區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展助力運營商支撐產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

李 董 魏進武

中國聯(lián)通研究院 北京 100176

1 區(qū)塊鏈技術(shù)簡介

1.1 區(qū)塊鏈概念

區(qū)塊鏈的概念首次在2008年末由中本聰(Satoshi Nakamoto)發(fā)表在比特幣論壇中的論文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》提出[1]。論文中區(qū)塊鏈技術(shù)是構(gòu)建比特幣數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與交易信息加密傳輸?shù)幕A技術(shù)，該技術(shù)實現(xiàn)了比特幣的挖礦與交易。

區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎架構(gòu)與計算范式[2]。

1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)的主要特征

區(qū)塊鏈是一個去中心化的分布式賬本，數(shù)據(jù)持續(xù)增長并且排列整齊的記錄。這些存有數(shù)據(jù)的區(qū)塊通過鏈條串聯(lián)起來成為了區(qū)塊鏈。每個區(qū)塊都包含一個時間戳和一個與前一區(qū)塊的鏈接，用于驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區(qū)塊。其主要特征如下。

1)去中心化：由于使用分布式核算和存儲，不存在中心化的硬件或管理機構(gòu)，任意節(jié)點的權(quán)利和義務都是均等的，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個系統(tǒng)中具有維護功能的節(jié)點來共同維護[3]。去中心化網(wǎng)絡模式與中心化網(wǎng)絡模式對比如圖1所示。

圖1 P2P、中心化網(wǎng)絡模式拓撲

2)公開、透明：區(qū)塊鏈系統(tǒng)是開放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有人公開，任何人都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開發(fā)相關(guān)應用，因此整個系統(tǒng)信息高度透明。

3)信息不可篡改：一旦信息經(jīng)過驗證并添加至區(qū)塊鏈，就會永久地存儲起來，除非能夠同時控制住系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點，否則單個節(jié)點上對數(shù)據(jù)庫的修改是無效的，因此區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性高[3]。

1.3 區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)

區(qū)塊鏈提供了在沒有強中心價值交換網(wǎng)絡里面的一種去中心化構(gòu)建信任的解決手段，其技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。由此衍生出區(qū)別于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的諸多新商業(yè)模式，例如跨境支付、供應鏈金融、存證、溯源等場景[4]，這些業(yè)務場景和業(yè)務邏輯跟區(qū)塊鏈技術(shù)有天然高度的匹配性，需要自信任、高效去中心化的跨主體協(xié)作、數(shù)據(jù)的可追溯和不可篡改。區(qū)塊鏈和很多領域均具有很強的結(jié)合可能性，跨境支付、供應鏈金融、溯源防偽、社交娛樂等領域是當下最具代表性也最為明確的落地場景[4-5]。

圖2 區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)

2 區(qū)塊鏈行業(yè)發(fā)展特點分析

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)落地項目特點

區(qū)塊鏈技術(shù)特性匹配業(yè)務痛點。能夠落地的應用多為基于區(qū)塊鏈的不可篡改、智能合約、激勵、工作量證明其中一個或者多個技術(shù)特性去解決業(yè)務的具體痛點[3]，能夠做到多個技術(shù)疊加的更是其中的佼佼者，但如何深刻理解這些技術(shù)特性并可以很好的與業(yè)務進行融合也是目前很多項目遇到的最大困難。

應用多表現(xiàn)為弱中心化。區(qū)塊鏈的去中心化只是手段，其目的在于構(gòu)建信任。在當下，實現(xiàn)真正的去中心化將和業(yè)務效率、已有的商業(yè)架構(gòu)形成強烈的沖突，其實通過弱中心化已經(jīng)可以實現(xiàn)價值網(wǎng)絡中主體與主體之間的信任，并且弱中心化也能使得應用更加貼近企業(yè)的商業(yè)模式，并且讓產(chǎn)品更具易用性[5]。

