起源

區(qū)塊鏈起源于比特幣，2008年11月1日，一位自稱中本聰(Satoshi Nakamoto)的人發(fā)表了《比特幣:一種點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》一文，闡述了基于P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、加密技術(shù)、時(shí)間戳技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等的電子現(xiàn)金系統(tǒng)的構(gòu)架理念，這標(biāo)志著比特幣的誕生。兩個(gè)月后理論步入實(shí)踐，2009年1月3日第一個(gè)序號為0的創(chuàng)世區(qū)塊誕生。幾天后2009年1月9日出現(xiàn)序號為1的區(qū)塊，并與序號為0的創(chuàng)世區(qū)塊相連接形成了鏈，標(biāo)志著區(qū)塊鏈的誕生。

世界對比特幣的態(tài)度起起落落，但作為比特幣底層技術(shù)之一的區(qū)塊鏈技術(shù)日益受到重視。在比特幣形成過程中，區(qū)塊是一個(gè)一個(gè)的存儲單元，記錄了一定時(shí)間內(nèi)各個(gè)區(qū)塊節(jié)點(diǎn)全部的交流信息。各個(gè)區(qū)塊之間通過隨機(jī)散列(也稱哈希算法)實(shí)現(xiàn)鏈接，后一個(gè)區(qū)塊包含前一個(gè)區(qū)塊的哈希值，隨著信息交流的擴(kuò)大，一個(gè)區(qū)塊與一個(gè)區(qū)塊相繼接續(xù)，形成的結(jié)果就叫區(qū)塊鏈。

概念定義

什么是區(qū)塊鏈？從科技層面來看，區(qū)塊鏈涉及數(shù)學(xué)、密碼學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)編程等很多科學(xué)技術(shù)問題。從應(yīng)用視角來看，簡單來說，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)分布式的共享賬本和數(shù)據(jù)庫，具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護(hù)、公開透明等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)保證了區(qū)塊鏈的“誠實(shí)”與“透明”，為區(qū)塊鏈創(chuàng)造信任奠定基礎(chǔ)。而區(qū)塊鏈豐富的應(yīng)用場景，基本上都基于區(qū)塊鏈能夠解決信息不對稱問題，實(shí)現(xiàn)多個(gè)主體之間的協(xié)作信任與一致行動。

發(fā)展歷程

2008年由中本聰?shù)谝淮翁岢隽藚^(qū)塊鏈的概念，在隨后的幾年中，區(qū)塊鏈成為了電子貨幣比特幣的核心組成部分：作為所有交易的公共賬簿。通過利用點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和分布式時(shí)間戳服務(wù)器，區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫能夠進(jìn)行自主管理。為比特幣而發(fā)明的區(qū)塊鏈?zhǔn)顾蔀榈谝粋€(gè)解決重復(fù)消費(fèi)問題的數(shù)字貨幣。比特幣的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為其他應(yīng)用程序的靈感來源。

2014年，"區(qū)塊鏈2.0”成為一個(gè)關(guān)于去中心化區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫的術(shù)語。對這個(gè)第二代可編程區(qū)塊鏈，經(jīng)濟(jì)學(xué)家們認(rèn)為它是一種編程語言，可以允許用戶寫出更精密和智能的協(xié)議。因此，當(dāng)利潤達(dá)到一定程度的時(shí)候，就能夠從完成的貨運(yùn)訂單或者共享證書的分紅中獲得收益。區(qū)塊鏈2.0技術(shù)跳過了交易和“價(jià)值交換中擔(dān)任金錢和信息仲裁的中介機(jī)構(gòu)”。它們被用來使人們遠(yuǎn)離全球化經(jīng)濟(jì)，使隱私得到保護(hù)，使人們“將掌握的信息兌換成貨幣”，并且有能力保證知識產(chǎn)權(quán)的所有者得到收益。第二代區(qū)塊鏈技術(shù)使存儲個(gè)人的“永久數(shù)字ID和形象”成為可能，并且對“潛在的社會財(cái)富分配”不平等提供解決方案。

