摘要：本文以區(qū)塊鏈為中心，主要介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)、區(qū)塊鏈的分類(lèi)、區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用以及區(qū)塊鏈技術(shù)的工作原理進(jìn)行詳解。

　　一、區(qū)塊鏈技術(shù)介紹

　　區(qū)塊鏈技術(shù)（Block Chain）是指通過(guò)去中心化的方式集體維護(hù)一個(gè)可靠數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)方案。該技術(shù)方案主要讓區(qū)塊（Block）通過(guò)密碼學(xué)方法相關(guān)聯(lián)起來(lái)，每個(gè)數(shù)據(jù)塊包含了一定時(shí)間內(nèi)的系統(tǒng)全部數(shù)據(jù)信息，并且生成數(shù)字簽名以驗(yàn)證信息的有效性并鏈接到下一個(gè)數(shù)據(jù)塊形成一條主鏈（Chain）

　　二、區(qū)塊鏈技術(shù)特征

　　1.去中心化

　　由于使用分布式核算和存儲(chǔ)，不存在中心化的硬件或管理機(jī)構(gòu)，任意節(jié)點(diǎn)的權(quán)利和義務(wù)都是均等的，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個(gè)系統(tǒng)中具有維護(hù)功能的節(jié)點(diǎn)來(lái)共同維護(hù)。

　　得益于區(qū)塊鏈的去中心化特征，比特幣也擁有去中心化的特征，在火幣聯(lián)合清華大學(xué)五道口金融學(xué)院互聯(lián)網(wǎng)金融實(shí)驗(yàn)室、新浪科技發(fā)布的《2014—2016全球比特幣發(fā)展研究報(bào)告》中就有詳細(xì)報(bào)告［2］ 。

　　2.開(kāi)放性

　　系統(tǒng)是開(kāi)放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對(duì)所有人公開(kāi)，任何人都可以通過(guò)公開(kāi)的接口查詢(xún)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開(kāi)發(fā)相關(guān)應(yīng)用，因此整個(gè)系統(tǒng)信息高度透明。

　　3.自治性

　　區(qū)塊鏈采用基于協(xié)商一致的規(guī)范和協(xié)議（比如一套公開(kāi)透明的算法）使得整個(gè)系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)能夠在去信任的環(huán)境自由安全的交換數(shù)據(jù)，使得對(duì)“人”的信任改成了對(duì)機(jī)器的信任，任何人為的干預(yù)不起作用。

　　4.信息不可篡改

　　一旦信息經(jīng)過(guò)驗(yàn)證并添加至區(qū)塊鏈，就會(huì)永久的存儲(chǔ)起來(lái)，除非能夠同時(shí)控制住系統(tǒng)中超過(guò)51%的節(jié)點(diǎn)，否則單個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改是無(wú)效的，因此區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性極高。

　　5.匿名性

　　由于節(jié)點(diǎn)之間的交換遵循固定的算法，其數(shù)據(jù)交互是無(wú)需信任的（區(qū)塊鏈中的程序規(guī)則會(huì)自行判斷活動(dòng)是否有效），因此交易對(duì)手無(wú)須通過(guò)公開(kāi)身份的方式讓對(duì)方自己產(chǎn)生信任，對(duì)信用的累積非常有幫助。

　　三、區(qū)塊鏈分類(lèi)

　　編輯公有區(qū)塊鏈（PublicBlockChains）

　　公有區(qū)塊鏈?zhǔn)侵福菏澜缟先魏蝹€(gè)體或者團(tuán)體都可以發(fā)送交易，且交易能夠獲得該區(qū)塊鏈的有效確認(rèn)，任何人都可以參與其共識(shí)過(guò)程。公有區(qū)塊鏈?zhǔn)亲钤绲膮^(qū)塊鏈，也是目前應(yīng)用最廣泛的區(qū)塊鏈，各大bitcoins系列的虛擬數(shù)字貨幣均基于公有區(qū)塊鏈，世界上有且僅有一條該幣種對(duì)應(yīng)的區(qū)塊鏈。