企業(yè)級應用依賴資源，大眾化應用沿襲傳統(tǒng)產(chǎn)品思維。企業(yè)級落地應用無一例外的均需要基于原有的資源和技術(shù)或者依托于大型企業(yè)的資源，很重要的一個原因是區(qū)塊鏈技術(shù)對現(xiàn)有業(yè)務模式的改造具有較大風險性，并且回報不可預期，需要有實力的企業(yè)愿意幫助承擔風險去做實踐。

大眾化的應用例如社交應用依然需要沿襲傳統(tǒng)產(chǎn)品思維，在使用區(qū)塊鏈技術(shù)開發(fā)的前提下，產(chǎn)品的拉新、留存、促活一樣也不能少，這對于不少初創(chuàng)團隊來說可能更加有利。

2.2 區(qū)塊鏈技術(shù)落地趨勢

趨勢一： 垂直行業(yè)的應用將更多以聯(lián)盟鏈/私有鏈為基礎，市場將出現(xiàn)大量行業(yè)解決方案提供商。目前實際的應用主要集中在數(shù)字貨幣領域，鑒于性能和復雜的商業(yè)場景需求，傳統(tǒng)企業(yè)將更愿意使用聯(lián)盟鏈/私有鏈的方式來降低成本、提高效率[4-5]。這部分也是接下來商業(yè)落地的主要戰(zhàn)場，隨之而來的是大量的行業(yè)解決方案提供商，擁有著強大技術(shù)能力和產(chǎn)業(yè)資源，能將技術(shù)的價值融合到產(chǎn)業(yè)本身的公司將會走到最后。

趨勢二： 未來兩到三年內(nèi)將會出現(xiàn)大規(guī)模消費生活類應用。消費生活類應用在現(xiàn)有商業(yè)環(huán)境下已經(jīng)有很多成熟優(yōu)秀的模式出現(xiàn)，此類應用不一定是完全基于區(qū)塊鏈技術(shù)脫胎而成的嶄新的商業(yè)模式，更多的將是區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合適合區(qū)塊鏈改造的場景，并且由于消費生活類應用對于性能要求都較高[6]，一方面需要底層技術(shù)的發(fā)展來支持，一方面則是需要培育用戶，短期內(nèi)不會形成大爆發(fā)。

趨勢三： 應用發(fā)展催生適合行業(yè)的適配性技術(shù)方案，倒逼底層平臺提高性能。從區(qū)塊鏈1.0到區(qū)塊鏈2.0再到未來的區(qū)塊鏈3.0，區(qū)塊鏈的應用方向呈多元化發(fā)展，不同的應用方向?qū)τ诩夹g(shù)的要求維度也各有不同，這將催生出與各行業(yè)適配的底層平臺。

2.3 標準化組織積極推進區(qū)塊鏈標準化工作

2016年以來，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)和應用發(fā)展，區(qū)塊鏈標準化工作已經(jīng)引起了國內(nèi)外標準化組織的廣泛關(guān)注和重視。國內(nèi)外標準化組織紛紛研究或啟動區(qū)塊鏈標準化的相關(guān)工作。

國際標準化組織(ISO)：ISO將區(qū)塊鏈看作是一種顛覆性技術(shù)，能夠使國家之間便利地共享政府與商業(yè)、商業(yè)與商業(yè)之間的金融、法律等信息。2016年ISO成立了專注于區(qū)塊鏈領域的技術(shù)委員會，ISO/TC307《區(qū)塊鏈及電子化的分布式賬本技術(shù)》，初步提出了區(qū)塊鏈標準化的重點方向，如可信和互操作、隱私和安全、身份認證等。截至目前，ISO/TC307已有16個參與國，17個觀察國。除此之外，ISO/IEC JTC1等組織也對區(qū)塊鏈標準化及其重點方向提出了建議。

