公有鏈技術(shù)及其應(yīng)用價(jià)值

韋安壘

公有鏈通過密碼學(xué)保證交易不可篡改，利用密碼學(xué)驗(yàn)證以及共識(shí)機(jī)制，在互為陌生的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中建立共識(shí)，從而形成去中心化的信用機(jī)制。與聯(lián)盟鏈和私有鏈相比，公有鏈的應(yīng)用價(jià)值更大，并且在技術(shù)創(chuàng)新方向、技術(shù)應(yīng)用形式、技術(shù)創(chuàng)新模式等方面有其獨(dú)有特點(diǎn)。然而，在技術(shù)層面，公有鏈技術(shù)仍面臨安全隱患，應(yīng)從多方面入手，促進(jìn)公有鏈技術(shù)更好的服務(wù)于實(shí)體經(jīng)濟(jì)。

特征獨(dú)有 有望支撐新型商業(yè)形態(tài)

公有鏈?zhǔn)菓?yīng)用范圍最為廣泛的一類區(qū)塊鏈，是分布式存儲(chǔ)、共識(shí)機(jī)制、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的創(chuàng)新應(yīng)用模式，公有鏈數(shù)據(jù)由所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)，每個(gè)參與維護(hù)節(jié)點(diǎn)都能復(fù)制獲得一份完整記錄的拷貝，可以實(shí)現(xiàn)在沒有中央權(quán)威機(jī)構(gòu)的弱信任環(huán)境下，分布式地建立一套信任機(jī)制，保障系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)公開透明、可溯源和難以被非法篡改。相對(duì)于聯(lián)盟鏈和私有鏈而言，公有鏈通常是指是無官方組織及管理機(jī)構(gòu)，無中心服務(wù)器，全世界任何人、任何節(jié)點(diǎn)按照系統(tǒng)規(guī)則自由接入網(wǎng)絡(luò)，參與交易和共識(shí)過程并開展工作，且交易等活動(dòng)信息可以得到有效確認(rèn)的區(qū)塊鏈。公有鏈通過密碼學(xué)保證交易不可篡改，利用密碼學(xué)驗(yàn)證以及共識(shí)機(jī)制，在互為陌生的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中建立共識(shí)，從而形成去中心化的信用機(jī)制。從應(yīng)用價(jià)值來看，聯(lián)盟鏈和私有鏈只用于某一組織或企業(yè)內(nèi)部，應(yīng)用范圍有限且通常無法對(duì)當(dāng)前的組織形式帶來變革，而公有鏈則不同，其應(yīng)用范圍是全球性的，并有望支撐新型的商業(yè)形態(tài)。因此，與聯(lián)盟鏈和私有鏈相比，公有鏈的應(yīng)用價(jià)值更大，并且在技術(shù)創(chuàng)新方向、技術(shù)應(yīng)用形式、技術(shù)創(chuàng)新模式等方面有其獨(dú)有特點(diǎn)。

去中心化。從治理上來說，公有鏈沒有中心化的組織或者機(jī)構(gòu)，任意節(jié)點(diǎn)之間的權(quán)利和義務(wù)是均等的，公有鏈通過共識(shí)機(jī)制防止少數(shù)人控制整個(gè)公有鏈系統(tǒng)，因此公有鏈?zhǔn)侵卫砣ブ行幕?。公有鏈?zhǔn)腔邳c(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，從架構(gòu)上來說，公有鏈?zhǔn)羌軜?gòu)去中心化，且任一節(jié)點(diǎn)的損壞或者失去都會(huì)不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作，系統(tǒng)具有極好的健壯性。

信任機(jī)制公開透明。公有鏈技術(shù)的信任機(jī)制是基于現(xiàn)代密碼學(xué)、共識(shí)機(jī)制、公開透明等原理，公有鏈系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)可以在不了解對(duì)方基本信息的條件下進(jìn)行可信任的信息交換，滿足了信息安全需求。這樣的技術(shù)體系讓用戶在沒有統(tǒng)一中心節(jié)點(diǎn)背書的情況下達(dá)成共識(shí)和產(chǎn)生信任，幾乎完全消除了系統(tǒng)內(nèi)價(jià)值交換過程中的摩擦成本，降低了系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本并提高了效率。

