區(qū)塊鏈的概念特征及核心技術(shù)解析
相關(guān)概念
區(qū)塊鏈(Blockchain)技術(shù)起源于化名為中本聰(Satoshi Nakamoto)的技術(shù)極客在2008年發(fā)表的奠基性論文《比特幣:一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子現(xiàn)金系統(tǒng)》。狹義上來(lái)講,區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以鏈條的方式組合成特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并通過(guò)密碼學(xué)等方式保證數(shù)據(jù)不可篡改和不可偽造的去中心化的互聯(lián)網(wǎng)公開(kāi)賬本。廣義上來(lái)講,區(qū)塊鏈?zhǔn)抢面準(zhǔn)綌?shù)據(jù)區(qū)塊結(jié)構(gòu)驗(yàn)證和存儲(chǔ)數(shù)據(jù),利用分布式的共識(shí)機(jī)制和數(shù)學(xué)算法集體生成和更新數(shù)據(jù),利用密碼學(xué)保證了數(shù)據(jù)的傳輸和使用安全,利用自動(dòng)化腳本代碼(智能合約) 來(lái)編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的去中心化的基礎(chǔ)架構(gòu)與分布式計(jì)算范式。區(qū)塊鏈?zhǔn)枪沧R(shí)算法、非對(duì)稱加密算法、分布式存儲(chǔ)技術(shù)、P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等計(jì)算機(jī)技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的創(chuàng)新應(yīng)用模式,區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)由所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù),每個(gè)參與維護(hù)節(jié)點(diǎn)都能復(fù)制獲得一份完整記錄的拷貝,可以實(shí)現(xiàn)在沒(méi)有中央權(quán)威機(jī)構(gòu)的弱信任環(huán)境下,分布式地建立一套信任機(jī)制,保障系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)公開(kāi)透明、可溯源和難以被非法篡改。經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展,區(qū)塊鏈的相關(guān)概念不斷豐富,目前主要涉及以下重要概念。
共識(shí)機(jī)制。“共識(shí)機(jī)制”指形成共同認(rèn)識(shí)或達(dá)成一致意見(jiàn)的運(yùn)作方式、方法和規(guī)則。區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制保證了以去中心化方式維護(hù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的一致性。區(qū)塊鏈中常用的共識(shí)機(jī)制主要包括以下幾大類:工作量證明機(jī)制、權(quán)益證明機(jī)制、股份授權(quán)證明機(jī)制和驗(yàn)證池機(jī)制等。區(qū)塊鏈共識(shí)機(jī)制主要由相應(yīng)的共識(shí)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
時(shí)間戳。時(shí)間戳(Timestamp)通常是一個(gè)字符序列,唯一地標(biāo)識(shí)某一刻的時(shí)間。具體而言,它是一個(gè)能表示一份數(shù)據(jù)在某個(gè)特定時(shí)間之前已經(jīng)存在的、完整的和可驗(yàn)證的“標(biāo)記”。區(qū)塊鏈中的時(shí)間戳是將某一時(shí)間內(nèi)發(fā)生的所有事件在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行唯一的、不可更改的記錄。
智能合約。智能合約的概念最早在 1994 年被學(xué)者 Nick Szabo定義為一套以數(shù)字形式定義的承諾,包括合約參與方可以在上面執(zhí)行這些承諾的協(xié)議。區(qū)塊鏈的出現(xiàn)深化了智能合約定義。具體而言,智能合約是由事件驅(qū)動(dòng)的、具有狀態(tài)的、運(yùn)行在可復(fù)制的共享區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)賬本上的一段計(jì)算機(jī)代碼程序。該程序代碼是現(xiàn)實(shí)世界中合約和規(guī)則的算法實(shí)現(xiàn),能夠?qū)崿F(xiàn)主動(dòng)或被動(dòng)的處理數(shù)據(jù),控制和管理各類鏈上智能資產(chǎn)等功能。
