區塊鏈技術發展現狀與展望論文

區塊鏈的技術創新與應用有哪些？

一、區塊鏈系統

作為比特幣的底層技術，區塊鏈系統一般由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。

1.數據層

數據層封裝了底層數據區塊及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本演算法，主要描述區塊鏈的物理形式，是區塊鏈上從創世區塊起始的鏈式結構。它包含了區塊鏈的區塊數據、鏈式結構，以及區塊上的隨機數、時間戳、公私鑰數據等，是整個區塊鏈技術中底層的數據結構。

2.網路層

網路層主要通過P2P技術實現分布式網路機制，包括P2P組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制。因此，從本質上來說，區塊鏈是一個P2P網路，具備自動組網的機制，節點之間通過維護一個共同區塊鏈結構來保持通信。

3.共識層

共識層包括共識演算法、共識機制。共識層能讓高度分散的節點在去中心化的區塊鏈網路中高效地針對區塊數據的有效性達成共識，是區塊鏈的核心技術之一，也是區塊鏈社群的治理機制。目前共識機制演算法有數十種，包括工作量證明、權益證明、權益授權證明、燃燒證明、重要性證明等。

4.激勵層

激勵層主要包括經濟激勵的發行制度和分配製度，其功能是提供一定的激勵措施，鼓勵節點參與區塊鏈中安全驗證工作，並將經濟因素納入區塊鏈技術體系中，激勵遵守規則參與記賬的節點，懲罰不遵守規則的節點。

5.合約層

合約層主要包括腳本、代碼、演算法機制和智能合約，是區塊鏈可編程的基礎。它將代碼嵌入區塊鏈或令牌中，可以實現自定義的智能合約，在達到某個確定的約束條件的情況下，不用經由第三方就能自動執行，是區塊鏈去信任的基礎。

6.應用層

應用層封裝了各種應用場景和案例，類似於計算機操作系統上的應用程序、互聯網瀏覽器上的門戶網站、搜索引擎、電子商城或是手機端上的APP。它將區塊鏈技術應用部署在以太坊、EOS、QTUM等上，並在現實生活場景中落地。未來，可編程金融和可編程社會會搭建在應用層上。

數據層、網路層、共識層是構建區塊鏈技術的必要元素，缺少任何一層都不能稱之為真正意義上的區塊鏈技術；激勵層、合約層和應用層不是每個區塊鏈應用的必要因素，一些區塊鏈應用並不完整地包含此三層結構。

從商業的角度來講，區塊鏈技術有它自身的一個特點，就是足夠數字化，它是跨境的，是跨時空的，是跨組織的。數據的流動是沒有邊界的，所以區塊鏈同時是分布式的，它是自組織的和去中心化的。

所以區塊鏈的由來，任何新的顛覆式技術的應用，歷來就有兩條路線，或者說兩種方法。一種方法，是把它視為一種工具，用它來改善傳統的商業模式，得到一種邊際效益上的提升。另外一種是把它當作一套制度，用來重構商業的底層邏輯。

這兩種應用方法，在過去幾年就有一個很好的案例。當互聯網公司在推廣「互聯網+」的時候，我們也看到很多傳統的商業機構說，不是「互聯網+」，而是「+互聯網」。那麼現在那些喊「+互聯網」的人到哪去了？有人認為，互聯網只是用來改善的一項技術，傳統的東西可以加上一些互聯網技術，好比把互聯網當電子郵件使用，你弄了一套電子郵件系統，就以為是互聯網了。但是有人卻把互聯網當作制度，從底層重構了商業，最後你會發現你失業了。

第二是去中心化的。為什麼要去中心？商業上的區域中心技術帶來了商業的去中心化，這個是歷史的必然趨勢。這個趨勢在哪裡？我覺得是兩點，一個是經濟全球化，進入2.0版本。現在通過互聯網，已經不是公司在全球化，不是公司把自己變成跨國公司，而是任何一個個人互聯網都賦能給它，讓它可以在一個中國的小縣城，通過互聯網把它的產品賣給全世界。經濟全球化發展到個人全球化的時候，解決點對點的交易，點對點的服務，成為一個突出的問題。那麼區塊鏈技術所帶來的實時清算結算，點對點交易交收這些特點，正好可以幫助個人商業活動的全球化。

