区块链技术及应用解读

区块链技术及应用解读（精选8篇）

区块链技术及应用解读 篇1

两万字深度长文！从原理到趋势，解剖风口上的区块链技术

区块链不是一项新技术，而是一个新的技术组合。其关键技术包括P2P动态组网、基于密码学的共享账本、共识机制、智能合约等技术；

科技史上大部分创新都是与生产力有关的，提升效率，让人做更少工作，让机器做更多工作；区块链带来的最主要的颠覆却是生产关系上的；

互联网实现了信息的传播，区块链实现了价值的转移；区块链可以看作是“价值互联网”的基础协议，类似于“信息互联网”的HTTP协议，二者都是建议在TCP/IP协议之上的应用层协议； 区块链并不是一个全能技术，在某些应用领域里相比传统技术并不具备明显的技术优势，因此创业者及投资机构都需要考虑技术适用性问题；

区块链底层技术及协议层可能出现几家平台型公司；但大部分投资机会在于应用层，即基于行业应用的“区块链+”项目。

9月4日央行等7部委下发的《防范代币发行融资风险公告》将ICO定义为非法融资，不论机构和个人都不建议参与此类项目。Part One：区块链基础知识 &区块链和区块链技术

“区块链就像一台魔法计算机，任何人都能够上传程序并自我执行，程序执行前和执行后的所有状态都公开可见，密码经济学为程序严格按照协议执行提供了机制保障。”——Vitalik Buterin 狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本（分布式数据库）。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。如何理解上述定义呢？

1)一个分布式的链接账本，每个账本就是一个“区块”； 2)基于分布式的共识算法来决定记账者；

3)账本内交易由密码学签名和哈希算法保证不可篡改；

4)账本按产生的时间顺序链接，当前账本含有上一个账本的哈希值，账本间的链接保证不可篡改；

5)所有交易在账本中可追溯。

&区块链特征

区块链是一种共享的分布式数据库技术。尽管不同报告中对区块链的介绍措辞都不相同，但以下4个技术特点是共识性的。

1)去中心化（Decentralization）：区块链由众多节点组成一个端到端的网络，不存 在中心化的设备和管理机构，任一节点停止工作都会不影响系统整体的运作。图2的左侧描述了当今金融系统的中心化特征，右侧描述的是正在形成的去中心化金融系统；

2)去信任（Trustless）：系统中所有节点之间通过数字签名技术进行验证，无需信任也可以进行交易，只要按照系统既定的规则进行，节点之间不能也无法欺骗其它节点； 3)集体维护（CollectivelyMaintain）：系统是由其中所有具有维护功能的节点共同维护的，系统中所有人共同参与维护工作；

4)可靠数据库（ReliableDatabase）：系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝，单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控制整个网络中超过51%的节点同时修改，这几乎不可能发生。区块链中的每一笔交易都通过密码学方法与相邻两个区块串联，因此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。

简化起见，上图展示了6处保留数据库副本的节点；在3个交易序列中，前2个交易的数据和签名得到了所有6个节点的验证，但第三个交易的位置5没有通过验证，将被其它节点的“一致意见”更改。&区块链分类

以参与方分类，区块链可以分为公有链、联盟链和私有链；从链与链的关系来分，可以分为主链和侧链。

1)公有链（Public Blockchain）

公有链通常也称为非许可链（Permissionless Blockchain），无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的借点按照系统规格自由接入网路、不受控制，节点间基于共识机制开展工作。公有链是真正意义上的完全去中心化的区块链，它通过密码学保证交易不可篡，同时也利用密码学验证以及经济上的激励，在互为陌生的网络环境中建立共识，从而形成去中心化的信用机制。在公有链中的共识机制一般是工作量证明（PoW）或权益证明（PoS），用户对共识形成的影响力直接取决于他们在网络中拥有资源的占比。

公有链一般适合于虚拟货币、面向大众的电子商务、互联网金融等B2C、C2C或C2B等应用场景，比特币和以太坊等就是典型的公有链。2)联盟链（Consortium Blockchain）联盟链是一种需要注册许可的区块链，这种区块链也称为许可链（Permissioned Blockchain）。联盟链仅限于联盟成员参与，区块链上的读写权限、参与记账权限按联盟规则来制定。整个网络由成员机构共同维护，网络接入一般通过成员机构的网关节点接入，共识过程由预先选好的节点控制。由于参与共识的节点比较少，联盟链一般不采用工作量证明的挖矿机制，而是多采用权益证明（PoS）或PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerant）、RAFT等共识算法。一般来说，联盟链适合于机构间的交易、结算或清算等B2B场景。例如在银行间进行支付、结算、清算的系统就可以采用联盟链的形式，将各家银行的网关节点作为记账节点，当网络上有超过2/3的节点确认一个区块，该区块记录的交易将得到全网确认。联盟链对交易的确认时间、每秒交易数都与公有链有较大的区别，对安全和性能的要求也比公共链高。

由40多家银行参与的区块链联盟R3和Linux基金会支持的超级账本（Hyperleder）项目都属于联盟链架构。目前国内有影响力的区块链联盟——中国分布式总账基础协议联盟（ChinaLedger）、中国区块链研究联盟、金链盟（金融区块链联盟）等——也都在致力于开发联盟区块链项目。

3)私有链（Private Blockchain）

私有链建立在某个企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定。

私有链的应用场景一般是企业内部的应用，如数据库管理、审计等；在政府行业也会有一些应用，比如政府的预算和执行，或者政府的行业统计数据，这个一般来说由政府登记，但公众有权力监督。私有链的价值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自动执行的运算平台，可以同时防范来自内部和外部对数据的安全攻击，这个在传统的系统是很难做到的。

4)侧链（Side chain）

侧链是用于确认来自于其它区块链的数据的区块链，通过双向挂钩（TwoWay Peg）机制使比特币、Ripple币等多种资产在不同区块链上以一定的汇率实现转移。所谓“多种资产在不同区块链上转移”其实并不会实际发生。以比特币为例，侧链的运作机制是，将比特币暂时锁定在比特币区块链上，同时将辅助区块链上的等值数字货币解锁；当辅助区块链上的数字货币被锁定时，原先的比特币就被解锁。

侧链进一步扩展了区块链技术的应用范围和创新空间，使区块链支持包括股票、债券、金融衍生品等在内的多种资产类型，以及小微支付、智能合约、安全处理机制、真实世界财产注册等；侧链还可以增强区块链的隐私保护。&区块链产业链

区块链产业链主要包括基础网络层、中间协议层及应用服务层。

1)基础网络层

基础网络层由数据层、网络层组成，其中数据层包括了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术；网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等。2)中间协议层

中间协议层由共识层、激励层、合约层组成，其中共识层主要包括网络节点的各类共识算法；激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；合约层主要包括各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础。3)应用服务层

应用服务层作为区块链产业链中最重要的环节，则包括区块链的各种应用场景和案例，包括可编程货币、可编程金融和可编程社会。

Part Two：区块链核心技术

区块链技术：指多个参与方之间基于现代密码学、分布式一致性协议、点对点网络通信技术和智能合约编程语言等形成的数据交换、处理和存储的技术组合。

&数据层：设计账本的数据结构 1)核心技术之：区块 + 链

从技术上来讲，区块是一种记录交易的数据结构，反映了一笔交易的资金流向。系统中已经达成的交易的区块连接在一起形成了一条主链，所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。

每个区块由区块头和区块体组成，区块体只负责记录前一段时间内的所有交易信息，主要包括交易数量和交易详情；区块头则封装了当前的版本号、前一区块地址、时间戳（记录该区块产生的时间，精确到秒）、随机数（记录解密该区块相关数学题的答案的值）、当前区块的目标哈希值、Merkle数的根值等信息。从结构来看，区块链的大部分功能都由区块头实现。

概括来看，一个区块包含以下三部分：交易信息、前一个区块形成的哈希散列、随机数。

交易信息是区块所承载的任务数据，具体包括交易双方的私钥、交易的数量、电子货币的数字签名等；前一个区块形成的哈希散列用来将区块连接起来，实现过往交易的顺序排列；随机数是交易达成的核心，所有矿工节点竞争计算随机数的答案，最快得到答案的节点生成一个新的区块，并广播到所有节点进行更新，如此完成一笔交易。2)核心技术之：哈希函数

哈希函数可将任意长度的资料经由Hash算法转换为一组固定长度的代码，原理是基于一种密码学上的单向哈希函数，这种函数很容易被验证，但是却很难破解。通常业界使用y =hash(x)的方式进行表示，该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。

常使用的哈希算法包括MD5、SHA-

1、SHA-256、SHA-384及SHA-512等。以SHA256算法为例，将任何一串数据输入到SHA256将得到一个256位的Hash值（散列值）。其特点：相同的数据输入将得到相同的结果。输入数据只要稍有变化（比如一个1变成了0）则将得到一个完全不同的结果，且结果无法事先预知。正向计算（由数据计算其对应的Hash值）十分容易。逆向计算（破解）极其困难，在当前科技条件下被视作不可能。3)核心技术之：Merkle树

Merkle树是一种哈希二叉树，使用它可以快速校验大规模数据的完整性。在区块链网络中，Merkle 树被用来归纳一个区块中的所有交易信息，最终生成这个区块所有交易信息的一个统一的哈希值，区块中任何一笔交易信息的改变都会使得Merkle 树改变。

4)核心技术之：非对称加密算法

非对称加密算法是一种密钥的保密方法，需要两个密钥：公钥和私钥。

公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密，从而获取对应的数据价值；如果用私钥对数据进行签名，那么只有用对应的公钥才能验证签名，验证信息的发出者是私钥持有者。

因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫做非对称加密算法，而对称加密在加密与解密的过程中使用的是同一把密钥。&网络层：实现记账节点的去中心化 5)核心技术之：P2P网络

P2P网络（对等网络），又称点对点技术，是没有中心服务器、依靠用户群交换信息的互联网体系。与有中心服务器的中央网络系统不同，对等网络的每个用户端既是一个节点，也有服务器的功能。国内的迅雷软件采用的就是P2P技术。

P2P网络其具有去中心化与健壮性等特点。

a）去中心化：网络中的资源和服务分散在所有结点上，信息的传输和服务的实现都直接在结点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入。

b）健壮性：P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点。由于服务是分散在各个结点之间进行的，部分结点或网络遭到破坏对其它部分的影响很小。&共识层：调配记账节点的任务负载 6)核心技术之：共识机制

共识机制，就是所有记账节点之间如何达成共识，去认定一个记录的有效性，这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。目前主要有四大类共识机制：PoW、PoS、DPoS和分布式一致性算法。

PoW（Proofof Work，工作量证明）

PoW机制，也就是像比特币的挖矿机制，矿工通过把网络尚未记录的现有交易打包到一个区块，然后不断遍历尝试来寻找一个随机数，使得新区块加上随机数的哈希值满足一定的难度条件。找到满足条件的随机数，就相当于确定了区块链最新的一个区块，也相当于获得了区块链的本轮记账权。矿工把满足挖矿难度条件的区块在网络中广播出去，全网其他节点在验证该区块满足挖矿难度条件，同时区块里的交易数据符合协议规范后，将各自把该区块链接到自己版本的区块链上，从而在全网形成对当前网络状态的共识。

优点：完全去中心化，节点自由进出，避免了建立和维护中心化信用机构的成本。只要网络破坏者的算力不超过网络总算力的50%，网络的交易状态就能达成一致。缺点：目前比特币挖矿造成大量的资源浪费；另外挖矿的激励机制也造成矿池算力的高度集中，背离了当初去中心化设计的初衷。更大的问题是PoW机制的共识达成的周期较长，每秒只能最多做7笔交易，不适合商业应用。PoS（Proofof Stake，权益证明）

PoS机制，要求节点提供拥有一定数量的代币证明来获取竞争区块链记账权的一种分布式共识机制。如果单纯依靠代币余额来决定记账者必然使得富有者胜出，导致记账权的中心化，降低共识的公正性，因此不同的PoS机制在权益证明的基础上，采用不同方式来增加记账权的随机性来避免中心化。例如点点币（Peer Coin）PoS机制中，拥有最多链龄长的比特币获得记账权的几率就越大。NXT和Blackcoin则采用一个公式来预测下一记账的节点。拥有多的代币被选为记账节点的概率就会大。未来以太坊也会从目前的PoW机制转换到PoS机制，从目前看到的资料看，以太坊的PoS机制将采用节点下赌注来赌下一个区块，赌中者有额外以太币奖，赌不中者会被扣以太币的方式来达成下一区块的共识。

优点：在一定程度上缩短了共识达成的时间，降低了PoW机制的资源浪费。

缺点：破坏者对网络攻击的成本低，网络的安全性有待验证。另外拥有代币数量大的节点获得记账权的几率更大，会使得网络的共识受少数富裕账户支配，从而失去公正性。DPoS（DelegatedProof-Of-Stake，股份授权证明）

DPoS很容易理解，类似于现代企业董事会制度。比特股采用的DPoS机制是由持股者投票选出一定数量的见证人，每个见证人按序有两秒的权限时间生成区块，若见证人在给定的时间片不能生成区块，区块生成权限交给下一个时间片对应的见证人。持股人可以随时通过投票更换这些见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速，也更加节能。

从某种角度来说，DPOS可以理解为多中心系统，兼具去中心化和中心化优势。优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。缺点：选举固定数量的见证人作记账候选人有可能不适合于完全去中心化的场景。另外在网络节点数少的场景，选举的见证人的代表性也不强。分布式一致性算法

分布式一致性算法是基于传统的分布式一致性技术。其中有分为解决拜占庭将军问题的拜占庭容错算法，如PBFT（拜占庭容错算法）。另外解决非拜占庭问题的分布式一致性算法（Pasox、Raft），详细算法本文不做说明。该类算法目前是联盟链和私有链场景中常用的共识机制。优点：实现秒级的快速共识机制，保证一致性。

缺点：去中心化程度不如公有链上的共识机制；更适合多方参与的多中心商业模式。

综合来看，POW适合应用于公链，如果搭建私链，因为不存在验证节点的信任问题，可以采用POS比较合适；而联盟链由于存在不可信局部节点，采用DPOS比较合适。&激励层：制定记账节点的“薪酬体系” 7)核心技术之：发行机制和激励机制 以比特币为例。

比特币最开始由系统奖励给那些创建新区块的矿工，该奖励大约每四年减半。刚开始每记录一个新区块，奖励矿工50个比特币，该奖励大约每四年减半。依次类推，到公元2140年左右，新创建区块就没有系统所给予的奖励了。届时比特币全量约为2100万个，这就是比特币的总量，所以不会无限增加下去。另外一个激励的来源则是交易费。新创建区块没有系统的奖励时，矿工的收益会由系统奖励变为收取交易手续费。例如，你在转账时可以指定其中1%作为手续费支付给记录区块的矿工。如果某笔交易的输出值小于输入值，那么差额就是交易费，该交易费将被增加到该区块的激励中。只要既定数量的电子货币已经进入流通，那么激励机制就可以逐渐转换为完全依靠交易费，那么就不必再发行新的货币。&合约层：赋予账本可编程的特性 8)核心技术之：智能合约 智能合约是一组情景应对型的程序化规则和逻辑，是通过部署在区块链上的去中心化、可信共享的脚本代码实现的。通常情况下，智能合约经各方签署后，以程序代码的形式附着在区块链数据上，经P2P网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态，并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。Part Three：区块链行业应用

在《区块链：新经济蓝图及导读》一书中，作者MelanieSwan按照应用范围和发展阶段将区块链应用划分为区块链1.0、2.0、3.0。其中：

区块链1.0支撑虚拟货币应用，也就是与转账、汇款和数字化支付相关的密码学货币应用，比特币是区块链1.0的典型应用；

区块链2.0支撑智能合约应用，合约是经济和金融领域区块链应用的基础，区块链2.0应用包括了股票、债券、期货、贷款、抵押、产权、智能财产和智能合约，以太坊、超级账本等是区块链2.0的典型应用；