公有鏈。公有鏈通常是指是無(wú)官方組織及管理機(jī)構(gòu),無(wú)中心服務(wù)器,全世界任何人、任何節(jié)點(diǎn)按照系統(tǒng)規(guī)則自由接入網(wǎng)絡(luò),參與記賬和共識(shí)過(guò)程并開(kāi)展工作,且記賬等活動(dòng)信息可以得到有效確認(rèn)的區(qū)塊鏈。公有鏈通過(guò)密碼學(xué)保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移不可篡改,利用密碼學(xué)驗(yàn)證以及共識(shí)機(jī)制,在互為陌生的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中建立共識(shí),從而形成去中心化的信用機(jī)制。公有鏈主要適用于加密數(shù)字貨幣、面向大眾的電子商務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)金融等應(yīng)用場(chǎng)景,公有鏈的典型代表是比特幣和以太坊。
聯(lián)盟鏈。聯(lián)盟鏈?zhǔn)且环N需要注冊(cè)許可的區(qū)塊鏈,僅限于聯(lián)盟成員參與,加入需要申請(qǐng)和身份驗(yàn)證,并提供對(duì)參與成員的管理、認(rèn)證、授權(quán)、監(jiān)控、審計(jì)等全套安全管理功能。聯(lián)盟鏈上的讀寫(xiě)權(quán)限、參與記賬權(quán)限按聯(lián)盟的規(guī)則來(lái)制定,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由成員機(jī)構(gòu)共同維護(hù),網(wǎng)絡(luò)接入一般通過(guò)成員機(jī)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接入,共識(shí)過(guò)程由預(yù)先選好的節(jié)點(diǎn)控制。一般來(lái)說(shuō),聯(lián)盟鏈適合于行業(yè)機(jī)構(gòu)間的交易、結(jié)算或清算等應(yīng)用場(chǎng)景。聯(lián)盟鏈對(duì)交易的確認(rèn)時(shí)間、每秒交易數(shù)都與公有鏈有較大的區(qū)別,對(duì)安全和性能的要求也比公有鏈高。聯(lián)盟鏈的典型代表是Hyperledger 項(xiàng)目。
私有鏈。私有鏈一般是指建立在某個(gè)企業(yè)或私有組織內(nèi)部的區(qū)塊鏈系統(tǒng),只供該企業(yè)或私有組織使用。私有鏈的運(yùn)作規(guī)則根據(jù)該企業(yè)或者私有組織的具體要求進(jìn)行設(shè)定,應(yīng)用場(chǎng)景包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理、辦公審批、財(cái)務(wù)審計(jì)、企業(yè)或私有組織的預(yù)算和執(zhí)行等,私有鏈的價(jià)值體現(xiàn)在提供安全、可塑源、不可篡改的相關(guān)數(shù)據(jù)服務(wù)。私有鏈通常只存在理論中。
側(cè)鏈。側(cè)鏈(Sidechains)實(shí)質(zhì)上不是特指某個(gè)區(qū)塊鏈,該名詞是相對(duì)與主鏈來(lái)說(shuō)的。側(cè)鏈?zhǔn)侵缸袷貍?cè)鏈協(xié)議的區(qū)塊鏈。側(cè)鏈協(xié)議是指可以讓某一數(shù)字資產(chǎn)安全地從主鏈轉(zhuǎn)移到其他區(qū)塊鏈,又可以從其他區(qū)塊鏈安全地返回主鏈的一種協(xié)議。
跨鏈。跨鏈?zhǔn)菂^(qū)塊鏈之間互通性的一種技術(shù)解決方案,可以實(shí)現(xiàn)讓數(shù)據(jù)信息甚至價(jià)值跨過(guò)鏈和鏈之間的障礙,進(jìn)行直接的流通。跨鏈技術(shù)的作用和意義在于極大程度的促進(jìn)了區(qū)塊鏈之間互通性。不論對(duì)于公有鏈還是私有鏈,跨鏈技術(shù)都是實(shí)現(xiàn)價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵,它能夠打通各個(gè)區(qū)塊鏈形成的信息孤島,是區(qū)塊鏈向外拓展和連接的橋梁。
閃電網(wǎng)絡(luò)。閃電網(wǎng)絡(luò)是針對(duì)現(xiàn)有加密數(shù)字貨幣頻繁小額交易場(chǎng)景中交易延遲大等問(wèn)題提供的安全的鏈下交易解決技術(shù)方案。閃電網(wǎng)絡(luò)主要包括了序列到期可撤銷合約(RSMC)和哈希時(shí)間鎖定合約(HTLC)兩個(gè)核心機(jī)制,其本質(zhì)上是使用了哈希時(shí)間鎖定智能合約來(lái)安全地進(jìn)行零確認(rèn)交易的機(jī)制,通過(guò)設(shè)置巧妙的“智能合約”,使得用戶能在閃電網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行未確認(rèn)的交易。RSMC 保障了兩個(gè)個(gè)體之間的直接交易可以在鏈下完成。HTLC 保障了任意兩個(gè)個(gè)體之間的轉(zhuǎn)賬都可以通過(guò)一條“支付”通道來(lái)完成。
