區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用探究及展望

王光浩

摘要：近年來，隨著比特幣逐漸被關(guān)注，其底層區(qū)塊鏈技術(shù)依靠去中心化，集體維護性，可靠數(shù)據(jù)庫三大優(yōu)勢，受到行業(yè)學(xué)者和企業(yè)尤其是金融企業(yè)的追捧。但作為一項新興技術(shù)，區(qū)塊鏈在行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用還處于初級階段，體系建設(shè)，技術(shù)瓶頸，安全監(jiān)管等仍面臨諸多挑戰(zhàn)。本文主要探討了區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用、所存在的種種問題以及未來發(fā)展展望，旨在對區(qū)塊鏈技術(shù)的相關(guān)研究提供幫助。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；去中心化；應(yīng)用；展望

近10年中，金融網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域最具顛覆性的技術(shù)莫過于區(qū)塊鏈。提到區(qū)塊鏈技術(shù)，不得不提到的人便是被稱為“區(qū)塊鏈之父”的中本聰。2008年，中本聰?shù)恼撐摹侗忍貛牛阂环N點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》標(biāo)志著“區(qū)塊鏈”技術(shù)的誕生，論文闡述了比特幣的五個特征，且正式提出了比特幣等數(shù)字貨幣的交易機制構(gòu)想。比特幣使用密碼技術(shù)替代信任模式，建立一種新的電子支付系統(tǒng)，任意兩個參與者可以直接進行點對點的電子貨幣支付交易，且交易不可逆回。隨著比特幣的日益火熱，其底層的區(qū)塊鏈技術(shù)也逐漸受到關(guān)注。2018年5月，習(xí)近平主席在中國科學(xué)院第十九次院士大會上特別提到“以人工智能、量子信息、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈為代表的新一代信息技術(shù)加速突破應(yīng)用”，為區(qū)塊鏈技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展提供了歷史性機遇。

區(qū)塊鏈技術(shù)的一個突出特點是去中心化，而沒有中心的本質(zhì)即人人都是中心。近年網(wǎng)絡(luò)支付規(guī)模迅速提升，而交易網(wǎng)絡(luò)又有了第三方的參與，也給網(wǎng)絡(luò)支付帶來了很多信息不對稱和不確定性，而去中心化的區(qū)塊鏈技術(shù)正是解決此類問題的有利保證?；诖?，本文對區(qū)塊鏈的研究，涉及數(shù)字貨幣、證券登記、數(shù)據(jù)存證、跨境支付、保險、醫(yī)療等方面。

一、區(qū)塊鏈的應(yīng)用及影響

（一）區(qū)塊鏈在數(shù)字貨幣方面的應(yīng)用

貨幣的定義是固定充當(dāng)一般等價物的特殊商品，當(dāng)下貨幣更多的只是用作一種信用憑證。數(shù)字貨幣則作為一種非實物貨幣，是指不存在于現(xiàn)實世界，不以物質(zhì)為載體的一種形式，逐漸進入大眾視野。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，使分布式數(shù)字貨幣系統(tǒng)從理論上變?yōu)楝F(xiàn)實。

在數(shù)字貨幣發(fā)行方面，區(qū)塊鏈有三個特點：1.嚴格的發(fā)行規(guī)定，任何人都沒有權(quán)利更改這些規(guī)則，從而進行規(guī)則外的增發(fā)。想要解決通貨膨脹，關(guān)鍵是要減少政府對經(jīng)濟的干預(yù)，控制貨幣的增長?？刂曝泿旁鲩L的辦法是實行唯一的規(guī)則，然而現(xiàn)實中很難保證長期使用一個固定不變的貨幣供應(yīng)增長率，區(qū)塊鏈技術(shù)則避免了此類問題。2.去中心化。任何人打開運算設(shè)備均可參與到貨幣的發(fā)行過程中，沒有實際的中心參與到系統(tǒng)中。3.存在發(fā)行成本，成本主要包括購買礦機的成本以及運行礦機的成本。這種成本帶給了比特幣某種價值。

數(shù)字貨幣具有降低成本、便捷、安全等優(yōu)點，相對的也存在著一些不可忽視的缺點，如：價格浮動較大、不利于監(jiān)管、安全技術(shù)隱患等。

