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、區(qū)塊鏈的分類、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）是指通過去中心化的方式集體維護一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù)方案。該技術(shù)方案主要讓區(qū)塊（Block）通過密碼學方法相關(guān)聯(lián)起來，每個數(shù)據(jù)塊包含了一定時間內(nèi)的系統(tǒng)全部數(shù)據(jù)信息，并且生成數(shù)字簽名以驗證信息的有效性并鏈接到下一個數(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，不存在中心化的硬件或管理機構(gòu)，任意節(jié)點的權(quán)利和義務(wù)都是均等的，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)塊由整個系統(tǒng)中具有維護功能的節(jié)點來共同維護。

　　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)合清華大學五道口金融學院互聯(lián)網(wǎng)金融實驗室、新浪科技發(fā)布的《2014—2016全球比特幣發(fā)展研究報告》中就有詳細報告［2］ 。

　　2.開放性

　　系統(tǒng)是開放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有人公開，任何人都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開發(fā)相關(guān)應(yīng)用，因此整個系統(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（比如一套公開透明的算法）使得整個系統(tǒng)中的所有節(jié)點能夠在去信任的環(huán)境自由安全的交換數(shù)據(jù)，使得對“人”的信任改成了對機器的信任，任何人為的干預不起作用。

　　4.信息不可篡改

　　一旦信息經(jīng)過驗證并添加至區(qū)塊鏈，就會永久的存儲起來，除非能夠同時控制住系統(tǒng)中超過51%的節(jié)點，否則單個節(jié)點上對數(shù)據(jù)庫的修改是無效的，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)點之間的交換遵循固定的算法，其數(shù)據(jù)交互是無需信任的（區(qū)塊鏈中的程序規(guī)則會自行判斷活動是否有效），因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方自己產(chǎn)生信任，對信用的累積非常有幫助。

　　三、區(qū)塊鏈分類

　　編輯公有區(qū)塊鏈（PublicBlockChains）

　　公有區(qū)塊鏈是指：世界上任何個體或者團體都可以發(fā)送交易，且交易能夠獲得該區(qū)塊鏈的有效確認，任何人都可以參與其共識過程。公有區(qū)塊鏈是最早的區(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：由某個群體內(nèi)部指定多個預選的節(jié)點為記賬人，每個塊的生成由所有的預選節(jié)點共同決定（預選節(jié)點參與共識過程），其他接入節(jié)點可以參與交易，但不過問記賬過程（本質(zhì)上還是托管記賬，只是變成分布式記賬，預選節(jié)點的多少，如何決定每個塊的記賬者成為該區(qū)塊鏈的主要風險點），其他任何人可以通過該區(qū)塊鏈開放的API進行限定查詢。

　　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)進行記賬，可以是一個公司，也可以是個人，獨享該區(qū)塊鏈的寫入權(quán)限，本鏈與其他的分布式存儲方案沒有太大區(qū)別。目前（Dec2015）保守的巨頭（傳統(tǒng)金融）都是想實驗嘗試私有區(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)的核心是所有當前參與的節(jié)點共同維護交易及數(shù)據(jù)庫，它使交易基于密碼學原理而不基于信任，使得任何達成一致的雙方，能夠直接進行支付交易，不需第三方的參與。

　　從技術(shù)上來講，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，所有參與計算的節(jié)點都記錄了主鏈或主鏈的一部分。一個區(qū)塊包含以下三部分：交易信息、前一個區(qū)塊形成的哈希散列、隨機數(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；前一個區(qū)塊形成的哈希散列用來將區(qū)塊連接起來，實現(xiàn)過往交易的順序排列；隨機數(shù)是交易達成的核心，所有礦工節(jié)點競爭計算隨機數(shù)的答案，最快得到答案的節(jié)點生成一個新的區(qū)塊，并廣播到所有節(jié)點進行更新，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)來聲明所有權(quán)，發(fā)行可編號，限量版的作品，可以針對任何類型藝術(shù)品的數(shù)字形式。它甚至還包括了一個交易市場，藝術(shù)家們可以通過他們的網(wǎng)站進行買賣，而無需任何中介服務(wù)。

　　2.法律行業(yè)