數(shù)據(jù)記錄不可篡改。由于公有鏈技術(shù)將系統(tǒng)創(chuàng)建以來的所有交易行為都明文記錄在區(qū)塊中，數(shù)據(jù)記錄不能被篡改或刪除，因此交易雙方的信息交換活動(dòng)都可以被查詢和追蹤。這種完全透明的數(shù)據(jù)管理體系為現(xiàn)有的審計(jì)查賬、操作日志記錄、物流追蹤等提供了值得信賴的追蹤捷徑。

系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的高可靠性。從技術(shù)角度來看，公有鏈本質(zhì)是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。通過分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的形式，讓公有鏈網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)參與節(jié)點(diǎn)都能獲得一份完整數(shù)據(jù)庫的拷貝。公有鏈數(shù)據(jù)由所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)，每個(gè)參與維護(hù)節(jié)點(diǎn)都能復(fù)制獲得一份完整記錄的拷貝。除非同時(shí)控制整個(gè)系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點(diǎn)，否則單個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)庫的修改是無效的，也無法影響其他節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)內(nèi)容。因此參與系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)越多、計(jì)算能力越強(qiáng)，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全性越高。

業(yè)務(wù)模式的高拓展性和包容性?；诠墟溂夹g(shù)建立起來的數(shù)據(jù)庫未來有望形成若干個(gè)全球范圍內(nèi)的巨型數(shù)據(jù)庫，人類所有的價(jià)值交換活動(dòng)（包括登記、開戶、支付、交易、清算等）都可以在這些數(shù)據(jù)庫內(nèi)完成，業(yè)務(wù)模式具有極高的拓展性和包容性。

變革數(shù)據(jù)管理方式 應(yīng)用價(jià)值廣泛

從技術(shù)的角度，公有鏈?zhǔn)且环N整合分布式存儲(chǔ)、共識(shí)機(jī)制、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊、加密算法等互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的體系，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)傳播及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理方式的變革，推動(dòng)了信息互聯(lián)網(wǎng)向價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變，公有鏈技術(shù)本身有望成為與超文本傳輸協(xié)議HTTP同等重要的價(jià)值傳輸協(xié)議。從市場(chǎng)應(yīng)用的角度，公有鏈的去中心化、透明、不可篡改的特征從技術(shù)上解決了信任問題，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了去中介化，從而有助于降低中介機(jī)構(gòu)的成本。此外，公有鏈能夠減少商業(yè)摩擦，降低信任成本，有助于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)開展?？偟膩砜?，可以從以下方面闡述公有鏈的重要應(yīng)用價(jià)值。

有望實(shí)現(xiàn)去中介化降低中介成本。公有鏈?zhǔn)且环N去中心化的分布式賬本。首先，去中心化實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交易，分布式賬本保證了交易能夠快速反映在每個(gè)交易參與者的賬本中，實(shí)現(xiàn)了交易與清算的同步。因此，公有鏈消除了中介存在的必要性，降低了交易成本。以金融行業(yè)為例，公有鏈技術(shù)將對(duì)金融行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生極大沖擊。銀行支付清算系統(tǒng)、證券清算登記系統(tǒng)、跨國(guó)的匯兌結(jié)算系統(tǒng)等中心化的系統(tǒng)交易費(fèi)高昂且效率低下，公有鏈去中介化和交易清算同步能夠極大提高支付清算效率。其次，公有鏈保證了數(shù)據(jù)記錄全網(wǎng)公開透明和不可篡改，從技術(shù)上解決了信任問題，成為人與人之間在不需要互信的前提下進(jìn)行大規(guī)模協(xié)作的有效信任工具，在一定程度上替代了信任中介，從而有助于減少信任中介的成本消耗，幫助社會(huì)削減中介成本。當(dāng)前，我國(guó)銀行業(yè)正在積極探索基于公有鏈的跨境支付系統(tǒng)，招商銀行通過區(qū)塊鏈技術(shù)改造的跨境直聯(lián)清算已經(jīng)落地，微眾銀行等其他金融機(jī)構(gòu)正在積極推動(dòng)區(qū)塊鏈應(yīng)用到跨境業(yè)務(wù)領(lǐng)域。2017年3月，招商銀行通過首創(chuàng)的區(qū)塊鏈直聯(lián)跨境支付應(yīng)用技術(shù)，為前海蛇口自貿(mào)片區(qū)注冊(cè)企業(yè)“南?？毓捎邢薰尽蓖ㄟ^永隆銀行向其在香港同名賬戶實(shí)現(xiàn)跨境支付。