　　聯(lián)合（行業(yè)）區(qū)塊鏈（ConsortiumBlockChains）

　　行業(yè)區(qū)塊鏈：由某個(gè)群體內(nèi)部指定多個(gè)預(yù)選的節(jié)點(diǎn)為記賬人，每個(gè)塊的生成由所有的預(yù)選節(jié)點(diǎn)共同決定（預(yù)選節(jié)點(diǎn)參與共識(shí)過(guò)程），其他接入節(jié)點(diǎn)可以參與交易，但不過(guò)問(wèn)記賬過(guò)程（本質(zhì)上還是托管記賬，只是變成分布式記賬，預(yù)選節(jié)點(diǎn)的多少，如何決定每個(gè)塊的記賬者成為該區(qū)塊鏈的主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)），其他任何人可以通過(guò)該區(qū)塊鏈開(kāi)放的API進(jìn)行限定查詢(xún)。

　　私有區(qū)塊鏈（privateBlockChains）

　　私有區(qū)塊鏈：僅僅使用區(qū)塊鏈的總賬技術(shù)進(jìn)行記賬，可以是一個(gè)公司，也可以是個(gè)人，獨(dú)享該區(qū)塊鏈的寫(xiě)入權(quán)限，本鏈與其他的分布式存儲(chǔ)方案沒(méi)有太大區(qū)別。目前（Dec2015）保守的巨頭（傳統(tǒng)金融）都是想實(shí)驗(yàn)嘗試私有區(qū)塊鏈，而公鏈的應(yīng)用例如bitcoin已經(jīng)工業(yè)化，私鏈的應(yīng)用產(chǎn)品還在摸索當(dāng)中。

　　四、區(qū)塊鏈技術(shù)的工作原理

　　區(qū)塊鏈技術(shù)的核心是所有當(dāng)前參與的節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)交易及數(shù)據(jù)庫(kù)，它使交易基于密碼學(xué)原理而不基于信任，使得任何達(dá)成一致的雙方，能夠直接進(jìn)行支付交易，不需第三方的參與。

　　從技術(shù)上來(lái)講，區(qū)塊是一種記錄交易的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，反映了一筆交易的資金流向。系統(tǒng)中已經(jīng)達(dá)成的交易的區(qū)塊連接在一起形成了一條主鏈，所有參與計(jì)算的節(jié)點(diǎn)都記錄了主鏈或主鏈的一部分。一個(gè)區(qū)塊包含以下三部分：交易信息、前一個(gè)區(qū)塊形成的哈希散列、隨機(jī)數(shù)。交易信息是區(qū)塊所承載的任務(wù)數(shù)據(jù)，具體包括交易雙方的私鑰、交易的數(shù)量、電子貨幣的數(shù)字簽名等；前一個(gè)區(qū)塊形成的哈希散列用來(lái)將區(qū)塊連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)過(guò)往交易的順序排列；隨機(jī)數(shù)是交易達(dá)成的核心，所有礦工節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算隨機(jī)數(shù)的答案，最快得到答案的節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)新的區(qū)塊，并廣播到所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更新，如此完成一筆交易。

　　五、區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用

　　1.藝術(shù)行業(yè)

　　Ascribe讓藝術(shù)家們可以在使用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)聲明所有權(quán)，發(fā)行可編號(hào)，限量版的作品，可以針對(duì)任何類(lèi)型藝術(shù)品的數(shù)字形式。它甚至還包括了一個(gè)交易市場(chǎng)，藝術(shù)家們可以通過(guò)他們的網(wǎng)站進(jìn)行買(mǎi)賣(mài)，而無(wú)需任何中介服務(wù)。

　　2.法律行業(yè)

