從線上到鏈上

程曦

【摘? 要】在“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃的大背景下，為響應(yīng)國(guó)家提出的“大力發(fā)展區(qū)塊鏈技術(shù)”任務(wù)，區(qū)塊鏈技術(shù)已在各個(gè)方面開(kāi)展了應(yīng)用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)也由以前的線上信息互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)向區(qū)塊鏈上的價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)。本文分析當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀及模式， 并針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的具體服務(wù)分析了區(qū)塊鏈在物流、金融、管理、生產(chǎn)與研發(fā)中的作用與優(yōu)勢(shì)?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢(shì)， 提出了依托于區(qū)塊鏈技術(shù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展思路， 有助于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);供應(yīng)鏈;價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)

引言

自工業(yè)和信息化部于2016年10月發(fā)布《中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)白皮書(shū)（2016）》以來(lái)，2016年12月，區(qū)塊鏈?zhǔn)状伪挥米鲬?zhàn)略前沿技術(shù)和顛覆性技術(shù)，被納入自國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家“十三五”信息化規(guī)劃綱要》以來(lái)，區(qū)塊鏈?zhǔn)艿搅酥袊?guó)政府的越來(lái)越多的關(guān)注和重視，地方政府也開(kāi)始全面部署區(qū)塊鏈創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用推廣。具有分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，去中心化共識(shí)，不篡改，可追溯的特點(diǎn)，是解決行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的有力手段，利用區(qū)塊鏈技術(shù)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上的企業(yè)提供新服務(wù)成為趨勢(shì)，從區(qū)塊鏈技術(shù)開(kāi)始，本文旨在探討其在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中的具體應(yīng)用模式以及促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的途徑。

1.區(qū)塊鏈及要點(diǎn)簡(jiǎn)述

1.1區(qū)塊鏈概念

在中本聰（Satoshi Nakamoto）的比特幣白皮書(shū)中較早出現(xiàn)了區(qū)塊鏈的概念，但它并不是以區(qū)塊鏈的形式出現(xiàn)，而是以工作量證明鏈的形式陳述的。從應(yīng)用的角度看，區(qū)塊鏈就是一種去中心化的賬本和數(shù)據(jù)庫(kù)，具有去中心化、不可篡改性、時(shí)間戳、可追溯性、共識(shí)機(jī)制、公開(kāi)透明等特點(diǎn)，能極大地解決信息不對(duì)稱問(wèn)題。

1.2區(qū)塊鏈核心技術(shù)

區(qū)塊鏈?zhǔn)蔷C合了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，Internet技術(shù)和現(xiàn)代密碼技術(shù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，它集成了分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，共識(shí)機(jī)制，加密算法等技術(shù)，它的核心仍然是技術(shù)層面，涉及廣泛的方面。

（1）分布式賬本。交易記帳由分布在不同位置的多個(gè)節(jié)點(diǎn)完成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)記錄一個(gè)完整的帳戶，可以參與對(duì)交易合法性的監(jiān)督。

（2）非對(duì)稱加密和授權(quán)。在區(qū)塊鏈上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)具有公開(kāi)透明性，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能獲取，但同時(shí)有公鑰和私鑰的存在，確保數(shù)據(jù)和隱私安全，賬戶身份信息只有授權(quán)后才能訪問(wèn)。

（3）共識(shí)機(jī)制。區(qū)塊鏈上的大部分節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識(shí)后才能組成新的區(qū)塊，將共識(shí)的數(shù)據(jù)傳遞并記錄，有效的防止篡改。

（4）智能合約。當(dāng)區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)達(dá)到一定條件，自動(dòng)執(zhí)行預(yù)設(shè)的規(guī)則的程序

1.3區(qū)塊鏈技術(shù)的價(jià)值

（1）分布式結(jié)構(gòu)可以去除中心化帶來(lái)的管理成本高、流程復(fù)雜、信任成本高等問(wèn)題，給予每個(gè)節(jié)點(diǎn)平等的地位。