國際電信聯(lián)盟(ITU)：2017年3月，中國聯(lián)通聯(lián)合眾多公司和研究機構(gòu)在ITU-T SG20成立了全球首個物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈(Blockchain of Things，BOT)標準項目，定義了去中心化的可信物聯(lián)網(wǎng)服務平臺框架；2017年10月， ITU-T SG16分布式賬本焦點組(FG DLT)啟動F.DLS(分布式賬本服務需求)標準研究。我國產(chǎn)業(yè)界聯(lián)合提交了“可信區(qū)塊鏈：一個分布式賬本技術(shù)評估框架(Trusted Blockchain: an assessment framework for distributed ledger technologies)”的技術(shù)提案。

中國通信標準化協(xié)會(CCSA)：由中國聯(lián)通在CCSA TC10發(fā)起的物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈工作組，計劃研究物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈的標準。目前已經(jīng)提交了包括《基于區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換與共享技術(shù)分析》(討論稿)等在內(nèi)的多項提案。中國信通院在CCSA TC1完成區(qū)塊鏈行業(yè)標準立項，包括可信區(qū)塊鏈的標準預測試、建立區(qū)塊鏈開放實驗室和測試平臺，推進區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)的交叉創(chuàng)新。

3 區(qū)塊鏈對電信運營商創(chuàng)新業(yè)務的影響分析

3.1 可能受區(qū)塊鏈技術(shù)影響的電信運營商的創(chuàng)新業(yè)務

區(qū)塊鏈解決方案可以幫助電信行業(yè)降低成本，使其數(shù)字服務更具競爭力。開始過渡到基于IP和虛擬化網(wǎng)絡的運營商應考慮基于區(qū)塊鏈解決方案的潛力分析可以促進其系統(tǒng)的整合，并使內(nèi)部以及面向客戶的流程更具成本效益。區(qū)塊鏈會對電信運營商的內(nèi)部流程及數(shù)字增值服務產(chǎn)生影響，包括智能合同、計費、eSIM配置、號碼可移植性數(shù)據(jù)庫和移動支付貨幣等。

3.2 區(qū)塊鏈對電信運營商創(chuàng)新業(yè)務的影響

區(qū)塊鏈技術(shù)和應用的發(fā)展需要云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等運營商創(chuàng)新業(yè)務技術(shù)作為基礎設施支撐，同時區(qū)塊鏈技術(shù)和應用發(fā)展對推動運營商創(chuàng)新業(yè)務發(fā)展具有重要的促進作用。區(qū)塊鏈對電信運營商創(chuàng)新業(yè)務有如下的影響。

云計算：云計算服務具有資源彈性伸縮、快速調(diào)整、低成本、高可靠性的特質(zhì)，能夠幫助中小企業(yè)快速低成本地進行區(qū)塊鏈開發(fā)部署。區(qū)塊鏈的發(fā)展出現(xiàn)了大量重構(gòu)不同業(yè)務領域基礎技術(shù)架構(gòu)的需求。兩項技術(shù)融合，將加速區(qū)塊鏈技術(shù)成熟，推動區(qū)塊鏈向更多領域拓展。區(qū)塊鏈的發(fā)展重構(gòu)云計算基礎技術(shù)架構(gòu)的需求，云計算+區(qū)塊鏈降低了區(qū)塊鏈的開發(fā)門檻，運營商因此進入了區(qū)塊鏈技術(shù)服務供應商的領域。

物聯(lián)網(wǎng)：物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)基礎上延伸和擴展的網(wǎng)絡，實現(xiàn)信息交換和通信，同樣能滿足區(qū)塊鏈系統(tǒng)的部署和運營要求[7]。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡是典型的P2P網(wǎng)絡，具有分布式異構(gòu)特征，而物聯(lián)網(wǎng)天然具備分布式特征，網(wǎng)中的每一個設備都能管理自己在交互作用中的角色、行為和規(guī)則。區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)分布式特征相符，對建立區(qū)塊鏈系統(tǒng)的共識機制具有重要的支持作用。