不可篡改的時(shí)間戳可解決數(shù)據(jù)追蹤與信息防偽問題。公有鏈技術(shù)為我們的信息防偽與數(shù)據(jù)追蹤提供了革新手段。在當(dāng)今社會(huì)中，從假冒紅酒、劣質(zhì)奶源、高仿奢侈品，到會(huì)計(jì)套票、虛假財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)乃至地下錢莊交易等，大量偽造的信息與數(shù)據(jù)充斥著整個(gè)市場(chǎng)。由于信息與數(shù)據(jù)在傳遞過程中發(fā)生了多次轉(zhuǎn)手與交換，很多時(shí)候這些信息的真?zhèn)味紵o從考證。公有鏈中的數(shù)據(jù)區(qū)塊順序相連，構(gòu)成了一個(gè)不可篡改的數(shù)據(jù)鏈條，時(shí)間戳為所有的數(shù)據(jù)信息貼上一套不可偽造的真實(shí)標(biāo)簽，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交易記錄全網(wǎng)透明、不可篡改和可追溯，有助于解決數(shù)據(jù)追蹤與信息防偽問題，這對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中打擊假冒偽劣產(chǎn)品和偽造虛假信息有著極其重要的意義。

此外，公有鏈技術(shù)中記錄可追溯和不可篡改的特征為構(gòu)建誠(chéng)信社會(huì)提供了除法律法規(guī)外的一種技術(shù)工具。當(dāng)前，我國(guó)高度重視社會(huì)誠(chéng)信建設(shè)，2016年5月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)務(wù)院關(guān)于建立完善守信聯(lián)合激勵(lì)和失信聯(lián)合懲戒制度加快推進(jìn)社會(huì)誠(chéng)信建設(shè)的指導(dǎo)意見》，強(qiáng)調(diào)健全社會(huì)信用體系，加快構(gòu)建以信用為核心的新型市場(chǎng)監(jiān)管體制。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的日趨成熟，公有鏈技術(shù)有助于重塑社會(huì)信任體系，降低社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)信任成本，使社會(huì)管理更加高效和低成本。目前，國(guó)內(nèi)少數(shù)地方政府已經(jīng)開展相關(guān)試點(diǎn)，如廣東省佛山市禪城區(qū)推出“智信城市”計(jì)劃，屬于全國(guó)首個(gè)探索區(qū)塊鏈政務(wù)應(yīng)用的縣區(qū)；貴州省貴陽市也進(jìn)行了一些社會(huì)治理應(yīng)用試點(diǎn)。

有效解決關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護(hù)和授權(quán)訪問問題。以用戶隱私數(shù)據(jù)保護(hù)為例，當(dāng)前用戶隱私數(shù)據(jù)保護(hù)面臨著重大安全問題。2018年3月，F(xiàn)acebook公司5000萬用戶數(shù)據(jù)遭到泄露，引發(fā)全球?qū)€(gè)人隱私數(shù)據(jù)保護(hù)的重大關(guān)注。用戶隱私數(shù)據(jù)保護(hù)和授權(quán)訪問體現(xiàn)在對(duì)用戶數(shù)據(jù)的獲取、使用和審計(jì)等方面。公有鏈底層技術(shù)哈希算法、加密技術(shù)以及電子簽名應(yīng)用能夠?qū)⒂脩綦[私數(shù)據(jù)進(jìn)行映射后加密存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈，任何個(gè)人和組織訪問用戶隱私數(shù)據(jù)的時(shí)候都需要獲得該用戶授權(quán)，只有經(jīng)過該用戶授權(quán)后，其他個(gè)人和機(jī)構(gòu)才能有權(quán)利對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問和使用，且任何訪問和授權(quán)都會(huì)有可審計(jì)的記錄，因此，公有鏈可較好解決目前信息化應(yīng)用突出的信息保護(hù)和授權(quán)訪問問題。