（2）時(shí)間戳的不可篡改性為信息防偽和數(shù)據(jù)跟蹤提供創(chuàng)新的解決途徑。區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)按時(shí)間順序形成就會(huì)被打上時(shí)間戳不可篡改形成穩(wěn)定的數(shù)據(jù)鏈，一旦數(shù)據(jù)鏈形成其中的數(shù)據(jù)就無(wú)法被偽造，同時(shí)也可以通過(guò)時(shí)間戳特性來(lái)追根溯源。

（3）傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)高度中心化，集中管理的同時(shí)也帶來(lái)一些弊端。設(shè)備易損壞帶來(lái)的數(shù)據(jù)丟失，集中的權(quán)限帶來(lái)數(shù)據(jù)篡改的風(fēng)險(xiǎn)。區(qū)塊鏈上的安全信任機(jī)制可以破解這些難題，鏈上每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存有數(shù)據(jù)備份，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的丟失對(duì)整個(gè)區(qū)塊鏈影響微乎其微。

（4）豐富的可編程功能能打造適配多種環(huán)境多種市場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用場(chǎng)景，規(guī)范現(xiàn)有的市場(chǎng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)更廣的用途。

2.區(qū)塊鏈賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)機(jī)理

2.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)模式

隨著Internet +的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從離線集群模型逐漸發(fā)展成為基于Internet平臺(tái)的虛擬產(chǎn)業(yè)集群模型。人工智能，物聯(lián)網(wǎng)，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了各個(gè)行業(yè)的互連。實(shí)現(xiàn)全面的互聯(lián)網(wǎng)，形成共生，共創(chuàng)，雙贏的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要以生產(chǎn)者為用戶，其目的是促進(jìn)生產(chǎn)和資源分配以及交易效率，并實(shí)現(xiàn)成本降低，服務(wù)改善和工業(yè)價(jià)值增值。它的核心在于開(kāi)放信息流，集成研發(fā)服務(wù)，生產(chǎn)服務(wù)，物流服務(wù)，金融服務(wù)，管理服務(wù)和IT服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)基于供應(yīng)鏈的商品供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和基于服務(wù)的互連，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程，物流，資金流和信息流的整合。

2.2區(qū)塊鏈在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中具體應(yīng)用

（1）區(qū)塊鏈在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)物流服務(wù)的應(yīng)用。區(qū)塊鏈和物流服務(wù)具有耦合關(guān)系，基于去中心化的管理方式使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的主體享有平等的權(quán)利來(lái)存儲(chǔ)和交換信息。同時(shí)去分布式節(jié)點(diǎn)的信任機(jī)制能大大降低主體之間交易產(chǎn)生的信任成本。智能合約技術(shù)更是提升了信息傳遞及交易的智能性及自動(dòng)化，降低惡意操控的可能。可以看出，區(qū)塊鏈和物流服務(wù)受到主體耦合，交易機(jī)制耦合和智能合約耦合的影響。

區(qū)塊鏈可以增強(qiáng)物流安全性，實(shí)現(xiàn)安全分配和可追溯性以及防偽。通過(guò)非對(duì)稱加密特性，使用公鑰加密用私鑰解密可以保證分發(fā)過(guò)程的信息安全，確保信息不回泄露以及被他人破解;同時(shí)結(jié)合數(shù)字簽名特性可以保護(hù)客戶的隱私，使客戶無(wú)需提供太多身份信息便能實(shí)現(xiàn)物流的接收。同時(shí)通過(guò)時(shí)間戳特性在增強(qiáng)安全性的同時(shí)能有效解決溯源問(wèn)題。