　　BitProof是目前近些年來(lái)涌現(xiàn)的眾多文檔時(shí)間戳應(yīng)用中最為先進(jìn)的，將會(huì)讓傳統(tǒng)的公證方式成為過(guò)去。相對(duì)于包括Blocksgin和OriginStaemp這樣的免費(fèi)版本，BitProof提供更多的服務(wù)，包括有一個(gè)是針對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的。有趣的是，BitProof最近和一家舊金山的IT學(xué)校進(jìn)行合作，把他們學(xué)生的學(xué)歷證書(shū)都放在區(qū)塊鏈上，完全重新定義了如何讓文憑和學(xué)生證書(shū)的處理和使用方式。

　　3.開(kāi)發(fā)行業(yè)

　　Colu是首個(gè)允許其它企業(yè)發(fā)行數(shù)字資產(chǎn)的企業(yè)，他們可以將各種資產(chǎn)來(lái)“代幣化”讓許多人影響深刻。盡管免費(fèi)的比特幣錢(qián)包Counerparty也允許發(fā)行簡(jiǎn)單的代幣，并且在其他錢(qián)包持有者之間進(jìn)行交易，Colu的代幣可以設(shè)置有各種狀態(tài)和類(lèi)型，能夠脫離或者重新回到這個(gè)系統(tǒng)，并且當(dāng)在區(qū)塊鏈上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)過(guò)大的時(shí)候能夠?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在BitTorrent的網(wǎng)絡(luò)上。

　　4.房地產(chǎn)行業(yè)

　　他們計(jì)劃能夠讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈流程變得更加現(xiàn)代化，解決每個(gè)人在參與房地產(chǎn)面臨的各種問(wèn)題，包括命名過(guò)程，土地登記，代理中介等。

　　金融角度看待區(qū)塊鏈

　　貨幣的本質(zhì)：貨幣只是一種廣泛價(jià)值共識(shí)，本身不具有價(jià)值沉淀。

　　資產(chǎn)與貨幣的關(guān)系：貨幣描述資產(chǎn)。

　　什么是數(shù)字資產(chǎn)：資產(chǎn)數(shù)字化，可細(xì)分，可交易，價(jià)格由供需市場(chǎng)決定，而不是價(jià)值中介——貨幣決定。

　　5.物聯(lián)網(wǎng)

　　1）應(yīng)用場(chǎng)景分析

　　一種可能的應(yīng)用場(chǎng)景為：通過(guò) Transaction 產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的行為，為每一個(gè)設(shè)備分配地址 Address，給該地址注入一定的費(fèi)用，可以執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作，從而達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。類(lèi)似于：PM2.5監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取，服務(wù)器 租賃，網(wǎng)絡(luò)攝像頭 數(shù)據(jù)調(diào)用，DNS服務(wù)器 等。

　　另外，隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的增多，Edge 計(jì)算需求的增強(qiáng)，大量設(shè)備之間需要通過(guò)分布式自組織的管理模式，并且對(duì)容錯(cuò)性要求很高。區(qū)塊鏈自身分布式和抗攻擊的特點(diǎn)可以很好地試用到這一場(chǎng)景中。

　　2）IBM

　　IBM 在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)持續(xù)投入了幾十年的研發(fā)，目前正在探索使用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)降低物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的成本。

　　2015 年初，IBM與三星宣布合作研發(fā)ADEPT系統(tǒng)。

　　3）物流供應(yīng)鏈

　　供應(yīng)鏈行業(yè)往往涉及到諸多實(shí)體，包括物流、資金流、信息流等，這些實(shí)體之間存在大量復(fù)雜的協(xié)作和溝通。傳統(tǒng)模式下，不同實(shí)體各自保存各自的供應(yīng)鏈信息，嚴(yán)重缺乏透明度，造成了較高的時(shí)間成本和金錢(qián)成本，而且一旦出現(xiàn)問(wèn)題（冒領(lǐng)、貨物假冒等）難以追查和處理。

　　通過(guò)區(qū)塊鏈各方可以獲得一個(gè)透明可靠的統(tǒng)一信息平臺(tái)，可以實(shí)時(shí)查看狀態(tài)，降低物流成本，追溯物品的生產(chǎn)和運(yùn)送整個(gè)過(guò)程，從而提高供應(yīng)鏈管理的效率。當(dāng)發(fā)生糾紛時(shí)，舉證和追查也變得更加清晰和容易。