第三是經濟的數字化。當數據集合到一定程度之後，它的流通基本上是跨時空的，商業活動對金融支付的需求，是隨時隨地隨身的，而做不到隨時隨地隨身隨需提供場景化、虛擬化的支付清算服務，終究會被技術和市場所淘汰。

#比特幣[超話]##數字貨幣##歐易OKEx#

以買房作為例子：買房是一個復雜的交易過程，參與者包括賣方、買方、中介公司、房管局、銀行、評估公司、稅務局等。在整個交易流程中，所以的參與者都要單獨記錄自己的賬本，想要對這些賬本進行核對是一個非常費時費力的工作，驗證成本非常高昂。這就是現在買房的整個流程平均需要兩個月時間的原因。

除了費時費力之外，由於單一參與者能核對的信息非常少，就存在被中介公司「兩頭騙」，或者「一房多賣」的風險。不過區塊鏈提供了一種解決方案：將所以參與者的賬本集合成一個可信的不可篡改的數字賬本，所有參與者都能對這個賬本進行查詢。這樣，購房流程的每個環節都清晰可見，大家就能省時省力地進行交易了。

比特幣就是區塊鏈技術的第一個應用，比特幣在沒有任何中心化機構運營和管理的情況下，維持了多年的穩定運行，沒有出現任何問題。通過這個案例，大家都看到了區塊鏈技術的潛力。

目前的金融行業為了防止出現單點故障和系統性風險，需要進行嚴格監管和層層審計來控制風險，也造成了高昂的內部成本。傳統的跨國結算方式是通過類似SWIFT這樣的中介機構進行結算，所以結算速度很慢，但是比特幣在完全沒有中心化機構運營的情況下，完美運行了多年，不僅能夠實時實現結算和清算，而且沒有出現過一筆賬目錯誤。

根據西班牙最大銀行桑坦德發布的一份報告顯示，2020年左右如果全世界的銀行內部都使用區塊鏈技術的話，大概每年能省下200億美元的成本。這樣的數據足以說明「區塊鏈」給傳統金融領域帶來的巨大變革和突破。

近日，江西省省工信廳、省網信辦聯合印發《江西省加快推動區塊鏈技術應用和產業發展的實施意見》，提出到2025年，全省區塊鏈產業綜合競爭力全面提升。打造2到3個區塊鏈產業發展集聚區。明確建設區塊鏈名園，培育區塊鏈名企業，打造區塊鏈名品。

易保全基於「區塊鏈+司法+應用」，通過深耕區塊鏈底層技術和拓展司法服務能力，成功打造區塊鏈應用一站式服務平台，為企業、政府機關、個人提供「電子數據存證、電子簽約、互聯網司法、原創保護」4大創新產品服務，能夠有效解決傳統商務合作及司法維權等痛點，徹底改造傳統商務模式，打造數字化商務新基建。

電子數據存證領域，易保全「保全鏈」以區塊鏈技術為基礎，同步公證處、仲裁委、法院等多個司法機構，能夠有效解決電子數據「證據獲取難」、「糾紛解決難」、「證據管理難」等痛點，讓電子數據變成有效的電子證據。

電子簽約領域，易保全「君子簽」能幫助企事業單位解決傳統紙質合同中，遇到的印章管理混亂、運營成本高、內容易篡改、合同查找難、文件易丟失等難題。

互聯網司法領域，易保全「仲證寶」可以幫助公證機構解決手續繁瑣、處理低效、現場辦理耗時長、無法批量獲客等傳統公證難題。

原創保護領域，易保全「微版權」幫助企業和個人用戶解決傳統版權過程中確權慢、監測難、取證難、追責難、維權難等難題。

現在很多人認為區塊鏈是一種萬能的技術，無所不能，多少有點把區塊鏈技術神話了！

在區塊鏈技術的定義上，美國學者梅蘭妮斯萬在其著作《區塊鏈：新經濟藍圖及導讀》定義區塊鏈技術是一種公開透明的、去中心化的資料庫。

區塊鏈定義：狹義VS廣義

至於區塊鏈技術的應用場景，自然要結合區塊鏈具有的區別於其他技術體系的特點來說。

區塊鏈技術特點包括：

區塊鏈是一個分布在全球各地、能夠協同運轉的資料庫存儲系統，區別於傳統資料庫運作——讀寫許可權掌握在一個公司或者一個集權手上（中心化的特徵），區塊鏈認為，任何有能力架設伺服器的人都可以參與其中。來自全球各地的掘金者在當地部署了自己的伺服器，並連接到區塊鏈網路中，成為這個分布式資料庫存儲系統中的一個節點；一旦加入，該節點享有同其他所有節點完全一樣的權利與義務（去中心化、分布式的特徵）。

