李天揚(yáng)

【摘 要】區(qū)塊鏈技術(shù)本身是對所有交易和電子行為進(jìn)行全面記錄的一種數(shù)據(jù)記錄方案，它本身也屬于一種公開的賬本技術(shù)。而區(qū)塊鏈技術(shù)最明顯的三大特征為分布式、中心化和不可造假，這三大明顯的特性帶來的效果越來越多地引發(fā)了世界各行各業(yè)的關(guān)注。本文主要就區(qū)塊鏈技術(shù)的原理、行業(yè)應(yīng)用的特性和發(fā)展的前景進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析，希望能夠給大家以參考性的意見。

【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈技術(shù)；區(qū)塊鏈原理；行業(yè)應(yīng)用；發(fā)展前景

中圖分類號： TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）04-0172-002

0 引言

在去年中國人民銀行所召開的數(shù)字貨幣研討會上，會議已經(jīng)對包括比特幣在內(nèi)哦數(shù)字貨幣的價值進(jìn)行全面的肯定。目前，市場上流通的諸多貨幣不僅使得傳統(tǒng)的貨幣發(fā)行成本得以降低，而且也使得其流通的成本慢慢降低，并在最后逐步使得經(jīng)濟(jì)活動的便利性和透明度更上一個臺階。截至到2017年，各種加密類型的貨幣種類已經(jīng)突破了600種，總體市值突破了100多億美元，而比特幣的數(shù)量更是超過了70%。

1 區(qū)塊鏈的概念和特點(diǎn)

1.1 區(qū)塊鏈的概念

在研究區(qū)塊鏈技術(shù)的概念之前，我們首先要了解區(qū)塊鏈本身的概念。它是比特幣中非常重要的一種概念。區(qū)塊鏈本身也屬于比特幣的一種底層技術(shù)和基礎(chǔ)型的架構(gòu)。本質(zhì)的特點(diǎn)是一種中心化的數(shù)據(jù)庫[1]。從本質(zhì)上說，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N依靠一連串使用的密碼和相關(guān)的鏈接產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，每一個數(shù)據(jù)塊中都需要包含一次比特幣網(wǎng)絡(luò)交易的信息過程，為的是能夠使得信息的有效性更好地得以驗(yàn)證，并且在這個基礎(chǔ)上可以生成下一種類型的區(qū)塊。

1.2 區(qū)塊鏈的特點(diǎn)

從區(qū)塊鏈的概念和區(qū)塊鏈?zhǔn)褂玫倪^程來看，區(qū)塊鏈的特征主要可以被概括成如下幾點(diǎn)：第一，如果引入了區(qū)塊鏈的概念，那么整體網(wǎng)絡(luò)中將不再存在中心化的管理機(jī)構(gòu)，整個管理機(jī)構(gòu)將呈現(xiàn)出一種分布式的端到端的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)勢必將改變。第二，整個區(qū)塊鏈的內(nèi)部都會存在諸多種類的協(xié)商一致的規(guī)范，使得我們可以利用所有類型的節(jié)點(diǎn)去更好地信任環(huán)境，并在這個過程中使得整體數(shù)據(jù)的交換變得更加安全。第三，在區(qū)塊鏈技術(shù)操作的過程中，一般都可以采用非對稱的密碼數(shù)據(jù)對交易數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，此后又可以借助工作量證明的機(jī)制將數(shù)據(jù)理論更好地改變。第四，整個區(qū)塊鏈呈現(xiàn)的是一種公開透明的狀態(tài)，所有的交易過程和交易記錄都可以在網(wǎng)絡(luò)中被公開，信息的不對稱性將在很大一部分程度上被打破。

2 區(qū)塊鏈接技術(shù)的概念和特點(diǎn)

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)的概念

區(qū)塊鏈技術(shù)的英文縮寫為 Blockchain tecknology。區(qū)塊鏈技術(shù)也被分為分布式賬本技術(shù)，它是一種新型的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)，其最核心的特點(diǎn)就是集中化和中心化，區(qū)塊鏈技術(shù)對每個人都實(shí)施公開透明的戰(zhàn)略，每個人都可以進(jìn)入到內(nèi)部參與數(shù)據(jù)庫記錄的進(jìn)程。區(qū)塊鏈技術(shù)最早是運(yùn)用在比特幣領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)，目前已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于全世界的各個行業(yè)，此種技術(shù)最終將擴(kuò)展到金融領(lǐng)域。區(qū)塊鏈技術(shù)最核心的特點(diǎn)就是能夠不依賴第三方渠道，直接通過自身分布式節(jié)點(diǎn)的形式進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)交換和驗(yàn)證，最終達(dá)到使得技術(shù)更全面地進(jìn)行存儲的一種概念。目前，相當(dāng)多的區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)被縮寫成為區(qū)塊鏈。

2.2 區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)