核心技術(shù)
區(qū)塊鏈主要涉及的核心技術(shù)包括共識(shí)算法、非對(duì)稱加密算法、分布式存儲(chǔ)技術(shù)、P2P 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
共識(shí)算法。區(qū)塊鏈作為一種分布式系統(tǒng),是由多個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)通過(guò)異步通信方式組成的網(wǎng)絡(luò)集群,其節(jié)點(diǎn)之間需要進(jìn)行狀態(tài)復(fù)制以保證主機(jī)達(dá)成一致?tīng)顟B(tài)共識(shí)。因此,區(qū)塊鏈必須解決分布式場(chǎng)景下各節(jié)點(diǎn)達(dá)成一致性的問(wèn)題,共識(shí)算法則可以用于保證系統(tǒng)中不同節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)在不同程度下的一致性和正確性。根據(jù)區(qū)塊鏈類型的不同劃分,共識(shí)算法主要可以分為兩大類。一類是用于公鏈場(chǎng)景的共識(shí)算法,主要包括工作量證明算法 POW、股權(quán)證明算法 POS 和委托權(quán)益證明算法 DPOS。例如比特幣采用通過(guò)求解 Hash256 數(shù)學(xué)難題的方式,即工作量證明POW 算法,保證賬本數(shù)據(jù)在全網(wǎng)中形成正確、一致的共識(shí)。另外一類是用于聯(lián)盟鏈場(chǎng)景的共識(shí)算法,主要包括拜占庭容錯(cuò)算法 PBFT 和RAFT 等。共識(shí)算法之間并無(wú)優(yōu)劣之分,共識(shí)算法的使用與應(yīng)用場(chǎng)景高度相關(guān),隨著不同場(chǎng)景需求,對(duì)于共識(shí)算法效率和安全的需求也有所不同,選擇合適的共識(shí)算法和調(diào)整共識(shí)算法以用于合適的場(chǎng)景才是最優(yōu)選擇。
非對(duì)稱加密算法。非對(duì)稱加密算法主要用公鑰和私鑰對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸?shù)募用芎徒饷?。非?duì)稱加密技術(shù)在區(qū)塊鏈的應(yīng)用場(chǎng)景主要包括信息加密、數(shù)字簽名和登錄認(rèn)證等。區(qū)塊鏈系統(tǒng)中涉及到非對(duì)稱加密算法主要有 RSA、D-H、ECC(橢圓曲線加密算法)。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中,基于非對(duì)稱加密算法生成公鑰和私鑰的密鑰對(duì),公鑰用于數(shù)據(jù)信息加密,對(duì)應(yīng)私鑰用于對(duì)數(shù)據(jù)解密。反之,用私鑰加密的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)字簽名,對(duì)應(yīng)的公鑰進(jìn)行解密,即驗(yàn)簽。以比特幣底層區(qū)塊鏈技術(shù)為例,比特幣交易過(guò)程中,公鑰通過(guò)哈希函數(shù)轉(zhuǎn)化為地址用于接受比特幣,私鑰用于比特幣支付時(shí)的交易簽名,從而確認(rèn)支付者在該時(shí)刻對(duì)所交易的比特幣將擁有所有權(quán)。
分布式存儲(chǔ)技術(shù)。分布式存儲(chǔ)相關(guān)技術(shù)源于分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)過(guò)程中使用的技術(shù),包括分布式存儲(chǔ)、分布式計(jì)算、CAP理論、一致性算法等,該技術(shù)用于解決分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份、容錯(cuò)和一致性等問(wèn)題。區(qū)塊鏈作為一種分布式存儲(chǔ)系統(tǒng),運(yùn)用了分布式存儲(chǔ)技術(shù)。區(qū)塊鏈基于分布式存儲(chǔ)技術(shù)將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多臺(tái)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)上,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都參與了區(qū)塊鏈的記賬與存儲(chǔ),因此避免了數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)模式下可能出現(xiàn)的服務(wù)器崩潰風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。區(qū)塊鏈的高容錯(cuò)能力確保系統(tǒng)內(nèi)所有內(nèi)置業(yè)務(wù)都能從運(yùn)行開(kāi)始一直保持穩(wěn)定延續(xù),極大保證了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的可靠性。
