區(qū)塊鏈驅(qū)動的機器經(jīng)濟架構(gòu)與模式初探

黃玉龍

摘要：作為以人類為主體的傳統(tǒng)經(jīng)濟的補充與發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下廣域異構(gòu)的智能物體間的交易互動形成的機器經(jīng)濟，具有結(jié)構(gòu)分布式去中心化、交易海量高頻碎片化和過程智能自主化等特征。區(qū)塊鏈的加密哈希鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，及點對點網(wǎng)絡(luò)通信及共識機制，有助于實現(xiàn)以上機器經(jīng)濟特征。本文從區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)的原理和特點出發(fā)，提出整合二者的四個主要接口方向，并在此基礎(chǔ)上搭建區(qū)塊鏈驅(qū)動的機器經(jīng)濟架構(gòu)，最終形成運行其上的機器交易模式。借此促進機器智能互動交易，優(yōu)化資源配置，改善物聯(lián)網(wǎng)智能機器經(jīng)濟效率。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);區(qū)塊鏈;智能機器;去中心化

以信息技術(shù)為主導的現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新，已經(jīng)成為發(fā)達國家重要的競爭力和優(yōu)勢利潤率的重要來源。借助信息技術(shù)創(chuàng)新，傳統(tǒng)經(jīng)濟逐步向要素結(jié)構(gòu)優(yōu)化、高生產(chǎn)率和低交易成本的現(xiàn)代新經(jīng)濟模式演進。1970年代以來，大型機技術(shù)（Mainframe）、個人電腦（PC）、互聯(lián)網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)（Internet and Mobile）等帶來的經(jīng)濟發(fā)展模式革新，為相關(guān)經(jīng)濟體形成巨大的利益。進入2010年代后，人工智能與物聯(lián)網(wǎng)成為技術(shù)創(chuàng)新的熱點，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟呈現(xiàn)由人類的網(wǎng)絡(luò)（Internet of individuals）向智能物聯(lián)網(wǎng)（IOT，Internet of things）擴散的格局。即經(jīng)濟資源的配置將不僅在傳統(tǒng)的以貨幣金融工具為媒介的人類主體間決定，也會在大量智能機器之間發(fā)生。這就意味著通過智能機器的信息處理，形成機器與機器（M2M， machine-to-machine）的資源配置甚至經(jīng)濟交易，這就是機器經(jīng)濟（Machine economy）模式的基本含義。歷史上貨幣的引入所形成的貨幣經(jīng)濟模式，極大提高人類配置資源的效率，而智能物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下所形成的機器經(jīng)濟模式，可能為進一步改善經(jīng)濟效率提供巨大的潛力。

機器經(jīng)濟下，為優(yōu)化經(jīng)濟資源配置，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的智能機器（設(shè)備，或者抽象的定義為“物體”）一定程度上將自主展開經(jīng)濟交易。與人類為主體的經(jīng)濟交易類似，機器間的交易同樣涉及契約、議價和支付清算等環(huán)節(jié)。與前者不同的是，由于機器經(jīng)濟模式下智能機器數(shù)量、層級和維度結(jié)構(gòu)的龐大復雜性，傳統(tǒng)中心化的金字塔式交易、中介和信用架構(gòu)，無法滿足機器經(jīng)濟的巨量、實時動態(tài)交易需求。機器交易信息和互動的網(wǎng)絡(luò)通信安全，和交易支付交割等也提出了更高的要求。而以區(qū)塊鏈（Blockchain）為核心技術(shù)的去中心化、去信用化（Decentralized trustless transactions ）的分布式信息存儲、通信和互動系統(tǒng)，通過適當?shù)慕涌谂c物聯(lián)網(wǎng)集成而形成的機器經(jīng)濟框架，可以較好的適應(yīng)上述需要，順利實現(xiàn)機器經(jīng)濟模式的功能。

本文從分析區(qū)塊鏈與智能物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點和應(yīng)用要求出發(fā)，發(fā)現(xiàn)二者之間的重疊和互補區(qū)間，作為整合這兩種應(yīng)用的接口，從而構(gòu)造區(qū)塊鏈驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟框架，形成基于此框架的機器經(jīng)濟基本模式。

