（海軍工程大學(xué) 信息安全系，湖北 武漢 430033）

0 引言

區(qū)塊鏈?zhǔn)且苿踊ヂ?lián)網(wǎng)時代的一種新型的應(yīng)用模式，該模式使用了計算機技術(shù)中的一系列技術(shù)，包括分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、對稱加密算法、非對稱加密算法、數(shù)字簽名算法、共識機制等，旨在為企業(yè)和用戶在智能合約、證券交易、電子商務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、社交通訊、文件存儲、存在性證明、身份驗證、股權(quán)眾籌等領(lǐng)域提供高安全可靠的服務(wù)[1-2]。

眾所周知，區(qū)塊鏈技術(shù)，伴隨著比特幣的產(chǎn)生而誕生，至今已有10余年的歷史。但區(qū)塊鏈真正走入大眾視野，獲得認可并為普通老百姓提供服務(wù)，時間并不長。盡管區(qū)塊鏈的技術(shù)、特征、規(guī)則等都十分明確，但區(qū)塊鏈的應(yīng)用并未達到預(yù)期，仍存在很大空間。結(jié)合個人對區(qū)塊鏈多年的研究與實踐，本文對區(qū)塊鏈的應(yīng)用進行分析與總結(jié)。本文的目的在于，為不同層面不同身份的人員提供支撐與指導(dǎo)，以便在區(qū)塊鏈的應(yīng)用中少走彎路。

1 基于5G網(wǎng)絡(luò)的區(qū)塊鏈應(yīng)用

1.1 區(qū)塊鏈核心技術(shù)

區(qū)塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題，具有四個方面的創(chuàng)新：（1）分布式賬本。區(qū)塊鏈上的所有交易記賬，由分布在不同位置的多個節(jié)點共同完成，且每一個節(jié)點都完整賬目的記錄，這樣，所有記錄賬目的節(jié)點，均可以監(jiān)督交易是否合法，并在必要時為交易的合法性提供證明。這樣，不同于傳統(tǒng)的集中式記賬方案，區(qū)塊鏈規(guī)避了單點失效的風(fēng)險，避免了交易賬目被人為操控的可能。同時，由于多點記賬，規(guī)避了賬目的丟失（除非鏈上的節(jié)點均被攻擊至破壞），進而保障了交易賬目的絕對安全[3-4]。（2）對稱加密和授權(quán)技術(shù)。與傳統(tǒng)交易不同，存儲在區(qū)塊鏈上的交易信息，是完全公開的。然而，賬戶的身份信息處于高度加密的狀態(tài)，不可對外泄漏。只有在數(shù)據(jù)擁有者授權(quán)的情況下，才能被訪問到，從而保證了數(shù)據(jù)的安全和個人的隱私。（3）共識機制。在區(qū)塊鏈建鏈之初，必須有一個獲得認可的共識或規(guī)則，認可這樣的共識便可進鏈，反之拒絕入鏈，就像淘寶上的商家一樣，比如接受“先發(fā)貨、后收款、支付寶做中間擔(dān)?！?。為此，區(qū)塊鏈?zhǔn)褂昧硕喾N不同的共識機制，適用于不同的應(yīng)用場景，在效率和安全性之間取得平衡。以比特幣為例，采用的是工作量證明，只有在控制了全網(wǎng)超過51%的記賬節(jié)點的情況下，才有可能偽造出一條不存在的記錄。當(dāng)加入?yún)^(qū)塊鏈的節(jié)點足夠多的時候，這基本上不可能，從而杜絕了造假的可能。（4）智能合約。智能合約是基于這些可信的不可篡改的數(shù)據(jù)，可以自動化的執(zhí)行一些預(yù)先定義好的規(guī)則和條款。

1.2 區(qū)塊鏈的9大默認規(guī)則

區(qū)塊鏈之所有受到廣大企業(yè)和用戶的歡迎，是因為區(qū)塊鏈具有一系列應(yīng)用規(guī)則，總結(jié)起來，即為9個“即”：（1）存儲即所有。歸屬于個人（終端用戶）的所有資產(chǎn)，以區(qū)塊的形式存儲在分布式的服務(wù)器上，這樣，將資產(chǎn)的所有權(quán)交付給個人，是一種技術(shù)的革新和時代的進步。（2）數(shù)據(jù)即資產(chǎn)。區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N特殊的價值網(wǎng)絡(luò)，鏈上的數(shù)據(jù)即為個體的資產(chǎn)，因為資產(chǎn)而具有價值。（3）行為即挖礦。在區(qū)塊鏈里，每個個體的行為，將以一個個挖礦的動作，記錄在案，為社區(qū)提供能量做貢獻。（4）鏈幣即獎勵。鏈幣是流通在區(qū)塊鏈中用于標(biāo)識個體財富或貢獻的衡量工具，比特幣、UFO等虛擬貨幣是鏈幣的具體體現(xiàn)形式，這是一種碎片化和無縫隙化的獎勵機制，是社會價值的一種體現(xiàn)。（5）通證即信用。通證（token）即為用戶的信用憑證，這是每個用戶的個體身份，用戶持token可在鏈上自由通行。（6）代碼即合約。在區(qū)塊鏈上，使用代碼來取代文本，代碼成了合約的一種新的呈現(xiàn)形式。（7）節(jié)點即渠道。在區(qū)塊鏈上，節(jié)點包括采集點和流通點，均是數(shù)據(jù)處理的重要渠道。（8）社區(qū)即組織。區(qū)塊鏈對組織邊界進行了重新定義，用戶所在的社區(qū)，決定著用戶的組織身份。（9）共識即法律。規(guī)范社區(qū)成員行為的是所有用戶妥協(xié)而成的共識，認可即生效，反對即出局，擁護即獎勵，違反即懲罰。