区块链3.0应用是超越货币和金融范围的泛行业去中心化应用，特别是在政府、医疗、科学、文化和艺术等领域的应用。

&1.0：数字货币

目前区块链技术最广泛、最成功的运用是以比特币为代表的数字货币。近年来数字货币发展很快，由于去中心化信用和频繁交易的特点，使得其具有较高交易流通价值，并能够通过开发对冲性质的金融衍生品作为准超主权货币，保持相对稳定的价格。

自比特币诞生以后，已经陆续出现了数百种的数字货币，围绕着数字货币生成、存储、交易形成了较为庞大的产业链生态。以比特币为例，参与机构主要可分为基础设施、交易平台、ICO融资服务、区块链综合服务等四类。

&2.0：泛金融应用

区块链应用于金融领域有着天生的绝对优势，用互联网语言来说，这是区块链的基因决定的。主观来看，金融机构在区块链应用的探索上意愿最强，需要新的技术来提高运营效率，降低成本来应对整个全球经济当前现状。客观来看，金融行业市场空间巨大，些许的进步就能带来巨大收益。金融行业是对安全性、稳定性要求极高的行业，如果区块链在金融领域应用得以验证，那么将会产生巨大的示范效应，迅速在其他行业推广。IBM在2016年发布的报告中指出，2017年会有14%的金融市场机构和15%的银行会采用区块链技术商用解决方案，65%的银行在三年内会采用区块链技术。

在金融领域，除去数字货币应用，区块链也逐渐在跨境支付、供应链金融、保险、数字票据、资产证券化、银行征信等领域开始了应用。1)跨境支付

该领域的痛点在于到账周期长、费用高、交易透明度低。以第三方支付公司为中心，完成支付流程中的记账、结算和清算，到账周期长，比如跨境支付到账周期在三天以上，费用较高。以PayPal为例，普通跨境支付交易手续费率为4.4%+0.3美元，提现到国内以美元进账，单笔一次35美元，以人民币进账为1.2%的费用。

区块链去中介化、交易公开透明和不可篡改的特点，没有第三方支付机构加入，缩短了支付周期、降低费用、增加了交易透明度。在这一领域，Ripple支付体系已经开始了的实验性应用，主要为加人联盟内的成员商业银行和其他金融机构提供基于区块链协议的外汇转账方案。国内金融机构中，招商银行落地了国内首个区块链跨境支付应用，民生银行、中国银联等也在积极推进。

2)数字票据

该领域痛点在于三个风险问题。操作风险：由于系统中心化，一旦中心服务器出问题，整个市场瘫痪；市场风险：根据数据统计，在2016年，涉及金额达到数亿以上的风险事件就有七件，涉及多家银行；道德风险：市场上存在“一票多卖”、虚假商业汇票等事件。

区块链去中介化、系统稳定性、共识机制、不可篡改的特点，减少传统中心化系统中的操作风险、市场风险和道德风险。

目前，国际区块链联盟R3联合以太坊、微软共同研发了一套基于区块链技术的商业票据交易系统，包括高盛、摩根大通、瑞士联合银行、巴克莱银行等著名国际金融机构加入了试用，并对票据交易、票据签发、票据赎回等功能进行了公开测试。与现有电子票据体系的技术支撑架构完全不同，该种类数字票据可在具备目前电子票据的所有功能和优点的基础上，进一步融合区块链技术的优势，成为了一种更安全、更智能、更便捷的票据形态。在国内，浙商银行上线了第一个基于区块链技术的移动数字汇票应用，央行和恒生电子等也在测试区块链数字票据平台。

3)征信管理

该领域的痛点在于：数据缺乏共享，征信机构与用户信息不对称；正规市场化数据采集渠道有限，数据源争夺战耗费大量成本；数据隐私保护问题突出，传统技术架构难以满足新要求等。在征信领域，区块链具有去中心化、去信任、时间戳、非对称加密和智能合约等特征，在技术层面保证了可以在有效保护数据隐私的基础上实现有限度、可管控的信用数据共享和验证。国内目前中国平安在开展区块链征信方向的探索，创业公司如LinkEye、布比区块链等也在这一领域进行尝试。4)资产证券化

这一领域业务痛点在于底层资产真假无法保证；参与主体多、操作环节多交易透明度低出现信息不对称等问题，造成风险难以把控。数据痛点在于各参与方之间流转效率不高、各方交易系统间资金清算和对账往往需要大量人力物力、资产回款方式有线上线下多种渠道，无法监控资产的真实情况，还存在资产包形成后，交易链条里各方机构对底层资产数据真实性和准确性的信任问题。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，增加数据流转效率，减少成本，实时监控资产的真实情况，保证交易链条各方机构对底层资产的信任问题。目前，欧美各大金融机构和交易所都在开展区块链技术在证券交易方面的应用研究，探索利用区块链技术提升交易和结算效率，以区块链为蓝本打造下一代金融资产交易平台。在所有交易所中，纳斯达克证券交易所表现最为激进。其目前已正式上线了FLinq区块链私募证券交易平台。此外，纽交所、澳洲交易所、韩国交易所也在积极推进区块链技术的探索与实践。国内多家金融机构、百度、京东、蚂蚁金服等也在积极推进基于区块链技术的资产证券化业务，其中百度金融先后与华能信托、长安新生等落地了国内首单区块链技术支持证券化项目和区块链技术支持交易所ABS项目。5)供应链金融

这一领域的痛点在于融资周期长、费用高。以供应链核心企业系统为中心，第三方增信机构很难鉴定供应链上各种相关凭证的真伪，造成人工审核的时间长、融资费用高。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，不需要第三方增信机构鉴定供应链上各种相关凭证的真实性，降低融资成本、减少融资的周期。

国内上市公司易见股份与IBM合作发布了国内首个区块链供应链金融服务系统 “易见区块“；宜信、点融网与富金通、群星金融等机构也推出了相关应用。6)保险业务

随着区块链技术的发展，未来关于个人的健康状况、事故记录等信息可能会上传至区块链中，使保险公司在客户投保时可以更加及时、准确地获得风险信息，从而降低核保成本、提升效率。区块链的共享透明特点降低了信息不对称，还可降低逆向选择风险；而其历史可追踪的特点，则有利于减少道德风险，进而降低保险的管理难度和管理成本。

目前，英国的区块链初创公司Edgelogic正与Aviva保险公司进行合作，共同探索对珍贵宝石提供基于区块链技术的保险服务。国内的阳光保险于2016年采用区块链技术作为底层技术架构，推出了“阳光贝”积分，成为国内第一家落地区块链应用的保险公司。中国平安、众安保险、中国人寿等多家保险公司也在推进区块链技术应用落地。&3.0：区块链 + 行业应用

随着区块链技术在金融领域应用的不断验证，其技术优势在其他行业领域也逐渐体现出价值。目前，医疗健康、IP版权、教育、文化娱乐、通信、慈善公益、社会管理、共享经济、物联网等领域都在逐渐落地区块链应用项目，“区块链+”正在成为现实。

1)区块链 + 医疗

医疗领域，区块链能利用自己的匿名性、去中心化等特征保护病人隐私。电子健康病例（EHR）、DNA钱包、药品防伪等都是区块链技术可能的应用领域。IBM在去年的报告中预测，全球56％的医疗机构将在2020年前将投资区块链技术。

目前，国外如飞利浦医疗、Gem 等医疗巨头和Google、IBM等科技巨头都在积极探索区块链技术的医疗应用，也有Factom、BitHealth、BlockVerify、DNA.Bits、Bitfury等区块链技术公司参与其中。国内，阿里健康与常州市合作了医联体+区块链试点项目，众享比特、边界智能等区块链技术创业公司也在布局相关项目。2)区块链 + 物联网 物联网是一个非常宽泛的概念，如果将通信、能源管理、供应链管理、共享经济等涵盖在内，区块链技术的物联网应用将成为一个非常重要的应用领域。场景一：供应链管理

现代企业的供应链不断延长，出现零碎化、复杂化、地理分散化等特点，给供应链管理带来了很大的挑战。核心企业对于供应链的掌控能力有限，同时对假冒商品的追溯和防范也存在很大的难度。作为一种分布式账本技术，区块链能够确保透明度和安全性，也显示出了解决当前供应链所存在问题的潜力。

应用层面，IBM在16年就推出了一个区块链供应链服务，客户可以在云环境中测试基于区块链的供应链应用来追踪高价值商品，区块链初创企业Everledger 就使用了该项服务来推动钻石供应链实现透明度。在国内IBM也与易见股份合作了“易见区块链应用”，用于医药供应链及供应链金融领域。微软推出的区块链供应链项目Project Manifest也已经吸引了13家合作伙伴，行业涉及汽车零部件件、医疗设备等。

初创型区块链公司仍然是区块链供应链项目落地的主体，国外如Skuchain主要开发区块链供应链的解决方案，解决贸易融资当中的痛点，实现无纸化；Everledger主要开发钻石防伪的区块链应用；Chronicled利用区块链技术来帮助验证收藏类运动鞋； BlockVerify主打药品的追踪溯源等。在国内，除了上述提到的易见供应链应用外，众安科技推出了一项基于区块链技术的鸡养殖追踪系统；区块链初创公司食物优提供了一套基于区块链技术的农场供应链客户系统，已对接全球500多家农场，在提供验证溯源服务的同时，还会提供基于物联网的农业大数据分析，精准营销获客等服务，以增加服务附加值；唯链（VeChain）开发了一个基于区块链技术的透明供应链平台，与Chronicled类似，也是从奢侈品流通溯源入手，已经和10多个行业客户展开合作。等等。

场景二：共享经济

共享经济是“去中心化”的典型例子。如Airbnb对接了有闲置房屋或者床位的房东和租房者，Uber、滴滴对接了闲置的汽车和乘客，摩拜、ofo提供的共享单车，等等。但共享经济始终面临的一大问题便是信用缺失。区块链技术可以很好的解决这个问题，区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点能有效解决人与人之间信任基础薄弱、个人信用体系不健全等阻碍共享经济发展的因素。

基于以上特点，在共享经济领域，Airbnb、Uber和滴滴、摩拜和ofo都在主动拥抱区块链，希望借助区块链技术提升效率、降低成本。创业公司中，赑特数字科技推出了运行在区块链上的物联网智能锁系统，以此切入共享经济领域。场景三：能源管理

分布式能源的发展带来的一个问题是微电网的管理以及与现有的中央电网之间如何平衡。区块链具有分布式账本和智能化的合约体系功能，能够将能源流、资金流和信息流有效地衔接，成为能源互联网落地的技术保障。

在国外，欧洲能源巨头TenneT、Sonnen、Vandebron也在与IBM合作运用区块链技术，将分布式弹性能源整合至电网，以确保供电平衡。纽约初创LO3 Energy和ConsenSys合作，由LO3 Energy负责能源相关的控制，ConsenSys提供区块链底层技术，在纽约布鲁克林区实现了一个点对点交易、自动化执行、无第三方中介的能源交易平台，实现了10个住户之间的能源交易和共享。

国内也有一家能源区块链初创企业Energo Labs，提供基于微电网和区块链的P2P清洁能源生产和交易平台及解决方案，目前在菲律宾已经有落地的试点项目，另外在澳大利亚和泰国也设立了分公司。另外，能链众合打造的能源区块链实验室也在开发适用于能源环保行业的区块链分布式账本以及企业级区块链应用。除了上述提到的三大应用场景，区块链技术在物联网领域还可应用于充电桩共享、工业互联网、智能家居等领域，不一而足，本文不再展开讨论。3)区块链 + IP版权&文化娱乐

互联网流行以来，数字音乐、数字图书、数字视频、数字游戏等逐渐成为了主流。知识经济的兴起使得知识产权成为市场竞争的核心要素。但当下的互联网生态里知识产权侵权现象严重，数字资产的版权保护成为了行业痛点。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，利用区块链技术，能将文化娱乐价值链的各个环节进行有效整合、加速流通，缩短价值创造周期；同时，可实现数字内容的价值转移，并保证转移过程的可信、可审计和透明，有效预防盗版等行为。

目前，区块链行业致力于解决版权问题的项目已为数不少，国外如Blockai帮助艺术工作者在区块链上注册作品版权；Mediachain针对图像作品进行认证和追溯；Ascribe进行知识产权登记；Decent发布了一个去中心化的数字版权管理解决方案，等等。

在国内，海螺区块链与“猪八戒网”合作完成了基于海螺链构建的OneFair平台和猪八戒网的对接；亿书则瞄准的是数字出版行业，做一个集写作、出版、分享为一体的综合平台；ETChain泛娱链打造IP数字资产交易平台；国内首个获得虚拟货币交易许可的区块链资产交易平台——黑石区块链也将IP作为第一批交易品种。另外像YOYOW、纸贵科技、物链、知产链IPChain等创业公司也都在涉足IP版权领域。4)区块链 + 公共服务&教育

在公共服务、教育、慈善公益等领域，档案管理、身份（资质）认证、公众信任等问题都是客观存在的，传统方式是依靠具备公信力的第三方作信用背书，但造假、缺失等问题依然存在。区块链技术能够保证所有数据的完整性、永久性和不可更改性，因而可以有效解决这些行业在存证、追踪、关联、回溯等方面的难点和痛点。

应用层面，如普华永道与区块链技术公司Blockstream、Eris合作提供基于区块链技术的公共审计服务；BitFury与格鲁吉亚政府合作落地区块链技术土地确权；蚂蚁金服区块链公益项目；索尼基于区块链的教育信息登记平台，和数软件针对教育行业的区块链项目，等等。综合来看，作为一项基础类技术，区块链在众多具备分布式、点对点交易、去信任等特点的行业领域都有极大的应用价值，现阶段整个区块链产业生态仍处于起步阶段，各行业应用大多还有待探索和试验，各行各业的应用不一而足，本文不再展开讨论。有兴趣的朋友可以进一步研究，也欢迎交流。

Part Four：区块链领域的投资思考 Q：数字货币或挖矿类项目的投资机会

就比特币而言，经过了7、8年发展，比特币已经是目前最成熟的区块链体系，围绕其生态相关的项目对于早期投资而言基本上已经过了时间窗口，市面上的交易平台已经有很多成熟的渠道（据统计，比特币在国内三大交易平台成交超过80%），新平台机会很小；矿机制造商也有临近上市的。宏观而言，比特币POW验证的模式瓶颈明显，未来相关业务是否会继续存在是个问题。对于VC机构而言，围绕比特币生态相关的项目投资价值已经比较低。9月4日，央行等7部委下发了《防范代币发行融资风险公告》，禁止代币融资交易平台从事法定货币与代币、“虚拟货币”相互之间的兑换业务，这一领域的投资机会也基本关闭了。Q：ICO的投资价值与风险

ICO（Initial Crypto-Token Offering），首次加密代币发行，源自股票市场的首次公开发行（IPO）概念，是区块链项目首次发行代币。

具体来讲，ICO就是区块链项目通过发行代币向投资者众筹，而项目运营的情况将会反映在代币的价值上，这样投资者和创业团队就都能享受到代币带来的收益。可以说，ICO使得开源IT社区里，第一次有了针对开发者的激励机制。

对于区块链这样的早期技术，退出周期很长，而参与ICO，投资代币能够获得投资资金的流动性。因此，国内外有一些机构成立专门投资ICO的基金，或直接以ICO的方式募集基金来投资ICO项目。但对于大多数基金机构而言，ICO项目的风险依然过高，估值定价、资金管控等都不透明。9月4日下发的《防范代币发行融资风险公告》明确界定ICO为非法融资，宣告了ICO的死刑。这一领域不论是机构投资者还是个人投资者，都不建议参与。Q：底层技术类项目的发展 国内做底层技术的公司，一类是基于以太坊智能合约进行的修改和优化；一类是基于自定义的加密算法、共识机制等研发的区块链协议。从整个业态来看，像比特币、以太坊这种底层技术平台是开源的，因此对做底层技术及协议层的公司来说，不管是基于国外开源代码改进还是自己重新架构，都需要找到一个可持续的商业模式。