一、區(qū)塊鏈技術(shù)

區(qū)塊鏈的崛起并引起理論及應(yīng)用研究的廣泛關(guān)注，始于中本聰發(fā)表《比特幣：點對點電子現(xiàn)金系統(tǒng)》白皮書，和隨后比特幣應(yīng)用的迅速而有效的實現(xiàn)。中本聰認為在缺少可信賴的貨幣發(fā)行流通主體條件下，必須實現(xiàn)交易記錄的公開追溯查詢并保證其無法更改，才能建立比特幣系統(tǒng)。而區(qū)塊鏈技術(shù)比較好的滿足了這一要求，成為其最重要的技術(shù)基礎(chǔ)。然而直到最近，區(qū)塊鏈技術(shù)的定義，從不同角度和范圍仍有許多說法。工信部的定義認為區(qū)塊鏈是應(yīng)用分布式存儲、P2P網(wǎng)絡(luò)、共識機制和加密算法等技術(shù)的創(chuàng)新。Swan認為區(qū)塊鏈是一種“透明”（transparent）分布式數(shù)據(jù)庫。（1）J.Leon Zhao et al.描述區(qū)塊鏈技術(shù)為利用相關(guān)算法和計算構(gòu)架，生成和使用鏈式區(qū)塊以記錄比特幣交易的方法。但是區(qū)塊鏈技術(shù)的基本涵義大致可以敘述為，在復雜異構(gòu)互不信任的分布式環(huán)境中，綜合使用密碼學、網(wǎng)絡(luò)和計算技術(shù)等構(gòu)建去中心化的數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)的理論和方法。

區(qū)塊鏈的基本結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1所示，其中按時序排列的數(shù)據(jù)區(qū)塊包括數(shù)據(jù)頭和數(shù)據(jù)體。前者主要為元數(shù)據(jù)（metadata），如父區(qū)塊哈希值、Nonce隨機數(shù)和默克爾根等，以父區(qū)塊哈希值最關(guān)鍵，因為它串聯(lián)起了整個區(qū)塊鏈。數(shù)據(jù)體為存儲在區(qū)塊內(nèi)的加密交易等具體信息。區(qū)塊鏈的生成步驟大致是，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（如智能機器）通過P2P分布式網(wǎng)絡(luò)傳播交易和其他互動信息，由區(qū)塊鏈共識機制認證后記入分布式賬本成為數(shù)據(jù)體，并加入相應(yīng)元數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)頭，最后形成數(shù)據(jù)區(qū)塊。

這一獨特的結(jié)構(gòu)原理，決定了區(qū)塊鏈技術(shù)的主要特征：

1.不可更改性，即區(qū)塊鏈中按時序疊加的鏈式區(qū)塊之間，通過哈希函數(shù)相互關(guān)聯(lián)，而區(qū)塊的形成由共識算法決定，從而使得更改區(qū)塊鏈中任意數(shù)據(jù)，都會像鏈式反應(yīng)一樣引發(fā)更大規(guī)模的修改要求，造成修改數(shù)據(jù)的難度極大成本極高。因此基本可以認為區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)是不可更改的。

2.可追溯性，前述的不可更改的鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保證了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的完整性和完全公開的可回溯查詢性?？梢苑乐箓卧鞌?shù)據(jù)和欺詐行為。

3.去信用性，前述兩點極大改善了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的信息對稱性，使得基于區(qū)塊鏈的交易和其他行為形成的有關(guān)信息，完整可靠透明。從而使得互不信任甚至完全陌生的對方之間，可以比較容易建立行為和交易聯(lián)系。

4.去中心性，由于區(qū)塊鏈本質(zhì)上是分布式記賬數(shù)據(jù)庫，其生成和維護取決于眾多節(jié)點共同遵循的共識算法。沒有絕對主導和控制整個系統(tǒng)的中心服務(wù)器之類的節(jié)點，所有成員節(jié)點的地位和角色作用相同。這使得點對點行為、交易和關(guān)聯(lián)直接高效，安全自主。