P2P 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。P2P 是英文 Peer-to-peer(對(duì)等)的簡(jiǎn)稱,因此P2P 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又被稱為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。P2P 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中連接各對(duì)等節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)技術(shù)。P2P 網(wǎng)絡(luò)作為分布式網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以直接相互訪問(wèn)而無(wú)需經(jīng)過(guò)中間實(shí)體,同時(shí)共享自身?yè)碛械馁Y源,包括存儲(chǔ)能力、網(wǎng)絡(luò)連接能力、處理能力等。在區(qū)塊鏈技術(shù)出現(xiàn)之前,P2P 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)視頻、網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音、搜索、下載等多種應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用中的各節(jié)點(diǎn)通信和交互即是運(yùn)用了較為成熟的 P2P 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因此,P2P 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是區(qū)塊鏈的核心技術(shù)之一。
主要特征
去中心化。從治理上來(lái)說(shuō),區(qū)塊鏈沒(méi)有中心化的組織或者機(jī)構(gòu),任意節(jié)點(diǎn)之間的權(quán)利和義務(wù)是均等的,區(qū)塊鏈通過(guò)共識(shí)機(jī)制防止少數(shù)人控制整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng),因此區(qū)塊鏈?zhǔn)侵卫砣ブ行幕?。從架?gòu)上來(lái)說(shuō),區(qū)塊鏈?zhǔn)腔邳c(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)等網(wǎng)絡(luò),任一節(jié)點(diǎn)的損壞或者失去都會(huì)不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作,系統(tǒng)具有極好的健壯性,因此區(qū)塊鏈?zhǔn)羌軜?gòu)去中心化。從存儲(chǔ)上來(lái)說(shuō),區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式存儲(chǔ)技術(shù),數(shù)據(jù)被分布存儲(chǔ)在所有節(jié)點(diǎn)并達(dá)成共識(shí),并不存在某一中心掌握存儲(chǔ)權(quán),因此區(qū)塊鏈同時(shí)也是存儲(chǔ)去中心化。
基于技術(shù)的信任。區(qū)塊鏈技術(shù)的信任機(jī)制是基于現(xiàn)代密碼學(xué)、共識(shí)機(jī)制、公開(kāi)透明等原理,區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)可以在不了解對(duì)方基本信息的條件下進(jìn)行可信任的信息交換,滿足了信息安全需求。這樣的技術(shù)體系讓用戶在沒(méi)有統(tǒng)一中心節(jié)點(diǎn)背書(shū)的情況下達(dá)成共識(shí)和產(chǎn)生信任,幾乎完全消除了系統(tǒng)內(nèi)價(jià)值交換過(guò)程中的摩擦成本,降低了系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本并提高了效率。
數(shù)據(jù)不可篡改和可追溯。由于區(qū)塊鏈技術(shù)將系統(tǒng)創(chuàng)建以來(lái)的所有交易行為都明文記錄在區(qū)塊中,數(shù)據(jù)記錄不能被篡改或刪除,因此交易雙方的信息交換活動(dòng)都可以被查詢和追蹤。這種完全透明的數(shù)據(jù)管理體系為審計(jì)查賬、操作日志記錄、物流追蹤等操作提供了值得信賴的追蹤捷徑。