（2）區(qū)塊鏈在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)金融服務(wù)上的應(yīng)用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的金融服務(wù)主要是圍繞供應(yīng)鏈的供應(yīng)鏈金融服務(wù)。金融機(jī)構(gòu)已經(jīng)建立了以核心企業(yè)為依托的信用融資金融體系，依靠核心企業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上的真實(shí)交易，實(shí)現(xiàn)了低風(fēng)險(xiǎn)，高靈活性。但是，由于其自身的局限性，出現(xiàn)了無(wú)法適應(yīng)金融發(fā)展的趨勢(shì)。

區(qū)塊鏈技術(shù)可以建立透明的融資賬戶，消除信息不對(duì)稱的問(wèn)題。制造商，供應(yīng)商，分銷(xiāo)商，零售商和其他主體構(gòu)成了完整的工業(yè)鏈，但是每條工業(yè)鏈及主體的信息相對(duì)分散，僅存在于各自的系統(tǒng)中，存在一定的信息壁壘，無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息的自由交換。孤島效應(yīng)的存在使得各主體之間的溝通成本及難度大大增加，進(jìn)一步降低了供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率。同時(shí)，由于一些企業(yè)在工業(yè)鏈上占有主導(dǎo)地位，享有較高的話語(yǔ)權(quán)，容易利用核心地位優(yōu)勢(shì)壓榨其他企業(yè)。起爭(zhēng)端和糾紛時(shí)，責(zé)任難以溯源。因此，有必要建立更透明的運(yùn)作機(jī)制或有效的信息交換機(jī)制，以確保工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)金融服務(wù)有效運(yùn)作。在區(qū)塊鏈中的所有工業(yè)鏈上企業(yè)的交易數(shù)據(jù)將保存到區(qū)塊鏈上每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)所有記錄都能公開(kāi)查找和溯源。同時(shí)時(shí)間戳技術(shù)能按順序記錄數(shù)據(jù)，使得每個(gè)數(shù)據(jù)都難以篡改，降低相關(guān)部門(mén)的監(jiān)管成本，提升整個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的效率。

區(qū)塊鏈技術(shù)可以通過(guò)智能合約功能實(shí)現(xiàn)流程的自動(dòng)化，節(jié)省大量的人力物力及實(shí)踐。當(dāng)前，庫(kù)存和預(yù)付款融資是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)金融的主要業(yè)務(wù)模式。這些業(yè)務(wù)往往要耗費(fèi)大量的人力物力及時(shí)間來(lái)核算抵押物的價(jià)值及時(shí)間，造成勞動(dòng)成本的劇增。隨著工業(yè)鏈上的交易越多、參加的企業(yè)越多，必然導(dǎo)致融資的效率大幅下降，引起工業(yè)鏈的停滯甚至斷裂。智能合約的出現(xiàn)有效的解決了上述問(wèn)題，只要工業(yè)鏈上各主體在區(qū)塊鏈系統(tǒng)的框架內(nèi)交易得到的信息滿足智能合約的條件就能自動(dòng)執(zhí)行，最大程度的減少了外界認(rèn)為因素的干預(yù)，簡(jiǎn)化交易流程，實(shí)現(xiàn)信用的傳遞。

區(qū)塊鏈技術(shù)將創(chuàng)新工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)金融交易機(jī)制，構(gòu)建更加有序工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境。通過(guò)時(shí)間戳和加密特性確保交易的絕對(duì)真實(shí)。因此在區(qū)塊鏈中的任何信息都可以由工業(yè)鏈上企業(yè)追蹤到，同時(shí)也能實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)信息，使得鏈上各主體都可以隨時(shí)監(jiān)管，降低調(diào)查成本、信任成本和人力成本，有利于各企業(yè)規(guī)范自己的行為以及相互監(jiān)督及增加信任，促進(jìn)互利共贏的產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展建設(shè)。