5.安全性，區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)使用不對稱加密并且不可更改，具有較高的安全性。

6.可擴展性，區(qū)塊鏈分布式架構(gòu)決定了其對基于它的應(yīng)用范圍、規(guī)模及種類，具有良好的適應(yīng)度和調(diào)整彈性。借助適當?shù)膮^(qū)塊鏈應(yīng)用協(xié)議升級，有助于形成更優(yōu)化的區(qū)塊鏈分叉，可滿足更高的擴展性要求。

7.互操作性（interoperability），傳統(tǒng)的類似比特幣的區(qū)塊鏈技術(shù)功能比較單一，基于其的操作可定制程度較低。而較新的區(qū)塊鏈技術(shù)如Ethereum，利用所謂以太坊虛擬機Ethereum Virtual Machine（EVM），構(gòu)建可編程的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，開發(fā)和部署高度定制的運行在區(qū)塊鏈上的去中心化應(yīng)用，具有很好的互操作性。

二、物聯(lián)網(wǎng)與機器經(jīng)濟

物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最新發(fā)展和演進之一，將各種物體（things）尤其是智能物體（smart objects）納入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，形成相互連接和動作的龐大網(wǎng)格體系，完成各種交互行為、交易和服務(wù)，與近來新興的人工智能等技術(shù)結(jié)合，可能成為未來最具潛力和價值的網(wǎng)絡(luò)范式。物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，智能物體可以按照既定或者通過交互優(yōu)化的規(guī)則，按智能合約的約束，自動完成信息、資源、貨幣支付等交易行為，形成較少人工介入或者完全脫離人工干預(yù)的機器經(jīng)濟模式。Gartner估計到2020年，物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)智能物體數(shù)量約為260億，與之相關(guān)的機器經(jīng)濟規(guī)模高達上萬億美元。

基于物聯(lián)網(wǎng)的機器經(jīng)濟與傳統(tǒng)的人工主導的經(jīng)濟在核心模式上，均遵循稀缺資源競爭性定價交易，完成配置優(yōu)化的基本經(jīng)濟原則。然而，物聯(lián)網(wǎng)智能物體作為機器經(jīng)濟的主體與人這樣的傳統(tǒng)經(jīng)濟主體存在顯著差異，其相互連接、動作和交易的特點主要為：

1.物聯(lián)網(wǎng)智能物體數(shù)量龐大，種類龐雜具有明顯的異構(gòu)分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點特質(zhì)。如何正確辨識、注冊和追蹤認證眾多作為機器經(jīng)濟主體的智能物體身份，是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟首先要解決的關(guān)鍵問題。

2.與區(qū)塊鏈類似，機器經(jīng)濟的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——物聯(lián)網(wǎng)具有典型的去中心拓撲結(jié)構(gòu)。這是高度互聯(lián)互動的海量智能物體網(wǎng)絡(luò)必備的特性。否則，傳統(tǒng)中心節(jié)點的功能異常和干預(yù)，都可能阻礙機器交易的正常進行，進而影響整個機器經(jīng)濟體系的效率和功能。

3.作為上述特征的自然邏輯推理，智能機器之間的交易和相互操作，必須建立在點對點的直接關(guān)聯(lián)之上。即機器交易是無中介無第三方的直接行為，達成此類交易在復雜異構(gòu)缺乏信任的物聯(lián)網(wǎng)條件下是極具挑戰(zhàn)性的，需要適當?shù)募夹g(shù)方法加以實現(xiàn)。結(jié)合前述區(qū)塊鏈技術(shù)特征，可以利用它來保證機器交易的完成。

4.智能機器交易涉及通信、協(xié)商、支付和交割等過程，由各相關(guān)機器自主決定，從而減少甚至脫離交易對人工干預(yù)的依賴性。按預(yù)設(shè)的交易約束自動完成的智能合約，能夠極大提高機器經(jīng)濟效率，改善交易復雜性并降低交易成本。

