成熟的业务模式和便捷的交易方式。中介组织通过匹配信息和货币交易可以获得可观的利润，因此他们有很强的动机来保证交易的稳定性和不断提高交易服务的质量。

然而，凭直觉，两点之间的直线是最短的，人与人之间最有效的交流方式是直接交流。具体来说，在集中式系统中有许多不可忽视的问题:第一，不同中心之间的互联成本高。在一个集中的系统中，资源掌握在每个中心的手中，每个中心的运行模式和管理系统都是不同的，因此开放每个中心的成本非常高。其次，中央集权制度缺乏透明度。对于普通用户来说，集中式系统的实际运行模式就像一个“黑匣子”。所有中介组织只向用户开放最简单的输入和输出链接，普通用户不知道中间过程。交易安全完全依赖于中介组织的能力和意愿，存在许多隐患。与分散在世界各地的数据相比，集中存储在中介组织中的数据更容易受到恶意篡改和破坏。第三，集中系统的交易成本偏高。在现有的各种商业模式下，中介组织将向受控集中系统中的所有用户收取一定的费用作为收入，这相当于系统中的一种“税收”，人为地推高了交易成本。

目前，信息的分散化已经取得了很大的进展，但是价值和货币的分散化进展缓慢。互联网的出现从根本上解决了信息分散化的问题。在互联网出现之前，许多行业的信息都是由相关中介收集，然后在市场上出售。互联网技术出现后，信息共享和实时更新已经成为不可逆转的趋势，人们周围的信息很快就可以同步到互联网上。这种信息传递渠道的变化极大地改变了市场结构和人们的生活，大量低效的中介机构被互联网信息共享技术所取代。互联网技术成功地实现了信息的分散化，但却无法实现价值的分散化。

例如，我们现在可以在网上分享我们的生活信息、知识和资料，但是我们不敢在网上直接和陌生人打交道。互联网上现有的大多数金融系统都是由政府银行或第三方提供的支付系统，或者依赖于集中式解决方案。这些集中式方案主要依靠大公司或政府的信用作为背书，并将所有的价值转移计算放在中央服务器(集群)中。事实上，通过集中信贷背书，信贷只能限于某些机构、地区或国家。在复杂的全球体系中，很难与空.建立全球信用共识体系由于每个国家的政治、经济和文化条件不同，两国的企业和政府之间几乎不可能实现完全的相互信任。块链技术试图解决这一问题，打破集中式系统的信用枷锁，实现全球节点间的信用和货币互联。

区块链的技术特征是什么

在信息网络化的背景下，当需要与不熟悉的对手交换价值时，人们能做些什么来防止恶意欺骗和做出准确的决策呢？块链技术可以解决这个问题——它提供了一种在不信任单个节点的情况下创建一致网络的方法。完全可追溯性、分散化和去信用化是区块链技术的三个特征。区块链的所有核心技术都是围绕这三个问题设计的。

1.区块链的结构设计确保其记录的数据是完整和可追溯的

块链由“块+链”组成。块是指用于存储记录数据的文件，其中所有已发生的价值交换活动都是按时间顺序记录的。每个块由三个部分组成:该块的id(所有信息，如该块的块大小和生成时间)、所有交易订单(每个交易的详细信息)和其序列中的块id(即通过算法压缩前块和后块中的所有值交换信息形成的字符串)。块的生成时间由系统设置，通常平均每隔几分钟生成一个块。因为每个块包括前一个块和下一个块的id，所以这种设计使得每个块能够找到它的前节点和后节点，这些节点可以被推回到起始节点以形成完整的事务链，即区块链。

“区块”+“链”=完整历史:从第一个区块到最后一个区块，系统的所有历史数据都存储在区块链。“数据块”+“链”=时间戳:数据块链允许整个网络中的所有节点在每个数据块上标记一个时间戳以进行核算，表明该信息是在此时写入的，从而形成一个不可伪造的数据库。时间戳可以证明某人在某一天做了某事，以及谁是一项活动的第一个创造者。证明任何东西的存在都变得非常简单，区块链的每一笔交易数据都可以通过链式结构追溯到源头，并逐一进行验证。

2.区块链使用的对等网络技术可以实现权力下放

当区块链存储数据时，使用对等(p2p)技术。它是一个没有中央服务器的互联网系统，依靠用户组来交换信息。与具有中央服务器的中央网络系统不同，对等网络的每个客户端既是节点又是服务器。网络中的资源和服务分散在所有节点上，信息的传输和服务的实现直接在节点之间进行，不需要中间链路和服务器的干预。