大數(shù)據(jù)：區(qū)塊鏈提供的是賬本的完整性，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的能力較弱。不同業(yè)務場景區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)融合進一步擴大了數(shù)據(jù)規(guī)模和豐富性[8]；大數(shù)據(jù)具備海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)和靈活高效的分析技術(shù)，極大提升區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的價值和使用空間；區(qū)塊鏈可以解放更多數(shù)據(jù)，推進數(shù)據(jù)的海量增長；區(qū)塊鏈使得數(shù)據(jù)從采集、交易、流通，以及計算分析的記錄都留存在區(qū)塊鏈上，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，也保證了數(shù)據(jù)分析結(jié)果的正確性和數(shù)據(jù)挖掘的效果；區(qū)塊鏈能夠進一步規(guī)范數(shù)據(jù)的使用，精細化授權(quán)范圍。脫敏后的數(shù)據(jù)交易流通，則有利于突破信息孤島，建立數(shù)據(jù)橫向流通機制，并基于區(qū)塊鏈的價值轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡，逐步推動形成數(shù)據(jù)交易場景。

人工智能：基于區(qū)塊鏈的人工智能網(wǎng)絡可以設定一致、有效的設備注冊、授權(quán)及完善的生命周期管理機制，有利于提高人工智能設備的用戶體驗及安全性。人工智能設備通過區(qū)塊鏈實現(xiàn)互聯(lián)、互通，則有可能帶來一種新型的經(jīng)濟模式；區(qū)塊鏈基礎協(xié)議可在人類組織與人工智能、人工智能與人工智能之間進行信息的交互過程中不斷積累學習經(jīng)驗，從而實現(xiàn)人工智能程度的進一步提升[7]。

下一代網(wǎng)絡：對于區(qū)塊鏈而言，區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)可以達到極速同步[8]，從而減少了不一致數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，提高了共識算法的效率。 下一代移動通訊網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù)的結(jié)合，將形成全新的應用場景。

4 運營商區(qū)塊鏈布局

各國電信運營商在區(qū)塊鏈領域均積極展開布局，期待在新一輪的技術(shù)革命浪潮中抓住戰(zhàn)略機遇，從而掌握區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的主動權(quán)。國外電信運營商布局區(qū)塊鏈技術(shù)主要有三種方式，分別為直接投資、聯(lián)盟合作和自主研究三種方式。

4.1 資本先行，萌芽階段占先機

Verizon Ventures投資了Filament。Filament是一個使用比特幣區(qū)塊鏈去中心化的物聯(lián)網(wǎng)軟件堆棧，能夠使公共分類總賬上的設備持有獨特身份。通過創(chuàng)建一個智能設備目錄，F(xiàn)ilament的物聯(lián)網(wǎng)設備可以進行安全溝通、執(zhí)行智能合同以及發(fā)送小額交易。

法國運營商Orange推出了ChainForce計劃，旨在鼓勵成立的公司和初創(chuàng)企業(yè)探索新的區(qū)塊鏈技術(shù)和用例。Orange Digital Ventures還投資了美國的區(qū)塊鏈項目，該項目將在金融業(yè)和其他交易服務領域開發(fā)企業(yè)級塊鏈解決方案。

4.2 合作共贏，多方鋪路搶場景

阿聯(lián)酋運營商Du公司宣布了一項在阿聯(lián)酋安全傳輸電子健康檔案(EHR)的試點計劃。計劃通過與全球塊鏈理事會(Global Blockchain Council)的合作，通過基于塊式的解決方案來實現(xiàn)；Sprint Corporation與軟銀Softbank合作研究區(qū)塊鏈應用；NTT數(shù)據(jù)和NTT DoCoMo風險投資公司形成區(qū)塊鏈研究計劃。