與此同時，對於在區塊鏈上開展服務的人，可以往這個系統中的任意的節點進行讀寫操作，最後全世界所有節點會根據某種機制的完成一次又依次的同步，從而實現在區塊鏈網路中所有節點的數據完全一致。

今年初，區塊鏈這一名詞開始進入大家的生活中，上至國家領導，下至跳廣場舞的大媽都知道這個名詞，這一名詞的廣泛被知是由比特幣帶來的。

眾所周知，比特幣最初的幾十個只能換一個披薩到巔峰時候的20000多美金一個，暴漲了何止千倍，由此也造福了一大批土豪，目前有區塊鏈技術產生的虛擬貨幣日漸走入大家的生活，許多人都加入了炒幣行列，經常聽人說，買對百倍幣，單車變跑車，一幣一嫩模，可想而知，其中是多麼的吸引人。

08年開始，各種應用於區塊鏈技術的游戲也火爆了起來，諸如養成類（網路萊茨狗，360區塊貓），挖礦類（網易星球，虛擬地球，公信寶），這些以區塊鏈的名義吸引著大家的加入，當然也不乏一些確實靠譜的，這就需要大家仔細辨別了。

「區塊鏈」這三個字在剛剛過去的春節徹底被點燃，風頭蓋過了一切事物，有人說這是新時代的到來，過去的已成為古典的，還有人說一切都是炒作，終究是個泡沫。

其實區塊鏈技術並不是一個新生的概念，早在過去兩年就已經開始被應用到很多行業之中，比如電子簽名。近日，第三方電子簽名平台e簽寶向新芽NewSeed透露了區塊鏈應用的最新進展。

目前，區塊鏈技術在e簽寶產品中主要應用於存證和出證兩方面，應用的場景包括版權保護、在線簽約、網頁取證、電話錄音、郵箱存證等方面。

以網路作品維權舉例，由於網路維權一般採用事後取證的方式，並沒有在證據產生的過程中進行實時確權，所以整個確權過程耗時長，取證難度大、成本高，舉證、溯源都異常困難，沒辦法滿足網路作品傳播快、數量多的特點。

e簽寶的基於時間戳+區塊鏈的知識產權保護新方案，從用戶進行實名認證開始，就實時固化過程中產生的電子數據，並通過同步於國家授時中心的時間源服務，給網路作品加蓋具有法律效力的時間戳，證明電子文件在某個時間段沒有被篡改。而區塊鏈技術則可以在網路中建立點對點的信任，確保所有的區塊鏈節點都能記錄完整的版權確權和交易記錄，並且可以溯源，真正實現防抵賴防篡改，實現了一種分布式的信任基礎設施。

創始人兼CEO金宏洲認為，去中心化的區塊鏈技術的應用大大提高了數據存證、出證的工作效率，以及當事人的身份可信度，降低了信任成本，但並不能取代原先的中心化的公鑰加密技術，兩者應是互為補充的狀態，通過這兩者的搭配，從而為用戶提供實時、可靠的確權方案。

接下來，e簽寶也將著重建設基於區塊鏈技術的智能合約平台，金宏洲表示，數據存證、出證只是基於區塊鏈技術的比較粗淺的應用，是實現區塊鏈技術落地的第一步，而實現真正的智能合約則是第二步。「智能合約不能簡單的理解為電子合同，它指的是一種過程，從合約的締結到確認再到最後的執行。」金宏洲解釋道。

通過以下有限的案例，希望大家能夠了解區塊鏈技術的實際表現，從而激起對這類方案的興趣。

1.行政服務

幾個世紀以來，公共行政部門的作用與職責一直沒有發生顯著改變——更准確地說，發生了巨大變化的實際上是數據規模以及公共機構處理數據的具體方式。雖然目前已經存在各類有助於收集並處理數據的數字化技術，但匿名化、可移植性以及大量數據的不可變性等問題仍然沒能得到解決。

WavesPlatform公司與Vostok項目發起人、企業家兼CEOSashaIvanov表示，「目前公共行政部門所缺乏的，是更便捷的數據使用用戶體驗(簡稱UX)。要改善用戶體驗，我們應當向其中引入某種層——其充當一套可信的公共環境，具備透明性且能夠以不可變更的方式匿名存儲數據信息。」