5.機器經(jīng)濟中的貨幣支付往往由于機器交易的碎片化分布式特征，呈現(xiàn)小額、頻繁而路徑重疊復雜等支付要求。傳統(tǒng)銀行為中心的金融結(jié)算支付工具和體系顯然無法滿足這樣的要求。需要借助能夠與物流網(wǎng)無縫結(jié)合的內(nèi)生支付工具和系統(tǒng)，便利機器交易支付，甚至脫離支付工具允許某種條件下智能機器間的易貨交易，最大化交易發(fā)生的可能性。

6.安全與隱私性是許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要要求，尤其對那些涉及醫(yī)療健康、金融、軍事、交通和制造領(lǐng)域的關(guān)鍵智能物體。確保其數(shù)據(jù)生成傳輸存儲的安全完備真實可靠性，交易指令動作的隱私性以及交易過程和結(jié)果的不可抵賴性（non-repudiability），是機器交易乃至機器經(jīng)濟存續(xù)并發(fā)揮正常功能的基本前提條件。

實際上，自Kevin Ashton提出物聯(lián)網(wǎng)的概念，隨著相關(guān)理論技術(shù)進步創(chuàng)新不斷發(fā)展，上述有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)和機器經(jīng)濟的特點和要求，一定程度上逐步得到了較好的實現(xiàn)和滿足。但是面對物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)、規(guī)模不斷提升，應(yīng)用場景持續(xù)多元化的現(xiàn)實挑戰(zhàn)，急需更適合的技術(shù)能夠更全面的提高物聯(lián)網(wǎng)的性能和安全余度，優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟的特征，實現(xiàn)更高效可靠的智能機器交易。結(jié)合前述區(qū)塊鏈技術(shù)的主要特點，可以發(fā)現(xiàn)它與物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟存在很多交集和互補優(yōu)勢。把區(qū)塊鏈技術(shù)融入智能機器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和實現(xiàn)中，將為其帶來新的驅(qū)動力和改善的潛力。

三、區(qū)塊鏈驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟基本框架與模式

基于區(qū)塊鏈的技術(shù)特征和性能優(yōu)勢，綜合考慮物聯(lián)網(wǎng)智能機器交易的具體要求，可以從以下幾個接口方向入手，整合形成區(qū)塊鏈驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟框架和實現(xiàn)模式。

1.借助區(qū)塊鏈技術(shù)，建立交易機器主體身份辨識和認證加密安全機制。物聯(lián)網(wǎng)中龐大數(shù)量的智能物體身份的確認、追蹤和標記，要求在不依賴可信任的第三方基礎(chǔ)上，得以高效動態(tài)的完成。智能機器加入和退出物聯(lián)網(wǎng)的實時性，進一步加大了智能機器身份認證的難度。而區(qū)塊鏈中用戶賬號對應(yīng)的公匙認證，完全是在點對點去中心化環(huán)境中自主完成的，無需第三方干預(yù)確認。這與物聯(lián)網(wǎng)機器身份認證的特征和要求十分相似，可以很好的嵌入其中。IBM的自主去中心化點對點傳導技術(shù)（ADEPT，Autonomous Decentralized Peer-to-Peer Telemetry ），即是基于區(qū)塊鏈的物聯(lián)網(wǎng)機器認證部署方案，具有良好的應(yīng)用前景。

2.使用建立在物聯(lián)網(wǎng)智能機器之間，并部署于區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的程序化智能合約，形成機器交易契約協(xié)商、談判和確立的相關(guān)過程，生成去中心化、不依賴信用關(guān)系且不可抵賴的交易契約形成機制。為機器經(jīng)濟搭建重要的契約形成、審計和自動執(zhí)行約束條件，保證其正常運行，實現(xiàn)預(yù)設(shè)功能。