通常来说，技术类公司的发展选择有两种：一种是建系统、搭平台、布局生态；另一种是技术输出，帮助客户做应用。有理想的公司都希望做成开放式平台，吸引各类开发者、创业者来开发自己的应用。但搭平台前期比较难产生收入，投入高周期长，以前只能找VC投资，现在还可以依靠ICO融资，但风险依然很大，而且必然面临巨头的竞争，孰输孰赢很难预料。

如果从应用切入，前期的投入少、门槛低，如果场景无缝衔接，很快就能变现。但这种“技术提供商”的模式很容易把自己变成一个劳动密集型的公司，实现规模化发展压力大；比较理想的状态是将应用模块很好地产品化，与集成厂商合作推广行业应用。国内很多区块链创业公司往往选择同时涉足技术服务和平台两种模式。通过技术服务快速实现技术落地和盈利，支持平台研发；通过平台来布局未来，同时也能获得更好的市场估值。目前区块链底层协议的成熟度和稳定性都还有很大欠缺，这也给优秀的技术团队提供了更大的发展空间。长期来看，掌握底层核心技术研发及优化能力的团队更有机会成长为底层技术和协议开发的平台公司，基于对性能和安全性及应用场景的不同需求开发公有链或联盟链，然后上面生长嫁接出很多不同行业的应用。我们认为这种平台应该是具备特定的行业属性或者功能属性的。

Q：区块链应用场景的挖掘

区块链本质上是通过数学密码学解决了人与人之间价值交互的信任及公平性问题，是对现有互联网技术的升级补充。所以从这个意义上来说，它会对非常多的行业产生非常大的影响。但并不是所有行业都适合应用区块链技术。如何分析区块链应用场景呢？我们可以参照以下的逻辑： 第一，一个好的区块链技术应用场景一定会涉及到多个信任主体，大家需要有去信任中介的方式来合作。

第二，一定是主体之间有比较强的合作关系，这是商业的需要。

第三，目前的区块链技术还只能用于中低频交易，是否可以满足交易需求。第四，商业模式一定要完备、可持续。

从上述逻辑来看，金融、供应链管理、交通运输、能源管理、电子政务等都是适合区块链融合应用的领域。另外，区块链领域的应用大体上可以分两大类。一类是用区块链的技术解决现今用其他技术已经解决的一些问题，但区块链技术能更好地降低成本或者提升效率；另一类是用区块链解决之前已有技术不能解决的问题。目前的区块链应用还是以第一类为主。Q：区块链会不会是个泡沫？

目前有一个误区，认为各种电影、音乐、图片、大数据都可以运行在区块链上，事实上短期内是不太可能的。目前主流公有链技术区块都还是几MB级别容量，如果把很多数据写进区块，区块链的大小会短期内膨胀到无法存储。如果把比特币区块链比喻成DOS系统，那么以太坊类的支持智能合约的就像windows95/98。所以就不难理解为什么说区块链技术有很大潜力，但是目前还处在比较早期。

从Gartner发布的2017年技术成熟度曲线来看，区块链正在从期望膨胀期进入幻灭期，市场泡沫依然存在，但也已经出现了以太坊、超级账本、Open Blockchain等可商业化的底层协议，行业应用逐渐增多。对于一种新兴技术，我们往往会在短期内高估它的价值，但在长期的时间轴线上又往往会忽视它的影响，因此，对于区块链技术我们始终抱有一种谨慎而乐观的态度，多关注行业内的创业公司，你会发现改变随时都在发生。

区块链目前仍是一项进化中的技术，虽然近期比特币及ICO监管问题给区块链生态带来了极大的负面影响，但整个区块链生态仍在持续进化和完善中。免责声明

区块链技术及应用解读 篇2

如果一个系统不具备以下特征, 将不能视其为基于区块链技术的应用, 即去中心化 (Decentralized) 、去信任 (Trustless) 、集体维护 (Collectively maintain) 、可靠数据库 (Reliable Database) 。并且由这四个特征会引申出另外2个特征:开源 (Open Source) 、匿名性 (Anonymity) 。

目前现有的主流数据库技术架构都是私密且中心化的, 在这个架构上永远无法解决价值转移和互信问题。所以区块链技术有可能将成为下一代数据库架构。通过去中心化技术, 将能够在大数据的基础上完成数学 (算法) 背书、全球互信等。根据区块链的相关技术特征, 作为区块链未来应用最为典型的领域有:电子货币、智能合约、证券交易、电子商务、物联网、社交通讯、文件存储、存在性证明、身份验证、股权众筹等。

基于区块链的技术特征, 喵爪提出众筹重构教育的概念。

用区块链技术生成一段代码, 产生喵爪币

简单地说, 区块链就是把云计算所构建的集中式数据库, 通过去中心化的方式分散存储到整个链中每一个节点, 将数据库从集中维护的模式转化为集体维护的模式。如果说云计算是一种“封建集权制”的技术模型, 那么区块链所代表的就是一种“人人为我, 我为人人”的“共产主义”技术模型。它的教育理念是“以学生为中心”, 运用高科技, 按照每位学生的需求和兴趣, 提供量身定制的课程。

我们通过喵爪币来众筹建立我们自己的学习教育社区——极客豆学院。极客豆学院分为线上和线下。喵爪币可以用来买课程和学习用的硬件产品。在平台上发起以项目制为导向的学习项目的人, 都可以拿到喵爪币。喵爪币可以兑换人民币、比特币、小贝壳和天空币等其他加密数字币。而分享、协作、跟踪、广播、诠释、鉴别都等功能都会在极客豆学院的技术后台上实现。

近几年, 教育科技产品几乎都涉及通过大数据实现学生个性化学习、自适应学习。它们在辅助学生学习、减轻教师负担、提高管理效率等方面发挥了积极的作用。我们在大力推广使用教育科技产品的同时, 非常重视教育数据隐私保护, 在法律保障、社会关注度、技术防护等方面做出了探索和尝试。也就是说, 喵爪币也是学生学习的数据库。学生数据是放在喵爪钱包的区块链里。学生的身份是加密的, 数据是公开的。只有学生自己拥有密钥。数据要和人链接起来, 只有通过密钥才能证明。这样就会保护学生隐私了。

极客豆学院—— 玩乐课程表没有“年级”的另类学校

在极客豆学院, 学生签到、考试、完成作业全部需用i Pad以及可穿戴设备进行。学校会让每位学生家长购买一台i Pad, 一年后换成笔记本电脑。电脑上装有极客豆学院的电子平台http://www.mzworld.cn。每周, 老师都会和每位学生聊天, 通过了解他们的兴趣和强弱项, 在学生个人账号中制定下一周的学习计划, 约25个新任务列表 (Playlists) , 列表会清晰写明完成每项任务的具体操作指南。学生用电脑查看任务, 完成后在线提交文档或照片至http://www.mzworld.cn的线上数据库。根据在线了解学生完成的情况, 老师可一对一进行辅导并在下次制定任务列表时对学生个人的薄弱项加以强化。

极客豆学院其实并没有严格意义的分班, 它在教学过程中把进度相同、兴趣相同的学生聚集在一起做项目。如果这个学生在某一项目上学习速度较快, 可跟高年级同学一起学高阶课程, 但其他项目仍旧跟同龄人一起上。

极客豆学院会找最好的设计师和工程师, 优化整个技术系统。极客豆学院会利用Wolfram的强大搜索功能, 建立学生可用的知识库。尽管目前极客豆学院的数据库还很小, 还刚刚开始, 但当有一天我们有了大数据, 我们将会找到方法, 完善教育系统。

极客豆学院的教学法设计

极客豆学院用一种混合学习模式代替原来的教师主导式教学, 学生有“自主学习” (solo time) 和“小组学习” (group time) 两个学习场景。孩子们花半天的时间沉浸在线上学习中, 半天的时间接受传统教室指导, 这些全部有强大的数字平台系统做支撑, 能够满足学生个性化学习和评价体系的数据量化, 家长也能及时在网上了解孩子的学习进程。

孩子们每年还有两周的时间放下一切教学任务, 共同去分析同一个社会问题, 并尝试提出解决方案。从小学三年级到高中的孩子们, 解决的是同样的问题, 最终不同的年级都要展示问题的解决方案, 他们之间的相互比较也很有趣。其实, 这项教学任务和我们开展的综合实践活动课程相似, 但他们的确保证了孩子有充足的时间去研究, 而且设计的活动主题是解决社区里真实存在的问题, 这让学习这件事不仅变得好玩而且更加有意义。

极客豆学院打造了基于互联网的项目制自适应学习体系, 培养学生创新能力。为培养具有创新能力的优秀人才, 我们的教育应当以学生为本, 以提升学生综合素质为导向, 提倡个性化教育, 从而激发每位学生的潜能。为此, 学校应当以教育信息技术为支撑, 构建优质学习资源系统和个性化学习平台, 创设适合每位学生发展的教育。

为此, 极客豆学院成立创新实验室, 依托互联网教学平台、智能硬件 (传感器、3D打印、机器人等) 设备与实际应用项目的引进, 建立鼓励学生以项目为导向的自适应学习、实践, 将极大培养和激发学生们的创新能力。实验室将常态化地培育出基于发现和解决社会实际问题的学生创新项目。

极客豆学院创新实验室的任务是:培养学生编程与设计思维, 以及运用科学技能与素养创造与发明。这一任务, 将通过引进项目制学习来实现学生的自适应学习和创新。极客豆学院将重新定义教育, 通过沙盒游戏组建一个学习型社区, 让不同年级的学生互相辅导。同一个班里不同学生上的课程不同。

例如, 一个擅长数学的3年级孩子可能在上着5年级数学课, 而阅读课仍然与他同龄的孩子同步。这样一来, 每个孩子都能发现自己有不如别人的地方 (弱项) , 但也有比别人做得好的地方 (强项) , 他们也许羞于向老师提问, 但很乐于与同伴一起解决问题。再如, 即使围坐在一起进行阅读训练, 每个孩子的学习方式和要求的学习成果也是不同的, 对于阅读水平已经很高的学生, 老师会要求他将文章改编成剧本, 或做改写;而对于阅读理解能力尚需帮助的学生, 也许只是回答几道互动问题。

在这里, 填鸭式的教育模式被否定, 学生被鼓励, 不单单做一个问题解决者, 更是一个问题发现者。小孩子用平板电脑, 而大一点的孩子用手提电脑, 他们通过电子产品来完成定制的课程、项目和活动。老师每天会在游戏里将当日的任务发送到学生的任务单里, 活动也许包括在MZ世界里做20分钟数学, 或者与同学合作创造细胞的一部分。学生完成任务提交后, 系统会自动评估学生的学习。这样, 老师可以为不同的学生布置不同的功课, 于是离因材施教又进了一步。

在创新学习正式开始前, 老师会和学生聊天, 以期勾画出这个孩子详细的学习者档案。此外, 老师会把一些数学、语言问题给学生, 但他们做得对错并不重要, 重点是老师需要更了解学生本身的性格癖好。由此, 学生档案里, 除了基本的个人信息, 还有他们的兴趣爱好、学习方式、强项和弱点、个性偏好等等。这些档案成为我们为学生提供个性化学习计划的依据。依靠软件的帮助, 老师会根据学生现状来制定全年的学习目标。这些目标最终细化为每周都会更新的游戏清单 (playlist) , 学生每天在这些清单上挑选不同的项目学习。当这些清单完成, 意味着他们实现了一项项的学习目标。

用技术手段帮助孩子自我学习、自由探索, 这才是属于未来的教育方式。极客豆学院只是最早的一个发展形态, 这是一个“长期”的过程, 而现在所做的是一种典型的“硅谷创业”模式, 先在一个小范围内创立, 发展和完善产品, 而最后, 极客豆学院想要做的是基于共享逻辑建立生态。在线上建立项目制自适应学习生态的尝试之后, 下一步是“帮助教育者开办学校”。学校之间的组织形式也不会再是从上至下的组织形态, 而是一种网状结构, 每所学校都是不同的个体, 其相互连接相互分享。这样所构成的网状结构是一种新的学校系统, 系统化地创造价值和共享, 而这就是“个性化学习生存的土壤”。

区块链技术及应用解读 篇3

区块链的技术特征：分布式≠去中心

区块链技术在应用于比特币时，采用了去中心的结构。与会专家普遍认为，完全去中心化很难被金融体系所接受，更有意义的是多中心或弱中心。而着眼于区块链分布式的特征，有助于这项技术更广泛地应用。

全国人大财经委委员、中国互联网金融协会区块链研究工作组组长、中国银行原行长李礼辉表示，现有信息技术系统都是由中心服务器实现所有的信息交换和数据存储，而区块链则是通过构建分布式的结构体系和参与者共事的协议，形成不需要中心、大规模的数据库系统，所有约定的参与者都参与数据的记录和验证，再通过分布式传播发送给各个节点。即使部分节点受到攻击或者损害，也不会影响整个数据库的完整性和信息更新。但是，完全去中心化的结构，只能适用于比特币这类交易，而在金融应用的场景中，高交易量是常态，同时金融产品和服务通常是跨平台的，区块链技术去中心化的结构显然无法适应。从区块链技术应用的可行性出发，分布式的概念更加贴切准确。

中国万向控股有限公司副董事长兼执行董事、中国区块链研究联盟副主任肖风认为，区块链的分布式主要有四个特征：一是没有强制性的中心控制，不是不需要中心，可能是在弱化某些中心，当有些中心僵化、成本太高或过于垄断的时候，可能有新的中心去取代它。二是次级单位具有自治的特征，这与互联网时代企业的组织形式的变化是相呼应的。三是次级单位之间的彼此产生了高度的连接，从以前金字塔的结构变成网络的结构。四是点对点之间的影响，通过纹络形成非线性因果关系。

肖风认为，区块链技术与自由主义经济学、无政府主义价值观相呼应，是在一定价值观趋势下创新的技术。但人类社会总是需要一些中心化的机制，需要有管制、有监管。如果完全去中心化，区块链不仅很难被金融体系所接受，也很难被知识产权领域所接受，更不可能被应用在现有的很多其他体系中。如果把区块链看成分布式，就可以很好地和现有诸多体系衔接在一起，从而发挥它最大的价值。弱中心、分中心、网络结构自治机制，应该是区块链与各方达成的最大的公约数，这样才可能把这个技术更广范围地运用到金融体系中去。

光大证券首席风险官王勇表示，即便是在金融基础设施中应用区块链，也并不是要去中心化，去中心化将会产生较大的危害。应当谨慎选择区块链的应用场景，综合考虑到区块链应用的战略风险、操作风险，否则盲目应用区块链危害很大。他提出未来随着区块链的应用，需要加强线下资产与线上技术的融合。

区块链技术的主要应用领域

依托于区块链技术的主要特征金融市场发展现状，与会专家对区块链在金融领域乃至社会生活领域的未来应用进行了展望。

百人论坛理事委员会理事长、乐视金融CEO王永利预计，未来在跨境的频繁交易和资金清算领域，区块链技术将会得到广泛应用。他指出，自从有了货币，金融一直在沿着脱实向虚、专业化、独立化的轨迹发展，形成和实体经济相对的虚拟经济概念。但进入互联网生态时代后，支付、消费金融、供应链融资等金融环节越来越融到业务生态场景中，不再交由独立的第三方机构另外处理，金融开始回归实体经济，这是一个非常值得关注的重大转变。在这样的互联网生态背景下，一个非常急迫需要解决的问题，就是商业交换过程中当事人的身份确认、采集、验证，交易的确认、资金的清算和连续记录，都要可追诉、可核查。而这些领域都可能成为区块链的应用重点。具体而言，一是主要用于线上身份信息建立与认证，并与线下的身份信息对接，将线下的身份认证转化成唯一的线上身份及数字型身份。二是主要应用到商圈币或清算币的设计和使用。