4.3 自主研究、知識產(chǎn)權(quán)布局齊頭并進

目前，各國電信運營商主要開始探索基于區(qū)塊鏈的電信運營商解決方案?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的解決方案使得運營商在數(shù)字化服務方向形成強有力的競爭力，并通過“以點帶面”的方式幫助降低生產(chǎn)成本。同時，隨著全球運營商逐步從傳統(tǒng)的IDC向基于IP和虛擬化網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵節(jié)點，區(qū)塊鏈技術(shù)潛力更是得到了廣泛的關(guān)注，如何利用區(qū)塊鏈技術(shù)在促進內(nèi)部系統(tǒng)整合、業(yè)務拓展等方面發(fā)揮重要的作用，使內(nèi)部及面向客戶的流程更具有成本效益。國外運營商通過自主研究，申請區(qū)塊鏈的相關(guān)專利，例如，AT&T申請使用區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)建家庭用戶服務器專利；Verizon Communications申請管理密碼的區(qū)塊鏈專利；British Telecommunications提交了減輕區(qū)塊鏈攻擊的專利申請。

5 結(jié)束語

區(qū)塊鏈技術(shù)迅速走紅，其去中心化、去信任化的技術(shù)機制在全球市場上受到廣泛關(guān)注。多國央行、交易所、國際投行及IT巨頭紛紛涌入，針對區(qū)塊鏈的投資和探索項目呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。區(qū)塊鏈因此成為繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一個在全球范圍內(nèi)被熱烈追捧的對象。區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字貨幣、金融資產(chǎn)交易、資金清算、智能協(xié)議、知識產(chǎn)權(quán)、物聯(lián)網(wǎng)等領域存在著較大的應用潛力。

區(qū)塊鏈底層技術(shù)發(fā)展迅速，應用層砥礪前行。區(qū)塊鏈本身是一個技術(shù)驅(qū)動的行業(yè)，目前底層平臺的開發(fā)不夠豐富，項目方向的正確性也無法驗證。大眾的關(guān)注、資金的流入會促使底層平臺的開發(fā)。盡管基礎設施不完善，但是區(qū)塊鏈應用層與產(chǎn)業(yè)結(jié)合呈現(xiàn)發(fā)展趨勢，為之后大規(guī)模化商業(yè)應用奠定基礎，也促進適應行業(yè)的區(qū)塊鏈應用發(fā)展。但區(qū)塊鏈底層平臺欠缺、性能不完善、兼容性不足等導致區(qū)塊鏈應用層發(fā)展仍然屬于早期?；A設施不完善、產(chǎn)品標準不規(guī)范、人為阻力等多因素制約應用落地[5]。絕大部分與區(qū)塊鏈結(jié)合的商業(yè)場景仍然處于探索期，金融領域天然適配區(qū)塊鏈的特性使得支付清算已經(jīng)率先進入高速發(fā)展期，而社交、溯源等還處于市場啟動期，伴隨底層平臺的快速發(fā)展，大量的垂直行業(yè)應用將會快速度過低谷，迎來高速發(fā)展。

區(qū)塊鏈技術(shù)的廣泛應用，將加速“數(shù)字化信用社會”的到來。國外電信運營商已經(jīng)開始關(guān)注并布局區(qū)塊鏈技術(shù)。國內(nèi)運營商也考慮將區(qū)塊鏈納入發(fā)展戰(zhàn)略，積極參與全球競爭。區(qū)塊鏈技術(shù)可以與運營商在云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等方向的業(yè)務結(jié)合，推動電信運營商創(chuàng)新業(yè)務的發(fā)展。區(qū)塊鏈會對電信運營商的內(nèi)部流程(OSS/BSS)及數(shù)字增值服務產(chǎn)生影響，包括智能合同、計費、移動支付等。電信運營商應集聚產(chǎn)學研用等多方資源，密切跟蹤國際產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿動向，共同推進區(qū)塊鏈相關(guān)理論研究、技術(shù)研發(fā)、應用推廣等工作，力爭在新一輪的產(chǎn)業(yè)競爭中取得先機。

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