區(qū)塊鏈的概念

根據(jù)工信部2016年發(fā)布的《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》所述，從狹義來講, 區(qū)塊鏈是一種按照時間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 并以密碼學(xué)方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

從廣義來講，區(qū)塊鏈是利用塊鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點共識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、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計算范式。

區(qū)塊鏈的發(fā)展進程

從應(yīng)用層面來看，人們將區(qū)塊鏈的發(fā)展分為四個階段：2008年底，中本聰發(fā)表論文《比特幣: 一種點對點電子現(xiàn)金系統(tǒng)》標志著區(qū)塊鏈技術(shù)的誕生，而后以可編程貨幣為主要特征、以比特幣為代表的區(qū)塊鏈1.0模式，以可編程金融為主要特征、以以太坊為代表的區(qū)塊鏈2.0模式和以可編程社會為主要特征、以EOS為代表的區(qū)塊鏈3.0模式相繼問世。然而，上述模式實際上是非演進式發(fā)展的。

就目前區(qū)塊鏈應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀來看，區(qū)塊鏈技術(shù)已超越比特幣向金融領(lǐng)域過渡，進入到區(qū)塊鏈1.5時代。但是至今還沒有可以跟主流手機應(yīng)用(App)相媲美的去中心化應(yīng)用。

區(qū)塊鏈的類型

工信部2016年發(fā)布的《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》將區(qū)塊鏈系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用場景和設(shè)計體系的不同，分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和專有鏈三種類型。其中：

公有鏈的各個節(jié)點可以自由加入和退出網(wǎng)絡(luò)，并參加鏈上數(shù)據(jù)的讀寫，運行時以扁平的拓撲結(jié)構(gòu)互聯(lián)互通，網(wǎng)絡(luò)中不存在任何中心化的服務(wù)端節(jié)點。

聯(lián)盟鏈的各個節(jié)點通常有與之對應(yīng)的實體機構(gòu)組織，通過授權(quán)后才能加入與退出網(wǎng)絡(luò)。各機構(gòu)組織組成利益相關(guān)的聯(lián)盟，共同維護區(qū)塊鏈的健康運轉(zhuǎn)。

專有鏈的各個節(jié)點的寫入權(quán)限收歸內(nèi)部控制，而讀取權(quán)限可視需求有選擇性地對外開放。專有鏈仍然具備區(qū)塊鏈多節(jié)點運行的通用結(jié)構(gòu)，適用于特定機構(gòu)的內(nèi)部數(shù)據(jù)管理與審計。

區(qū)塊鏈的特點

1.多方共識

區(qū)塊鏈作為一個多方參與維護的分布式賬本系統(tǒng)，參與方需要約定數(shù)據(jù)校驗、寫入和沖突解決的規(guī)則，這被稱之為共識算法。比特幣和以太坊作為公有鏈當前采用的是工作量證明算法(PoW)，應(yīng)用于聯(lián)盟鏈領(lǐng)域的共識算法則應(yīng)該更加靈活多樣，貼近業(yè)務(wù)需求本身。

2.弱中心化

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)通常由數(shù)量眾多的節(jié)點組成，根據(jù)需求不同會由一部分節(jié)點或者全部節(jié)點承擔賬本數(shù)據(jù)維護工作，少量節(jié)點的離線或者功能喪失并不會影響整體系統(tǒng)的運行。

3.信息不可篡改

區(qū)塊鏈系統(tǒng)中所記錄的重要信息，均被摘要算法所覆蓋，鏈越長對信息的確認次數(shù)越多，且所有參與記賬的節(jié)點均會存儲一份數(shù)據(jù)拷貝。少量節(jié)點對數(shù)據(jù)的篡改是不被承認的，也無法影響系統(tǒng)整體的運行。

4.智能合約

區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)部信息不可篡改且所有參與節(jié)點均存儲賬本數(shù)據(jù)副本，這為智能合約的實現(xiàn)提供了平臺。智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)降低信任成本、顛覆第三方中介機構(gòu)的有力武器，也是企業(yè)使用區(qū)塊鏈、實現(xiàn)價值傳遞和高效協(xié)作的工具，同時也是區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)社會治理的終極價值所在。

區(qū)塊鏈的意義

從技術(shù)層面看，區(qū)塊鏈技術(shù)并不是一種單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)整合的結(jié)果，包括密碼學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、網(wǎng)絡(luò)科學(xué)等。這些技術(shù)以特定的方式組合在一起，形成了一種新的去中心化數(shù)據(jù)記錄與存儲體系，并給存儲數(shù)據(jù)的區(qū)塊鏈打上時間戳使其形成一個連續(xù)的，前后關(guān)聯(lián)的信任的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。區(qū)塊鏈的誕生標志著人類社會開始著眼于打造一個信任的網(wǎng)絡(luò)。