李礼辉认为，区块链所带来的程序信任能够加持商业信用，只要信任对方的程序，就可以建立互信、创造信用。金融市场中的票据业务目前难以管控，存在贸易背景造假、利用票据违规融资套利等问题，可以考虑应用区块链技术构建数字票据，通过可编程的合约实现具体限制，引入监管控制阶段，由交易各方确认交易。另外，区块链技术还可以应用于信息的查询、验证和保护。

肖风认为，区块链在金融方面的应用主要有两个层次。一是数据库，区块链成为分布式账本式数据库，这个层面的使用已有一些成熟的案例。二是从互联网+到区块链+，会带来诸多变化，如金融交易由净额交收变成逐笔交收，交易可以7×24小时运转；会改变金融服务业的提供方式，使得金融服务跟生活场景、工作场景更加融为一体，变成随时、随地、随需、随身的服务，能够离开银行等物理网点走到生活场景中去；同时，金融机构的组织结构和业务结构也会改变，这一点华尔街的金融机构非常敏感，高盛的CEO在自己的年度投资者会议上已经公开宣称，其实高盛是一家科技公司。

普华永道中国金融行业管理咨询主管合伙人张立钧认为，未来区块链的应用更多的是智能合约。比如一个人没有付费，通过技术可以马上让他的汽车启动不了，约束他使用自己的资产。在金融行业，数字身份认证、物权价值的交易及转化都是主要应用领域；而资本市场及支付服务是最有可能被最先颠覆的领域。同时，区块链可以有多种模式，目前已有公有区块链、联盟区块链、私有区块链等，不同应用者可以根据需要选择适当的模式，以实现成本、安全、效率等要素之间的平衡。他认为，发展区块链有四个步骤：一是寻找特定的机会，如票据、普惠金融市场，二是探索区块链应用的可能性及意愿，三是研究运作的过程，将原型投入工作，四是适当扩大规模。

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银链科技公司创始人申屠青春认为，区块链技术对托管人、结算代理方影响较大，未来资金账本、资产账本将会被取代。但是目前区块链技术仍不成熟，它只是建立互信的手段。区块链技术的应用将提升数据传输速度，大大提高结算效率。

清华经济研究所副所长汤珂预计，区块链技术可以在场外衍生品市场应用：一是分布式记账可以获取衍生品信息；二是场外衍生品可以签订智能合约；三是区块链对场外衍生品影响较大。不过区块链技术目前尚不够成熟，应用在衍生品市场仍有一定的风险。

区块链技术应用中值得关注的问题

今年6月，区块链业界最大的众筹项目The DAO遭到攻击，价值6000万美元的以太币被劫持，在单个交易过程中实现了多次提取劫持资金。The DAO事件暴露出区块链技术本身可能存在的风险；同时，在区块链应用于金融乃至其他领域时，同样存在一些局限和值得关注的问题。

李礼辉表示，在区块链技术应用发展的起步阶段，发生一些风险事件未必是坏事，从中可以得到一些重要的启示：一是新技术开启新的应用，也会带来新的风险；二是新技术有新特征，风险的管控要适应新的结构。区块链技术无法照搬中心化数据库结构下的安全控制措施来应对黑客攻击等事件，必须针对新的技术结构研发新的风险管控措施和应急措施。

此外，区块链技术分布式的结构有很高的硬件需求，海量的数据存储需要更大的空间，数据同步需要高速的网络，各个节点的容纳能力需要达标和均衡。一旦没有产生交易链成果系统的容纳能力，那么交易就自动进入队列排队，给体验者带来不良的体验。

王永利认为，如果只是用区块链的技术造币，没有法律保护，没有价值支撑，像比特币一样仅仅靠劳动消耗去创造出一种所谓的数字资产来做虚拟资产交易，风险是非常大的。

肖风则指出，在共有区块链上面的数据库目前还存在很大的效率和成本问题，有人计算过，比特币的区块链一年消耗的电力相当于丹麦一个国家的电力，而比特币总共的市值只有110亿美元左右，成本其非常昂贵，系统能源消耗非常大，所以必然要被改造。

国家知识产权局原局长高卢麟建议，在区块链早期研究有应用前景的时候，所有的底层技术和架构都应该申请专利，否则后期用到此项技术，就需要付出巨大的代价。他提出区块链技术也可以用在知识产权本身，比如合同登记、域名注册、商标注册、软件注册等。

百人论坛学术委员会主任、中国人民银行金融研究所原所长姚余栋援引世界经济论坛区块链报告数据指出，国外注册区块链专利已经达到2500件，而国内目前屈指可数，不排除未来在国际上的风险性。在底层协议有所开发的时候，要抓紧铸造专利，保护自己。同时，他提出在发展区块链时有四个金融底线：一是不能搞资金池；二是不能做担保；三是不能搞非法集资；四是不能涉及洗钱。

中国区块链研究联盟主任、社科院金融研究所所长助理杨涛提出，区块链前景取决于利益、效率与安全的“三角制约”；在应用过程中需要拒绝“区块链万能论”，需要从小的应用场景做起，在联接产业与金融的路径上，做一些优化和贡献；区块链最大挑战在于金融服务和数据服务的“模糊地带”，而应用于全面风险管理是核心“抓手”；区块链创新监管需要“底线思维”，尤其需要重点关注非法集资、非法传销和高杠杆风险。

华瑞银行副行长周金黄认为，传统金融的效率和安全性更高，而将区块链应用到金融基础设施未必会带来效率的提高。区块链是为了应对互联网金融的共享和开放而产生的一种技术，并不是面面俱到的。区块链需应用于资产端，而非资金端。

区块链技术的商业化尝试

随着区块链技术受到广泛关注和不断发展，除比特币等虚拟货币外，区块链技术在其他一些领域正在进行实践应用。

维优元届创始人初夏虎表示，区块链技术已在其公司的土地流转登记、艺术品防伪技术中进行应用。其中，土地流转就是运用区块链技术将土地登记的数据信息化，从而保证数据的透明性和真实性；艺术品防伪技术是利用区块链数据的真实性来保证数据资产的唯一性，发挥价值中介的作用。

蚂蚁金服总监赵尊奎指出，区块链已应用于公益领域，运用区块链技术的数据不可篡改性，可以实现资金数据的全程可追踪，及时披露资金的去向。使用区块链点对点的技术，可以去掉第三方的信用中介，保证数据更加透明。

人保财险副总裁王和认为，区块链在保险领域的应用最具有前景，因为区块链技术对于重构金融最大的贡献就是重构信用，而保险主要是基于信用衍生出相关的业务，目前人保正尝试区块链在农业保险、商务保险等业务领域的应用。

作者单位：中央结算公司研发部

责任编辑：刘颖 孙惠玲

区块链技术及应用解读 篇4

概要：互联网的出现使得个体间的信息交换越来越紧密，然而伴随而来的是巨大的信任鸿沟。目前现有的主流数据库架构都是私密且中心化的，在此架构下交易双方的数据孤立，需要引入第三方中介保证交易的真实性，然而这也带来了交易效率的下降和操作风险的上升。作为新兴的数据共享机制，区块链技术有可能成为下一代信息交互的底层架构，通过分布式技术实现算法背书、全球互信这一巨大进步，全面提升资产交易效率和安全等级。作者 | 区块链铅笔创始人 龚鸣

来源 | 智信资产管理研究院《资管高层决策参考》

一、区块链的本质：构建可信任的数据共享机制

（一）区块链是一种分布式记账理念，帮助解决信用中介问题 区块链是一种技术解决方案思想的统称，并不是某种特定技术。主要是指通过基于密码学技术设计的共识机制方式，在对等网络中多个节点共同维护一个持续增长的、由时间戳和有序记录数据块所构建的链式列表账本的分布式数据库技术。在某些情况下，我们也称之为分布式账本技术（DLT，Distributed Ledger Technology）。该技术方案可以让任意多个节点接入系统，把一段时间内系统中各个节点的全部信息交流数据，通过密码学算法记录到一个数据块（block）中，并且生成该数据块的指纹用于链接（chain）下个数据块，信息校验时通过系统的所有参与节点共同认定记录是否为真。

通俗来讲，我们可以把基于区块链技术的数据库想象成一个账本：比如支付宝就是典型的账本，任何数据的改变就是记账。这个账本记录了A有多少钱，B有多少钱，A支付给B多少钱等等。区块链系统中的每一个人都有机会参与记账，系统会在一段时间内，可能选择十秒钟，也可能十分钟，选出这段时间内记账最快最好的人，由这个人来记账，他会把这段时间数据库的变化和账本的变化记录在一个区块中。

我们可以把这个区块想象成一页纸，系统在确认记录正确后，然后把这张纸发给整个系统里面其他所有人。这样周而复始，在下一个时间段系统会寻找下一个记账又快又好的人，而系统中的其他所有人都会获得整个账本的副本。这也就意味着系统中的每一个人都有一模一样的账本，这种技术，我们就称之为区块链技术（Blockchain），也称为分布式账本技术。

区块链诞生的重要意义在于解决了信息共享的信用问题。传统的共享有两大弊端：一是能够共享出来的信息量有限（因为对自己重要的都会掖着藏着），二是共享范围很小（一般都是熟人之间）。传统的共享适合小范围的熟人之间，但这种共享不能满足大量业务开展需求。于是需要借助权威的第三方（比如交易中心），利用权威性，让各方都放心在交易中心开户、支付清算、登记结算等等数据都在中心，却也带来了交易效率的下降和操作风险的上升。

举个例子，A、B、C都有自己的数据系统，传统的共享就是B、C要想查看A的数据，必须要用A的系统来看，如果A自己更改数据，B、C是看不到的，这完全基于B、C对A的信任（一般是熟人之间）。如果用区块链技术，那么A、B、C就会共用同一系统，A、B、C相当于区块链的三个节点，每个节点的数据都会在其他节点显示；并且每个节点数据的修改都会在其他的节点更新。这样即使某一方在本地篡改自己节点的数据，也会因为和其他节点无法校验而不能得逞，因此区块链就是一种创造信任的技术，并且这种技术不依赖于单一的第三方中心。

通过区块链技术，第三方信用中介的一部分职能可以被取代，这是其重大突破。

图1：区块链在各领域中的应用

（二）区块链的由来

1、区块链是比特币的底层技术

区块链是比特币的底层技术，而比特币的诞生可以追溯到2008年12月，彼时一个化名为中本聪的个人（或团队）发表了一篇名为《比 特币:一种点对点的电子现金系统》的论文。到2009年1月3日，程序生成了第一个比特币链上的区块。2010年5月，首笔比特币交易完成。

比特币出现已有8年时间，尽管没有中心化的服务器及监管机关，但365天运行无宕机，没有出现一笔错账和坏账。比特币在交易结算上的价值也逐渐被市场所认可，币值也随着时间的推进逐渐升值。随后有很多人开始注意到，比特币这种去中心化、高可靠性的底层技术除了在比特币中使用之外，也可以在许多领域应用。于是把该技术从比特币中抽象提取出来，称之为区块链技术。所以比特币也可以看成是区块链的第一个应用，而区块链更类似于TCP/IP这样的底层技术，未来会扩展到越来越多的行业中。

2、智能合约是区块链在现实中的应用

1994年，由密码学家Nick Szabo首次提出的智能合约，是一种用计算机语言取代法律语言记录条款的合约，可以由一个不由任何单一方控制的计算系统自动执行。

智能合约技术可以运用于货币发行。央行如果能够基于区块链技术发行法币，也可以通过智能合约技术将代码嵌入法币发行中，这部分法币可以被称为“可编程货币”。

比如，央行指定某一部分资金发放到农业相关的账户，那么则可以把这部分资金的用途和流通目标写入相应程序，指定这些资金只能进入农业相关的账户中，那么这部分资金在任何情况下都不可能被挪用 4 到其他的账户中。如果大部分货币都成为“可编程货币”，那么可以想象，它们组成的金融环境就变成了“可编程金融”。

（三）公开区块链与私有区块链的区别

区块链技术可以按照开放程度分为公有链和私有链。所谓公有链，是任何节点都向任何人开放，每个人可以参与计算，并且下载获得完整区块链数据（全部账本）。但是有些区块链的应用场景，并不希望所有人参与，只有被许可的节点才可以参与并且查看所有数据。这种区块链结构我们称为私有链。

以下四点要素，全部具备被称为公开区块链技术，如果只具有前三点，则将其称为私有区块链技术。

1、点对点的对等网络（权力对等、物理点对点连接）

2、可验证的数据结构（可验证的PKC体系，不可篡改数据库）

3、分布式的共识机制（解决拜占庭将军问题，解决双重支付）

4、纳什均衡的博弈设计（合作是演化稳定的策略）

（四）区块链的技术优势和潜在风险

在金融资产交易环节中，区块链的技术优势是显而易见的：

1、安全性更高，杜绝萝卜章：

区块链技术提升了整体数据的透明度。每个节点有相同的副本，因此数据均为公开透明。

实现数据的精确追踪。基于区块链的链式结构，每一个数据都可以回溯。

可以长期保存。极高冗余（指通过多重备份来增加系统的可靠性）使得系统具有极强的健壮性。单一节点的数据丢 失可以通过相邻节点实现数据恢复，安全性更高。

不可篡改。因为系统会自动比较，认为相同数量最多的账本是真账本，少部分和别人数量不一样的账本是虚假账本。在这种情况下，任何人篡改自己的账本都没有意义，除非能够篡改整个系统里面大部分节点。

2、提升效率，降低成本：

技术代替中介可以极大降低管理成本。区块链技术免去了多机构间校验各类资产真实性的步骤。很多反复的票据验真、数据核对、误差排查、甚至定期审计工作将不再需要，所有机构使用同一本账簿，可以极大提高效率。

链条上的环节自动执行，省时省力。

然而这样差异化的技术变革所伴生是新的技术风险，这些潜在的风险都制约了区块链技术在资产交易中的进一步应用：

1、性能问题：速度和安全难以两全其美

在分布式、一致性保证的前提下，区块链交易的性能存在瓶颈，暂时无法满足大规模实时交易的需要。随着链中节点数的增加，区块链同步的效率的确会下降。改善的方向有两种，一方面硬件成本在不断下降，现在高配置服务器的租用越来越廉价；另一方面可以通过算法（比如交易只要其中部分节点确认即可）优化确认速度。然而整体来 6 看目前区块链实践基本都是围绕一些交易频率较低的场外交易进行，尚不能胜任场内交易的需求。

2、安全问题：技术风险成为最大挑战

安全是区块链技术的主要特色，在用户的私钥保密的前提下这一优势是成立的。然而由于区块链中用户得私钥完全由自己保存，并不存储于任何中心化的交易所，因此用户私钥丢失后的补发和身份验证就成为重要问题，也潜藏了一定的风险。曾经世界上最大的交易所Mt.Gox因为黑客攻击导致巨额资产损失以至倒闭，2016年8月知名交易所Bitfinex也因为多重签名缺陷损失约12万个比特币，并要求由所有用户共担损失。从某种程度上说，区块链技术在杜绝了一部分操作风险和信用风险的同时，也带来了新的技术风险。

二、区块链在全球金融领域中的运用

目前来看，区块链技术主要可以在证券交易、清结算和支付这三个金融领域进行运用。

（一）证券交易——去中心化交易所

1、去中心化交易产生天然流动市场

在中国，传统证券发行首先要经过国内证监会审核，然后国外交易所审核，审核后在一级市场发行，二级市场交易，这是大家认为这是天经地义的流程。

图2：传统交易流程与去中心化交易流程对比

来源：区块链铅笔

而区块链的诞生很有可能导致全球的资产模式从先审核后发行变成先发行后审核。类似于BitShares这样的区块链应用，就是典型的去中心化交易市场。简单来说，BitShares是一个类似于上证所或者纳斯达克的交易所系统。和传统交易所最大的不同是，BitShares不依靠任何中心化机构和服务器来自动运行，里面所有交易资产/产品可以由任何人创建并交易。在不需要中心化的服务器，没有任何中心化的管理机构的情况下，任何人只要缴纳一定的手续费，设定自己需要发布资产的名称、描述、代码、数量、交易手续费,就可以在上面发布要交易的资产。