各國政府正在通過啟動美國聯邦區塊鏈計劃等聯邦機構與企業層面的方案，逐漸直面此類問題的存在。美國於2017年7月舉辦了第一屆聯邦政府區塊鏈論壇，而美國總務管理局目前已經擁有200多個相關用例存儲庫。Ivanov解釋稱，「分布式系統確實能夠幫助我們建立起這樣一套值得依賴的環境，改善我們的大數據工作，甚至將所有新興技術融合在一起——包括人工智慧與物聯網等等。事實上，每當我們面對任何一種技術時，其體現的總是其它某些技術的總和。」

現在，區塊鏈支持下的系統已經能夠實際起效——這一觀點已經得到了全部專家的一致認同，並成為最重要的理論依據。換言之，接下來我們要做的，是打造更多生產就緒型解決方案。

2.支付服務

政府需要處理交易，其中不少交易涉及與公民之間進行資金往來。區塊鏈技術在降低資金轉移成本方面具有巨大的潛在應用價值——包括使用基於區塊鏈的新型加密貨幣作為中間交易載體，或者利用區塊鏈作為資金轉移手段等等。一旦發現完善的解決方法，其中蘊藏的商機將無窮無盡——對於那些需要頻繁進行跨國或互聯網交易的群體而言更是如此。

Jasper項目由加拿大銀行開發完成，旨在幫助其進一步思考中央銀行以及其它金融機構應該如何立足分布式分類賬實現不同銀行間的支付操作。加拿大銀行還開發出了自己的數字貨幣變體「CAD幣」，用於測試在區塊鏈之上使用某種國家貨幣的可行性。

該項目帶來了一個有趣的結論，即應向工作證明型公鏈系統說不。在一篇題為《Jasper項目：分布式批量支付系統是否可行?》的論文當中，作者觀察到「工作證明系統並不適合此類大額交易處理系統，因為其假設系統中的所有交易都在一定程度上需要公開性與可觀察性。」

3.數字化與知識產權

政府有責任維護版權記錄與資料庫。這些記錄證明著知識產權的所有權。基於區塊鏈的系統允許各類藝術家、表演者以及作家對其作品添加時間戳，並在理論上藉此發現對版權的侵犯行為，甚至保留永久的權利記錄。事實上，已經有多國政府朝著這個方向邁出重要的探索性步伐。

伊朗最近就宣布將部署該項技術。《伊朗金融論壇報》援引MortezaMousavian的話，指出「文化部數字媒體部門已經與一家區塊鏈企業達成協議，共同設計一套可用於保護在線版權的系統。」他同時補充稱，「相關程序將很快以易於上手的方式面向用戶發布。」

這項工作仍處於早期探索階段，但其為企業客戶提供了通過復制技術保存記錄的可能性。從理論層面來講，企業能夠利用區塊鏈方案進行財會核算，並實時發現其中的錯誤之處。

4.福利分配

政府有責任為公民創造公平的競爭環境。長期貧困或者在經濟上處於不利地位的公民當然需要政府的支持與幫助，以確保他們有能力維持自身生活並獲得不斷發展的能力。然而，福利分配工作既不簡單、往往也不夠直接。腐敗與冒名頂替等問題一直嚴重破壞著政府計劃內的各類分配渠道。

在中國，全國社會保障基金理事會正在就如何利用區塊鏈技術改善國家福利向公民的交付進行早期研究。與此同時，印度方面也在採取行動，安得拉邦與特倫甘納邦已經在利用區塊鏈支持其民用資源供應制度。

據稱，包括微軟在內的不少企業也在考慮使用相同的技術。而這些將觸及個別員工與職能角色的解決方案，有望在不久的將來逐步出現在小型企業當中。

5.招標活動

為了建立公共基礎設施或提供相關服務，政府希望盡可能通過招標實現規模經濟與競爭收益。然而，招標過程往往並不公平或者透明。長期以來，公共采購工作一直是世界各地猖獗的腐敗活動的主要肆虐場景。TransparencyInternational指出，「很多政府會在缺少公平競爭的情況下，將項目合約授予某家供應商。這使得那些具有更多政治資源的企業以不正當方式戰勝競爭對手;或者同一行業內的各企業間會提前商議出價，從而確保每家公司都在招標中分得一杯羹。這將顯著增加為公眾提供服務的成本——我們發現，腐敗問題可能導致項目成本增長50%。」