2016年1月20日，中國人民銀行數(shù)字貨幣研討會宣布對數(shù)字貨幣研究取得階段性成果。會議肯定了數(shù)字貨幣在降低傳統(tǒng)貨幣發(fā)行等方面的價(jià)值，并表示央行在探索發(fā)行數(shù)字貨幣。中國人民銀行數(shù)字貨幣研討會的表達(dá)大大增強(qiáng)了數(shù)字貨幣行業(yè)信心。這是繼2013年12月5日央行五部委發(fā)布關(guān)于防范比特幣風(fēng)險(xiǎn)的通知之后，第一次對數(shù)字貨幣表示明確的態(tài)度。

2016年12月20日，數(shù)字貨幣聯(lián)盟——中國FinTech數(shù)字貨幣聯(lián)盟及FinTech研究院正式籌建。

如今，比特幣仍是數(shù)字貨幣的絕對主流，數(shù)字貨幣呈現(xiàn)了百花齊放的狀態(tài)，常見的有bitcoin、litecoin、dogecoin、dashcoin，除了貨幣的應(yīng)用之外，還有各種衍生應(yīng)用，如以太坊Ethereum、Asch等底層應(yīng)用開發(fā)平臺以及NXT，SIA，比特股，MaidSafe，Ripple等行業(yè)應(yīng)用。

特征

去中心化，區(qū)塊鏈技術(shù)不依賴額外的第三方管理機(jī)構(gòu)或硬件設(shè)施，沒有中心管制，除了自成一體的區(qū)塊鏈本身，通過分布式核算和存儲，各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了信息自我驗(yàn)證、傳遞和管理。去中心化是區(qū)塊鏈最突出最本質(zhì)的特征。

開放性，區(qū)塊鏈技術(shù)基礎(chǔ)是開源的，除了交易各方的私有信息被加密外，區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對所有人開放，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(gè)系統(tǒng)信息高度透明。

獨(dú)立性，基于協(xié)商一致的規(guī)范和協(xié)議(類似比特幣采用的哈希算法等各種數(shù)學(xué)算法)，整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)不依賴其他第三方，所有節(jié)點(diǎn)能夠在系統(tǒng)內(nèi)自動安全地驗(yàn)證、交換數(shù)據(jù)，不需要任何人為的干預(yù)。

安全性，只要不能掌控全部數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的51%，就無法肆意操控修改網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，這使區(qū)塊鏈本身變得相對安全，避免了主觀人為的數(shù)據(jù)變更。

匿名性，除非有法律規(guī)范要求，單從技術(shù)上來講，各區(qū)塊節(jié)點(diǎn)的身份信息不需要公開或驗(yàn)證，信息傳遞可以匿名進(jìn)行。

架構(gòu)模型

一般說來，區(qū)塊鏈系統(tǒng)由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層組成。其中，數(shù)據(jù)層封裝了底層數(shù)據(jù)區(qū)塊以及相關(guān)的數(shù)據(jù)加密和時(shí)間戳等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和基本算法；網(wǎng)絡(luò)層則包括分布式組網(wǎng)機(jī)制、數(shù)據(jù)傳播機(jī)制和數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制等；共識層主要封裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各類共識算法；激勵(lì)層將經(jīng)濟(jì)因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中來，主要包括經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制等；合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約，是區(qū)塊鏈可編程特性的基礎(chǔ)；應(yīng)用層則封裝了區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用場景和案例。該模型中，基于時(shí)間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)、分布式節(jié)點(diǎn)的共識機(jī)制、基于共識算力的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和靈活可編程的智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)最具代表性的創(chuàng)新點(diǎn)。

核心技術(shù)

分布式賬本

分布式賬本指的是交易記賬由分布在不同地方的多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同完成，而且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)記錄的是完整的賬目，因此它們都可以參與監(jiān)督交易合法性，同時(shí)也可以共同為其作證。