　　該領(lǐng)域被認(rèn)為是區(qū)塊鏈一個(gè)很有前景的應(yīng)用方向。

　　例如運(yùn)送方通過(guò)掃描二維碼來(lái)證明貨物到達(dá)指定區(qū)域，并自動(dòng)收取提前約定的費(fèi)用，可以參考 區(qū)塊鏈如何變革供應(yīng)鏈金融 和 區(qū)塊鏈給供應(yīng)鏈帶來(lái)透明。

　　Skuchain 創(chuàng)建基于區(qū)塊鏈的新型供應(yīng)鏈解決方案，實(shí)現(xiàn)商品流與資金流的同步，同時(shí)緩解假貨問(wèn)題。

　　4）公共網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

　　現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)能正常運(yùn)行，離不開(kāi)很多近乎免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如域名服務(wù)（DNS）。任何人都可以免費(fèi)查詢(xún)到域名，沒(méi)有 DNS，現(xiàn)在的各種網(wǎng)站基本就無(wú)法訪問(wèn)了。因此，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，類(lèi)似的基礎(chǔ)服務(wù)必須要能做到安全可靠，并且低成本。

　　區(qū)塊鏈技術(shù)恰好具備這些特點(diǎn)，基于區(qū)塊鏈打造的 DNS 系統(tǒng)，將不再會(huì)出現(xiàn)各種錯(cuò)誤的查詢(xún)結(jié)果，并且可以穩(wěn)定可靠的提供服務(wù)。

　　6.保險(xiǎn)行業(yè)

　　保險(xiǎn)行業(yè)在過(guò)去兩年里，說(shuō)起科技領(lǐng)域最炙手可熱話題的必然離不開(kāi)區(qū)塊鏈技術(shù)。這一脫胎于比特幣的底層技術(shù)，以7年多的穩(wěn)定運(yùn)行證明了其高度安全可靠的架構(gòu)和算法設(shè)計(jì)，同時(shí)憑借分布式賬本和智能合約等創(chuàng)新性的技術(shù)，為多個(gè)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)打開(kāi)了巨大的想象空間。甚至有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)言區(qū)塊鏈技術(shù)將掀起第二次互聯(lián)網(wǎng)革命。

　　金融行業(yè)歷來(lái)對(duì)先進(jìn)技術(shù)最為敏感。傳統(tǒng)的銀行和證券業(yè)巨頭從2014年就紛紛投身于如火如荼的區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)投資中，兩年內(nèi)全球投資總額高達(dá) 10億美金，其中更不乏像DAH的6千萬(wàn)美元、Blockstream的5千萬(wàn)美元這樣的巨額A輪融資。除了資金投入，各大公司更是親自參與和推動(dòng)具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用當(dāng)中：例如美國(guó)納斯達(dá)克證券交易所推出的Linq區(qū)塊鏈股權(quán)交易所已經(jīng)與2015年底開(kāi)始發(fā)行測(cè)試；而 全球43家跨國(guó)銀行結(jié)成的R3 CEV聯(lián)盟也是一直在測(cè)試和改進(jìn)銀行間的跨行清算聯(lián)盟鏈，動(dòng)作之快，參與度之高都是前所未有。

　　保險(xiǎn)行業(yè)雖然對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)的參與相對(duì)比較保守，但在學(xué)術(shù)領(lǐng)域一直在進(jìn)行積極的探索和研究。2014年底，由英國(guó)著名的Z/YEN Group咨詢(xún)集團(tuán)發(fā)起的歐美保險(xiǎn)業(yè)論壇推出的長(zhǎng)達(dá)50頁(yè)的《終身之鏈》專(zhuān)項(xiàng)研究報(bào)告從多個(gè)方面討論的區(qū)塊鏈將會(huì)給保險(xiǎn)業(yè)帶來(lái)的創(chuàng)新和變革。