系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的高可靠性。從技術(shù)角度來(lái)看,區(qū)塊鏈本質(zhì)是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。通過(guò)分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的形式,讓區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)參與節(jié)點(diǎn)都能獲得一份完整數(shù)據(jù)庫(kù)的拷貝。區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)由所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù),每個(gè)參與維護(hù)節(jié)點(diǎn)都能復(fù)制獲得一份完整記錄的拷貝。除非同時(shí)控制整個(gè)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,也無(wú)法影響其他節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)內(nèi)容。因此參與系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)越多、計(jì)算能力越強(qiáng),系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全性越高。
高拓展性和包容性?;趨^(qū)塊鏈技術(shù)建立起來(lái)的數(shù)據(jù)庫(kù)未來(lái)有望形成若干個(gè)全球范圍內(nèi)的巨型數(shù)據(jù)庫(kù)(公有鏈),人類所有的價(jià)值交換活動(dòng)(包括登記、開(kāi)戶、支付、交易、清算等)都可以在這些數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)完成,業(yè)務(wù)模式具有極高的拓展性和包容性。
發(fā)展歷程
業(yè)界傾向于將區(qū)塊鏈發(fā)展分為三個(gè)階段,分別是區(qū)塊鏈 1.0,區(qū)塊鏈 2.0 和區(qū)塊鏈 3.0。到目前為止,區(qū)塊鏈的發(fā)展主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段,即以比特幣為代表的區(qū)塊鏈 1.0 和以智能合約為代表的區(qū)塊鏈2.0,目前正在逐步走向區(qū)塊鏈 3.0 階段。
第一階段:區(qū)塊鏈 1.0(2008 年-2012 年)。區(qū)塊鏈 1.0 階段起始于 2008 年比特幣白皮書(shū)的誕生,其主要特征是以比特幣為代表的加密數(shù)字貨幣以及相關(guān)金融基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用,包括支付清算設(shè)施,跨境支付設(shè)施等。比如 Ripple 提供了比較成熟的跨境支付區(qū)塊鏈解決方案,實(shí)現(xiàn)跨境支付電訊費(fèi)免付,降低了交易成本。
第二階段,區(qū)塊鏈 2.0(2013 年至今)。區(qū)塊鏈 2.0 階段起始于2013 年具有智能合約功能的公有鏈平臺(tái)以太坊項(xiàng)目,該階段主要特征是區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用超出了加密數(shù)字貨幣和金融基礎(chǔ)設(shè)施的范疇,并在金融領(lǐng)域得以更加廣泛的運(yùn)用,表現(xiàn)形式為可編程金融。區(qū)塊鏈2.0 階段的應(yīng)用主要特征有:一是主要集中于特定對(duì)象,如合同的雙方。二是交易內(nèi)容主要特定數(shù)字資產(chǎn)的所有權(quán)或其他權(quán)益。例如,數(shù)字貨幣與智能合約相結(jié)合,產(chǎn)生了對(duì)金融領(lǐng)域更廣泛的場(chǎng)景和流程進(jìn)行優(yōu)化的應(yīng)用,包括資產(chǎn)數(shù)字化,以及股票債券等權(quán)益證明的登記、轉(zhuǎn)讓、流通等。三是交易范圍還比較局限、頻次較低、領(lǐng)域較窄。例如,納斯達(dá)克推出區(qū)塊鏈私人股權(quán)市場(chǎng) Linq,專為企業(yè)家和風(fēng)險(xiǎn)投資者提供私人股權(quán)轉(zhuǎn)讓和出售服務(wù)。區(qū)塊鏈 2.0 的典型代表是以太坊,以太坊是一個(gè)可編程且圖靈完備的區(qū)塊鏈,允許任何人通過(guò)其系統(tǒng)內(nèi)的智能合約建立和運(yùn)行去中心化應(yīng)用。