（二）區(qū)塊鏈在證券登記結(jié)算方面的應(yīng)用

在登記結(jié)算業(yè)務(wù)方面，分布式賬本有了最適合的應(yīng)用場景。在計算機科學(xué)中，想要在分布式系統(tǒng)中取得數(shù)據(jù)有兩種方法，一是共享存儲，二是消息傳遞。而區(qū)塊鏈技術(shù)又兼具兩種思路，通過點對點網(wǎng)絡(luò)的共享存儲和不停的消息傳遞，實時同步各自的賬本從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。目前，證券交易平臺與結(jié)算平臺相互分離，即加重了券商的成本負擔(dān)，又增加了資金流動的風(fēng)險。因為資金清算主要靠銀行體系，所以，銀行的效率與證券市場的資金交收效率有著直接的關(guān)系。傳統(tǒng)的市場交易需要先審核，再發(fā)行、交易。由于區(qū)塊鏈具有可追溯性，因此它在證券中能夠省略清算人員的步驟，不再需要托管人員去驗證股票持有的真實性。

區(qū)塊鏈的點對點交易，意味著交易和清算過程能夠同時進行，大大的提高了資金的流動性。且區(qū)塊鏈的交易高度透明、不可篡改，可大力削減黑箱操作，避免偽造、篡改交易記錄等現(xiàn)象。

（三）區(qū)塊鏈在數(shù)據(jù)存證方面的應(yīng)用

基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)庫有一個核心的特點是不可篡改，成立于2012年的“存在性證明”項目是這個領(lǐng)域最早的實踐者。在其官網(wǎng)上，用戶可以把一個本地的文件拖入瀏覽器，這個文件本身不會被上傳，而是在本地瀏覽器內(nèi)進行一次計算，計算出此文件的數(shù)據(jù)唯一的哈希值。這個哈希值會被“存在性證明”網(wǎng)站通過一次交易寫入?yún)^(qū)塊鏈上。最終這份文件的存在憑證就被公開保存在了區(qū)塊鏈上。

“存在性證明”可以應(yīng)用在三個方面。1.知識產(chǎn)權(quán)保護。2.給文件加上時間戳。當(dāng)文件通過存在性證明時，網(wǎng)站會為這份合同蓋上一個時間戳，通過區(qū)塊鏈向外界證明在某個時間點，這份合同就已經(jīng)存在了。3.完整性校驗。當(dāng)一個文件通過存在性證明后，未來就可以校驗這份文件是否被篡改。

（四）區(qū)塊鏈在跨境支付方面的應(yīng)用

據(jù)世界銀行統(tǒng)計，中國可能成為世界的第三大支付地區(qū)，面對如此巨大的資金交易，國內(nèi)轉(zhuǎn)賬已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)零成本。而跨境支付需要通過Swift聯(lián)盟，在收到匯款后，由轉(zhuǎn)賬機構(gòu)進行反洗錢核查以及身份驗證，在收取相應(yīng)費用后，處理匯款人的要求。而在此過程中，需要進行大量的人工操作，區(qū)塊鏈的加入，無疑可以大大加快跨境支付的效率，從而有效地解決程序繁雜，周期長，費用高等問題。

同樣的，在發(fā)起支付程序時，可以將匯款人的信息輸入?yún)^(qū)塊鏈，建立電子檔案。在匯款過程中就可以使用智能合約來進行操作，無需代理人的參與，在收款人收款時，按照智能合約，在約定的的程序結(jié)束后，匯款會自動存入收款人的賬戶，既提高了效率，又降低了成本。由于區(qū)塊鏈上的信息具有不可篡改性、可追溯性，因此監(jiān)管機構(gòu)可以隨時審查寫在區(qū)塊鏈上的交易報告，無需人工提交。

二、區(qū)塊鏈發(fā)展的未來展望

（一）區(qū)塊鏈+保險

區(qū)塊鏈+保險其中一個潛在的發(fā)展方向為自動理賠的保險，通過區(qū)塊鏈智能合約的技術(shù)，保險公司可以無需等待投保人申請理賠，就能主動進行賠付。另一個方向是互助保險，保險本身就是一個互助行為，如果技術(shù)允許就不需要一個中介來充當(dāng)組織者，建立資金池，用用戶的保費去做各種投資。用戶可以采用點對點的互助模式，在沒有資金池的情況下，通過互助，完成保險的目的。在點對點的保險下，保險公司將會提供一個保險交易市場，用戶可以在市場內(nèi)提出自己的保險要求，保險公司隨后通過手中的數(shù)據(jù)給出一個參考的預(yù)期收益率。那么，區(qū)塊鏈技術(shù)在市場中起到兩個作用：1.對保單交易進行記錄。2.利用智能合約，在滿足賠付條件時，自動從承保人的賬戶劃撥賠款給受益人，無需銀行參與。

