區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展研究

陳毅洋

[摘 要] 隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的興起，以該技術(shù)為核心的應(yīng)用范圍從起初的金融領(lǐng)域拓展到現(xiàn)在電子政務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療健康、能源、數(shù)字身份、版權(quán)保護(hù)等非金融領(lǐng)域。這預(yù)示著以區(qū)塊鏈技術(shù)為依托的應(yīng)用逐漸向非金融領(lǐng)域滲透。文章針對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的典型技術(shù)特點(diǎn)，重點(diǎn)分析區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，并展望了該技術(shù)在非金融領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢(shì)。

[關(guān)鍵詞] 區(qū)塊鏈；非金融領(lǐng)域；電子政務(wù)；物聯(lián)網(wǎng)；版權(quán)保護(hù)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 07. 065

[中圖分類號(hào)] TP311 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2019）07- 0159- 02

1 引 言

2008年10月，中本聰基于區(qū)塊鏈的理論提出了比特幣的概念[1]，區(qū)塊鏈技術(shù)起步于比特幣，從比特幣到以太坊，區(qū)塊鏈技術(shù)在金融行業(yè)起步并且不斷發(fā)展前進(jìn)，目前在金融領(lǐng)域主要應(yīng)用有票據(jù)[2]、股權(quán)交易等方面，在電子政務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)[3]等非金融領(lǐng)域的嘗試和探索也取得了一定的成果。本文試圖從區(qū)塊鏈的技術(shù)特點(diǎn)談起，聚焦于區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用，主要涉及其在電子政務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療健康、能源、數(shù)字身份、版權(quán)保護(hù)等6個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，最后簡(jiǎn)述了區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢(shì)。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)特點(diǎn)

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展研究，需從其本身的特點(diǎn)進(jìn)行分析。通過分析區(qū)塊鏈的工作原理，從而能更好地理解其在應(yīng)用方面的價(jià)值和意義。通過了解區(qū)塊鏈的技術(shù)特點(diǎn)，從而會(huì)更好地理解其應(yīng)用廣泛的必然性和優(yōu)越性。

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)的基本原理

為方便闡述和理解區(qū)塊鏈技術(shù)的基本原理，筆者引入客戶端和服務(wù)端的概念。事務(wù)所涉及的主體稱為客戶端，區(qū)塊鏈中提供區(qū)塊鏈化操作服務(wù)的主體稱為服務(wù)端，以比特幣系統(tǒng)舉例，假設(shè)Alice向Bob轉(zhuǎn)賬，則客戶端為交易的雙方即Alice和Bob，服務(wù)端為進(jìn)行挖礦的礦工。首先，事務(wù)發(fā)生，則將相關(guān)數(shù)據(jù)信息打包存儲(chǔ)到區(qū)塊中；之后，客戶端將該區(qū)塊廣播到整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中；然后，服務(wù)端對(duì)區(qū)塊鏈進(jìn)行驗(yàn)證，如果驗(yàn)證失敗以則反饋給客戶端事務(wù)未完成，如果驗(yàn)證成功則記載到區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，并由服務(wù)器中的單獨(dú)個(gè)體將該新區(qū)塊附加到現(xiàn)有的區(qū)塊鏈中；最后，事務(wù)被記載到區(qū)塊鏈中。

2.2 典型特點(diǎn)

2.2.1 分布式

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中對(duì)事務(wù)處理可以在任意兩個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)（P2P）之間進(jìn)行，而不需要中央機(jī)構(gòu)的身份驗(yàn)證。分布式區(qū)塊鏈的基本特征是區(qū)塊鏈系統(tǒng)不需要依賴集中的節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)可以在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行記錄、存儲(chǔ)和更新。通過這種分布式賬本的記錄，也方便各節(jié)點(diǎn)用戶對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的掌握，實(shí)現(xiàn)共享的功能。所以，區(qū)塊鏈的顯著特點(diǎn)就是它本身是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)共享的分布式數(shù)據(jù)庫。

2.2.2 隱私性

區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合了現(xiàn)代密碼學(xué)，每個(gè)用戶利用非對(duì)稱加密算法生成自己地址，利用該地址可以與區(qū)塊鏈系統(tǒng)進(jìn)行交互，數(shù)據(jù)發(fā)送方只需要提供數(shù)據(jù)接收方的區(qū)塊鏈地址就可以完成數(shù)據(jù)的傳輸，從而為區(qū)塊鏈系統(tǒng)上數(shù)據(jù)的隱私性提供了保證。保密區(qū)塊鏈技術(shù)解決了各節(jié)點(diǎn)之間的信任問題，所以數(shù)據(jù)傳輸甚至交易都可以是匿名的。