那麼，區塊鏈技術要如何解決招標問題呢?根據Ivanov的介紹，「與分散的集中式系統不同，由區塊鏈驅動的各獨立分類賬將能夠改進招標或者任何其它需要追蹤的財務流程的透明度。區塊鏈技術的介入，將有助於追蹤資金的使用情況，並確保其按照預期方式在允許的時間之內進行支付。」

目前，日本內政與通信部已經公布了基於區塊鏈的招標系統，這意味著在勾連問題嚴重的行業當中，中小型企業將有望迎來更透明的招標方式與更光明的發展前景。

雖然之前提到的相當一部分案例都遠未最終完成，但其確實為企業及政府提供了諸多可能性。當然，其中的關鍵在於實施;而且我們也應當以樂觀的情緒看待這一切，即雖然區塊鏈技術經常被人們誤解，但其正在也終將找到能夠發揮自身能量的方向!

區塊鏈通俗的講就像長城上的十幾個烽火台，一處有敵人來就放狼煙，其它烽火台都知道了，共同進入防禦狀態。用技術語言講，就是一個分布式賬本，各個節點分別記賬，某一兩個節點的故障不會影響全網。

這種分布式網路，跟谷歌網路的分布式伺服器有啥不一樣呢？谷歌網路他們的分布式伺服器還是屬於谷歌網路的，而且是受他們的中心調度演算法來控制的。而區塊鏈裡面的分布式節點彼此之間並不認識，也沒有律屬關系，你想下線關機了就行，但因為有幣的獎勵，所以總有人會開機作為新的節點支撐這個網路。

經過通俗和技術化的講法之後，希望你已經明白了。那麼應用場景第一個就是金融了，我把錢放在支付寶，萬一支付寶哪天不承認你就沒辦法了。但是放在區塊鏈上，一個節點不承認沒用，因為其他節點還有我的記錄呢。第二個就是合同上，現在簽合同是紙質的，容易造假，放在區塊鏈上就造不了假了。

還有更多的應用場景，建議網路查一下top100的數字火幣，了解一下他們背後對應的項目，就成為區塊鏈專家了。

區塊鏈技術最早用於比特幣上。區塊鏈是為跨主體的業務場景提供了可靠可信的組織數據的手段。京東本質上是一家供應鏈公司，區塊鏈技術將首先運用在供應鏈的諸多場景上。

區塊鏈是一項去中心化的技術，目前互聯網所能覆蓋的產品，區塊鏈均可應用其中。

目前呼聲較高的應用行業為金融行業。

已經落地的應用為商品溯源，阿里和京東已經在使用區塊鏈技術，對所售的部分商品進行全程溯源，消費者可以對所購買的商品進行追蹤溯源。數字廣告行業的區塊鏈應用也不在少數，由於數字廣告的流量欺詐每年導致的損失高達數百億美金，所以目前已經出現了基於數字廣告的區塊鏈應用項目，比如DCAD，就是基於區塊鏈技術的數字廣告應用，主要解決的是流量欺詐的問題

未來，隨著區塊鏈技術的應用日趨成熟，會在很多行業得到應用，打造一個基於技術信任的新型生態模式

區塊鏈的特徵是分布式記賬、去中心化，但最終的目的是要人與人之間的相處更加平等。技術只有為人類價值服務才有意義，符合人類價值需求的技術才會發展起來，所以區塊鏈符合人類對自由平等的追求，所以其成為主流的趨勢是不可阻擋的。

目前玩區塊鏈噱頭的很多，基本上都是用於發幣。目前新推出的ono，是一款去中心化，自由的全球性的社交平台。由於去中心化，你的聊天通信信息都是點對點的，其餘人不可看。也就是說，你的一言一行不再像現在在微信、qq、臉書一樣被記錄在案並被隨時查閱，讓你擺脫監視困擾。

其實任何一個領域都可利用區塊鏈技術，以前需要第三方確認傳遞的信息都可在上完成，並在多個節點進行確認，很難(幾乎不可能)刪改。

目前區塊鏈還屬於起步階段，技術還不夠成熟，但同時也是較佳的進入時間。

區塊鏈是什麼

如果用非專業術語解釋區塊鏈，區塊鏈就是一個存放數據的地方，只不過在區塊鏈中存放的數據安全可靠還不用人管，所以在互聯網這個數據爆炸，信息爆炸的地方，能有這么一個地方，將會是神仙寶地一般。