（3）區(qū)塊鏈在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管理服務(wù)上的應(yīng)用。去中心化特性促進(jìn)了區(qū)塊鏈在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)管理服務(wù)商的應(yīng)用。第一每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)著整體的數(shù)據(jù)，各企業(yè)之間可以實(shí)時(shí)共享信息和監(jiān)管;第二是可靠性，由于分布式網(wǎng)絡(luò)特性，一個(gè)節(jié)點(diǎn)損壞或丟失不會(huì)影響整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的完整性和安全性;第三是具備可信度，每個(gè)區(qū)塊上的數(shù)據(jù)一旦產(chǎn)生就是不可篡改的。即使某節(jié)點(diǎn)偽裝數(shù)據(jù)也會(huì)被共識(shí)機(jī)制屏蔽，確保每個(gè)信息都是被大部分節(jié)點(diǎn)承認(rèn)的。第四是開(kāi)源性，信息能被低成本共享的同時(shí)有私鑰機(jī)制來(lái)確保數(shù)據(jù)的加密。第五是高效性，達(dá)到智能合約執(zhí)行條件便會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，節(jié)省人力成本，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)轉(zhuǎn);第六，安全性，數(shù)字簽名及公鑰私鑰機(jī)制的存在每筆交易都能保障安全性，同時(shí)確保隱私性厘清責(zé)任。區(qū)塊鏈技術(shù)可在確保交易安全性和可信賴性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的開(kāi)放式協(xié)作，并且適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)管理。

（4）區(qū)塊鏈在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)及生產(chǎn)服務(wù)上的應(yīng)用。在生產(chǎn)過(guò)程中，區(qū)塊鏈協(xié)助組織間的數(shù)據(jù)共享和交換，包括訂單信息、交易信息、操作信息等數(shù)據(jù)都通過(guò)分布式存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)不可篡改性以及可追溯性，節(jié)約管理成本，提升管理安全性便利性。分布式智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)存在一定的便捷性，其中整個(gè)供應(yīng)鏈上的交易過(guò)程全部是智能合約自動(dòng)執(zhí)行，可以解決工業(yè)生產(chǎn)中無(wú)法控制的問(wèn)題，大大提高運(yùn)行效率。數(shù)據(jù)可以在任何節(jié)點(diǎn)之間傳輸，并且可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息交換，以實(shí)現(xiàn)研發(fā)，設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，制造和銷(xiāo)售的數(shù)據(jù)連接。通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從上網(wǎng)上鏈的維度提升，實(shí)現(xiàn)鏈下實(shí)物與鏈上信息結(jié)合，促進(jìn)信任傳遞。

2.3從線上到鏈上發(fā)展

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放了信息流，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)行業(yè)供需的智能協(xié)同，使行業(yè)從離線升級(jí)到在線工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。區(qū)塊鏈進(jìn)一步促進(jìn)了價(jià)值的轉(zhuǎn)移，創(chuàng)造了價(jià)值的互聯(lián)網(wǎng)，并使整個(gè)行業(yè)脫穎而出。從上層發(fā)展到上鏈，提升行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，樹(shù)立新的產(chǎn)業(yè)秩序和信譽(yù)，促進(jìn)組織間協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展。

3.總結(jié)及未來(lái)展望

本文分析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和模式，并分析了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的特定服務(wù)，以降低成本，降低風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化服務(wù)并提高物流，財(cái)務(wù)，管理，生產(chǎn)和研發(fā)方面的信息傳輸效率。等優(yōu)點(diǎn)?；趨^(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展思路，有助于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步創(chuàng)新和發(fā)展。

雖然區(qū)塊鏈促進(jìn)了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新和發(fā)展，但也存在一些問(wèn)題。在現(xiàn)有技術(shù)中，塊生成的速率相對(duì)較慢，并且大規(guī)模數(shù)據(jù)交換仍然有點(diǎn)困難。分權(quán)與監(jiān)督之間存在矛盾。應(yīng)用區(qū)塊鏈系統(tǒng)的成本也很高。鏈與鏈，系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的集成與兼容問(wèn)題也亟待解決。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是集成云計(jì)算，大數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)，人工智能和其他下一代信息技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)智能合約以促進(jìn)鏈之間的交互。

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