跟傳統(tǒng)的分布式存儲有所不同，區(qū)塊鏈的分布式存儲的獨(dú)特性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是區(qū)塊鏈每個(gè)節(jié)點(diǎn)都按照塊鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存儲完整的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)分布式存儲一般是將數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則分成多份進(jìn)行存儲。二是區(qū)塊鏈每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲都是獨(dú)立的、地位等同的，依靠共識機(jī)制保證存儲的一致性，而傳統(tǒng)分布式存儲一般是通過中心節(jié)點(diǎn)往其他備份節(jié)點(diǎn)同步數(shù)據(jù)。沒有任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以單獨(dú)記錄賬本數(shù)據(jù)，從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由記賬節(jié)點(diǎn)足夠多，理論上講除非所有的節(jié)點(diǎn)被破壞，否則賬目就不會丟失，從而保證了賬目數(shù)據(jù)的安全性。

非對稱加密

存儲在區(qū)塊鏈上的交易信息是公開的，但是賬戶身份信息是高度加密的，只有在數(shù)據(jù)擁有者授權(quán)的情況下才能訪問到，從而保證了數(shù)據(jù)的安全和個(gè)人的隱私。

共識機(jī)制

共識機(jī)制就是所有記賬節(jié)點(diǎn)之間怎么達(dá)成共識，去認(rèn)定一個(gè)記錄的有效性，這既是認(rèn)定的手段，也是防止篡改的手段。區(qū)塊鏈提出了四種不同的共識機(jī)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。

區(qū)塊鏈的共識機(jī)制具備“少數(shù)服從多數(shù)”以及“人人平等”的特點(diǎn)，其中“少數(shù)服從多數(shù)”并不完全指節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，也可以是計(jì)算能力、股權(quán)數(shù)或者其他的計(jì)算機(jī)可以比較的特征量?！叭巳似降取笔钱?dāng)節(jié)點(diǎn)滿足條件時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)都有權(quán)優(yōu)先提出共識結(jié)果、直接被其他節(jié)點(diǎn)認(rèn)同后并最后有可能成為最終共識結(jié)果。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(diǎn)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(diǎn)足夠多的時(shí)候，這基本上不可能，從而杜絕了造假的可能。

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。以保險(xiǎn)為例，如果說每個(gè)人的信息（包括醫(yī)療信息和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的信息）都是真實(shí)可信的，那就很容易的在一些標(biāo)準(zhǔn)化的保險(xiǎn)產(chǎn)品中，去進(jìn)行自動化的理賠。在保險(xiǎn)公司的日常業(yè)務(wù)中，雖然交易不像銀行和證券行業(yè)那樣頻繁，但是對可信數(shù)據(jù)的依賴是有增無減。因此，筆者認(rèn)為利用區(qū)塊鏈技術(shù)，從數(shù)據(jù)管理的角度切入，能夠有效地幫助保險(xiǎn)公司提高風(fēng)險(xiǎn)管理能力。具體來講主要分投保人風(fēng)險(xiǎn)管理和保險(xiǎn)公司的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)督。

應(yīng)用

金融領(lǐng)域

區(qū)塊鏈在國際匯兌、信用證、股權(quán)登記和證券交易所等金融領(lǐng)域有著潛在的巨大應(yīng)用價(jià)值。將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在金融行業(yè)中，能夠省去第三方中介環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的直接對接，從而在大大降低成本的同時(shí)，快速完成交易支付。

比如Visa推出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的 Visa B2B Connect，它能為機(jī)構(gòu)提供一種費(fèi)用更低、更快速和安全的跨境支付方式來處理全球范圍的企業(yè)對企業(yè)的交易。要知道傳統(tǒng)的跨境支付需要等3-5天，并為此支付1-3%的交易費(fèi)用。Visa 還聯(lián)合 Coinbase 推出了首張比特幣借記卡，花旗銀行則在區(qū)塊鏈上測試運(yùn)行加密貨幣“花旗幣”。

物聯(lián)網(wǎng)和物流領(lǐng)域

區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)和物流領(lǐng)域也可以天然結(jié)合。通過區(qū)塊鏈可以降低物流成本，追溯物品的生產(chǎn)和運(yùn)送過程，并且提高供應(yīng)鏈管理的效率。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。