區塊鏈能幹什麼

如果當你問道區塊鏈能幹什麼的時候，不如說什麼應用需要用到區塊鏈。前面說區塊鏈是一個安全的地方，那麼，但凡是互聯網上需要安全地保護數據的地方都需要用到區塊鏈技術。例如：

因為使用區塊鏈技術可以更好低保戶數據，現在的互聯網，數據就是價值就是財富，因此價值保護和價值傳輸是互聯網今後發展的方向，而區塊鏈技術恰好能真正做到這一點。

如有不足，歡迎大家評論指正。

狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

參與交易的雙方不需要知道對方是誰，也不需要第三方進行信任背書，只需要信任共同的演算法就可以建立互信，直接交易。

它的特點就是去信任、去中心化，每個節點賬本的毀壞對整個區塊鏈沒有影響，區塊鏈運行點對點支付，沒有一個可能會作弊的中心，安全性大大提高，整個交易網路從一個星型結構變成了點對點的P2P結構.

未來區塊鏈會應用於很多領域，給人類生活帶來極大影響。從數字貨幣到證券與金融合約、醫療、游戲、人工智慧、智能合約、物聯網、電子商務、文件儲存等等領域都可以進行廣泛應用。

一、雲存儲

這個是統計了目前互聯網上雲存儲的數據量，google的數量最大，也就8000PB,那如果把互聯網上大家的閑置的分享出來呢？

星光雲通過星光鏈打造區塊鏈數據計算和存儲湖,總存儲量未來目標為15000P(約157.2864億G)。這將是阿里雲1500PB的10倍以上！也是擴建後世界上最大存儲湖泰州存儲中心的4倍多。

二、醫療方面

用區塊鏈技術對個人醫療記錄進行保存，也就保留了個人醫療的歷史數據，未來看病或對自己的健康做規劃時可直接調用歷史數據。這些數據有很強的隱私性，使用區塊鏈技術也有助於保護患者隱私。

什麼是區塊鏈技術？

區塊鏈技術是一種結構，它將公共的交易記錄（也稱為塊）存儲在通過點對點節點連接的網路中的多個資料庫中，稱為「鏈」。通常，這種存儲被稱為「數字分類帳」。

該分類賬中的每筆交易都由所有者的數字簽名授權，該數字簽名對交易進行身份驗證並保護其不被篡改。因此，數字分類帳包含的信息是高度安全的。從技術上講，區塊鏈是一種數字分類賬，最近獲得了很多關注和牽引力。但為什麼它變得如此受歡迎呢？好吧，讓我們深入研究它來理解整個概念。

數據和交易的記錄保存是業務的關鍵部分。通常，這些信息在內部處理或通過第三方（如經紀人，銀行家或律師）傳遞，從而增加了業務的時間，成本或兩者兼而有之。幸運的是，區塊鏈避免了這個漫長的過程，並促進了交易的更快移動，從而節省了時間和金錢。

Ⅳ 區塊鏈技術發展現狀與展望

區塊鏈技術發展現狀與展望
區塊鏈技術起源於2008年由化名為 「中本聰」 （Satoshi Nakamoto）的學者在密碼學郵件組發表的奠基性論文《比特幣：一種點對點電子現金系統》。近兩年來，區塊鏈技術的研究與應用呈現出爆發式增長態勢，被認為是繼大型機、個人電腦、互聯網、移動/社交網路之後計算範式的第五次顛覆式創新，是人類信用進化史上繼血親信用、貴金屬信用、央行紙幣信用之後的第四個里程碑。區塊鏈技術是下一代雲計算的雛形，有望像互聯網一樣徹底重塑人類社會活動形態，並實現從目前的信息互聯網向價值互聯網的轉變。區塊鏈的技術特點