2.2.1 去中心化

在所有類型的區(qū)塊鏈技術(shù)的特征中，去中心化是其最本質(zhì)的特征。區(qū)塊鏈技術(shù)的誕生意味著我們能夠在完全沒有中央處理節(jié)點(diǎn)的情況下更好地實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)所有數(shù)據(jù)的分布和記錄，并能夠?qū)?shù)據(jù)的真實(shí)性更好地保存下來。在去中心化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，所有類型的節(jié)點(diǎn)其實(shí)都沒有什么本質(zhì)上的區(qū)別，它們都擁有相同的義務(wù)和權(quán)利。所有區(qū)塊鏈技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都必須遵守同樣的密碼學(xué)規(guī)則，從而也就能夠更好地將全網(wǎng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)記錄被更好地維護(hù)下來[2]。所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在沒有第三方中介機(jī)構(gòu)的幫助下也就能夠更好地進(jìn)行信任背書。因此，在去中心化的區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中，一定要通過全方位地對單個節(jié)點(diǎn)的攻擊及你想能夠全方位的控制，進(jìn)而才能夠?qū)φ麄€區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)鏈接產(chǎn)生更好的影響。

2.2.2 信息的不可篡改性

所有蘊(yùn)含在區(qū)塊鏈中區(qū)塊的信息都將是不可篡改的。所有區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)信息必須要經(jīng)過全網(wǎng)大部分節(jié)點(diǎn)的審核之后才能夠更好地被全方位地記錄下來。如果不能夠保證整個控制系統(tǒng)中存在超過一半的網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，那么即使在之后對單個的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行篡改也是沒有實(shí)際的意義的。這也就是說，如果只對個別的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)及你想能夠篡改和攻擊，那么是不會影響到全網(wǎng)總帳的安全性和穩(wěn)定性的。這種信息的不可篡改性使得區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)變得更加穩(wěn)定和可靠。

2.2.3 匿名性

區(qū)塊鏈技術(shù)能夠在非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)條件下解決網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間存在的信任問題。因此，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)交易的過程中，我們可以在不了解雙方身份的情況下就進(jìn)行交易。所有區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的交易都是以加密地址為基礎(chǔ)進(jìn)行交易的，在這個過程中根本不會對雙方的身份進(jìn)行雙重確認(rèn)，交易的雙方僅僅通過公布自己的地址信息就可以和對方進(jìn)行全方位的交易，這也就體現(xiàn)了區(qū)塊鏈技術(shù)中的匿名性。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)的原理

3.1 P2P網(wǎng)絡(luò)

在區(qū)域鏈技術(shù)運(yùn)用的過程中，P2P技術(shù)一直都占據(jù)著非常重要的地位。P2P網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點(diǎn)都處于平等的地位，客戶端也可以在這個過程中更好地進(jìn)行直接通信。而從結(jié)構(gòu)來看，P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要可以分為有結(jié)構(gòu)和無結(jié)構(gòu)兩種。有結(jié)構(gòu)的P2P網(wǎng)絡(luò)可以采用一致性的哈希表來更好地構(gòu)建路由表，無結(jié)構(gòu)的P2P網(wǎng)絡(luò)可以采用廣播式的結(jié)構(gòu)來支撐，每個節(jié)點(diǎn)都可以更加全面地向鄰居節(jié)點(diǎn)來發(fā)送數(shù)據(jù)，從而更好地在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞和廣播。而在 區(qū)塊鏈技術(shù)中最常用的就是這種P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由于P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，數(shù)據(jù)技術(shù)的加密和驗(yàn)證也就顯得非常重要了。

3.2 非對稱加密與數(shù)字簽名技術(shù)

使用一對公鑰對信息進(jìn)行全程加密的過程被稱為非對稱加密技術(shù)。但在公鑰加密的過程只能夠用私鑰解密才能夠形成。私鑰加密的內(nèi)容只能夠用對應(yīng)的公鑰才能夠完成。此外，數(shù)字簽名的過程保證了信息傳輸?shù)陌踩裕行畔l(fā)送者都需要將信息都去掉之后，再更好地進(jìn)行哈希操作，之后再附著于數(shù)字簽名的末尾。所有信息的接收者都要在收到信息之后才能夠使用公鑰對文本進(jìn)行解密，之后再對摘要進(jìn)行全程的哈希操作。

3.3 哈希算法

哈希算法又被稱為散列函數(shù)。它能夠?qū)⑷我忾L度的數(shù)值印射成一組固定的長度值。整個哈希算法主要包含四種性質(zhì)：第一，所有的哈希算法幾乎都不能夠更好地進(jìn)行反推輸入，這被稱為單向性；第二，不同長度的數(shù)值所輸入的哈希值的時間是大致相同的，這被稱之為定時性；第三，只要輸入的過程中其輸入的哈希值稍微產(chǎn)生任何的變化，那么所產(chǎn)生的結(jié)果也會有所不同，這一點(diǎn)就被稱之為隨機(jī)性。整體區(qū)塊鏈接技術(shù)采用的就是雙SHA256哈希運(yùn)算的數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算。任何一種長度的數(shù)據(jù)只需要經(jīng)過兩次或者兩次以上的SHA256哈希運(yùn)算，那么就可以得到任何形式的哈希值。