1.3 區(qū)塊鏈的未來應(yīng)用探索

無論是技術(shù)使然，還是政策賦能，區(qū)塊鏈勢必會顛覆傳統(tǒng)行業(yè)、進軍諸多領(lǐng)域的各行各業(yè)。未來，區(qū)塊鏈會在如下方面快速發(fā)展。（1）金融：體現(xiàn)核心價值，審查顧客身份和交易記錄，促進反洗錢的應(yīng)用落地，保障國家金融安全。（2）游戲：區(qū)塊鏈技能去中心化、智能合約、資產(chǎn)買賣等技能特點，能很好地解決現(xiàn)在游戲職業(yè)游戲數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)隱私走漏的問題，促進游戲中虛擬數(shù)字錢銀的保值，完成用戶與游戲開發(fā)渠道公正的價值同享。（3）社交：自己控制自己的數(shù)據(jù)，保障個人隱私。當(dāng)前，不論用戶做什么社交，個人隱私或多或少都會被泄漏或販賣，比如，在淘寶上購物后，相關(guān)產(chǎn)品的廣告鋪天蓋地推送給用戶；小孩參加了培訓(xùn)，家長就會收到大量培訓(xùn)機構(gòu)的電話。社交區(qū)塊鏈后，用戶隱私會得到高度保護，用戶不再會被騷擾。（4）教育：全程記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，從源頭杜絕作假，保障教育的公平性。今年的“仝卓事件”，讓高考替考、身份調(diào)包、學(xué)籍作假等社會問題，得到了社會大眾的關(guān)注。教育區(qū)塊鏈后，所有人員的學(xué)習(xí)過程會得到完完全全的記錄，沒有任何作假的可能，所有的社會不公問題都可以完全暴露在陽光下。（5）保險：協(xié)助用戶購買合適的保險，協(xié)助保險行業(yè)識別“騙?！?。當(dāng)前，保險行業(yè)亂象橫生，保險員只管推銷保險，完全不在乎用戶的真實需求。在保險公司運營過程中，由于各種原因?qū)е碌娘L(fēng)險時有發(fā)生，監(jiān)管機構(gòu)只能采取事前審核或者事后約束的措施，投機倒把者利用保險的漏洞，從中騙保。保險上區(qū)塊鏈后，這些問題都可以迎刃而解。（6）醫(yī)療：記錄患者的所有就醫(yī)記錄，明確患者健康狀態(tài)與走向，適時進行提前干預(yù)與用藥指導(dǎo)。（7）車路協(xié)同與自動駕駛：保障車輛行駛過程的絕對安全，避免攻擊者進入V2X網(wǎng)絡(luò)，對行駛的車輛下發(fā)干擾甚至是“自殺”的命令。（8）慈善行業(yè)與社會公益：實現(xiàn)所有數(shù)據(jù)公開透明。對于慈善捐助（如捐贈的財物、血液等），以無償獻血為例，區(qū)塊鏈可以讓獻血者準(zhǔn)確跟蹤到血液的流向，如在哪家醫(yī)院給哪一位患者使用等。這樣，區(qū)塊鏈可以慈善機構(gòu)“清清白白做公益”。（9）菜籃子：保障老百姓的國計民生，讓普通大眾吃得放心。對于老百姓的菜籃子工程，區(qū)塊鏈可以從源頭跟蹤食品的每一環(huán)節(jié)，讓老白菜明明白白消費，放心大膽吃菜。

2 區(qū)塊鏈防偽：一種新型的區(qū)塊鏈實踐

區(qū)塊鏈防偽溯源，是指在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品溯源方面引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，借助移動通信5G網(wǎng)絡(luò)、區(qū)塊鏈技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，打通互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品在整個生命周期的每一環(huán)節(jié)，在各個環(huán)節(jié)里錄入關(guān)鍵信息，從而實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品在源頭上可溯源、在生產(chǎn)方面可以復(fù)現(xiàn)、在流通環(huán)節(jié)可以定位、在交易方面可跟蹤、在使用方面可查詢，進而做到售前過程可追溯、售中信息可查詢、售后責(zé)任可定位。在區(qū)塊鏈防偽溯源的應(yīng)用過程中，主要涉及如下工作：（1）區(qū)塊鏈建立。即建立防偽溯源的區(qū)塊鏈。在建立時，要充分考慮可能出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，盡量避免后期的擴鏈操作。（2）區(qū)塊鏈發(fā)布。面向物品全生命周期的每一環(huán)節(jié)發(fā)布區(qū)塊鏈，讓關(guān)鍵節(jié)點可以接入到防偽溯源的區(qū)塊鏈。（3）信息上鏈。即在每一個環(huán)節(jié)，將關(guān)鍵信息錄入?yún)^(qū)塊鏈，這樣，任何一個節(jié)點都無法通過篡改商品信息來造假。（4）信息查詢。供全生命流程里的所有用戶查詢，檢驗數(shù)據(jù)的真?zhèn)巍?/p>

3 結(jié)語

作為一種新型技術(shù)，區(qū)塊鏈?zhǔn)艿搅饲八从械臍g迎和熱捧。本文回顧了區(qū)塊鏈的常識，歸納了區(qū)塊鏈的應(yīng)用規(guī)則，探索了區(qū)塊鏈的未來應(yīng)用領(lǐng)域。后期，主要從兩個方面開展工作：一方面，在理論上上，研究不同的算法（特別是加密算法和簽名算法）對區(qū)塊鏈的建鏈、數(shù)據(jù)傳播、鏈幣發(fā)行等方面的影響。另一方面，有針對性選擇某一應(yīng)用場景，如基于5G+北斗的自動駕駛、船岸協(xié)同等，使用區(qū)塊鏈技術(shù)進行實踐與應(yīng)用落地。