2.2.3 可追溯性

區(qū)塊鏈的可追溯性主要是由于區(qū)塊鏈技術(shù)引入了時(shí)間的維度，區(qū)塊鏈上的每個(gè)事務(wù)生成區(qū)塊時(shí)都需要經(jīng)過驗(yàn)證并加蓋時(shí)間戳進(jìn)行記錄，因此用戶可以通過訪問分布式網(wǎng)絡(luò)中的任何節(jié)點(diǎn)輕松地驗(yàn)證和跟蹤之前的所有日志記錄。以比特幣區(qū)塊鏈為例，每筆交易都可以追溯到以前的任何一筆交易。加蓋了時(shí)間戳的數(shù)據(jù)信息方便用戶進(jìn)行信息的查詢，提高了存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)的可追溯性和透明性。

2.2.4 不可篡改性

區(qū)塊鏈的不可篡改性主要是由于區(qū)塊鏈技術(shù)的共識(shí)機(jī)制為其提供了保障。區(qū)塊一旦經(jīng)過驗(yàn)證被記入到區(qū)塊鏈中，任何人都不可能對(duì)其進(jìn)行修改，除非能夠同時(shí)控制住系統(tǒng)中至少51%的節(jié)點(diǎn)，否則單個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改是無效的，然而要篡改區(qū)塊鏈系統(tǒng)中至少51%的分布式節(jié)點(diǎn)上的信息，這種操作幾乎是不可能的。因此區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性極高。

3 區(qū)塊鏈在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

工信部在2018年5月20日發(fā)布的《2018年區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)白皮書》中介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用包括商品溯源、版權(quán)保護(hù)及交易、數(shù)字身份、物聯(lián)網(wǎng)、公益、電子政務(wù)、醫(yī)療等13個(gè)領(lǐng)域。下面重點(diǎn)介紹6個(gè)主流的應(yīng)用。

3.1 電子政務(wù)

區(qū)塊鏈技術(shù)在電子政務(wù)領(lǐng)域主要運(yùn)用到電子投票、結(jié)婚登記、土地注冊(cè)、稅務(wù)登記等方面。其中電子投票是電子政務(wù)領(lǐng)域典型的應(yīng)用之一。其過程如下：參加選舉的人可以在網(wǎng)上注冊(cè)，并獲得獨(dú)特的電子投票。個(gè)人的選票可以記錄在區(qū)塊鏈中，每個(gè)選民都可以在區(qū)塊鏈平臺(tái)上檢查個(gè)人選票的狀態(tài)，從而可以快速和安全的核查選票的結(jié)果。由于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用，使電子投票更加透明，有助于建立透明的投票制度，促進(jìn)公平選舉和電子政務(wù)的發(fā)展。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)

區(qū)塊鏈技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)分散的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。在物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)中，區(qū)塊鏈可以用來存儲(chǔ)設(shè)備之間的通信信息，這樣區(qū)塊鏈相當(dāng)于一個(gè)總賬本，記錄了在分散的物聯(lián)網(wǎng)體系中各個(gè)智能設(shè)備之間交換的所有消息的可信記錄，從而在各參與方和設(shè)備之間建立了信任，并降低被篡改的風(fēng)險(xiǎn)和可能。它還可以消除與中間商有關(guān)的間接費(fèi)用，從而減少產(chǎn)生的成本。此外，它還有助于加快交易的速度，縮短交易的時(shí)間。.

3.3 醫(yī)療健康

利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以提供更好的醫(yī)療健康服務(wù)。第一，因?yàn)閰^(qū)塊鏈可以很好地保存病人的健康記錄，提供一份很可靠的病人檔案。第二，提高了醫(yī)療服務(wù)和相關(guān)成本費(fèi)用的透明性。因?yàn)閰^(qū)塊鏈系統(tǒng)提供對(duì)患者健康記錄的訪問，方便專家了解病人的病史，從而有助于獲得臨床和財(cái)政方面的援助。第三，區(qū)塊鏈有助于健康研究。在病人授權(quán)的情況下，通過區(qū)塊鏈可以訪問健康研究需要的病人的病例記錄作為研究數(shù)據(jù)，從而推動(dòng)健康研究。區(qū)塊鏈的安全性、可驗(yàn)證性和低成本使其成為共享醫(yī)療記錄的合適選擇。

3.4 能源

區(qū)塊鏈技術(shù)在能源領(lǐng)域發(fā)展是區(qū)塊鏈技術(shù)的一大主要應(yīng)用。利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以在消費(fèi)者和生產(chǎn)者之間構(gòu)建一個(gè)透明的分布式能源交易平臺(tái)。在該能源交易平臺(tái)上，能源銷售商之間可以匿名進(jìn)行價(jià)格的商定，用戶可以在該平臺(tái)上與銷售者安全地進(jìn)行交易?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建的能源網(wǎng)絡(luò)可以在沒有第三方干預(yù)下，實(shí)現(xiàn)能源的測(cè)量、繳費(fèi)等活動(dòng)，并且整個(gè)過程是智能化的并且可信的，從而有助于能源領(lǐng)域的發(fā)展，例如智能電網(wǎng)等。