3.建立與前述兩項機制配合的分布式交易資金支付清算和記賬系統(tǒng)。區(qū)塊鏈技術(shù)最普遍也是最成熟的應(yīng)用即是以比特幣為代表的加密貨幣系統(tǒng)。加密貨幣作為區(qū)塊鏈內(nèi)建的價值尺度和記賬單位，具有安全私密高效的點對點清算記賬功能，借助一定的兌換制度，也可實現(xiàn)其與既有法定貨幣體系的合理關(guān)聯(lián)。此外，基于區(qū)塊鏈的支付清算安排，可以實現(xiàn)對超小支付（micropayments）和極小支付（nanopayments）近乎實時的確認出清。在相關(guān)智能機器交易對手授權(quán)許可的情況下，它們之間甚至能夠不以貨幣結(jié)算交易，而直接進行易貨交易，如彼此交換機器私有的數(shù)據(jù)信息而完成交易的清算支付交割過程。這些功能特點，在絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟應(yīng)用場景中，具有很高的使用價值。SatoshiPay就是建立在區(qū)塊鏈上的極小支付系統(tǒng)，能夠滿足小于0.01歐元的高頻交易需求。

4.借助區(qū)塊鏈技術(shù)的安全優(yōu)勢，強化保障前述三項機制和系統(tǒng)正常運行的安全措施與手段。物聯(lián)網(wǎng)廣域異構(gòu)的結(jié)構(gòu)中包含眾多不同功能性質(zhì)智能機器，它們之間的通信、互操作和交易對安全和隱私性的要求很高。區(qū)塊鏈使用非對稱加密算法保證所有數(shù)據(jù)均在數(shù)字證書的簽名保護下進行傳輸和存儲。加密過程使用超長字節(jié)的隨機數(shù)生成各個智能物體的公匙，作為其唯一的身份標識，確保其交易行為既具有明確的排他性，又有合理的隱私性。Hardjono et al.提出在物聯(lián)網(wǎng)中安全部署匿名智能機器的方法，證明區(qū)塊鏈技術(shù)對加強物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟的安全性，具有巨大潛力。

根據(jù)以上基本觀點，搭建如下區(qū)塊鏈驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟基本框架（圖2）。

按前述區(qū)塊鏈技術(shù)對接物聯(lián)網(wǎng)智能機器的接口類別，基本框架大致有四層結(jié)構(gòu)，分別實現(xiàn)四類不同的接口功能，即身份認證注冊層、交易契約生成與執(zhí)行層、支付與清算層以及安全通信層。其中各層結(jié)構(gòu)的形成機制和主要特點分述如下：

1.身份認證注冊層，采用SHA256算法從隨機數(shù)生成器中為智能機器生成私匙，作為注冊其身份所需的唯一標識。并進一步借助Secp256K1橢圓曲線算法得出與私匙對應(yīng)的公匙，形成數(shù)字簽名證書。而廣域物聯(lián)的各種智能機器使用各自的證書，為自身的設(shè)備類型、認證號、交易性質(zhì)等私有信息提交注冊信息，并在通過認證后將其存儲在該層的區(qū)塊鏈中，作為判斷物聯(lián)網(wǎng)智能機器合法性的唯一依據(jù)。由于這一過程基于去中心化的區(qū)塊鏈技術(shù)，可以較好的保證在脫離受信任的第三方條件下，動態(tài)高效的管理海量智能物體，快速注冊進入和退出機器交易的經(jīng)濟系統(tǒng)。而高可靠性的加密算法應(yīng)用于區(qū)塊鏈之上，使得偽造、變造智能機器身份的成本高昂，概率極小。

2.交易契約生成與執(zhí)行層，依靠程序化的可定制智能合約代碼，部署與運行在不可抵賴的區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，使物聯(lián)網(wǎng)中的智能機器成為脫離中介方的分布式自主公司主體（DAC，distributed autonomous Corporations）。從而實現(xiàn)智能機器間交易互動按程序設(shè)定的規(guī)則，自主完成從詢價、定價、要約訂立、契約執(zhí)行并審計監(jiān)督的智能機器經(jīng)濟主要過程。這對于廣泛存在海量交易又缺乏相互信任的物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟環(huán)境而言，是改善交易效率，提高交易頻率和可靠性的重要措施。伴隨區(qū)塊鏈技術(shù)在性能和擴展性上的改善，Zhang et al.提出的整合區(qū)塊鏈方法的物聯(lián)網(wǎng)交易模式，無需第三方協(xié)助，即可完成智能傳感器間數(shù)據(jù)的有償傳輸。這可以看作是本結(jié)構(gòu)層級的一個代表范例。