從經(jīng)濟學(xué)層面看，區(qū)塊鏈“弱中心化的、分中心化”的特性，并非是讓“中心”完全消失，而是其分布式系統(tǒng)弱化了中心的控制。進一步而言，利用區(qū)塊鏈技術(shù)，以聯(lián)盟鏈，私有鏈或混合鏈為主，脫離當前通過制度約束或第三方機構(gòu)的信用背書，直接實現(xiàn)雙方的價值交換，能夠有效降低交易成本，提高交易效率，排除交易中人為的干擾因素，從制度上防止任何一方的抵賴。

從社會層面看，與傳統(tǒng)工業(yè)社會不同，區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)造了一種全新的信任方式，通過技術(shù)的實現(xiàn)，使得價值交互過程中人與人之間的信任關(guān)系能夠轉(zhuǎn)換為人與技術(shù)的信任。區(qū)塊鏈技術(shù)幫助實現(xiàn)弱控制、多中心、自治機制、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和耦合鏈接等與工業(yè)社會完全不同的信息時代的新型的社會結(jié)構(gòu)、商業(yè)模式、人際關(guān)系。

區(qū)塊鏈的應(yīng)用領(lǐng)域

目前，區(qū)塊鏈的應(yīng)用已從單一的數(shù)字貨幣應(yīng)用延伸到經(jīng)濟社會的各個領(lǐng)域，包括金融服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全、供應(yīng)鏈管理、文化娛樂、智能制造、社會公益、教育就業(yè)等，應(yīng)用場景非常廣泛。

然而，需要特別說明的是，除金融服務(wù)行業(yè)的應(yīng)用相對成熟外，其他行業(yè)的應(yīng)用還處于探索起步階段。

區(qū)塊鏈的發(fā)展現(xiàn)狀

2015年下半年以來，“區(qū)塊鏈”這個詞開始成為全球各大監(jiān)管機構(gòu)、金融機構(gòu)及商業(yè)機構(gòu)如摩根斯丹利、英國政府、花旗銀行等爭相討論的對象。

從整體上看，參與討論的金融機構(gòu)普遍對區(qū)塊鏈技術(shù)在改善其中后端流程效率及降低運作成本的可能性上有著較為積極的態(tài)度，部分國家政府對推動區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展也持積極態(tài)度。

但是目前區(qū)塊鏈尚處于非常早期的階段，不僅尚未形成業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的技術(shù)標準，而且各種技術(shù)方案都還不夠成熟，有待于快速的更新發(fā)展。

1.全球發(fā)展趨勢

從區(qū)域分布來看，美國是區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊，歐洲區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)分布密集。從政府態(tài)度來看，以中國、美國、英國、俄羅斯為首的幾大國家，盡管對區(qū)塊鏈技術(shù)都持主張積極的態(tài)度，但是對數(shù)字貨幣、ico等金融領(lǐng)域也都有嚴格監(jiān)管的意思，并且這個監(jiān)管是建立在不阻礙區(qū)塊鏈發(fā)展的前提條件下。

從相關(guān)企業(yè)數(shù)量增長來看，2010至2014年，全球區(qū)塊鏈企業(yè)數(shù)量以年增長率超過70%的速度高速增長，其中，2013年的增長率高達180%。從投融資活動來看，區(qū)塊鏈領(lǐng)域融資仍然保持相當高的活躍度，近三年累計融資規(guī)模11.7億美元;其中，2016年區(qū)塊鏈領(lǐng)域完成139次累計規(guī)模超過4.33億美元的融資。

2.歐洲各國發(fā)展情況

歐洲區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)公司主要集中在倫敦、阿姆斯特丹、巴塞羅那、柏林和瑞士等地。

英國：今年1月，英國首席科學(xué)家Mark Walport爵士發(fā)布了一份長達88頁的區(qū)塊鏈研究報告，主要概述了區(qū)塊鏈在未來的發(fā)展?jié)摿?，同時著重提到了區(qū)塊鏈能夠極大提高政府的公共服務(wù)效率。不久之后，總部位于倫敦的金融科技公司GovCoin Systems Limited即宣布進行區(qū)塊鏈實驗，以支持政府優(yōu)化福利分配的發(fā)展目標。英國央行行長Mark Carney在今年年初表示，央行正在就中央銀行數(shù)字貨幣(CBDC)的概念驗證技術(shù)進行研究，并將于近期發(fā)布相關(guān)政策。

荷蘭：荷蘭中央銀行正在加緊進行DNBcoin比特幣克隆實驗，而荷蘭的ING銀行已經(jīng)與今年2月完成了27個區(qū)塊鏈電子模型的驗證。

丹麥：丹麥中央銀行計劃發(fā)行基于區(qū)塊鏈的電子克郎作為儲備貨幣。

法國：法國中央銀行也在進行區(qū)塊鏈的相關(guān)實驗。

瑞典：瑞典計劃將區(qū)塊鏈技術(shù)用于土地所有權(quán)的監(jiān)管。

比利時：該國首都布魯塞爾最近也提出了區(qū)塊鏈試點計劃來進行相關(guān)的審查監(jiān)管。

瑞士：雖然歐盟尚未在法律方面對區(qū)塊鏈進行詳細的定義和分類，但瑞士已經(jīng)率先開啟了區(qū)塊鏈在本國的規(guī)范化進程。今年4月份，瑞士監(jiān)管機構(gòu)FINMA宣布，將對部分金融機構(gòu)進行授權(quán)，允許其開展相關(guān)銀行業(yè)務(wù)。相比于銀行營業(yè)牌照，該授權(quán)所涉及業(yè)務(wù)范圍有限，但相應(yīng)的準入門檻和營業(yè)風險也較低。