P2p体系结构具有固有的抗攻击性和高容错性。由于服务分布在节点之间，一些节点或网络的损坏对其他部分影响很小。对等网络技术要求所有节点都是“全体战士”。对等网络设计了一套协议机制，允许整个网络中的每个节点参与记录，并验证其他节点记录结果的正确性。只有当整个网络的大多数节点(甚至所有节点)同时认为记录是正确的时，记录的真实性才能被整个网络识别，并且记录的数据才被允许写入块中。根据p2p网络层协议，记录成功后，消息直接从单个节点发送到整个网络中的所有其他节点，实现分布式传输。信息拦截器无法通过特定的传播路径拦截它们想要拦截的信息，因为每个节点都收到了信息。

对等网络技术通过“链式防御”来保证数据安全。对等网络允许在参与数据存储的每个网络节点上实时记录和更新数据，大大提高了数据库的安全性。即使单个节点出现故障(如数据丢失、黑客攻击等)。)，整个数据库系统不会受到影响，因为其他节点存储的数据仍然可用。分布式存储的思想完全消除了集中式存储的中心点，保证了数据存储的安全性。在分布式记录、分布式传播和分布式存储的分散保证下，可以说没有任何人、任何机构甚至任何国家能够控制这个系统，所有的交易行为都是由市场自发形成的。除非网络中的所有节点同时受到攻击并集体崩溃，否则区块链系统始终可以正常运行。

3.区块链使用的非对称加密技术可以实现去信用

面对互联网上的未知节点，我们能100%信任区块链记录的交易吗？答案是肯定的。块链在密码学中使用非对称加密来解决节点间的相互信任问题。非对称加密是指我们在“加密”和“解密”过程中使用两个密码，这两个密码是不对称的。加密密码(称为公钥)和解密密码(称为私钥)是一对:如果数据用公钥加密，只有相应的私钥才能解密，从而获得相应的数据值；如果数据是用私钥签名的，签名只能用相应的公钥来验证，验证信息的发送者是私钥持有者。

在一个集中的系统中，我们只需要在交易前向中介机构证明我们的身份。例如，当我们在银行系统中交易时，我们只需要输入密码来证明我们是帐户所有者并控制帐户中的资产。在区块链体系中，由于没有中心节点，所有节点的权利是平等的。这意味着，如果你想证明“我是张三”，你必须向整个网络中的所有节点出示证据，也就是说，让整个网络中的所有节点相信我有“张三的密码”，但是他们还不能知道密码是什么。

不对称加密是可以达到这种效果的“人工产物”。当甲将资产转移给乙时，他使用乙的公钥对交易进行加密，然后向整个网络公开交易信息。只有使用B的私钥才能打开事务。使用椭圆离散对数的非对称加密算法非常安全。没有私钥，破解极其困难，概率几乎为零。因此，当乙方解锁交易密码时，就可以证明其是该资产的所有者，并被整个网络所识别和记录。可以看出，完美的加密技术确保我们可以放心地与任何交易对手进行交易，而无需区分交易对手是“好人”还是“坏人”，也无需第三方机构的信用背书。Blockchain凭借其严格的加密算法和认证系统，真正实现了去信用。

区块链在哪里应用

比特币管理是区块链技术最著名和最成功的应用，但区块链被广泛使用。我们甚至可以认为区块链有颠覆所有工业的可能！近年来，区块链应用已从第一代比特币发展到第二代支付清算、证券交易、医疗保健、物流、政府服务、游戏和娱乐等领域。

1.支付和清算

由于区块链可以放弃中转银行的角色，实现点到点的快速低成本支付，因此在支付清算方面具有明显优势，尤其是在跨境支付行业。通过区块链平台，可以绕过中转银行，降低中转成本。由于区块链的安全、透明和低风险，跨境汇款的安全性和清算速度得到提高，资金利用率大大加快。未来，银行可以通过区块链技术而不是第三方创造点对点支付方式。据麦肯锡测算，区块链技术在b2b跨境支付结算业务中的应用将使交易成本从26美元左右降低到15美元左右，其中75%左右是中转银行的支付网络保护成本，25%是合规、差错调查和外汇交易成本，取得了显著成效。

2.证券交易

证券交易市场是区块链技术非常适合的应用领域。传统的证券交易需要中央结算所、银行、证券公司和交易所的协调来完成股票交易，这不仅效率低，而且成本高。引入区块链后，一站式服务可以独立完成。特别是对于私募股权交易，它只需要一个可靠的系统来记录所有权和进行股权交易，而不需要强大的交易处理能力。区块链技术的特点正好满足了这一需求。