（二）區(qū)塊鏈+醫(yī)療

醫(yī)療機構(gòu)儲存著大量關(guān)于用戶的隱私信息。區(qū)塊鏈技術(shù)不僅能夠為這些信息提供完整的環(huán)境，還能夠降低醫(yī)院和醫(yī)療人員在管理病人和其他信息時的高額成本，例如區(qū)塊鏈的不可篡改性和高強度保密性可以彌補傳統(tǒng)電子病歷的不足之處；區(qū)塊鏈的存儲權(quán)限設(shè)置為患者個人因素提供了保護隱私的工具；區(qū)塊鏈技術(shù)還可應(yīng)用于攻克疾病等領(lǐng)域等。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)依然存在的問題

（一）資源消耗問題

隨著礦工的增加，挖礦的難度不斷的增大，比特幣現(xiàn)期挖礦造成的電力損耗已初具規(guī)模，約占全國總用電量的萬分之一，如果比特幣持續(xù)暴漲，到時，能源消耗就會成為一個重要的的問題。而且對機器性能的要求也在不斷的提高，這種趨勢在達到一定程度的時候，挖礦帶來的收益越來越低，以至于很多的礦工不再愿意再去挖礦。

因此，如果區(qū)塊鏈被加以大規(guī)模使用時，那么區(qū)塊鏈運作帶來的能源消耗與浪費，也是一個亟待解決的問題。

（二）處理數(shù)據(jù)的速度與規(guī)模

此問題有兩個限制因素：1.儲存量的限制。每個區(qū)塊的儲存空間只有1MB，大部分區(qū)塊都是在儲存文本，難以去儲存其他東西；2.速度限制。比特幣區(qū)塊鏈交易頻次約為6.67次/秒，每次交易需要六個區(qū)塊確認，十分鐘才能產(chǎn)生一個區(qū)塊，以現(xiàn)有的速度無法處理高速的要求。

所以，要解決這個問題，一是增大區(qū)塊容量，二是加快區(qū)塊產(chǎn)生速度。但是如果增大區(qū)塊容量就意味著，需要有更多的時間通過網(wǎng)絡(luò)傳播，如果加快區(qū)塊產(chǎn)生速度，就會產(chǎn)生在有些節(jié)點還未更新完畢，就產(chǎn)生新的區(qū)塊的問題。

（三）保護與攻擊問題

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中每一個節(jié)點的權(quán)利都相等，任意節(jié)點出現(xiàn)故障都不會影響整個系統(tǒng)的繼續(xù)進行。同時，任意一個節(jié)點儲存的數(shù)據(jù)也相同，這就意味著對單個節(jié)點的篡改是沒有意義的，當(dāng)兩個節(jié)點中的數(shù)據(jù)對不上時，就會認為擁有相同數(shù)據(jù)的節(jié)點的個數(shù)最多的那一個數(shù)據(jù)為真實的數(shù)據(jù)，而那些少部分的將會被拋棄。因此要篡改區(qū)塊鏈上的內(nèi)容，就至少要掌握整個系統(tǒng)中超過50%的節(jié)點。

區(qū)塊鏈是通過算力競爭來達成共識的，但是一旦系統(tǒng)中有一方掌握了足夠的算力，就可以利用算力優(yōu)勢撤銷掉已進行過的交易。如果這種攻擊經(jīng)常發(fā)生，那么對比特幣網(wǎng)絡(luò)的影響無疑是致命的。

但是這種攻擊也是需要成本的，而成本又取決于系統(tǒng)的大小，系統(tǒng)存在節(jié)點越多，攻擊的成本就越高。并且攻擊者還面臨著一個問題，一旦攻擊發(fā)動成功，就會造成該系統(tǒng)的價值為零。也就是全網(wǎng)能夠立刻意識到節(jié)點數(shù)據(jù)的不一致，以至于所有人都意識到數(shù)據(jù)的不可靠，從而節(jié)點的數(shù)據(jù)變得沒有價值，其中的數(shù)字貨幣亦是如此。那么，攻擊者就會變得無利可圖。

四、總結(jié)

區(qū)塊鏈技術(shù)在產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用過程中還存在很多問題，但區(qū)塊鏈技術(shù)降低信任成本的目標(biāo)也是目前社會的迫切需求，因此完善和豐富區(qū)塊鏈技術(shù)，設(shè)計并提取符合實際應(yīng)用需求的區(qū)塊鏈解決方案是我們區(qū)塊鏈技術(shù)愛好者的歷史使命，我們也堅信在我們堅持不懈的努力下，區(qū)塊鏈技術(shù)會較快的實現(xiàn)落地應(yīng)用，為構(gòu)建美好、和諧社會提供服務(wù)。

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