區(qū)塊鏈技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

(云南財(cái)經(jīng)大學(xué)信息學(xué)院 云南 昆明 650221)

一、區(qū)塊鏈的起源

比特幣誕生于2008年美國次貸危機(jī)的末期。在比特幣白皮書，即中本聰(Satoshi Nakamoto)的論文《比特幣：一種P2P電子現(xiàn)金系統(tǒng)》(Bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System)中，詳細(xì)描述了如何創(chuàng)建一套去中心化的電子交易體系。

2015年是國外區(qū)塊鏈的元年，世界許多重大組織，包括高盛、花旗銀行、英國央行、美國央行等機(jī)構(gòu)紛紛在區(qū)塊鏈上投資。大量的投資從15年10月開始便進(jìn)入了區(qū)塊鏈，原因是《華爾街日?qǐng)?bào)》刊登的一篇“區(qū)塊鏈確實(shí)是一個(gè)顛覆性的技術(shù)”的報(bào)道。

2016年1月，英國首席科學(xué)家建議英國政府把區(qū)塊鏈技術(shù)列為英國國家戰(zhàn)略，這是區(qū)塊鏈歷史上一個(gè)重大突破，原因是基于華爾街以及金融機(jī)構(gòu)對(duì)區(qū)塊鏈的評(píng)價(jià)。

2016年可以說是中國區(qū)塊鏈元年，因?yàn)樵?016年區(qū)塊鏈在中國受到極大的重視。首先是1月的時(shí)候，人民銀行宣布要使用數(shù)字貨幣。然后在30日以后，許多中國的組織單位就開始投資區(qū)塊鏈。中國許多大學(xué)也開始研究區(qū)塊鏈技術(shù)，區(qū)塊鏈研究會(huì)和討論班如雨后春筍般大量涌現(xiàn)。

時(shí)至今日，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了相當(dāng)長的時(shí)間發(fā)展，在已有的技術(shù)組合基礎(chǔ)上不斷融入新的技術(shù)，業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)展，產(chǎn)生了區(qū)塊鏈1.0、2.0以及區(qū)塊鏈3.0。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

第一，發(fā)達(dá)國家引領(lǐng)區(qū)塊鏈底層技術(shù)發(fā)展，我國仍有較大提升空間。第二，既有基礎(chǔ)協(xié)議面臨商業(yè)化應(yīng)用挑戰(zhàn)，新協(xié)議區(qū)塊鏈3.0呼之欲出。

第三，區(qū)塊鏈、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)深度融合發(fā)展，共建智慧社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施。

三、區(qū)塊鏈的發(fā)展路徑

電子現(xiàn)金交易的本質(zhì)是貨幣(或類貨幣)資產(chǎn)價(jià)值的轉(zhuǎn)移。從比特幣誕生開始計(jì)算，區(qū)塊鏈技術(shù)已有近10年的發(fā)展歷史。2015年左右開發(fā)上線的公共區(qū)塊鏈平臺(tái)以太坊則將區(qū)塊鏈的應(yīng)用更進(jìn)一步，目前區(qū)塊鏈的發(fā)展方向主要可以分為公有鏈和聯(lián)盟鏈，多種區(qū)塊鏈架構(gòu)的出現(xiàn)也使得鏈與鏈之間的集成、整合成為挑戰(zhàn)，因此互聯(lián)鏈(Interledger)的概念也應(yīng)運(yùn)而生。

區(qū)塊鏈目前在性能、權(quán)限和隱私保護(hù)、鏈間互通等方面仍存在諸多問題，其技術(shù)還處于發(fā)展階段。相關(guān)咨詢和分析報(bào)告顯示，區(qū)塊鏈大規(guī)模商用將在3-5年之后，因此區(qū)塊鏈解決方案仍需要各方進(jìn)行優(yōu)化，以滿足商用需求。

四、什么是區(qū)塊鏈

首先，區(qū)塊鏈包含三個(gè)基本概念：1.區(qū)塊(block)：記錄一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的所有交易和狀態(tài)結(jié)果，是對(duì)當(dāng)前賬本狀態(tài)的一次共識(shí)；2.交易(transaction)：一次對(duì)賬本的操作，導(dǎo)致賬本狀態(tài)的一次改變，如添加一條轉(zhuǎn)賬記錄；3.鏈(chain)：由區(qū)塊按照發(fā)生順序串聯(lián)而成，是整個(gè)賬本狀態(tài)變化的日志記錄。

如果把區(qū)塊鏈作為一個(gè)狀態(tài)機(jī)，則每次交易就是試圖改變一次狀態(tài)，而每次共識(shí)生成的區(qū)塊，就是參與者對(duì)于區(qū)塊中交易導(dǎo)致狀態(tài)改變的結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。