靈活的可編程特性有助于規(guī)范現(xiàn)有市場(chǎng)秩序。當(dāng)今社會(huì)的市場(chǎng)秩序仍不夠規(guī)范，在進(jìn)行轉(zhuǎn)移資產(chǎn)時(shí)，無法保證所轉(zhuǎn)移資產(chǎn)可在未來的使用過程中不偏離最初資產(chǎn)所規(guī)定的用途和方向。例如，政府對(duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行的補(bǔ)貼、慈善機(jī)構(gòu)的善款被挪作他用。公有鏈技術(shù)的可編程特性，可以在資產(chǎn)或價(jià)值轉(zhuǎn)移的過程中將一段代碼寫入智能合約，以此來規(guī)定資產(chǎn)未來的用途和范圍，從而有效解決扶貧資金被挪用濫用、貪污侵占等問題。公有鏈可編程特性還可以幫助互聯(lián)網(wǎng)以智能合約的方式與真實(shí)世界里的資產(chǎn)進(jìn)行交互，更好的規(guī)范市場(chǎng)秩序。

有助于實(shí)現(xiàn)商業(yè)組織形態(tài)的重構(gòu)和社會(huì)協(xié)作方式變革。公有鏈的去中心化、數(shù)據(jù)不可篡改、可追溯等特征使得公有鏈成為信任機(jī)器，建立了商業(yè)活動(dòng)中個(gè)體與個(gè)體之間的信任，從而有助于商業(yè)活動(dòng)去中介化，實(shí)現(xiàn)商業(yè)組織形態(tài)重構(gòu)。此外，根據(jù)科斯對(duì)于企業(yè)存在原因是為降低交易成本費(fèi)用的論述，基于公有鏈共識(shí)算法和智能合約編程構(gòu)建的信任關(guān)系的交易活動(dòng)有望將市場(chǎng)交易費(fèi)用降低至趨近于零，這意味著企業(yè)這種制度安排可以不再需要，即企業(yè)將會(huì)消失。從而使得公有鏈作為信任機(jī)器可以實(shí)現(xiàn)個(gè)體與個(gè)體之間的大規(guī)模協(xié)作、自主組織、自主治理，最終形成全新的社會(huì)協(xié)作方式和商業(yè)模式，甚至是生產(chǎn)關(guān)系變革。

技術(shù)安全隱患 亟待解決

在技術(shù)層面，公有鏈仍面臨一些問題：

一是性能無法滿足高頻交易。在區(qū)塊鏈技術(shù)中，每個(gè)人都有一份完整賬本，并且有時(shí)需要追溯每一筆記錄，因此隨著時(shí)間推進(jìn)，交易數(shù)據(jù)超大的時(shí)候，就會(huì)觸及區(qū)塊鏈性能瓶頸，產(chǎn)生交易擁堵。此外，由于區(qū)塊鏈技術(shù)在交易時(shí)有一個(gè)確認(rèn)機(jī)制，實(shí)際交易行為確認(rèn)有一定時(shí)間延遲，如果將目前的區(qū)塊鏈產(chǎn)品用于銀行大規(guī)模交易系統(tǒng)，交易延遲將會(huì)累積爆發(fā)，造成銀行系統(tǒng)癱瘓。