当然，去中心化交易也带来监管困难的问题。由于运行的计算机分布在全世界各地，参与交易的人也在全世界各地，任何人可以发行任何资产，难以界定其司法管辖权，随着规模不断扩大，管理变得越来越难。

2、可编程证券的六大特点（1）分享数据

安全并及时地将账本现状及其更新情况，分享并发布到一个封闭或公开的参与小组。（2）节约成本

财务交易过程中，通过自动化流程，缩减复杂的后台及中间部门产生的过高成本。（3）杜绝篡改

全面参与数字化金融工具的整个周期，并进行密码验证。（4）降低风险

支持电子化的发行、分配、交易及公司行为，不需要依靠单一合作方或技术供应方。（5）增强透明度

授权参与商能够实时关注所有工具过去及现在的状态，并即时进行反馈，快速制定方案及运作保险。（6）发展与采纳

发展及整改：智能证券技术和底层网络是分离的，能够虚拟运行任何区块链或分布式账本系统。

3、全球大多数交易所开始测试区块链技术

世界交易所联合会在对全球24家公司、交易所、中央证券保管处和中央对手方的调查中发现，大多数服务供应商会积极探索区块链技 9 术应用程序。有些公司关注提高流程效率和节省成本的应用程序，还有一些关注的是新的服务线和营收机会。

2015年12月16日，美国证券交易委员会（SEC）批准了电商上市公司Overstock提交的S-3申请，允许将该公司的新上市股票在其开发的去中心化交易市场上发行和交易，当时引起很大轰动。SEC主席Mary Jo White也在今年4月首次谈论区块链技术，这一信号表明SEC已经开始关注区块链。

今年以来，全球主要的证券市场都已经开始做自己的区块链方案，包括纽交所投资了很多区块链公司，日本证券交易所、韩国证券交易所、加拿大证券交易所都在做区块链相应方案，区块链技术对全球证券发行方式将会带来非常大的变化。

（二）清结算——R3联盟旨在实现实时清结算

区块链在清结算方面应用也较多，典型的是R3区块链联盟。R3成立于去年9月，在很短时间内集结了全球50多家金融巨头，包括高盛集团、汇丰银行、德意志银行、野村证券等。中国平安集团成为加入R3联盟的第一个中国企业。

由于目前全球所有银行之间还不能实现实时清结算，因此R3联盟希望使用区块链技术打造全球去中心化的清结算方案。一旦实现这一设想，全球资金流通速度效率将快速提高，金融体量可能还将扩大10倍到100倍。

除了银行与银行之间，银行内部也可以使用区块链技术。由于区块链上的数据公开透明且无法篡改，因此接近于银行内部进行实时审 计，可以极大降低运营和审计成本，根据桑坦德银行报告中的数据，一旦全球银行内部全面使用区块链技术，每年大约可以节省超过200亿美元的成本。

对于银行间及内部清结算来说，并不希望每个人都可以进入系统，因此使用被许可的私有链或联盟链系统更合适。这其中最大的难点是隐私问题，很多银行希望第三方能验证A银行和B银行之间的交易，但并不希望验证方看到这笔交易发生了什么，有多少用户以及用户有多少钱。目前这一问题可以通过零知识证明或同态加密的方式解决，目前来看相对来说零知识证明技术发展更快一些。

（三）支付——低成本高速实现货币转换

比特币流通形式方便快捷，且交易成本低，因此很多人使用它进行支付。在中国，由于比特币没有5万美元外汇管制的限制，很多人使用比特币进行人民币与外币的兑换。美国的汇款公司——Abra野心更大，其认为可以通过完全去中心化的方式终结银行支行业务。

美国支付公司——Circle（世可）受关注程度也很高，这家公司基于比特币做全球高速汇款。IDG中国牵头百度、中金甲子、光大控股、万向控股和宜信组成中国财团，和来自美国的布雷耶资本和General Catalyst资本一起对世可进行了D轮6000万美元的投资。2015年9月23日，世可已从纽约州监管机构那里拿到第一张数字货币许可证BitLicense，这意味着该公司将可在纽约州持证提供数字货币服务。除此之外，世可公司还获得英国金融监管机构的电子货币（e-Money）执业许可，并利用对美元和英镑的本地支持在美欧推出相关兑换和支付服务。

2016年6月，世可公司与天津银行合作，在中国成立名为“世可中国”的分部。

三、区块链在国内金融机构已生根发芽

目前国内金融机构对于区块链的应用处于POC（针对客户具体应用的验证性测试）测试阶段。包括邮储银行、工商银行、中国平安、蚂蚁金服、中国人保等机构均开始POC测试。

1、邮储银行的区块链托管系统

2017年1月中国邮政储蓄银行携手IBM，宣布推出基于区块链的资产托管系统。该系统于2016年10月上线，为中国银行业首次将区块链技术应成功用于核心业务系统。据报道，该系统在试用阶段成功完成几十笔交易，同时免去了重复的信用校验过程，将原有业务环节缩短了约60-80%，令信用交易更为高效。

2、中国银联、世纪互联和IBM开展区块链项目合作

2016年9月，IBM宣布和中国信用卡公司中国银联完成了一个试点项目，通过使用区块链技术可以促进银行间的积分共享。10月20日，中国领先的中立IDC服务提供商世纪互联也与IBM共同宣布，为进一步推进中国云计算创新发展，基于IBM云平台Bluemix，双方将共同支持区块链、物联网及先进的云数据服务。

3、中证登与俄罗斯中央证券存管机构合作研究区块链

2016年10月，俄罗斯中央证券存管机构（CSDs）与中国证券登记结算有限公司（CSDC）合作并签署谅解备忘录，开启交易后区块链应用合作。俄罗斯国家结算托管局(NSD)宣布与中国证券登记结算有限公司（CSDC）就很多问题“交换了经验和信息”。两家机构还会进行互联网金融技术试验，其中包括区块链技术测试。

4、众安保险准备搭建以太坊为基础的保险交易平台

2016年10月，众安在线财产保险公司宣布创建一家新的技术型附属公司，将开发人工智能、云计算以及区块链领域的产品和服务。该公司被媒体称为中国首家纯网络保险公司。众安保险表示其正在开发一个以以太坊为基础的保险交易平台。

四、区块链发展面临的问题和挑战

目前区块链技术还处于发展非常早期的阶段，不仅尚未形成统一的技术标准，各个行业、各个机构的技术方案也在快速发展中，因此面临很多问题：

第一个问题是缺乏技术统一标准，如前文所述，区块链的底层技术并不成熟和统一，大部分平台还存在性能和安全方面的很多问题，也并不知道哪一个平台会在最终的竞争中胜出，这也是目前没有过多应用落地的一个原因。

第二个问题是缺少可靠的实践数据，毕竟目前最大的区块链应用——比特币的市值也只有100多亿美元，而区块链技术如果需要承载每天上万亿美元的大规模交易，还需要更多进行技术上的测试。

第三，传统金融机构做区块链应用，基础建设的投资成本过高，而且在新平台上迁移原有业务的风险也过大，机构并不愿意推翻重来。第四个问题是缺乏既懂金融又懂区块链的跨界人才。

区块链+物联网的应用探析 篇5

年初开始，技术圈就在传扬2018年是区块链爆发年。其实，区块链技术作为一项技术创新，只能在原有的应用基础上才能发挥它最大的效用，因为它毕竟还是基于不变的计算机语言和代码，只是整合了互联网非常用的加密技术等产生的一个创新型“解决方案”。

目前，社会信息化方面应用最广泛的还是物联网技术，物联网技术的实用性需要新技术来升级，因此，未来物联网将是与区块链擦出最多火花的领域。下面从技术和应用结合的角度来探析区块链与物联网的结合。

首先来看物联网行业面临的问题

到目前为止，物联网面临的最紧迫的挑战是安全性（确保数据的隐私性、数据存储的安全性）以及完整性（数据连续性和各种数据交互的兼容性）的问题。

物联网在我们生活的各个方面的渗透式应用，大家有目共睹。随着智慧城市建设在全球的普及，信息互联互通的需求急剧增加，物联网是真实的应用。但是，作为物联网的构成是否能够应对社会不断发展的需求？网络设备、数据传递网络、应用系统都是关键。

硬件方面：由于物联网应用场景的不同，传感器的种类众多，作用各不相同，在很多细分场景，存在着成本与规模的问题；传感器本身需要一些半导体材料、生物技术、芯片技术、封装工艺等的支撑，其技术更新换代会受到限制。

标准兼容方面：物联网终端设备的千差万别，通信协议的差异，不同的应用场景需求，导致物联网领域的各类标准不一致：硬件协议、数据模型标准、网络协议、传感器标准、设备连接标准、平台兼容性、第三方应用接口、服务接口等。各类标准不一致会导致网络传输问题以及资源浪费。

数据存储问题：目前物联网的数据存储基本都采用云技术，但随着数据量的几何级增加，数据的存储成本、存取效率、性能稳定性等方面，会有巨大的考验。即使克服了空前的经济和工程方面的挑战，云服务器仍然是一个瓶颈和故障点，这会颠覆整个网络。

数据分析问题：物联网设备采集的数据，大部分后期都是简单的处理，缺乏对数据的深度挖掘，更不要说运用在企业提升生成效率、收益等方面凸显任何价值了。这方面人工智能和大数据技术的专项发展方面会有一定深度应用，但不普及。

数据安全问题：物联网领域在智慧城市、交通、能源、金融、家居、医疗等方面都有具体的应用场景，在这些场景中，各种不同类型的物联网数据采集设备互联互通，其执行环境各不相同，网络安全防御面临着巨大挑战。主要表现在2个方面：一个是机器被攻击或篡改后对系统安全、个人生命安全的影响；另一个是数据泄露问题。

物联网领域一旦产生安全问题，危害将极大。

其次用区块链技术寻找解决方案

物联网行业本身是一个上下游衔接很连贯的行业，而区块链技术本身是个相对独立的“解决方案”，它解决了数据安全、信息共享安全、终端信用等物联网常见问题。区块链可以作为一项“解决方案”融入物联网应用。是运用区块链技术去解决或完善物联网产业中的某些环节或问题。

基于这个认识，我认为区块链技术在物联网方面主要运用的方向在于两个方面：第一个是数据安全隐私保护方面。第二个是新商业模式探索（数据交易结算）方面。

数据安全隐私保护

目前的物联网应用基本上都是采用中心化的结构，所有的数据汇总到云资源中心进行统一控制管理。物联网平台或系统一旦遇到安全攻击或是系统漏洞被利用，信息可能存在泄漏和被盗取风险。

另一方面，政府安全部门可以通过未经授权的方式对存储在中央服务器中的数据内容进行审查，运营商或平台也很有可能出于商业利益的考虑将用户的隐私数据出售给广告公司进行大数据分析，以实现针对用户行为和喜好的个性化推荐等。这些都会产生一系列的数据安全及危害个人隐私问题。

采用区块链技术可对物联网数据完成如下改变：（1）在数据发送前对其进行加密；（2）在数据传输和授权的过程中，加入身份验证环节；（3）涉及到个人数据的任何操作，都需要经过身份认证进行解密和确权；（4）操作记录等信息记录到链上，同步到区块网络上。进而在一定程度上保护物联网数据的安全及隐私问题。

新商业模式探索

目前的物联网仅仅是将设备连接在一起，完成数据采集和设备控制功能，而未来的物联网将在连接各终端联网设备基础上具有一定的智能，依照预先设定的规则逻辑进行自主协作，完成各种具备商业价值的应用。如数据间的交易、价值转移等。在这个过程中，必须保证数据的授权可信、可验证，以及数据交易的整个过程完整记录并无法篡改。

要实现这些功能，在中心化架构下，不同利益主体间很难完成机器数据间的自主协作和交易。

因此，目前的物联网设备的协作和交易只能够在同一信任域下进行，也就是说协作和交易的设备必须是同一个物联网运营服务商提供或者进行授权验证，这就大大降低了物联网应用的真正商业价值。

采用区块链技术最大的优势在于，能够提供去信任中介的直接交易，通过智能合约的方式制定执行条款，当条件达到时，自动交易并执行。这种方式可以产生很多应用场景，比如通过智能合约控制家中的电冰箱在饮料不够的时候直接向附近超市下单进行采购，超市送货时，根据货物条码自动扫描确认订单和完成支付等操作。

商业应用方面要考虑的就是如何降低成本提高安全度：

随着物联网技术的进一步应用，物联网连接设备数量呈几何级增长，中心化服务需要付出的计算、存储和带宽成本会加大企业成本压力。区块链的点对点分布式存储和计算，在其他领域，面对数据类型差不多，或是数据量不是很大的情况下，是可以实现并提高效率和成本的，但在物联网行业很难真正执行。

区块链的数据防篡改属性，需要在数据本身安全有效的情况下，可以实现，但当物联网数据采集的各类终端设备不安全，或是网络不安全时，传递的数据信息本身就是错误的情况下，将其记录在区块链上，是无法从根本上确保数据安全的。

由此，区块链技术在物联网应用领域里，依然是一项“解决方案”而非颠覆性创新，技术的完美应用离不开现实制度的保障。

市场角度来看区块链与物联网应用

根据Forrester wave的物联网报告显示：IBM、PTC、GE、思科和微软已成为占据物联网平台市场的主导企业。IBM、微软、亚马逊和SAP都在各自的物联网云平台上提供区块链技术相关服务，为未来海量的物联网设备接入提供弹性资源池，做了超前布局。

IBM是最早宣布他们对区块链的开发计划的公司之一，它在多个不同层面已经建立了多个合作伙伴关系，并展现了他们对区块链技术的钟爱。它已经发表了一份报告，指出区块链可以成为物联网的最佳的解决方案。

早在2015年1月，IBM就启动了ADEPT项目，一个使用了P2P的区块链技术的研究项目。IBM还与三星专为下一代的物联网系统建立了一个概念证明型系统，该系统基于IBM的ADEPT（自治分散对等网络遥测），ADEPT平台由三个要素组成：以太坊、Telehash 和 BitTorrent。使用该平台，两家公司都希望带来一个能自动检测问题，自动更新，不需要任何人为操作的设备，这些设备也将能够与其它附近的设备通信，以便于为电池供电和节约能量。

此外，能源物联网领域传统公司和区块链初创公司正双向发力，不断促进区块链在行业里的广泛普及和加速融合。根据咨询公司Indigo的报告，电力行业的“区块链+物联网”应用方面，已经从终端支付（加密数字货币）、能源交易市场、技术支撑+行业组织、智能家居点对点交易、打造智慧城市等方面形成了良好生态格局。

科技圈最常见的新闻就是金融业物联网与区块链的结合应用，多家公司已经率先将区块链整合到其生产和供应链中。

总结

区块链技术及应用解读 篇6

毕友一言：

要么闭口。张口四句话：“给人信心，给人欢喜，给人希望，给人方便”。

金融探索之区块链：数字票据应用详解

区块链技术在比特币上的成功已经证明了可编程数字货币的可行性。随着该技术的扩展，加上金融领域急需解决总分重复记账、安全攻击和信任关系等一系列问题，区块链在金融领域有着广泛的应用空间，而数字票据的应用可以成为其在金融领域应用的突破口。

数字票据是结合区块链技术和票据属性、法规、市场，开发出的一种全新的票据展现形式，既具备电子票据的所有功能和优点，又融合了区块链技术的优势，是一种更安全、智能、便捷、更具前景的票据形态。今天的金融探索之区块链系列，小毕为大家详细整理了区块链技术在数字票据方面的应用。数字票据的概念和优势

所谓数字票据，并不是新产生的一种实物票据，也不是单纯的虚拟信息流，它是用区块链技术，结合现有的票据属性、法规和市场，开发出的一种全新的票据展现形式，与现有的电子票据相比在技术架构上完全不同，同时，它既具备电子票据所有功能和优点的基础，又融合进区块链技术的优势，成为一种更安全、更智能、更便捷、更具前景的票据形态。所以，也可以把数字票据理解为基于区块链技术构造的全新形式的电子票据。