目前，美国纳斯达克和英国伦敦证券交易所已经开始测试区块链在私募股权交易领域的应用。纳斯达克于2015年10月正式推出其区块链平台纳斯达克指数。通过纳斯达克交易股票的用户将享受一种“数字”所有权。Linq提供了一个易于理解的历史发布记录，这使得用户更容易查看他们的记录，并在发布治理和所有权转移方面给予他们更多的权限。未来，在业绩问题得到解决后，交易频率较高的金融资产，如股票，也可能迁移到这种开放的交易平台。

3.医疗

医疗领域是区块链除金融领域之外的第二大应用领域。由于包括医疗记录在内的许多用户数据都是极其隐私的，因此需要高度安全的措施来保护信息。然而，当前集中管理的信息系统在各种网络攻击下变得越来越不完善，容易出现大规模的数据泄露。即使是拥有高度安全技术并采用封闭系统的苹果公司，也有许多数据泄露，造成不利影响。块链的高安全性加密算法和分布式存储认证系统适合解决这个问题。

目前，飞利浦医疗和铁龙已经通过区块链技术合作完成了病历的认证和隐私保护。通过设置复杂且可编程的权限保护，所有数据都不会被随意读取和篡改。即使区块链系统中的某些模块受到攻击，也不会造成任何问题。

4.物流

区块链技术可以记录货物从发送到接收的所有环节。通过创建共识网络，可以直接定位快递中间环节的问题，保证信息的可追溯性，从而避免快递出现的仓库爆炸、丢包、错收等问题，有效推动实名制物流系统的实施。快递需要双方的私钥签名，每个快递员或投递点都有自己的私钥。是否签收发货只需要查看区块链。最终用户不签收快递，快递员也不能伪造签名。这样，可以防止快递员通过伪造签名逃避检查，并减少用户的投诉。

当前区块链技术面临的挑战

尽管区块链取得了“革命性”的技术突破，但仍有许多疑问。区块链的缺点主要集中在技术落地时的硬件问题上:

1.交易速度

区块链技术的交易速度与块拷贝的数量负相关。块节点越多，事务速度越慢。目前，比特币每秒最多只能执行7个交易，即使是技术相对先进的超级分类账，每秒也只能执行200到300个交易，远远低于集中式系统的计算速度。银行和第三方支付公司的集中系统每秒能够执行数万笔交易(维萨最新的实验室测试数据为每秒56，000笔交易，2015年“双十一”支付宝的峰值处理值为每秒85，900笔交易)，区块链科技要实现类似的能力需要很长时间。

2.节点维护激励

区块链网络的稳定运行需要一定数量的节点来保持对网络的访问。然而，节点的运行存在一定的成本，这就需要一个合理的激励机制来吸引节点参与，并保证交易被记录和维护。目前，这种激励机制还没有形成，节点的参与更多的是自愿或随机的，还没有形成有序的规则。

3.达成数据共识的成本

在开放网络环境中，由于多个节点可以记录新的块，因此有必要解决块冲突和数据一致性问题，即“拜占庭通用问题”。为了维护区块链数据的安全性和可靠性，需要保证世界上的多个节点同时参与记账，但多个节点的数据共享过程实际上是一个高能耗的过程。目前，比特币提供的“挖掘”方案计算成本非常高，其造成的实际能耗已经超过了爱尔兰的用电量，每年的经济成本高达数亿美元，难以广泛应用。由此可见，区块链虽然节省了集权成本，但也带来了功耗成本，这将成为其推广的一大障碍。

嵌段链的前景与展望

区块链离我们有多远？这取决于参与这项技术的企业的积极性。不同的公司介入区块链有不同的目的:对于软件和服务提供商来说，利用区块链可以为传统客户提供更好的产品，同时努力获得竞争优势(Aiji、净值、信息)，同时避免因技术变革而被淘汰；对于传统平台公司来说，使用区块链可以巩固他们的商业模式，避免新技术带来的商业模式的颠覆；对于创新型企业来说，利用区块链可以寻求新技术带来的颠覆性创新机会。因此，鉴于区块链的广泛适用性，大多数企业都会有积极使用它的动机。英、美、日等发达国家的政府和金融机构正全力参与其中，努力抓住区块链技术的机遇，巩固其国际金融中心的地位。可以预见，区块链的全面普及即将到来。

与欧美等发达国家相比，中国对区块链的关注相对滞后。在2016年1月举行的央行数字现金研讨会上，央行宣布将考虑发行数字现金，这是政府层面的第一个声音。2016年4月，由包括CSI机构间报价系统有限公司在内的11家机构共同发起的区块链联盟中国莱杰成立。该联盟的建立有望发展符合中国政策法规、国家标准、业务逻辑和使用习惯的区块链基础设施。目前，国内对区块链的认知大多仍停留在比特币上，很少在其他领域使用。随着“互联网加”战略的加速实施，中国的区块链产业有望在未来得到逐步培育。