中國區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用研究

土琪 許云林

【摘要】區(qū)塊鏈作為國家戰(zhàn)略技術(shù)，已逐步向數(shù)字金融、供應(yīng)鏈管理和數(shù)字資產(chǎn)交易等領(lǐng)域滲透，與物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等實(shí)體經(jīng)濟(jì)的融合也不斷加深，在加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)中發(fā)揮越來越大的作用，對優(yōu)化數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，提升國家現(xiàn)代化治理體系和治理能力有重要意義。對區(qū)塊鏈進(jìn)行概述，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出了區(qū)塊鏈的應(yīng)用方向。

【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈;共識(shí)機(jī)制;行業(yè)應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TP311.1

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

1 區(qū)塊鏈概述

1.1 區(qū)塊鏈的內(nèi)涵與外延

區(qū)塊鏈本質(zhì)是帶時(shí)間戳的分布式數(shù)據(jù)庫，以塊（ Block）、鏈（ Chain）結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。當(dāng)前，區(qū)塊鏈依托其塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)，已發(fā)展成為一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式。

1.2 區(qū)塊鏈分類

按照系統(tǒng)是否具有節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)人機(jī)制，區(qū)塊鏈可分為公有鏈、私有鏈及聯(lián)盟鏈三種。公有鏈?zhǔn)侵溉魏喂?jié)點(diǎn)都可以參與、無訪問限制的區(qū)塊鏈，所有節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)自由加入退出并參與數(shù)據(jù)的讀寫，實(shí)現(xiàn)完全的去中心化。私有鏈各個(gè)節(jié)點(diǎn)的寫入權(quán)限收歸內(nèi)部控制，讀取權(quán)限視需求有選擇性地對外開放，擁有完全中心化的意識(shí)形態(tài)。聯(lián)盟鏈介于公有鏈與私有鏈之間，節(jié)點(diǎn)需通過授權(quán)后才能加入與退出，屬于部分去中心化。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展趨勢

2.1 架構(gòu)方面，公有鏈和聯(lián)盟鏈持續(xù)融合

聯(lián)盟鏈?zhǔn)菂^(qū)塊鏈現(xiàn)階段的重要落地方式，隨著應(yīng)用場景日趨復(fù)雜，公有鏈和聯(lián)盟鏈的架構(gòu)開始融合，逐步出現(xiàn)公有鏈在底層面向大眾、聯(lián)盟鏈在上層面向企業(yè)的混合架構(gòu)模式，結(jié)合錢包、交易所等人口，形成一種新的區(qū)塊鏈技術(shù)生態(tài)。

2.2 部署方面，BaaS新模式加速應(yīng)用落地

云計(jì)算和區(qū)塊鏈結(jié)合發(fā)展出區(qū)塊鏈即服務(wù)（BaaS，Blockchainas a Sewice）新商業(yè)模式，其將區(qū)塊鏈框架嵌入云計(jì)算平臺(tái)，利用云服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的部署和管理優(yōu)勢，為開發(fā)者提供便捷、高性能的區(qū)塊鏈生態(tài)環(huán)境和配套服務(wù)。基于BaaS的區(qū)塊鏈開發(fā)更注重區(qū)塊鏈與垂直行業(yè)的對接，將加快區(qū)塊鏈的普及，降低用戶的使用門檻，提升區(qū)塊鏈技術(shù)后端流程效率，降低應(yīng)用開發(fā)、運(yùn)作成本。

2.3共識(shí)方面.共識(shí)機(jī)制從單一走向混合

常見PoW、PoS、DPoS等共識(shí)機(jī)制為提升效率，在安全性、可靠性、開放性方面各有取舍，因此各自有其缺陷。當(dāng)前，區(qū)塊鏈正呈現(xiàn)出根據(jù)場景切換共識(shí)機(jī)制的趨勢，并且將從單一的共識(shí)機(jī)制向多類混合的共識(shí)機(jī)制演進(jìn)，運(yùn)行過程中支持共識(shí)機(jī)制動(dòng)態(tài)可配置，或系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前需要自動(dòng)選擇相符的共識(shí)機(jī)制。

2.4合約方面.可插拔、易用、安全成重點(diǎn)

智能合約的開發(fā)和執(zhí)行效率取決于開發(fā)語言和執(zhí)行環(huán)境。為提高開發(fā)效率和質(zhì)量，未來需創(chuàng)造新的合約語言或?yàn)楝F(xiàn)有語言增加更為嚴(yán)格和規(guī)范。為提高執(zhí)行效率，需創(chuàng)造低耦合、安全的執(zhí)行環(huán)境構(gòu)架，在沙箱執(zhí)行環(huán)境中實(shí)現(xiàn)進(jìn)行并發(fā)處理。