區(qū)塊鏈通過結(jié)點(diǎn)連接的散狀網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)，能夠在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)信息的全面?zhèn)鬟f，并能夠檢驗(yàn)信息的準(zhǔn)確程度。這種特性一 定程度上提高了物聯(lián)網(wǎng)交易的便利性和智能化。區(qū)塊鏈 大數(shù)據(jù)的解決方案就利用了大數(shù)據(jù)的自動篩選過濾模式，在區(qū)塊鏈中建立信用資源，可雙重提高交易的安全性，并提高物聯(lián)網(wǎng)交易便利程度。為智能物流模式應(yīng)用節(jié)約時(shí)間成本。區(qū)塊鏈結(jié)點(diǎn)具有十分自由的進(jìn)出能力，可獨(dú)立的參與或離開區(qū)塊鏈體系，不對整個(gè)區(qū)塊鏈體系有任何干擾。區(qū)塊鏈 大數(shù)據(jù)解決方案就利用了大數(shù)據(jù)的整合能力，促使物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)用戶拓展更具有方向性，便于在智能物流的分散用戶之間實(shí)現(xiàn)用戶拓展。

公共服務(wù)領(lǐng)域

區(qū)塊鏈在公共管理、能源、交通等領(lǐng)域都與民眾的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，但是這些領(lǐng)域的中心化特質(zhì)也帶來了一些問題，可以用區(qū)塊鏈來改造。區(qū)塊鏈提供的去中心化的完全分布式DNS服務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)就能實(shí)現(xiàn)域名的查詢和解析，可用于確保某個(gè)重要的基礎(chǔ)設(shè)施的操作系統(tǒng)和固件沒有被篡改，可以監(jiān)控軟件的狀態(tài)和完整性，發(fā)現(xiàn)不良的篡改，并確保使用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的系統(tǒng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)沒用經(jīng)過篡改。

數(shù)字版權(quán)領(lǐng)域

通過區(qū)塊鏈技術(shù)，可以對作品進(jìn)行鑒權(quán)，證明文字、視頻、音頻等作品的存在，保證權(quán)屬的真實(shí)、唯一性。作品在區(qū)塊鏈上被確權(quán)后，后續(xù)交易都會進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，實(shí)現(xiàn)數(shù)字版權(quán)全生命周期管理，也可作為司法取證中的技術(shù)性保障。例如，美國紐約一家創(chuàng)業(yè)公司Mine Labs開發(fā)了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的元數(shù)據(jù)協(xié)議，這個(gè)名為Mediachain的系統(tǒng)利用IPFS文件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字作品版權(quán)保護(hù)，主要是面向數(shù)字圖片的版權(quán)保護(hù)應(yīng)用。

保險(xiǎn)領(lǐng)域

在保險(xiǎn)理賠方面，保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)資金歸集、投資、理賠，往往管理和運(yùn)營成本較高。通過智能合約的應(yīng)用，既無需投保人申請，也無需保險(xiǎn)公司批準(zhǔn)，只要觸發(fā)理賠條件，實(shí)現(xiàn)保單自動理賠。一個(gè)典型的應(yīng)用案例就是LenderBot, 是 2016 年由區(qū)塊鏈企業(yè) Stratumn、德勤與支付服務(wù)商 Lemonway 合作推出，它允許人們通過 Facebook Messenger 的聊天功能，注冊定制化的微保險(xiǎn)產(chǎn)品， 為個(gè)人之間交換的高價(jià)值物品進(jìn)行投保，而區(qū)塊鏈在貸款合同中代替了第三方角色。

公益領(lǐng)域

區(qū)塊鏈上存儲的數(shù)據(jù)，高可靠且不可篡改，天然適合用在社會公益場景。公益流程中的相關(guān)信息，如捐贈項(xiàng)目、募集明細(xì)、資金流向、受助人反饋等，均可以存放于區(qū)塊鏈上，并且有條件地進(jìn)行透明公開公示，方便社會監(jiān)督。