第三階段:區(qū)塊鏈 3.0。當(dāng)前,業(yè)界對(duì)區(qū)塊鏈 3.0 階段具體時(shí)間劃分并無(wú)統(tǒng)一認(rèn)識(shí),但有一點(diǎn)可以確定的是業(yè)界已紛紛開(kāi)始提前布局區(qū)塊鏈 3.0。通常而言,區(qū)塊鏈 3.0 階段被認(rèn)為是基于區(qū)塊鏈技術(shù)且更為復(fù)雜的智能合約超越了貨幣、金融領(lǐng)域的范疇,在社會(huì)各行各業(yè)包括政府、醫(yī)療、文化、司法、物流等各個(gè)領(lǐng)域的深入應(yīng)用,表現(xiàn)形式為可編程的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。區(qū)塊鏈 3.0 主要有以下幾個(gè)特征:一是產(chǎn)品的表現(xiàn)形式主要是應(yīng)用,包括實(shí)體產(chǎn)品和知識(shí)付費(fèi)等其他虛擬產(chǎn)品。二是參與方為不特定的多數(shù)對(duì)象,而非特定的小范圍人群。三是市場(chǎng)中的交易行為會(huì)更加廣泛,面向全行業(yè)、全社會(huì)。區(qū)塊鏈 3.0 時(shí)代的應(yīng)用主要體現(xiàn)為行業(yè)應(yīng)用,例如在政府、健康、科學(xué)、工業(yè)、文化和藝術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。區(qū)塊鏈 3.0 技術(shù)應(yīng)用可以解決各行業(yè)信任問(wèn)題,提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,從而真正實(shí)現(xiàn)由信息互聯(lián)網(wǎng)向價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變。
重要價(jià)值
從技術(shù)的角度,區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N整合共識(shí)算法、非對(duì)稱加密算法、分布式存儲(chǔ)技術(shù)、P2P 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)體系,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理及數(shù)據(jù)傳播方式的變革,推動(dòng)了信息互聯(lián)網(wǎng)向價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變,區(qū)塊鏈技術(shù)本身有望成為與超文本傳輸協(xié)議HTTP 同等重要的價(jià)值傳輸協(xié)議。從市場(chǎng)應(yīng)用的角度,區(qū)塊鏈的去中心化、透明、不可篡改的特征從技術(shù)上解決了信任問(wèn)題,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了去中介化,從而有助于降低中介機(jī)構(gòu)存在導(dǎo)致的交易成本。此外,區(qū)塊鏈能夠減少商業(yè)摩擦,降低信任成本,有助于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)開(kāi)展。總得來(lái)看,可以從以下方面闡述區(qū)塊鏈的重要價(jià)值。
一是有望實(shí)現(xiàn)去中介化降低中介成本。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N去中心化的分布式賬本。首先,去中心化實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交易,分布式賬本保證了交易能夠快速反應(yīng)在每個(gè)交易參與者的賬本中,實(shí)現(xiàn)了交易與清算的同步,因此,區(qū)塊鏈消除了中心化的清算組織等交易中介存在的必要性,降低了交易中介帶來(lái)的成本。以金融行業(yè)為例,區(qū)塊鏈技術(shù)將對(duì)金融行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生極大沖擊。銀行支付清算系統(tǒng)、證券清算登記系統(tǒng)、跨國(guó)的匯兌結(jié)算系統(tǒng)等中心化的系統(tǒng)的交易費(fèi)高昂且效率低下,區(qū)塊鏈去中介化和交易清算同步能夠極大提高支付清算效率,有助于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的開(kāi)展。其次,區(qū)塊鏈保證了數(shù)據(jù)記錄全網(wǎng)公開(kāi)透明和不可篡改,從技術(shù)上解決了信任問(wèn)題,成為人與人之間在不需要互信的前提下進(jìn)行大規(guī)模協(xié)作的有效信任工具,在一定程度上替代了信任中介,從而有助于減少信任中介的成本消耗,幫助社會(huì)削減中介成本。
二是不可篡改的時(shí)間戳可解決數(shù)據(jù)追蹤與信息防偽問(wèn)題。區(qū)塊鏈技術(shù)為我們的信息防偽與數(shù)據(jù)追蹤提供了革新手段。在當(dāng)今社會(huì)中,從假冒紅酒、劣質(zhì)奶源、高仿奢侈品,到會(huì)計(jì)套票、虛假財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)乃至地下錢莊交易等,大量偽造的信息與數(shù)據(jù)充斥著整個(gè)市場(chǎng)。由于信息與數(shù)據(jù)在傳遞過(guò)程中發(fā)生了多次轉(zhuǎn)手與交換,很多時(shí)候這些信息的真?zhèn)味紵o(wú)從考證。