二是技術(shù)尚不成熟，安全隱患較大。區(qū)塊鏈技術(shù)產(chǎn)生時(shí)間尚短，仍面臨較多的安全隱患。在算法安全方面，目前區(qū)塊鏈的算法只是相對(duì)安全，隨著數(shù)學(xué)、密碼學(xué)和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展會(huì)變得越來越脆弱。隨著量子計(jì)算機(jī)等新技術(shù)的發(fā)展，未來非對(duì)稱加密算法具有被破解的可能性，這也是區(qū)塊鏈技術(shù)面臨的潛在安全威脅。在智能合約方面，智能合約是部署在區(qū)塊鏈上且可按照規(guī)則自動(dòng)觸發(fā)執(zhí)行的數(shù)字化協(xié)議，本質(zhì)上是一段程序，存在出錯(cuò)的可能性，甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重安全問題。

三是密鑰管理存在隱患。公有鏈技術(shù)一大特點(diǎn)就是不可逆、不可偽造，但前提是私鑰是安全的。私鑰是用戶生成并保管的，沒有第三方參與。私鑰一旦丟失，便無法對(duì)賬戶的資產(chǎn)做任何操作。在實(shí)際業(yè)務(wù)中，尤其是面對(duì)普通消費(fèi)者的業(yè)務(wù)中，需要將私鑰和消費(fèi)者的社會(huì)身份進(jìn)行綁定，并且由公有鏈系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)方來代替消費(fèi)者保管私鑰。這種情況下，密鑰管理的安全問題對(duì)整個(gè)商業(yè)模式而言，已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的問題。而這個(gè)安全問題并不能通過公有鏈技術(shù)自身來解決，而是需要在公有鏈系統(tǒng)外部解決的。

鑒于此，筆者特提出公有鏈技術(shù)發(fā)展相關(guān)建議，具體如下：

一是集聚產(chǎn)學(xué)研用等多方資源，支持高校和科研院所建設(shè)區(qū)塊鏈創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和研究中心，密切跟蹤國(guó)際公有鏈技術(shù)的發(fā)展前沿動(dòng)向，建設(shè)基礎(chǔ)性的公有鏈技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，加快推進(jìn)非對(duì)稱密碼技術(shù)、共識(shí)算法、分布式計(jì)算與存儲(chǔ)等核心技術(shù)的創(chuàng)新演進(jìn)，降低公有鏈技術(shù)應(yīng)用落地難度，促進(jìn)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

二是加大資金投入力度，支持區(qū)塊鏈、軟件和信息技術(shù)服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的聯(lián)合創(chuàng)新，共同建立公有鏈技術(shù)驗(yàn)證環(huán)境，推動(dòng)公有鏈技術(shù)安全驗(yàn)證工作。

三是鼓勵(lì)第三方研究機(jī)構(gòu)和第三方評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)的建設(shè)，一方面，加大對(duì)公有鏈技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的跟蹤，定期發(fā)布行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，研判發(fā)展趨勢(shì)，明確公有鏈核心技術(shù)的發(fā)展方向，研究制定公有鏈技術(shù)發(fā)展路線圖，定期發(fā)布公有鏈技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用報(bào)告；另一方面形成專業(yè)化的第三方評(píng)價(jià)體系，及時(shí)對(duì)當(dāng)前公有鏈技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行專業(yè)、客觀、公平的評(píng)價(jià)，促進(jìn)區(qū)塊鏈行業(yè)健康有序發(fā)展。

四是支持開源公有鏈項(xiàng)目發(fā)展，引導(dǎo)企業(yè)加大對(duì)全球公有鏈共性基礎(chǔ)技術(shù)資源的整合和利用，支持我國(guó)企業(yè)或組織主導(dǎo)全球公有鏈項(xiàng)目創(chuàng)新發(fā)展。

結(jié)語

公有鏈技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景和巨大的發(fā)展價(jià)值，但現(xiàn)階段仍面臨一些問題，需要全社會(huì)共同努力，建議加強(qiáng)公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，培養(yǎng)核心技術(shù)創(chuàng)新能力，以提高公有鏈技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新能力為目標(biāo)，加強(qiáng)區(qū)塊鏈創(chuàng)新載體建設(shè)，促進(jìn)公有鏈技術(shù)更好的服務(wù)于實(shí)體經(jīng)濟(jì)。