4 區(qū)塊鏈的行業(yè)應(yīng)用前景

4.1 通信領(lǐng)域

區(qū)塊鏈技術(shù)最常在通信領(lǐng)域被運(yùn)用。傳統(tǒng)的通信工具都是先在節(jié)點(diǎn)中找到最短和最快的路徑，之后再把信息全盤復(fù)制過去。但是，區(qū)塊鏈技術(shù)本身就有著最明顯的分布式和中心化的兩大特征，這兩大特征正是可以在很大一部分程度上顛覆傳統(tǒng)通信工具設(shè)計(jì)的思想。而如果能夠以P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、非對稱加密技術(shù)和數(shù)字簽名技術(shù)在全網(wǎng)進(jìn)行廣播的話，那么網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)都可以收到信息，只有擁有鑰匙的人才能夠通過打開和實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)墓δ軄肀ＷC整體操作環(huán)境的安全性。

4.2 金融領(lǐng)域

從目前使用的情況來看，區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域的應(yīng)用是最普遍的。廣大銀行和財團(tuán)必須在同時處理好交易安全技術(shù)的基礎(chǔ)上更多地去吸引投資者的資金。在股票交易市場，一般都需要先為二級市場列出公司的股份，等到真正需要交易或者結(jié)算的時候，再按照一定的時間順序進(jìn)行結(jié)算。從理論的意義上來說，一些公司完全可以根據(jù)區(qū)塊鏈技術(shù)直接對股份進(jìn)行分配，而這些被記錄好的股份在之后也完全可以被拿到二級市場上進(jìn)行出售。

納斯達(dá)克公司正計(jì)劃用區(qū)塊鏈技術(shù)更好地開展自身的私募股權(quán)業(yè)務(wù)。這項(xiàng)投資業(yè)務(wù)本身也要與IPO或者是民營公司的財務(wù)報表有很深刻的關(guān)系。但當(dāng)前的股權(quán)交易程序多數(shù)是由第三方機(jī)構(gòu)來進(jìn)行的，其參與的效率非常低下和緩慢。納斯達(dá)克也將更深入地通過加入智能合約區(qū)塊鏈項(xiàng)目計(jì)劃去實(shí)施他們的股權(quán)私募業(yè)務(wù)。而通過這樣的區(qū)塊鏈技術(shù)的運(yùn)用，這項(xiàng)業(yè)務(wù)的范圍也將變得更廣，其實(shí)施起來的效率也會變得更高。由此可見，區(qū)塊鏈技術(shù)可以被廣泛地應(yīng)用于股票、紅利、有價證券和其他相關(guān)的區(qū)域。

4.3 投票領(lǐng)域

將區(qū)塊鏈技術(shù)更加廣泛地運(yùn)用于投票領(lǐng)域，那么也可以大大地降低投票的成本，同時也可以讓投票在更加安全的范圍內(nèi)得以進(jìn)行。因此，區(qū)塊鏈技術(shù)在西方國家可以被廣泛的運(yùn)用[3]。位于美國的一家區(qū)塊鏈技術(shù)公司正以區(qū)塊鏈技術(shù)為基礎(chǔ)來制作投票機(jī)，希望能夠在美國大選的過程中被廣泛地 應(yīng)用。很多美國的大型機(jī)構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)宣布將用區(qū)塊鏈技術(shù)來替代傳統(tǒng)的投票方式，以便更好地實(shí)施投票。

4.4 能源領(lǐng)域

通常情況下，電力企業(yè)和個人除了可以利用自己手中的資源通過太陽能、風(fēng)力和其他方式來生產(chǎn)電力，而其余的電力也可以通過電力公司統(tǒng)一進(jìn)行購買，之后在統(tǒng)一轉(zhuǎn)售給其他人，這樣本身用電的效率將會非常低。但是隨著“調(diào)度獨(dú)立、售電開放和交易平臺”的獨(dú)立形成，其電力改革過程也開始全面地被實(shí)施。而在電力改革的過程中，區(qū)塊鏈技術(shù)也能夠被廣泛地得以運(yùn)用，其在能源領(lǐng)域也能夠因此迎來新的契機(jī)。區(qū)塊鏈技術(shù)可以更好地實(shí)現(xiàn)能源領(lǐng)域的自主交易。

5 結(jié)束語

區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)的應(yīng)用中更好地證明了其潛在的價值。但是如何將區(qū)塊鏈技術(shù)更加全面地運(yùn)用到包括金融、能源、投票和通信等諸多領(lǐng)域？如何在應(yīng)用的過程中與企業(yè)更好地融合來提高生產(chǎn)力？這兩個問題是我們大家尤其需要去摸索的。而有關(guān)的政府、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)等都要從各個角度來看待這種創(chuàng)新的技術(shù)，以便更好地引導(dǎo)區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)揮其潛力。

【參考文獻(xiàn)】

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