3.中國發(fā)展狀況

截至2016年底，中國共有105家區(qū)塊鏈相關(guān)企業(yè)。從區(qū)域分布來看，區(qū)塊鏈企業(yè)現(xiàn)階段主要集中在東部地區(qū)。其中，以北京47家區(qū)塊鏈企業(yè)最多，其次是上海16家，深圳12家，浙江10家，香港5家;排名前4的城市企業(yè)數(shù)量占到了全國區(qū)塊鏈企業(yè)總數(shù)的80%，現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)區(qū)域集中度較高。從國內(nèi)相關(guān)企業(yè)數(shù)量來看，從2010年以來，區(qū)塊鏈企業(yè)數(shù)量一直在不斷增長，其中2014年單年度新增數(shù)量最多。

從區(qū)塊鏈企業(yè)投融資規(guī)模和頻次來看，盡管與全球區(qū)塊鏈領(lǐng)域投資相比，中國區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)投融資起步稍晚，但2016年投融資活動明顯加速，投融資額較2015年增長293%;并且中國在區(qū)塊鏈領(lǐng)域投融資規(guī)模在全球所占的比重十分有限，仍有較大的增長空間。

從中國區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)明專利數(shù)量來看，2012年以來，中國區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)明與專利數(shù)量呈爆發(fā)式增長，2016年區(qū)塊鏈領(lǐng)域?qū)＠暾垟?shù)量已達到205件;北京地區(qū)在區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)明與專利方面占據(jù)絕對優(yōu)勢，占全部區(qū)塊鏈技術(shù)專利申請總數(shù)的35.1%;企業(yè)是區(qū)塊鏈技術(shù)專利的主要貢獻者，各類企業(yè)所擁有的發(fā)明專利超過90%的占比。

區(qū)塊鏈的現(xiàn)存問題

區(qū)塊鏈作為一種新興技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿?，但目前來看，也仍然顯現(xiàn)出了一些劣勢。

其一是效率低下問題。盡管區(qū)塊鏈計算機在理論上圖靈完備——即速度無窮快、存儲無窮大時，可以計算任何可編程的問題，但由于網(wǎng)絡(luò)延時等物理因素影響，數(shù)據(jù)寫入?yún)^(qū)塊鏈，最少要等待十分鐘，所有節(jié)點都同步數(shù)據(jù)，則需要更多的時間。

以比特幣為例，當前產(chǎn)生的交易有效性受網(wǎng)絡(luò)傳輸影響，比特幣區(qū)塊鏈目前每次僅能處理7次交易，且每次交易確認時間大約為10分鐘，6次確認的話需要一個小時。因此區(qū)塊鏈的交易數(shù)據(jù)是有延遲性的。利用上千臺礦機組成的世界計算機來完成“去中心化應(yīng)用計算”效率非常低下。央行周小川行長在2016年初接受專訪時說，目前為止，區(qū)塊鏈占用資源還是太多，不管是計算資源還是存儲資源，應(yīng)對不了現(xiàn)在的交易規(guī)模。

其二是能耗問題。區(qū)塊的生成需要礦工進行無數(shù)無意義的計算，這是非常耗費能源的。英國一家電力信息網(wǎng)POWER-COMPARE提供的預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，按照目前比特幣挖礦、交易耗電量的增長速度，至2020年比特幣耗電量將會與目前全球用電量持平。

其三是隱私保護問題。在區(qū)塊鏈公有鏈中，每一個參與者都能夠獲得完整的數(shù)據(jù)備份，所有交易數(shù)據(jù)都是公開和透明的。如果想知道一些商業(yè)機構(gòu)的帳戶和交易信息，就能知道他的所有財富還有重要資產(chǎn)和商業(yè)機密等，隱私保障難。

其四是博弈問題。區(qū)塊鏈的去中心、自治化的特點淡化了國家監(jiān)管的概念。在監(jiān)管無法觸達的情況下一些，市場的逐利等特性會導(dǎo)致區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于非法領(lǐng)域，為黑色產(chǎn)業(yè)提供了庇護所。

區(qū)塊鏈的未來趨勢

結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的優(yōu)缺點以及中國的特色國情，國內(nèi)區(qū)塊鏈的發(fā)展不可能做到完全的去中心化，大規(guī)模應(yīng)用會造成資源浪費，并且區(qū)塊鏈技術(shù)完全脫離國家的監(jiān)管也是非常不安全的，那么以弱中心化為基礎(chǔ)、有準入門檻和使用范圍的聯(lián)盟鏈或?qū)Ｓ墟湆且院蟮陌l(fā)展趨勢。