区块链技术在比特币上的成功证明了可编程数字货币的可行性，随着该技术的扩展，加上金融领域急需解决总分重复记账、安全攻击和信任关系等一系列问题，区块链在金融领域有着广泛的应用空间，数字票据的应用也可以成为其在金融领域应用的突破口。未来，随着该项技术的进一步扩展，区块链可以应用至社会上任何有去中心化、公证和防伪等需求的领域中，还可以通过区块链颠覆互联网的最底层协议，将其运用至物联网领域，推进整个社会进入智能互联网时代，形成可编程社会。

数字票据与电子票据的类比，可参照数字货币与电子货币的类比，电子货币只是实物货币在互联网中的虚拟化，只能完成支付清算的作用，并且需要中心化的服务器记载数据，也需要第三方的支持才能产生信任关系。比如存储在支付宝中的是电子货币，它只是实物货币用电子信息流来替代，通过支付宝来支付，最终的数据记录人是支付宝背后的中心服务器，产生的价值交换需要支付宝作为第三方证明，支付的电子货币功能、流转方向等也是不可控的。但是基于区块链的数字货币，其分布式的记账规则、不需要任何的中心机构或者第三方来认证，便可实现点对点的转账，还可以对货币的流转通过编程的方式进行控制，实现更高级别的智能化。

与电子票据相比，数字票据拥有以下几点核心优势：

1、系统的搭建和数据存储不需要中心服务器，也不需要中心级应用，一是省去了中心应用和接入系统的开发成本，二是降低传统模式下系统的维护和优化成本，包括设备投入、数据备份、应急管理等。三是减少系统中心化带来的风险，不会出现集中模式下服务器崩溃或被黑客控制的问题，分布式数据库具有强大的容错功能，不会因为一个或几个节点出错而影响所有参与者的运转，更不会影响数据的进一步存储和交易更新。四是减少了中心化模式下数据反复被记录和保存的成本，各个参与者中记录的数据账本，既是分账本，也是总账本，2、数据的完整性、透明性和通过时间戳的可验证性，对任何价值交换都可以追踪和查询，这些信息并不单单保存在某一个服务器或者某一个参与者机器中，还可以通过相应的技术实现对涉及商业秘密（比如出票人、承兑行等）的屏蔽。一是通过所有参与者任何行为数据的记录和累积，易于形成信用分析和评估机制，最大限度的降低了违约后无人知悉的可能性，进而为建立良好的信用环境打下基础。二是方便的信息跟踪可以实现对历史数据的调阅，更容易对票据的流转过程进行清晰的展示和控制，一旦发生法律纠纷，易于行使相关权利并追索。三是可有效控制票据交易和其他票据产品中的风险，比如对于票据P2P理财使用的质押票据，通过数据的查阅可以知晓其状态，防止现有模式下重复质押或合伙作案的风险。

3、智能合约的形式使得票据在生个生命周期中具备了可编程性，即具备的限制性和可控制性。一是交易的控制方式更加多元化，比如在实际的交易中会存在票据代持（双买断）的模式，可以在交易的开始就将约定买回的日期通过代码的形式写入智能合约，待到期后票据将自动完成赎回买断。二是智能合约通过代码来实现，其硬控制性使得票据的交易不再需要线下合同作为保证，避免执行中存在违约现象。数字票据的应用场景

在票据的生命周期中，其共经历了承兑、流转和托收三个核心环节，下面就结合区块链的应用特点，对三个环节进行应用场景的分析：

1、在承兑环节，不同的企业在整个网络体系中占据不同的节点，如果企业A需要为企业B开票，那么承兑人相当于对出票企业A的第三方担保，这与比特币的第三方记账有类似之处，只是比特币争夺记账时比的是算力，而承兑环节则通过建立一套完整的算法（可包含承兑方对出票人的授信、出票人指定的开户行、服务效率等）来完成承兑环节，并生成相应的数据区块。

其优点包含：一是不同于现有的承兑需要与中心的ECDS系统进行数据交换和信息登记，实现了非中心化的出票过程；二是省去了现在模式下企业需要到开户行开立企业网银的困扰，等于减少了网银这个中介传输方；三是通过记录数据块的时间戳解决了所有参与者对持票企业的信任问题，不需要通过中心化系统的信息交换来证明其票据权利归属；四是解决了现有模式下的信息安全问题，现有模式企业主要通过企业网银接入ECDS系统，等于把风险转移给企业网银的信息安全，一旦U盾发生丢失或者被破解，将带来资产丢失的隐患，而通过区块链的实现方式每个节点都有自己的私钥，一旦私钥丢失或被破解，产生的信息将公开至全网络，不利于作案。

2、在流转环节，包含企业间流转、贴现、转贴现、再贴现、回购等一系列业务类型，这些业务类型以及交易中的要求和限制，比如做回购业务约定买入返售到期日，可通过编程的方式来实现。在流转中可参照比特币中的交易场景，卖出方公布公钥、买入方拿自己的私钥进行匹配，这其中只需建立合适的规则来由第三方完成信息的记录并生成数据区块即可。

其优点包含：一是免去了到中心化的系统中做信息流转；二是实现了点对点的交易，确保了价值传递的去中介化；三是通过智能合约和流转的可追溯有效避免道德风险、操作风险和信用风险，实现交易的公平性和价格的真实性。

3、在托收环节，由于票据的到期日在承兑时已写入代码，所以程序控制会在到期时由持票人向承兑行自动发出托收申请，待托收完成后只需按照一定的规则来由第三方完成信息的记录并生成数据区块即可。

其优点是：一是价值交换直接完成，如果直接与资金清算挂钩则不存在托收逾期的问题；二是通过代码的控制在托收时不能进行其他操作，确保了账实相符。数字票据的推广

当前的电子票据市场发展很快，自人行2009年上线ECDS系统以来，截止目前有400多家银行、财务公司等接入，市场反响和接受程度较高。但是考虑到开发成本和准入资格等，接入方主要是国有银行、股份制商业银行、大型城商行和大型财务公司等，所以直接替换现有的电子票据会存在一定的障碍。主要原因有：一是电子票据经过近7年的发展已经形成较为忠实的客户，市场的价格机制也初步形成，突然打破使用习惯会相对比较困难。二是由于接入ECDS系统需要花费一定的开发和维护成本，一方面大型银行在成本支出角度往往不是最主要考虑的因素，而中小机构选择接入了ECDS系统也需要回报能覆盖支出，虽说数字票据的去中心化和去中介化会大幅降低开发、运维等成本，但对于已经加入ECDS系统的机构来说存在一个收益和成本的衡量问题。三是区块链作为一种颠覆性的技术和理念，其思想被接受有个逐步推进的过程，所以目前基于区块链的纯商业应用还几乎没有，在其应用场景被广泛看好的金融领域，数字票据也是先行先试的作用，所以会给参与者带来更多观望的空间，更多会存在“先看看别家机构用的怎么样”的心态来对待。

所以，对于基于区块链技术的数字票据使用推广，建议选取电子票据使用较少或没有、IT系统集中度较好的一些合作联盟、区域联盟或者协会单位来进行，一是由于其尚未使用电子票据或者使用较少，省去了替代系统的支持，选择成本低，也易于从头开始培养意识和习惯。二是由于系统和管理的集中度较好，所以系统标准化成较高，使得基于区块链构建数字票据的开发成本降低，可以较少或几乎不用考虑不同机构的系统改造问题，管理协调成本也较低。三是对于合作联盟或者区域联盟单位，在思想认识和价值理念上，更容易达成共识，也更容易统一思想，做到数字票据在全辖的尽快使用。四是在整个票据市场上，可暂时形成纸质票据、电子票据和数字票据共存的情形，但通过技术手段可以将纸质和电子票据转化为数字票据，从而逐步提升数字票据的市场占比。五是当在某一联盟中数字票据的使用得到实践验证并且体量逐步加大后，可对其他联盟或机构有示范作用，进而降低观望效果，吸引市场加入者。六是对于城商行资金清算机构、农村金融资金清算机构以及省市级商业银行总行级机构，也具有相当的可操作性和实践性，可适当先行先试。

此外，国有银行和大型股份制商业银行由于IT实力较强，对新兴技术更容易关注、学习和接受，建议在构建初期适当加入或持续保持关注和跟踪，起到市场的引导和示范作用。数字票据的扩展应用

（一）票据交易所

在票据交易所中，与票据流转环节中的指定目标交易不同，其更多的交易是非指定目标、由票据交易所建立市场匹配规则来进行代码级的匹配。卖方节点将自己要卖出的票据根据自身需求和交易规则等进行编程后发布，买方节点将自己买入需求进行编程发布，而票据交易所作为网络中的一个节点，可以制订代码的匹配规则，待买卖双方的代码通过匹配规则达成共识并得到双方确认后，进入指定目标交易的票据流转环节。

按照现有的模式，票据交易所用来公布和制订规则，维护中心系统运行，但在区块链模式下，也可以将其设定为特殊角色节点，用于发布公认的参数控制（比如节假日、计息方式）规则、使得全网节点的任何行为都要遵照这些规则来进行，实现了交易所的核心职能。此外，对于票据交易所中的信息、风险、产品等模块，可以通过区块链中的数据回溯功能，充分发挥其分布式数据库存储的作用，对于票据的承兑、交易、企业、银行和客户信息等进行数据挖掘，建立票据的评级评估体系。对风险预警、风险处置、风险信息等通过大数据挖掘评估、模型建设等积累经验，防范票据风险。对于国内票据产品积极组合，通过大数据挖掘实现跨业、跨产品、跨区域的设计和重构，更好的服务于经济和金融发展。对于交易清算功能，则可考虑采用数字货币或实物货币关联的方式来解决。

（二）纸质票据托管

由于纸质票据在市场中还占比较大，且在未来的很长时间内将一直存在，所以，势必存在将纸质票据托管后转化为数字票据，进而形成和原始数字票据一样的功能的需求。可参照当前纸质票据办理贴现业务时查询查复的业务场景:贴现行根据贴现企业的提供的票据向承兑行发出查询，承兑行在确认核实后回复“此票据为我行所承兑，无公示催告，无挂失止付，真伪自辨”的报文。所以，类比此模式，在区块链构建的数字票据系统中，托管方作为一个网络节点，发布一条信息（包含票据的所有要素）至委托方所在的网络节点，并声明委托方拥有该票据资产，票面真实，目前保管在托管方，此时选取的第三方做信息记录的节点为票据的承兑行，其完成记账并生成数据区块后，委托方所在的网络节点名下增加该票据资产，与数字票据一样流转和使用。

此方法的优点是：一是当消息的发起方为托管方节点时，已经表明完成了票据的审验和保管，其必然要对票据审验的真伪性负责，解决了票据的真实性问题；二是增加承兑行验证和记账，为了防止托管方节点和委托方节点联合作弊，即托管方发布委托方并不拥有的票据资产信息，解决了票据的存在性问题；三是由承兑行验证和记账，解决了防止承兑行、托管方和委托方三方联合作弊，因为承兑行验证通过并完成记账化，在这个数字票据的记录中到期时其是要提供资金给持票人的，起到了对承兑行的限制作用，解决了票据的有效性问题。数字票据对其他金融产品的借鉴

由于区块链技术本质是一种互联网协议，是一种标准化的数据层服务，其本质是搭建基础的服务协议并构建共识规则，进而产生应用层的场景。数字票据就相当于基于这种标准协议构建的一种应用场景，所以这意味着一旦数字票据成功使用后，其基础的服务协议已经搭建完毕，在应用层并可适用于除票据外的其他多项金融产品，比如债券、股权、外汇、纸黄金等一系列金融产品，只需将应用场景和共识规则做适当修改和调整即可。所以，数字票据的构建不光只是区块链在票据领域的应用，其等于构建了一套可应用多项金融产品的基础协议和服务，势必为拓宽区块链在金融领域的使用打下良好的基础，从而形成对抗互联网金融最好的手段和工具。数字票据应用中存在的问题

1、在传统的票据系统设计模式中，一旦提供标准化的开发接口，跨技术平台的系统对接和数据交互式并不存在障碍。但是借助区块链构建的数字票据，每个节点都代表一个市场的参与方，自身也有相应的系统在运行，另外，在票据交易所的构造过程中，数字票据所在的联盟链还需要与其他技术平台下的系统或者其他联盟链之间发生数据交互和功能调用等，产生了基于区块链构建的数字票据系统如何与其他平台下系统对接的问题。

区块链技术及应用解读 篇7

区块链的概念首次出现在论文《比特币:一种点对点的电子现金系统 (Bitcoin:A Peer-to-Peer Electronic Cash System) 》中, 这篇文章的作者就是大名鼎鼎的中本聪。尽管中本聪本人依然是个迷, 各国对比特币的态度也是各异, 但比特币的底层技术——区块链却引起了各界的广泛关注。

何为区块链

区块链 (Block chain) 是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块, 每一个数据块中包含了过去十分钟内所有网络交易的信息, 用于验证其信息的有效性 (防伪) 和生成下一个区块。中本聪持有第一个区块, 即“创世区块”。

区块链是一种类似于No SQL (非关系型数据库) 这样的技术解决方案的统称, 并不是某种特定技术, 能够通过很多编程语言和架构来实现区块链技术。并且实现区块链的方式种类也有很多, 目前常见的方式包括POW (Proof of Work, 工作量证明) , POS (Proof of Stake, 权益证明) , DPOS (Delegate Proof of Stake, 股份授权证明机制) 等。

区块链的特征

区块链技术本质是去中心化且寓于分布式结构的数据存储、传输和证明的方法, 用数据区块 (Block) 取代了目前互联网对中心服务器的依赖, 使得所有数据变更或者交易项目都记录在一个云系统之上, 理论上实现了数据传输中对数据的自我证明。从更深远地意义来说, 这超越了传统和常规意义上需要依赖中心的信息验证范式, 降低了全球”信用”的建立成本, 这种点对点验证将会产生一种”基础协议”, 是分布式人工智能的一种新形式, 将建立人脑智能和机器智能的全新接口和共享界面。

根据区块链的定义及其本质, 区块链主要有如下特征:去中心化 (Decentralized) 、去信任 (Trustless) 、集体维护 (Collectively Maintain) 、可靠数据库 (Reliable Database) , 并且由四个特征会引申出另外2个特征:开源 (Open Source) 、匿名性 (Anonymity) 。

(一) 去中心化 (Decentralized)

整个网络没有中心化的硬件或者管理机构, 任意节点之间的权利和义务都是均等的, 且任一节点的损坏或者失去都不会影响整个系统的运作, 因此也可以认为区块链系统具有极好的健壮性。

(二) 去信任 (Trustless)

参与整个系统中的每个节点之间进行数据交换是无需互相信任的, 整个系统的运作规则是公开透明的, 所有的数据内容也是公开的, 因此在系统指定的规则范围和时间范围内, 节点之间不能也无法欺骗其他节点。

(三) 集体维护 (Collectively Maintain)

系统中的数据块由整个系统中所有具有维护功能的节点来共同维护, 而这些具有维护功能的节点是任何人都可以参与的。

(四) 可靠数据库 (Reliable Database)

整个系统将通过分数据库的形式, 让每个参与节点都能获得一份完整的数据库拷贝。除非能够同时控制整个系统中超过51%的节点, 否则单个节点上对数据库的修改是无效的, 也无法影响其他节点上的数据内容。因此参与系统中的节点越多和计算能力越强, 该系统中的数据安全性越高。

(五) 开源 (Open Source)

由于整个系统的运作规则必须是公开透明的, 所以对于程序而言, 整个系统必定会是开源的。

(六) 匿名性 (Anonymity)