記賬技術(shù)歷史悠久，現(xiàn)代復(fù)式記賬系統(tǒng)(double entry bookkeeping)由意大利數(shù)學(xué)家盧卡·帕西奧利于1494年在《Summa de arithmetica，geometrica，proportioni et proportionalita》一書中最早制制訂。復(fù)式記賬法對(duì)每一筆賬目同時(shí)記錄來源和去向，首次將對(duì)賬驗(yàn)證功能引入記賬過程，提升了記賬過程的可靠性。從這個(gè)角度來看，區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘讉€(gè)自帶對(duì)賬功能的數(shù)字記賬技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

五、區(qū)塊鏈有哪些特點(diǎn)

分布式——源自P2P通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各主體間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息傳輸；

存儲(chǔ)數(shù)據(jù)——源自數(shù)據(jù)庫技術(shù)和硬件存儲(chǔ)計(jì)算能力的發(fā)展，隨著時(shí)間的累積，區(qū)塊鏈的大小也在持續(xù)上升，成熟的硬件存儲(chǔ)計(jì)算能力，使得多主體間同時(shí)大量存儲(chǔ)相同數(shù)據(jù)成為可能；

數(shù)字化合約——源自虛擬機(jī)技術(shù)，將生成的跨主體的數(shù)字化智能合約寫入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)，通過預(yù)設(shè)的觸發(fā)條件，驅(qū)動(dòng)數(shù)字合約的執(zhí)行；

共有數(shù)據(jù)——源自共識(shí)算法，參與區(qū)塊鏈的各個(gè)主體通過約定的決策機(jī)制自動(dòng)達(dá)成共識(shí)，共享同一份可信的數(shù)據(jù)賬本；

防篡改與保護(hù)隱私——源自密碼學(xué)運(yùn)用，通過公鑰私鑰、哈希算法等密碼學(xué)工具，確保各主體身份和共有信息的安全。

六、區(qū)塊鏈適合解決哪些問題

1.物聯(lián)網(wǎng)(IoT)：IoT也是很適合應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的一個(gè)領(lǐng)域，預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)會(huì)有大量應(yīng)用出現(xiàn)，特別是租賃、物流等特定場景，都非常適合區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用場景。2.金融服務(wù)：區(qū)塊鏈帶來的潛在優(yōu)勢(shì)包括降低交易成本、減少跨組織交易風(fēng)險(xiǎn)等。該領(lǐng)域的區(qū)塊鏈應(yīng)用目前最受關(guān)注，全球不少銀行和金融交易機(jī)構(gòu)都是主力推動(dòng)者。部分投資機(jī)構(gòu)也在應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)降低管理成本和管控風(fēng)險(xiǎn)。3.資源共享：以Airbnb為代表的分享經(jīng)濟(jì)公司將歡迎去中心化應(yīng)用，可以降低管理成本。該領(lǐng)域主題相對(duì)集中，設(shè)計(jì)空間大，受到大量的投資關(guān)注。4.其他場景：云存儲(chǔ)，醫(yī)療，通信和社交，投票，預(yù)測，電子游戲等。

七、當(dāng)前區(qū)塊鏈認(rèn)識(shí)上的兩大誤區(qū)

誤區(qū)一——區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N顛覆性的(Disruptive)的新技術(shù)。首先，區(qū)塊鏈不是一向新技術(shù)，而是一個(gè)新的技術(shù)組合。其關(guān)鍵技術(shù)，包括P2P動(dòng)態(tài)組網(wǎng)、基于密碼學(xué)的共享賬本、共識(shí)機(jī)制、智能合約等技術(shù)，都是研究了相當(dāng)長時(shí)間的老技術(shù)了。其次這個(gè)技術(shù)組合雖然有獨(dú)到的創(chuàng)新之處，但并非是顛覆性技術(shù)，是現(xiàn)有技術(shù)的強(qiáng)力補(bǔ)充。最后，這個(gè)技術(shù)組合并未顛覆現(xiàn)有業(yè)務(wù)，而是引入了新的思想，去改造和改善現(xiàn)有業(yè)務(wù)模式，從而為大眾提供更好的、更加快加方便的服務(wù)。

誤區(qū)二——區(qū)塊鏈就是去中心化(Decentralized)的。很多人認(rèn)為Decentralized是區(qū)塊鏈的核心特征，并將其翻譯成“去中心化”。然而，作為軟件系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)一般有三種模式：單中心、多中心、分布式。單詞“Decentralized”只是表明不是單中心模式，可能為多中心或者弱中心，也可能是分布式的。

八、區(qū)塊鏈發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

目前人們已經(jīng)廣泛認(rèn)識(shí)到區(qū)塊鏈巨大的應(yīng)用價(jià)值，但是區(qū)塊鏈的技術(shù)發(fā)展卻還沒有到達(dá)成熟階段，尤其在企業(yè)級(jí)應(yīng)用方面，區(qū)塊鏈的抗抵賴與隱私保護(hù)、交易性能、分布式共識(shí)、安全防護(hù)、擴(kuò)展性、集成和運(yùn)營、數(shù)據(jù)庫和存儲(chǔ)系統(tǒng)都還存在明顯不足。但是我們有理由相信，隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)必然會(huì)在更多的領(lǐng)域中大放異彩。