　　BitProof是目前近些年來涌現(xiàn)的眾多文檔時間戳應(yīng)用中最為先進的，將會讓傳統(tǒng)的公證方式成為過去。相對于包括Blocksgin和OriginStaemp這樣的免費版本，BitProof提供更多的服務(wù)，包括有一個是針對知識產(chǎn)權(quán)的。有趣的是，BitProof最近和一家舊金山的IT學校進行合作，把他們學生的學歷證書都放在區(qū)塊鏈上，完全重新定義了如何讓文憑和學生證書的處理和使用方式。

　　3.開發(fā)行業(yè)

　　Colu是首個允許其它企業(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“代幣化”讓許多人影響深刻。盡管免費的比特幣錢包Counerparty也允許發(fā)行簡單的代幣，并且在其他錢包持有者之間進行交易，Colu的代幣可以設(shè)置有各種狀態(tài)和類型，能夠脫離或者重新回到這個系統(tǒng)，并且當在區(qū)塊鏈上存儲數(shù)據(jù)過大的時候能夠?qū)?shù)據(jù)存儲在BitTorrent的網(wǎng)絡(luò)上。

　　4.房地產(chǎn)行業(yè)

　　他們計劃能夠讓整個產(chǎn)業(yè)鏈流程變得更加現(xiàn)代化，解決每個人在參與房地產(chǎn)面臨的各種問題，包括命名過程，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值共識，本身不具有價值沉淀。

　　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，可細分，可交易，價格由供需市場決定，而不是價值中介——貨幣決定。

　　5.物聯(lián)網(wǎng)

　　1）應(yīng)用場景分析

　　一種可能的應(yīng)用場景為：通過 Transaction 產(chǎn)生對應(yīng)的行為，為每一個設(shè)備分配地址 Address，給該地址注入一定的費用，可以執(zhí)行相關(guān)動作，從而達到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。類似于：PM2.5監(jiān)測點數(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 計算需求的增強，大量設(shè)備之間需要通過分布式自組織的管理模式，并且對容錯性要求很高。區(qū)塊鏈自身分布式和抗攻擊的特點可以很好地試用到這一場景中。

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

　　通過區(qū)塊鏈各方可以獲得一個透明可靠的統(tǒng)一信息平臺，可以實時查看狀態(tài)，降低物流成本，追溯物品的生產(chǎn)和運送整個過程，從而提高供應(yīng)鏈管理的效率。當發(fā)生糾紛時，舉證和追查也變得更加清晰和容易。

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

　　例如運送方通過掃描二維碼來證明貨物到達指定區(qū)域，并自動收取提前約定的費用，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)鏈帶來透明。

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

　　4）公共網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

　　現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)能正常運行，離不開很多近乎免費的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如域名服務(wù)（DNS）。任何人都可以免費查詢到域名，沒有 DNS，現(xiàn)在的各種網(wǎng)站基本就無法訪問了。因此，對于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說，類似的基礎(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，基于區(qū)塊鏈打造的 DNS 系統(tǒng)，將不再會出現(xiàn)各種錯誤的查詢結(jié)果，并且可以穩(wěn)定可靠的提供服務(wù)。

　　6.保險行業(yè)

　　保險行業(yè)在過去兩年里，說起科技領(lǐng)域最炙手可熱話題的必然離不開區(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)定運行證明了其高度安全可靠的架構(gòu)和算法設(shè)計，同時憑借分布式賬本和智能合約等創(chuàng)新性的技術(shù)，為多個行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級打開了巨大的想象空間。甚至有業(yè)內(nèi)專家預言區(qū)塊鏈技術(shù)將掀起第二次互聯(lián)網(wǎng)革命。

　　金融行業(yè)歷來對先進技術(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 10億美金，其中更不乏像DAH的6千萬美元、Blockstream的5千萬美元這樣的巨額A輪融資。除了資金投入，各大公司更是親自參與和推動具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用當中：例如美國納斯達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年底開始發(fā)行測試；而 全球43家跨國銀行結(jié)成的R3 CEV聯(lián)盟也是一直在測試和改進銀行間的跨行清算聯(lián)盟鏈，動作之快，參與度之高都是前所未有。

　　保險行業(yè)雖然對于區(qū)塊鏈技術(shù)的參與相對比較保守，但在學術(shù)領(lǐng)域一直在進行積極的探索和研究。2014年底，由英國著名的Z/YEN Group咨詢集團發(fā)起的歐美保險業(yè)論壇推出的長達50頁的《終身之鏈》專項研究報告從多個方面討論的區(qū)塊鏈將會給保險業(yè)帶來的創(chuàng)新和變革。