3.支付與清算層，利用區(qū)塊鏈技術(shù)內(nèi)嵌的加密貨幣，完成所有物聯(lián)網(wǎng)智能機器間交易的支付和債權(quán)債務(wù)關(guān)系出清，并據(jù)此形成完全公開的分布式賬本。加密貨幣可以看作是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫中特別的信息串，它綁定于物聯(lián)網(wǎng)智能機器的身份賬戶上并由該賬戶的證書進行數(shù)字簽名，從而保證支付的可信賴度和完備性。即使離開可信中央節(jié)點的擔保，也能順利實現(xiàn)點對點的智能機器支付過程。而記錄支付結(jié)果的分布式賬本對相關(guān)智能機器是絕對透明的，所以支付清算不僅不依賴信用關(guān)系，也是可追蹤可審計的。這對于促成陌生而缺少信任的物聯(lián)網(wǎng)智能機器的交易，具有十分重要的意義。此外，由于加密貨幣的數(shù)字化特征，天然具備理論上的無限可分性，可以滿足智能機器間及其微小的動態(tài)實時支付需要。

4.安全通信層，是物聯(lián)網(wǎng)中智能機器經(jīng)濟的隱私與安全屏障。它利用非對稱加密技術(shù)，保證所有身份、交易互動、支付清算等重要信息受可定制的安全隱私策略保護。并使用區(qū)塊鏈特有的鏈式塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)塊間的Hash關(guān)聯(lián)和塊內(nèi)默克爾根算法（Merkel root）進一步提高數(shù)據(jù)的安全性和完備性。這些技術(shù)措施，非常適合拓撲結(jié)構(gòu)復雜、異構(gòu)的廣域物聯(lián)網(wǎng)中智能機器間的通信。Yin et al.采用區(qū)塊鏈技術(shù)建立的智能機器點對點通信網(wǎng)絡(luò)，證實該技術(shù)的可行性。

綜合上述觀點，運行于四層區(qū)塊鏈驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟框架內(nèi)的經(jīng)濟模式如圖3所示。

按機器經(jīng)濟交易的一般流程，可將此模式分成以下步驟：

首先，加入該經(jīng)濟的智能機器發(fā)起身份注冊認證的請求。按身份認證注冊層的規(guī)范，一旦確認該機器的合法身份，即將包含其公匙的數(shù)字證書存入公共區(qū)塊鏈的密匙池中，以便后續(xù)交易進行核對確認身份。如后續(xù)過程該智能機器需要暫時或永久退出，也可按類似規(guī)定將自身認證身份鎖定或移除。

第二，完成注冊認證的智能機器，開始按自身內(nèi)建程序功能的要求，在網(wǎng)間區(qū)塊鏈中自主部署智能合約并構(gòu)建分布式自主公司主體（DAC）。各智能機器以DAC形式開始運行，通過執(zhí)行預(yù)設(shè)定制的智能合約，完成經(jīng)濟交易必須的詢價、定價、簽約、執(zhí)行交割等步驟。上述功能均全部或部分運行于區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，并將各交易互動事件的結(jié)果記錄在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫內(nèi)。

第三，包括交易費用在內(nèi)的各項交易貨幣支付往來，按各智能機器DAC在智能合約中的約定，以區(qū)塊鏈內(nèi)部加密貨幣、其他約定的代幣（token）甚至易貨方式，及時完成結(jié)算出清，并生成對應(yīng)的分布式賬本，存儲于區(qū)塊鏈中。