3 中國區(qū)塊鏈應(yīng)用方向

3.1 區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域的應(yīng)用

區(qū)塊鏈提供的信任機(jī)制可利用分布式賬本、智能合約等技術(shù)將各類金融資產(chǎn)整合到區(qū)塊鏈賬本中，實(shí)現(xiàn)交易信息同步，進(jìn)而改變金融基礎(chǔ)構(gòu)架。當(dāng)前，區(qū)塊鏈技術(shù)在交易清算、證券交易等方面應(yīng)用較為成熟，依托區(qū)塊鏈可信、統(tǒng)一的分布式賬本技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息穿透，解決融資方面上各參與方信息不對稱、審批流程冗長的問題，有效降低交易清算方面對賬流程及對賬成本。依托區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)交易清算的自動(dòng)執(zhí)行和無延遲的交易，同時(shí)可通過金融工具和相關(guān)合同協(xié)議的建模實(shí)現(xiàn)復(fù)雜金融工具操作流程的自動(dòng)化，有效減少證券交易成本。當(dāng)前，趣鏈科技、微眾銀行等中國主要金融區(qū)塊鏈解決方案商均采用聯(lián)盟鏈的基礎(chǔ)架構(gòu)、使用拜占庭算法（ RBFT）和一致性算法（ RAFT）兩種共識(shí)算法，兼顧區(qū)塊鏈的安全性和適用性，有效推動(dòng)供應(yīng)鏈金融、交易清算等方面應(yīng)用落地。

3.2 區(qū)塊鏈在實(shí)體經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用

區(qū)塊鏈具有分布式、不可篡改、可追溯等特性，可將實(shí)體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況轉(zhuǎn)化為可信任、完整、安全的數(shù)字信息，在產(chǎn)品溯源、供應(yīng)鏈、工業(yè)等實(shí)體經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用落地。在溯源方位、物流、供應(yīng)鏈管理方面，依托區(qū)塊鏈不可篡改、分布式存儲(chǔ)等技術(shù)，通過供應(yīng)鏈上下游多方上鏈的記賬方式，推動(dòng)商品信息流、物流、資金流透明機(jī)制建立，進(jìn)而通過高昂的造假成本規(guī)避單方賬本偽造情況。在工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)區(qū)塊鏈與工業(yè)云的有機(jī)融合，能夠在多方協(xié)同生產(chǎn)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全、工業(yè)資產(chǎn)數(shù)字化等方面促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，推動(dòng)傳統(tǒng)“串行制造”模式向“并行制造”模式轉(zhuǎn)變，大幅提升生產(chǎn)制造智能化管理水平。當(dāng)前，京東、沃爾瑪、順豐等企業(yè)紛紛建成基于區(qū)塊鏈的溯源平臺(tái)，突破區(qū)塊鏈在防偽、供應(yīng)鏈管理、藥物溯源等領(lǐng)域的應(yīng)用。

3.3 區(qū)塊鏈在信息化領(lǐng)域的應(yīng)用

區(qū)塊鏈可將在鏈上的所有數(shù)據(jù)有效確權(quán)，保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)一、真實(shí)，實(shí)現(xiàn)“可信數(shù)字化”，可有效打破目前各行業(yè)面臨的信息孤島的局面，為電子政務(wù)、電子存證、醫(yī)療數(shù)據(jù)、版權(quán)等以數(shù)據(jù)和信息為核心的行業(yè)提供可信、完整、安全的數(shù)據(jù)庫。同時(shí)，依托智能合約技術(shù)及不對稱加密技術(shù)，可解決版權(quán)交易需求及版權(quán)歸屬問題，實(shí)現(xiàn)版權(quán)交易環(huán)節(jié)透明化，簡化確權(quán)流程，有效制止侵權(quán)行為發(fā)生。此外，實(shí)體經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型后產(chǎn)生的實(shí)物流向信息流的映射速度、廣度和深度都將劇烈提升，區(qū)塊鏈技術(shù)將強(qiáng)化可信信息流，進(jìn)一步拉近資金流和實(shí)物流的距離，最終高度連通物理實(shí)體、數(shù)字世界與資金體系，實(shí)現(xiàn)“三流合一”。

4 結(jié)語

區(qū)塊鏈作為中國核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，需堅(jiān)持勇于先行先試、敢于改革創(chuàng)新的原則，聚焦區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展重點(diǎn)，統(tǒng)籌布局，著力推進(jìn)區(qū)塊鏈的政策試點(diǎn)、應(yīng)用試點(diǎn)，形成一批可操作、可復(fù)制、可推廣的典型做法，加快推進(jìn)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1]區(qū)塊鏈國際標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)在中國信息通信研究院召開[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化.2020， 33（ 01）：88.

[2]劉虹男，魏凱.聯(lián)盟鏈技術(shù)測試觀察與分析[J].信息通信技術(shù)與政策，2020（ 01）：35-45.

[作者簡介]王琪（1989-），男，重慶人，研究方向：數(shù)字經(jīng)濟(jì)、智慧城市等。