由于节点和节点之间是无需互相信任的, 因此节点和节点之间无需公开身份, 系统中的每个参与节点都是匿名的。

区块链技术的意义

区块链技术的意义不言而喻。有人说, 区块链技术之于互联网金融犹如当年的TCP/IP通信协议之于互联网。具体来讲它的意义体现在如下几个方面。

(一) 区块链的出现将解决拜占庭将军问题

区块链解决的核心问题不是“数字货币”, 而是在信息不对称、不确定的环境下, 如何建立满足经济活动赖以发生、发展的“信任”生态体系。而这个问题称之为“拜占庭将军问题”, 也可称为“拜占庭容错”或者“两军问题”, 这是一个分布式系统中进行信息交互时面临的难题, 即在整个网络中的任意节点都无法信任与之通信的对方时, 如何能创建出共识基础来进行安全的信息交互而无需担心数据被篡改。区块链使用算法证明机制来保证整个网络的安全, 借助它, 整个系统中的所有节点能够在去信任的环境下自动安全地交换数据。

(二) 区块链技术的出现使得跨国价值转移成为可能

这里所谓的价值转移是指, 在网络中通过每个人都能够认可和确认的方式, 将某一部分价值精确地从某一个地址转移到另一个地址, 而且必须确保当价值转移后, 原来的地址减少了被转移的部分, 而新的地址增加了所转移的价值。这里说的价值可以是货币资产, 也可以是某种实体资产或者虚拟资产 (包括有价证券、金融衍生品等) 。而这操作的结果必须获得所有参与方的认可, 且其结果不能受到任何某一方的操纵。

在当前商业模式和社会组织架构下, 价值创造和交换活动都需要一个集中的制度体系 (如政府信用背书) 和机构体系 (如银行、支付机构等) 来建立信用, 否则陌生人之间无法取得信任, 进而发生交易。而区块链技术从根本上改变了这种中心化的信用创造方式, 运用一套基于共识的数学算法, 在机器之间建立“信任”网络, 从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行信用创造。换句话说, 区块链技术是人类社会信用创造的一次革命, 理论上, 在技术识别能力足够的情况下, 它能让交易双方在无需借助第三方信用中介的条件下开展经济活动, 从而实现全球低成本的价值转移。

在当代世界, 经济一体化飞速发展, 国与国之间的经济交流和交往日益频繁, 如何在如此多样的环境下建立广泛的信任体系, 具有强烈的现实意义, 但是在如此纷繁复杂的全球体系中, 建立一个全球性的信用共识体系是很难的。由于每个国家的政治、经济和文化情况不同, 依靠传统的中心化的背书方法建立共同的信任是很难的。但是在漫长的人类历史中, 每个国家的宗教、政治和文化都大为不同, 唯一能取得共识的是数学 (基础科学) 。因此, 可以毫不夸张地说, 数学 (算法) 是全球文明的最大公约数, 也是全球人类获得最多共识的基础。如果我们以数学算法 (程序) 作为背书, 所有的规则都建立一个公开透明的数学算法 (程序) 之上, 能够让所有不同政治文化背景的人群获得共识。

区块链技术的应用前景

从理论上来说, 区块链技术是去中心化的理想技术, 可以在金融领域实现广泛的应用, 但关于区块链技术的弱点, 我们仍然知之甚少。尽管如此, 金融界可没有冷眼旁观, 纽约证券交易所、高盛、纳斯达克、瑞士银行等都加大了区块链技术方面的投资。那么, 区块链技术在不同领域有哪些重要应用呢?

(一) 通过网络发行股票

据《连线》 (Wired) 杂志网络版报道, 美国证券交易委员会 (SEC) 已批准在线零售商Overstock通过互联网发行股票的计划, 这意味着未来几年金融证券的发行方式可能出现重大转变。

在过去的一年里, Overstock开发了一种新技术, 即利用区块链 (Blockchain) 来发行金融证券。这种技术还可以追踪任何有价值事物的交易, 包括股票、债券或其他金融证券。

随着区块链技术的成熟, 一种通过网络发行金融证券的技术将成为现实和潮流。而通过区块链技术搭建的平台发行金融证券可以免去中间人, 从而降低企业的融资成本。所以, 基于区块链技术的金融证券发行技术对未来的资本市场具有非常重要的现实意义。

(二) 全新的金融交易方式

据《华尔街日报》, Nasdaq OMX Group Inc正在测试一种名为区块链技术的新技术, 如果该技术可以取得成功的话, 或改变全球资本市场格局。

该技术有机会颠覆传统的金融交易方式变为比特币类似的交易方式。如果该技术可以取得成功的话, 纳斯达克集团希望可以将所谓的区块链技术 (Blockchain Technology) 运用到股票市场之中。

纳斯达克将在纳斯达克私人市场 (Nasdaq Private Market) 开启该测试项目。私人市场是一个在2014年1月份推出, 处理私营公司IPO前交易的新手市场。据纳斯达克透露, 该平台签约了超过75家私营公司。

通常私营公司在处理其股份交易时, 需要经过大量的非正式系统, 包括需要律师手动验证电子表格, 纳斯达克想要使用比特币的区块链技术来替代掉这个过程。目前的纳斯达克私人市场是一个相对较小的项目, 因此该项目对于纳斯达克本身而言, 并不会产生重大影响。同时, 该实验也是大型金融机构利用区块链技术的最新例证。

(三) 智能合约

智能合约根据特定的事件驱动, 能够按照特定方法在一个非常安全的系统中良好运行。以太坊 (Ethereum) 开发者Vitalik Buterin表示:“区块链技术是以去中心化的方式来维护数据库和运行计算机程序。因此, 我们不需要信任任何个人、机构或者是计算机。”Ethereum和智能合约可以在金融交易、众筹、公司管理、合同协议、知识产权和智能资产等方面广泛应用。以太坊是一个平台和一种编程语言, 使开发人员能够建立和发布下一代分布式应用。

Circle公司副总裁Joshua Lim认同智能合约作为一个革命性的开源工具, 将会更好地整合所有信息, 打通金融、保险和媒体行业, 完成价值交换网络的转型。

(四) 实时审计

区块链技术对于审计行业影响也日渐显著。德勤亚太区投资管理行业合伙人秦谊女士分享了德勤的区块链应用案例。她认为:“区块链技术解决了审计行业历来在满足公众要求、满足监管部门要求方面的难点, 能够保证所有财政数据的完整性、永久性和不可更改性, 帮助审计师实现实时审计, 大大提高了审计效率。”

(五) 区块链在国际大型商业银行的运用

目前, 区块链技术最广泛也最成功的运用是以比特币为代表的数字货币。从理论上说, 围绕区块链这套开源体系能够创造非常丰富的服务和金融产品。Melanie Swan在新书《区块链——新经济的蓝图》中指出, 如果说区块链1.0指货币, 即应用中与现金有关的加密数字货币, 如货币、转账、汇款和数字支付系统等, 那么区块链2.0指合约, 如股票、债券、期货、贷款、智能资产和智能合约等更广泛的非货币应用;未来还可能会进化到3.0阶段, 即在政府、健康、科学、文化和艺术方面有所应用。2014年起, 关于区块链的讨论逐渐从1.0过渡到2.0, 目前商业银行基于区块链的应用领域主要有四方面, 一是点对点交易。如基于p2p的跨境支付和汇款、贸易结算以及证券、期货、金融衍生品合约的买卖等。二是登记。区块链具有可信、可追溯的特点, 因此可作为可靠的数据库来记录各种信息, 如运用在存储反洗钱客户身份资料及交易记录上。三是确权。如土地所有权、股权等合约或财产的真实性验证和转移等。四是智能管理。即利用上文提到的“智能合同”自动检测是否具备生效的各种环境, 一旦满足了预先设定的程序, 合同会得到自动处理, 比如自动付息、分红等。

国际商业银行对于区块链技术的投资情况

世界范围内, 金融界对于区块链技术的发展是高度关注和积极参与的, 除了上文提到的一些投资银行和资本发行机构。传统的商业银行出于压缩成本和提升利润的考虑, 也积极投资区块链技术, 其中一个典型的例子就是R3CEV。截至2015年11月底, 这个由金融技术公司R3创建的企业已有美国银行、巴克莱银行、花旗银行、汇丰银行和高盛等30家跨国银行集团参与, 主要致力于金融领域区块链的开发应用以及制定行业标准和协议。而这些金融巨头真正感兴趣的首先是区块链技术如何提升经营效率并缩减成本。区块链具有创建大型、低成本网络的能力, 可以简化并自动化大量手工金融服务流程, 大幅缩短交易时间、降低交易成本。其次, 在新的商业模式下, 银行需要寻找途径创造利润。比如, 由于区块链能低成本地实现小额支付, 银行就可以针对大量无法获得银行账户但能接触到互联网的人群开发金融产品、开拓市场。

除了之前提到的R3CEV, 国际上许多大型银行也以各种形式在区块链领域开展一系列探索, 归纳来看有三种途径, 一是商业银行成立内部的区块链实验室。比如花旗银行、瑞银、纽约梅隆银行等已相继成立研发实验室, 重点围绕支付、数字货币和结算模式等方面测试区块链的应用, 有的还扩大到其员工内部系统中测试。二是投资金融科技初创公司。2015年以来, 许多跨国大型金融集团纷纷以创投形式进入区块链领域, 比如高盛联手其他投资公司向比特币公司Circle注资5000万美金, 西班牙对外银行通过旗下子公司以股权创投方式参与了Coinbase的C轮融资等。三是与初创公司合作。例如巴克莱银行在技术孵化和加速器项目中与区块链初创公司合作, 澳大利亚联邦银行和开源软件Ripple合作组队, 创建了一个在其子公司之间互相支付转账的区块链系统等。

商业银行发展区块链技术面临的挑战

从实践进展来看, 区块链技术在商业银行的应用大部分仍在构想和测试之中, 距离在生活、生产中的运用还有很长的路, 而要获得监管部门和市场的认可也面临不少困难。

(一) 制度层面的制约

一方面, 区块链去中心、自治的特性淡化了国家、监管等概念, 对现行体制带来了深刻冲击。比如, 以比特币为代表的数字货币不但对国家货币发行权构成挑战, 还影响到货币政策的传导机制和效果, 削弱央行调控经济的能力, 导致货币当局对数字货币的发展保持谨慎态度。另一方面, 监管部门对这项新技术也缺乏充分的认识和预期, 法律和制度建立可能会十分滞后, 导致与运用区块链相关的经济活动缺乏必要的制度规范和法律保护, 无形中增大了市场主体的风险。最后, 一些国家的领导人对区块链技术的看法是有分歧的, 比如普京就认为用比特币进行交易是不可取的, 但利用区块链技术进行结算是可行的。

(二) 在技术层面的挑战

目前来讲, 区块链尚不成熟, 仍需要解决诸多问题。比如网络安全问题, 数字货币发展至今, 丢失和失窃等安全事故时有发生, 不仅暴露出其安全使用的弊端, 也打击了市场主体进一步持有和使用的信心。又如区块容量问题, 即在一些应用程序上, 区块链还无法承载数百万用户的使用。此外, 缺少可以被广泛使用的程序, 较高的技术门槛和相当的专业知识可能降低市场主体对区块链应用的认知和接受程度。

(三) 融入现有业务体系的挑战

尽管区块链技术具有光辉的未来, 但该项技术能产生的收益仍是未知数。在商业银行, 将该技术整合至银行现有制度的成本较大。对于任何金融创新, 银行都要确保既能创造经济效益, 又要符合监管要求, 还要与传统银行业基础设施衔接。特别是当部署一个基础系统时, 耗费的时间成本和人力物力都非常大, 银行内部遇到的阻力也不小。

参考文献

[1]宋湘燕, 黄珊.区块链技术在商业银行的应用前景[OL].金融时报, 2015-12-21.

区块链技术影响深远 篇8

区块链（Blockchain）是指通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案，是一种全民参与记账的技术方式。而此前的记账方式都是中心化的，需要中心化的中介，无论这个中介是传统的政府、金融机构、公证机构还是新兴的电商平台、网络支付平台。

经济学假设中，信息是充分的。实际上，正是因为信息不充分，才存在非常庞大的中介机构。而中介机构的存在，增加了交易成本，提高了交易门槛。区块链技术本质上来说是一个大规模协作工具，它首次使用纯技术方式让直接的价值转移成为可能，并延续了互联网去中心化和去中介化的趋势。去中介的区块链技术将极大地颠覆信息中介行业。

源自比特币的区块链技术

2008年11月1日，一位化名中本聪（Satoshi Nakamoto）的程序员，在MIT计算机系统安全组的网站上发表了一篇仅8页长的学术论文，《Bitcoin：A Peer-to-Peer Electronic Cash System》。中本聪描述了一种完全基于点对点的电子现金系统，使支付可以由交易双方直接进行，摆脱了通过第三方中介（如商业银行）的传统支付模式，创造了—种全新的货币体系。

2009年1月，第一个序号为0的比特币区块——创世区块诞生。几天后的1月9日出现序号为1的区块，并与序号为0的创世区块相连接形成了链，标志着比特币区块链的诞生。

比特币因其剧烈的价格波动、高度的匿名性、与犯罪相连的坏名声以及其他技术原因，2009年诞生至今仍远未进入主流。然而2014年以后，作为比特币背后的数据结构，区块链却越来越受到广泛关注。

区块链技术是构建比特币数据结构与交易信息加密传输的基础技术，该技术实现了比特币的发行与交易。区块链技术的核心是所有当前参与的节点共同维护交易及数据库，使交易基于密码学原理而不基于信任，使得任何达成一致的双方，能够直接进行支付交易，不需第三方的参与。

从技术上来讲，区块是一种记录交易的数据结构，反映了一笔交易的资金流向。系统中已经达成交易的区块连接在一起形成了一条主链，所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。

比特币的产生需要依据特定的算法，通过大量复杂的运算才能生成，俗称“挖矿”。挖矿就是指产生新区块并计算随机数的过程，以解决一项复杂的数学问题来保证比特币网络分布式记账系统的一致性。这项复杂的数学问题是寻找一个随机数散列值（也称为哈希值）。散列值由散列函数生成，散列函数的功能是将任意长度的不同信息（例如数字、文本或其他信息）转化为长度相等但内容不同的二进制数列（由0和1组成）。

比特币采用的是散列算法中的SH256算法，任意长度的信息输入通过这个函数都可以转换成一组长度为256的二进制数字，以便统一存储和识别。256个0或1最多可以组合成2256个不同的数，这个庞大的集合能够满足与比特币相关的任何标记需要。且散列还有一个重要特征，若想要生成一个特殊的输出数字，只能通过随机尝试的办法逐个进行正向运算，而不能由输出结果逆向推出输入信息。这个特征是比特币能够顺利运行的重要基石。挖矿就是通过改变随机数来生成不同的散列值，直到符合要求。

一个区块包含以下三部分.交易信息、前一个区块形成的哈希散列和随机数。交易信息是区块所承载的任务数据，具体包括交易双方的私钥、交易的数量、电子货币的数字签名等；前一个区块形成的哈希散列用来将区块连接起来，实现过往交易的顺序排列；随机数是交易达成的核心，所有节点竞争计算随机数的答案，最快得到答案的节点生成一个新的区块，并广播到所有节点进行更新，如此完成一笔交易。

分布式记账成为可能

比特币使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库来确认并记录所有的交易行为。在信息传递过程中，发送方通过一把密钥将信息加密，接收方在收到信息后，再通过配对的另一把密钥对信息进行解密，这就保证了信息传递过程的私密性与安全性。比特币的交易并非简单的支付货币本身。由于每笔交易单都记录了该笔资金的前一个拥有者、当前拥有者以及后一个拥有者，依据交易单可实现对资金的全程追溯。这也是比特币的典型特征之一。最后，当每一笔交易完成时，系统都会向全网进行广播，告诉所有用户这笔交易的实施。

比特币系统大约每十分钟创建一个区块，其中包含了这段时间里全球范围内发生的所有交易。每个区块中也包含了前一个区块的ID，这种设计使得每个区块都能找到其前一个节点，如此可一直倒推至起始节点，从而形成了一条完整的交易链条。