3.5 數(shù)字身份

區(qū)塊鏈技術(shù)有助于促進(jìn)數(shù)字身份的管理。利用區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式網(wǎng)絡(luò)、不可篡改的特點(diǎn)，為數(shù)字身份管理提供了重要的支撐。目前荷蘭、愛沙尼亞、瑞士等國(guó)率先進(jìn)行了區(qū)塊鏈和身份管理的嘗試。數(shù)字身份可以在區(qū)塊鏈平臺(tái)上被唯一認(rèn)證且不可篡改，為用戶解決了多個(gè)賬號(hào)密碼的記憶、多平臺(tái)的認(rèn)證等一系列問題。目前，基于區(qū)塊鏈和生物識(shí)別的多因素身份認(rèn)證系統(tǒng)，可以在移動(dòng)端無需用戶名和密碼的情況下進(jìn)行準(zhǔn)確安全的用戶身份識(shí)別。

3.6 版權(quán)保護(hù)

區(qū)塊鏈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)版權(quán)的保護(hù)。利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以在區(qū)塊中存儲(chǔ)作者的身份憑證、版權(quán)使用、版權(quán)交易等所有環(huán)節(jié)的信息，記錄在區(qū)塊中的信息方便追溯版權(quán)的全過程，只要被記錄到區(qū)塊中的版權(quán)信息都是不可逆而且不可篡改的。區(qū)塊鏈去中心化特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)分布式節(jié)點(diǎn)的用戶了解版權(quán)的全部使用和交易過程。利用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建一個(gè)安全的版權(quán)保護(hù)平臺(tái)，記錄每個(gè)版權(quán)的使用過程，維護(hù)版權(quán)所有者的權(quán)益。

綜上，通過對(duì)區(qū)塊鏈在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用研究分析，可見區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用確實(shí)很廣泛而且很多應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

4 區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域應(yīng)用的未來趨勢(shì)

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)從金融領(lǐng)域到非金融領(lǐng)域的滲透，區(qū)塊鏈技術(shù)不斷發(fā)揮自己本身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。通過以上對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用，下面分析區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢(shì)。首先，區(qū)塊鏈技術(shù)將改變社會(huì)生產(chǎn)關(guān)系。由于區(qū)塊鏈在非金融領(lǐng)域的不斷滲透擴(kuò)大，未來智能家居、智能城市、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的興起和發(fā)展將改變現(xiàn)有的生產(chǎn)關(guān)系，而生產(chǎn)關(guān)系的轉(zhuǎn)變是由生產(chǎn)力進(jìn)步推動(dòng)的，區(qū)塊鏈技術(shù)作為有望推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展的技術(shù)，對(duì)于生產(chǎn)關(guān)系的革新具有重要作用。其次，區(qū)塊鏈技術(shù)將與大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等其他技術(shù)融合，從而優(yōu)化其在非金融領(lǐng)域應(yīng)用前景。未來各領(lǐng)域會(huì)形成類似于區(qū)塊的生態(tài)體系，所有的領(lǐng)域共同構(gòu)成一個(gè)區(qū)塊化的生態(tài)圈，在這樣的背景下，為促進(jìn)行業(yè)間的透明化、智能化，需要將大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等技術(shù)深度融合，方便數(shù)據(jù)的分析和智能交互等業(yè)務(wù)工作。因此，未來區(qū)塊鏈在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用并不是單一的技術(shù)運(yùn)用，很有可能是在多種技術(shù)融合的情況下，在技術(shù)和市場(chǎng)的交叉點(diǎn)中創(chuàng)造價(jià)值的。

5 總 結(jié)

本文重點(diǎn)對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，首先介紹區(qū)塊鏈的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)，然后分析比較了區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域應(yīng)用，最后介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域應(yīng)用的未來趨勢(shì)。

總之，區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)于解決當(dāng)前非金融領(lǐng)域中的問題極具吸引力，使得區(qū)塊鏈技術(shù)擺脫了金融領(lǐng)域的局限，在非金融領(lǐng)域有所突破。目前許多創(chuàng)業(yè)公司都在進(jìn)行嘗試和探索區(qū)塊鏈技術(shù)在非金融領(lǐng)域中新的商業(yè)模式。在區(qū)塊鏈這股浪潮中，伴隨著各種隨機(jī)因素的影響，區(qū)塊鏈技術(shù)將在風(fēng)險(xiǎn)中緩慢進(jìn)步，而對(duì)于創(chuàng)業(yè)公司成功與否，需要時(shí)間的實(shí)踐證明。

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