區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)區(qū)塊順序相連構(gòu)成了一個(gè)不可篡改的數(shù)據(jù)鏈條,時(shí)間戳為所有的數(shù)據(jù)信息貼上一套不可偽造的真實(shí)標(biāo)簽,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交易記錄全網(wǎng)透明、不可篡改和可追溯,有助于解決數(shù)據(jù)追蹤與信息防偽問(wèn)題,這對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中打擊假冒偽劣產(chǎn)品和偽造虛假信息有著極其重要的意義。此外,區(qū)塊鏈技術(shù)中記錄可追溯和不可篡改的特征為構(gòu)建誠(chéng)信社會(huì)提供了除法律法規(guī)外的一種技術(shù)工具。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的日趨成熟,區(qū)塊鏈技術(shù)有助于重塑社會(huì)信任體系,降低社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)信任成本,使社會(huì)管理更加高效和低成本。
三是有效解決關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護(hù)和授權(quán)訪問(wèn)問(wèn)題。以用戶隱私數(shù)據(jù)保護(hù)為例,當(dāng)前用戶隱私數(shù)據(jù)保護(hù)面臨著重大安全問(wèn)題。2018 年 3 月,F(xiàn)acebook 公司 5000 萬(wàn)用戶數(shù)據(jù)遭到泄露引發(fā)全球?qū)€(gè)人隱私數(shù)據(jù)保護(hù)的重大關(guān)注。用戶隱私數(shù)據(jù)保護(hù)和授權(quán)訪問(wèn)體現(xiàn)在對(duì)用戶數(shù)據(jù)的獲取、使用和審計(jì)等方面,區(qū)塊鏈底層技術(shù)哈希算法、加密技術(shù)以及電子簽名應(yīng)用能夠?qū)⒂脩綦[私數(shù)據(jù)進(jìn)行映射后加密存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈,任何個(gè)人和組織訪問(wèn)用戶隱私數(shù)據(jù)的時(shí)候都需要獲得該用戶授權(quán),只有經(jīng)過(guò)該用戶授權(quán)后,其他個(gè)人和機(jī)構(gòu)才能有權(quán)利對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)和使用,且任何訪問(wèn)和授權(quán)都會(huì)有可審計(jì)的記錄,因此,區(qū)塊鏈可較好解決目前信息化應(yīng)用突出的信息保護(hù)和授權(quán)訪問(wèn)問(wèn)題。
四是靈活的可編程特性有助于規(guī)范現(xiàn)有市場(chǎng)秩序。當(dāng)今社會(huì)的市場(chǎng)秩序仍不夠規(guī)范,在進(jìn)行轉(zhuǎn)移資產(chǎn)時(shí),無(wú)法保證所轉(zhuǎn)移資產(chǎn)可在未來(lái)的使用過(guò)程中不偏離最初資產(chǎn)所規(guī)定的用途和方向。例如,政府對(duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行的補(bǔ)貼、慈善機(jī)構(gòu)的善款被挪作他用。區(qū)塊鏈技術(shù)的可編程特性,可以在資產(chǎn)或價(jià)值轉(zhuǎn)移的過(guò)程中將一段代碼寫(xiě)入智能合約以此來(lái)規(guī)定資產(chǎn)未來(lái)的用途和范圍,從而有效解決扶貧資金被挪用濫用、貪污侵占等問(wèn)題。區(qū)塊鏈可編程特性還可以幫助互聯(lián)網(wǎng)以智能合約的方式與真實(shí)世界里的資產(chǎn)進(jìn)行交互,更好的規(guī)范市場(chǎng)秩序。
五是有助于實(shí)現(xiàn)商業(yè)組織形態(tài)的重構(gòu)和社會(huì)協(xié)作方式變革。區(qū)塊鏈去中心化、數(shù)據(jù)不可篡改、可追溯等特征使得區(qū)塊鏈成為信任機(jī)器,建立了商業(yè)活動(dòng)中個(gè)體與個(gè)體之間的信任,從而有助于商業(yè)活動(dòng)去中介化,實(shí)現(xiàn)商業(yè)組織形態(tài)重構(gòu)。此外,根據(jù)羅納德·科斯對(duì)于企業(yè)存在原因是為了降低市場(chǎng)交易成本費(fèi)用的論述,基于區(qū)塊鏈共識(shí)算法和智能合約編程構(gòu)建的信任關(guān)系的數(shù)字交易活動(dòng)有望將市場(chǎng)交易費(fèi)用極大的降低,這對(duì)企業(yè)這種制度安排帶來(lái)了沖擊,即企業(yè)這種組織結(jié)構(gòu)在一些條件下有可能將會(huì)消失。區(qū)塊鏈作為信任機(jī)器有助于實(shí)現(xiàn)個(gè)體與個(gè)體之間的大規(guī)模協(xié)作、自主組織、自主治理,最終形成全新的社會(huì)協(xié)作方式和商業(yè)模式,甚至是引發(fā)生產(chǎn)關(guān)系變革。