因此，从比特币的诞生之日起，全网就形成一条唯一的主区块链，其中记录了从比特币诞生以来的所有交易记录，并以每十分钟新增一个节点的速度无限扩展。这条主区块链在每添加一个节点后，都会向全网广播，从而使得每台参与比特币交易的电脑上都有—份拷贝。

在现实世界里每笔非现金交易都由银行系统进行记录，一旦银行计算机网络崩溃所有数据都会遗失。而在互联网世界里，比特币的所有交易记录都保存在全球数量巨大且分散的计算机中，只要有一台装有比特币程序的计算机还能工作，这条主区块链就可以被完整地读取。如此高度分散化的交易信息存储，使得比特币主区块链完全遗失的可能性极小。

每个人在对交易的有效性进行验证后，都可以根据这些交易数据生成新区块。为了避免虚假交易或重复交易，使这一新区块被信任需要构建工作量证明机制。如果想要修改某个区块内的交易信息，就必须完成该区块及其后续连接区块的所有工作量，这种机制大幅提高了篡改信息的难度。同时，工作量证明也解决了全网共识问题，全网认可最长的链，因为最长的链包含了最大的工作量。

综上所述，区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块。在比特币的应用中，整个区块链就是比特币的公共账本，网络中的每一个节点都有比特币交易信息的备份。当发起一个比特币交易时，信息被广播到网络中，通过算力的比拼而获得合法记账权的矿工将交易信息记录成一个新的区块连接到区块链中，一旦被记录，信息就不能被随意篡改。比特币是区块链的一个“杀手级应用”，区块链是比特币的底层技术，且作用绝不仅仅局限在比特币上。

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区块链系统同任何一个数字系统一样，都离不开计算机硬件的支持。去除了第三方机构的同时，也无法得到第三方机构提供的硬件支持。区块链集体记账的特点要求每个支持交易的节点都能够为系统提供计算能力，由此提出了一种鼓励节点竞相提供计算能力的机制——挖矿。

新区块的生成将奖励矿工新的电子货币，还可以通过设置交易费用来奖励挖矿这种提供算力的行为，系统通过这样的方式完成电子货币的发行，这也让矿工有利可图，成为了矿工挖矿的主要动机。

每个节点接收到交易信息以后，生成新的区块并计算该区块的随机数答案，最快得到答案的节点将促成这笔交易的实现，完成交易的区块记录，并将该区块广播至所有节点。同时该节点将有可能获得一枚新的电子货币作为奖励。

截至2016年1月，支持比特币运行的区块链的计算能力已经达到了800，000，000Gh/s，代表每秒能够进行8×10¹⁸次运算，全球Top500的超级计算机的算力加在一起都远远不及这个数量级。中国的算力占比特币全网的50%以上。随着全网算力提高，找到散列值的难度也会提升，从而维持10分钟找到一次的频率。

区块链技术的特点

区块链通过去中心化和去信任的方式集体维护一个可靠数据库，该技术方案让参与系统的任意多个节点，把一段时间系统内全部信息交流的数据，通过密码学算法计算和记录到一个数据块，并且生成该数据块的指纹用于链接下个数据块和校验，系统所有参与节点来共同认定记录是否为真。

区块链是一种类似于NoSQL（非关系型数据库）的技术解决方案统称，并不是某种特定技术，能够通过很多编程语言和架构来实现。并且实现区块链的方式种类也有很多，目前常见除运用于比特币的POW（Proof of Work，工作量证明）外，还有POS（Proof of Stake，权益证明），DPOS（Delegate Proof of Stake，股份授权证明机制）等。

去中心化：分布式记录+分布式储存。区块链与传统网络记录体系不同，没有设立中心记录者，而是通过建立公开记录体系，使全网每一个节点在参与记录的同时也来验证其他节点记录结果的正确性，在全部参与者确认后完成信息记录，以确保记录结果真实性。

目前传统数据库是中心化记录、中心化储存，即使采用异地灾备、云存储，也只是将存储地从一处变为多处，从本地变为云端，如果中央服务器出现问题，则灾备数据库也将停止更新数据。而区块链数据库是分布式记录、分布式储存、分布式传播，每一条信息都由单个节点传播给全网其它所有节点，每个节点都负责数据的记录、储存，没有中心化或第三方机构负责管理，一个节点出现问题，其他节点会继续数据的更新和存储，通过去中心化的方式，维持系统稳定运行。

去信任化：非对称加密数学+可靠数据库。传统互联网模式通过可信任的中央节点或第三方通道进行信息匹配验证和信任积累，这些中央节点或通道是否可信任对整个体系的信用影响极大。而区块链，通过数学方法解决了信任问题，依靠非对称加密和可靠数据库完成了信用背书，所有的规则事先都以算法程序的形式表述出来，参与方不需要知道交易对手信用度，更不需要借助第三方机构来进行交易背书或者担保验证，而只需要信任共同的算法就可以建立互信，通过算法为参与者创造信用、产生信任和达成共识，完成去信任化。

区块链采用非对称加密算法，即在加密和解密的过程中使用一个“密钥对”，“密钥对”中的两个密钥具有非对称的特点：一是用其中一个密钥加密后，只有另一个密钥才能解开；二是其中一个密钥公开后，根据公开的密钥其他人也无法算出另外一个密钥。在区块链的应用场景中，一是加密时的密钥是公开所有参与者可见的（公钥），每个参与者都可以用自己的公钥来加密一段信息，在解密时只有信息的拥有者才能用相应的私钥来解密，用于接收价值。二是使用私钥对信息签名，公开后通过其对应的公钥来验证签名，确保信息为真正的持有人发出。

整个系统将通过分数据库的形式，让每个参与节点都能获得一份完整数据库的拷贝。除非能够同时控制整个系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，也无法影响其他节点上的数据内容。而在实际中，发动51%攻击是无意义的，为掌握全网51%算力所需投入的成本，远远大于成功实施攻击后获得的收益，因此，从理论上来说，区块链技术可以保障数据库安全可靠，且参与系统中的节点越多和计算能力越强，该系统中的数据安全性越高。

区块链仍存在一些问题

目前，区块链技术的应用还处于初级阶段，仍面临着诸多问题。以区块链最成熟的应用比特币为例：

首先，技术层面上，网络容量有限、确认时间长、能量消耗大。在区块链中，每隔10分钟增加一个区块，由于区块的容量有限（1MB），每个区块最多可以容纳4096笔交易，区块链网络每秒钟只能处理7笔交易，远低于Visa/Master网络每秒4.7万笔和支付宝双十一8.59万笔/秒的交易能力。在能耗方面，比特币矿工目前的“挖矿”设备已经由300MH/秒的CPU升级到了5TH/秒的ASICs。据估计，目前比特币网络处理一笔交易的耗电量相当于美国一个家庭一天的耗电量，而碳排放是534吨/日或825万吨/年。

其次，在安全层面上，比特币交易平台易遭到黑客攻击。如2015年1月世界第三大比特币交易所BitStamp因一次黑客攻击丢失了540万美元的比特币。随后，总部位于斯洛文尼亚的这家公司被迫停止交易。这次攻击大约损失了19000个比特币。这一幕同样可能发生在通过区块链交易的资产上。而比黑客攻击更尴尬的是，丢失私钥的用户将无法挽回自己的资产。

再次，政策层面上，需要平衡监管与隐私。“去中心化”让中心化的政府疑虑重重，监管政策不乐观，而对于一个分散式网络来说，监管的难度也不小。此外，人们对区块链的理解程度和接受意愿不够，这导致新技术及新应用很难推广。

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第四，事后不可追索。不可篡改是区块链的一大好处，但在实际应用中，却造成了无法事后追索的问题。一旦区块写入，就不能修改或取消，而一定需要进行新的一笔逆向交易。因此在构建区块链的交易结算系统中，需要预先设置追索机制和例外机制。

区块链的应用前景

无论是金融、公证、医疗、房地产还是物联网领域，只要有过多的中介参与、过高的中介成本或者是低追踪成本和高信息安全的需求，都会有区块链技术的用武之地。

通信：通信领域是最早的区块链应用之一。传统的通信程序都是考虑如何用最短的时间和路径传送信息，如今除了速度，安全性成了关注重点，基于区块链的比特信（Bitmessage）应运而生。区别与传统点对点传输方式，比特信不需要信任沟通协议，一份邮件会发送给网络系统中的所有人，只有真正拥有密钥的人才能打开信件，这也避免了被追踪收件方和发件方的风险。跟踪信件的路径是没有意义的，因为所有人都收到了，这可以解决路径的安全问题。由于这种方式对网络带宽和运算能力要求很高，只有在如今具备软硬件基础的情况下，才能承担这种由快到安全的转变。

域名管理也是区块链在通信领域的潜在应用之一。传统的域名管理系统是由ICANN分配给不同的机构，但这样的树状结构非常不安全，尤其是像中国这种不控制任何根服务器的国家。基于区块链技术的第二代域名管理系统从传统的中心化管理系统转变为去中心化的域名管理，使其更安全也更有效率。

金融：金融领域存在大量诸如银行、证券交易所等中介机构，对区块链技术的巨大需求使金融领域成为目前区块链应用最多的领域。金融系统的去中心化将大大提高系统的运行效率。近年来开发出其他区块链协议，使区块链有机会在金融业和其他行业中得到实际应用。以太坊（Ethereum）、Ripple、Stellar、Eris、Tendermint、HyperLedger等，以权益证明、股份授权证明等机制取代了费时费力的比特币工作量证明机制，从而提高了交易速度，降低了能耗。

汇丰银行的报告称，央行未来可以通过区块链技术来发行货币。例如政府要实行量化宽松，央行可以低成本且精确的发放到每个人的帐户，也可以查到每一笔钱的流转。并且可以通过智能合约，在钱上设定条件。例如，这笔钱必须进入农业，则这笔钱的预设程序限制了这笔钱只能流向农业，在发放之前就能写成合约。未来的金融发展方向之一是可编程金融，区块链技术将是重要的实现手段。

银行很大的一个风险是单点错误，典型例子是巴林银行，因为一个交易员作假虚报，最终导致巴林银行破产清算。如果银行采取更严格的审查和审计势必提高经营成本。如果使用区块链可以从根本上避免单点错误的发生，任何细微的造假系统会马上识别，进而降低审查和审计成本。

互联网已经实现了信息的自由传递，但是价值的自由传递尚未实现。下一步是将资产数字化，在互联网上登记各类权益资产，实现权益资产的自由流通。区别于信息的可复制，权益资产对应的价值是不可复制的，其传输方式显然与信息不同，区块链技术有望实现从信息互联网到价值互联网的转变。

医疗：目前医疗领域是除了金融领域外的区块链第二大应用领域，包括病例、指纹等在内的很多资料具有隐私性，需要很高的权限保护。尽管目前对与个人信息的管理能基本符合要求，未来技术的发展将获得大量特定基因数据，当前的中心化资料系统也会变得很吃力，容易出现大规模数据泄漏的问题。

而区块链技术可以通过多签名私钥和加密技术来防止这种情况的出现。当数据放置在区块链上后，使用多签名技术，就能够让那些获得授权的人们才可以对数据进行访问。使用这种技术，将能够制定一定的规则来对数据进行访问，必须获得授权才能够进行，无论是医生、护士或者病人本身都需要获得许可；在某些情况下，可以设定需要3个人中2个人授权才可以进行。

物联网：传统物联网模式是由一个中心化的数据中心收集所有已联接设备的信息，这种方式在生命周期成本、收入方面有严重缺陷。如果设备的运行环境可以去中心化，彼此相连，形成分布式云网络，整个网络的生命周期就可以变得非常长，同时运行成本可以显著降低。

区块链对于物联网的意义在于，为物联网中数以亿计的设备之间建立低成本的、P2P的沟通桥梁；同时，通过去中心化的共识机制保证了信息的安全性和私密性，又能做到开放和透明化的数据管理。

基于区块链技术的智能合约，可以使智能设备成为自我维护、自我调节的独立个体，能够自主的与其他设备核实身份、交换信息，并按照事先拟定的规则合约，执行相应的动作。

公证：公证作为当前社会的重要需求，具有较高的成本并严重依赖政府机关和权威单位的信用，也造成了门槛较高、国内知识产权保护不够的问题。利用区块链去中心化的特点，使用数学信用背书可以完成全自动化公证。如果从重要信息到生活痕迹都能够证明所有权，且数据永久保存并随时可追溯源头，微信息和微知识产权将形成体量惊人的交易市场。当前已有不少公司在公证领域做出尝试。Bitproof专注于学校学历证书的认证，Monegraph试图把艺术品进行区块链登记，Factom提供对所有文书、文件的数据资料公证服务。

政府：基于区块链技术的分布式账本在政府公共事务管理中可以发挥重要作用。分布式账本有潜力帮助政府在收集税收、传递福利、签发护照、记录土地注册、保证商品供应链、投票等方面，确保政府记录和服务的完整性。目前，已经有一些国家政府开始了区块链实践。区块链对于限制权力腐败，提供政府公信力也有帮助。不可更改的公共账本便于政府审计和公民监督。智能合约还可以使一些可电子化、可编程的行政过程自动化，避免人为干扰。

华尔街的应用

从云计算到开源软件到第二代信息安全技术，华尔街在新技术的应用和推广上紧跟前沿。鉴于区块链技术的潜在影响，华尔街的金融机构也已开始主动研发。几乎所有欧美大型金融机构当前各自都有10～20个项目在开发测试中。

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美国已经在基于区块链技术的证券交易方面做了很多的探索，一旦区块链技术的证券交易做大，意味着可能成为真正意义上的全球交易所。区块链技术的交易平台可以跨过所有的法律障碍来完成交易。纳斯达克在2015年12月30日完成了基于区块链平台的首个证券交易，推出基于区块链的数字分类账技术Linq平台，进行股票的记录交易与发行。SEC近期批准了美国上市电商Overstock将自己公司的股票放在Overstock自己的区块链技术交易平台上进行交易。

2014年以来，包括巴莱克银行、瑞士信贷银行、摩根大通在内多家银行都已经加入了由金融技术公司R3领导的组织，着手为区块链技术在银行业中的使用制定行业标准和协议。传统的跨国转账SWIFT协议结算清算时间很长，一般来说资金电汇按天来结算，而R3区块链联盟可以实现银行间的跨国准时清算。全球范围内加入R3联盟的银行已超过42家。人民银行研究区块链技术

1月20日央行召开数字货币研讨会，提出争取早日推出央行发行的数字货币。2月15日，《财新周刊》刊发对央行行长周小川的专访，谈及数字货币的未来。周小川认为纸币必然要被取代。央行发行的数字货币不会影响现有的货币供给、创造机制和货币政策传导，其防伪性和安全性则有赖于多种信息技术手段的保障。

周小川称，

“央行发行数字货币，主要体现这么几个原则：一是提供便利性和安全性。二是做到保护隐私与维护社会秩序、打击违法犯罪行为的平衡，尤其针对洗钱、恐怖主义等犯罪行为要保留必要的遏制手段。三是要有利于货币政策的有效运行和传导。四是要保留货币主权的控制力，数字货币是自由可兑换的，同时也是可控的。为此，我们认为数字货币作为法定货币必须由央行来发行。数字货币的发行、流通和交易，都应当遵循传统货币与数字货币一体化的思路，实施同样原则的管理。”

关于区块链技术，周小川称，“数字货币的技术路线可分为基于账户和不基于账户两种，也可分层并用而设法共存。区块链技术是一项可选的技术，其特点是分布式簿记、不基于账户，而且无法篡改。如果数字货币重点强调保护个人隐私，可选用区块链技术，人民银行部署了重要力量研究探讨区块链应用技术，但是到目前为止区块链占用资源还是太多，不管是计算资源还是存储资源，应对不了现在的交易规模，未来能不能解决，还要看。除了区块链技术，人民银行数字货币研究团队还深入研究了数字货币涉及的其他相关技术，比如移动支付、可信可控云计算、密码算法、安全芯片等等。”