以上機器經(jīng)濟模式中各步驟均涉及大量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，除使用常規(guī)工業(yè)標準的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)外，基于區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲、查詢和轉(zhuǎn)發(fā)接收通信技術(shù)，也被用以保護重要經(jīng)濟交易信息，不受網(wǎng)絡(luò)攻擊、竊取和篡改等影響。這就是說安全通信層在機器經(jīng)濟模式的各個階段流程中始終發(fā)揮其功能，是一種跨步驟的全模式安全技術(shù)。從這個意義上說，它是整個智能機器經(jīng)濟模式中最基礎(chǔ)最重要的部分。

四、結(jié)論

本文通過分析區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本內(nèi)涵、構(gòu)成和具體特征，以及實現(xiàn)這兩者技術(shù)需要滿足的實際要求，發(fā)現(xiàn)它們之間存在整合各自應(yīng)用的潛力。進而提出區(qū)塊鏈驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟模型，包括基本經(jīng)濟框架和模式兩部分。從物聯(lián)網(wǎng)整合集成區(qū)塊鏈技術(shù)的接口出發(fā)，建立四層架構(gòu)的智能機器經(jīng)濟框架，并論證了運行于該框架內(nèi)的機器經(jīng)濟模式所包括的基本步驟和環(huán)節(jié)。本文揭示了區(qū)塊鏈技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)智能機器結(jié)合，將形成以去中心化的自主公司（DAC）為主體的，安全、智能、自主高效的龐大機器經(jīng)濟。作為傳統(tǒng)上以人主體的，以第三方信用中介為中心的經(jīng)濟模式的重要補充和發(fā)展，本文提出的機器經(jīng)濟模型，將為可能的經(jīng)濟創(chuàng)新和進步，提供必要的理論和應(yīng)用支撐。

我們也認識到區(qū)塊鏈技術(shù)，尤其是目前已知的它的具體實現(xiàn)方案上，在數(shù)據(jù)隱私性、交易響應(yīng)速度、可伸縮性和互操作性等方面，還不能完全滿足物聯(lián)網(wǎng)智能機器的交易需求。區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的接口也會隨著這兩種新興技術(shù)的發(fā)展演進而產(chǎn)生變化，甚至不兼容的情況。本文后續(xù)的工作將圍繞跟蹤上述的相關(guān)改進和更新，探索更合理的區(qū)塊鏈驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)機器經(jīng)濟架構(gòu)與模式。

參考文獻：

[1]Swan，M.Blockchain： Blueprint for a New Economy; O’Reilly Media： Sebastopol， CA， USA， 2015.

[2]Dawson，R.“The New Layer of the Economy Enabled by M2M Payments in the Internet of Things.” Trends in the Living Networks， September 16， 2014.

[3]Petschow，K.“Cisco Visual Networking Index Predicts Annual Internet Traffic to Grow More Than 20 Percent（Reaching 1.6 Zettabytes） by 2018.”Cisco Press Release，2014

[4]Nakamoto，S.Bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System.Available online： https：//bitcoin.org/bitcoin.pdf

[5]J.Leon Zhao，Shaokun Fan， and Jiaqi Yan. Overview of business innovations and research op- portunities in blockchain and introduction to the special issue. Financial Innovation， 2（1）：28， 2016

[6]Yuan，Y.; Wang， F.Y. Blockchain： The state of the art and future trends. ACTA Autom. Sin.2016

[7]Buterin，V.：A next-generation smart contract and decentralized application platform. white paper，2014

[8]Palavicini，G.，Jr.; Bryan， J.; Sheets， E.; Kline， M.; Miguel， J. Towards firmware analysis of industrial internet of things （IIoT）—Applying symbolic analysis to IIOT firmware vetting.In Proceedings of the 2nd International Conference on Internet of Things， Big Data and Security，Porto，Portugal，24–26 April 2017

[9]Gartner.“Gartner Says the Internet of Things Installed Base Will Grow to 26 Billion Units By 2020.” Gartner Press Release， December 12， 2013

[10]Ashton，K.“That‘Internet of Things’Thing-RFID” Journal Jan 2009

項目名稱：四川省教育廳2108重點項目“區(qū)塊鏈驅(qū)動的機器經(jīng)濟架構(gòu)與模式”（項目編號：18SA0282）。