區塊鏈具有去中心化、時序數據、集體維護、可編程和安全可信等特點。 去中心化：區塊鏈數據的驗證、記賬、存儲、維護和傳輸等過程均是基於分布式系統結構，採用純數學方法而不是中心機構來建立分布式節點間的信任關系，從而形成去中心化的可信任的分布式系統； 時序數據：區塊鏈採用帶有時間戳的鏈式區塊結構存儲數據，從而為數據增加了時間維度，具有極強的可驗證性和可追溯性； 集體維護：區塊鏈系統採用特定的經濟激勵機制來保證分布式系統中所有節點均可參與數據區塊的驗證過程（如比特幣的「挖礦」過程），並通過共識演算法來選擇特定的節點將新區塊添加到區塊鏈； 可編程：區塊鏈技術可提供靈活的腳本代碼系統，支持用戶創建高級的智能合約、貨幣或其它去中心化應用； 安全可信：區塊鏈技術採用非對稱密碼學原理對數據進行加密，同時藉助分布式系統各節點的工作量證明等共識演算法形成的強大算力來抵禦外部攻擊、保證區塊鏈數據不可篡改和不可偽造，因而具有較高的安全性。區塊鏈與比特幣 比特幣是迄今為止最為成功的區塊鏈應用場景，區塊鏈技術為比特幣系統解決了數字加密貨幣領域長期以來所必需面對的雙重支付問題和拜占庭將軍問題。與傳統中心機構（如中央銀行）的信用背書機制不同的是，比特幣區塊鏈形成的是軟體定義的信用，這標志著中心化的國家信用向去中心化的演算法信用的根本性變革。近年來，比特幣憑借其先發優勢，目前已經形成體系完備的涵蓋發行、流通和金融衍生市場的生態圈與產業鏈，這也是其長期占據絕大多數數字加密貨幣市場份額的主要原因。區塊鏈的發展脈絡與趨勢
區塊鏈技術是具有普適性的底層技術框架，可以為金融、經濟、科技甚至政治等各領域帶來深刻變革。按照目前區塊鏈技術的發展脈絡，區塊鏈技術將會經歷以可編程數字加密貨幣體系為主要特徵的區塊鏈1.0模式，以可編程金融系統為主要特徵的區塊鏈2.0模式和以可編程社會為主要特徵的區塊鏈3.0模式。然而，上述模式實際上是平行而非演進式發展的，區塊鏈1.0模式的數字加密貨幣體系仍然遠未成熟，距離其全球貨幣一體化的願景實際上更遠、更困難。目前，區塊鏈領域已經呈現出明顯的技術和產業創新驅動的發展態勢，相關學術研究嚴重滯後、亟待跟進。區塊鏈的基礎模型與關鍵技術
一般說來，區塊鏈系統由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。其中，數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術；網路層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等；共識層主要封裝網路節點的各類共識演算法；激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等；合約層主要封裝各類腳本、演算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎；應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中，基於時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基於共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。區塊鏈技術的應用場景
區塊鏈技術不僅可以成功應用於數字加密貨幣領域，同時在經濟、金融和社會系統中也存在廣泛的應用場景。根據區塊鏈技術應用的現狀，本文將區塊鏈目前的主要應用籠統地歸納為數字貨幣、數據存儲、數據鑒證、金融交易、資產管理和選舉投票共六個場景：數字貨幣：以比特幣為代表，本質上是由分布式網路系統生成的數字貨幣，其發行過程不依賴特定的中心化機構。數據存儲：區塊鏈的高冗餘存儲、去中心化、高安全性和隱私保護等特點使其特別適合存儲和保護重要隱私數據，以避免因中心化機構遭受攻擊或許可權管理不當而造成的大規模數據丟失或泄露。數據鑒證：區塊鏈數據帶有時間戳、由共識節點共同驗證和記錄、不可篡改和偽造，這些特點使得區塊鏈可廣泛應用於各類數據公證和審計場景。例如，區塊鏈可以永久地安全存儲由政府機構核發的各類許可證、登記表、執照、證明、認證和記錄等。金融交易：區塊鏈技術與金融市場應用有非常高的契合度。區塊鏈可以在去中心化系統中自發地產生信用，能夠建立無中心機構信用背書的金融市場，從而在很大程度上實現了「金融脫媒」；同時利用區塊鏈自動化智能合約和可編程的特點，能夠極大地降低成本和提高效率。資產管理：區塊鏈能夠實現有形和無形資產的確權、授權和實時監控。無形資產管理方面已經廣泛應用於知識產權保護、域名管理、積分管理等領域；有形資產管理方面則可結合物聯網技術形成「數字智能資產」，實現基於區塊鏈的分布式授權與控制。選舉投票：區塊鏈可以低成本高效地實現政治選舉、企業股東投票等應用，同時基於投票可廣泛應用於博彩、預測市場和社會製造等領域。區塊鏈技術的現存問題
安全性威脅是區塊鏈迄今為止所面臨的最重要的問題。其中，基於PoW共識過程的區塊鏈主要面臨的是51%攻擊問題，即節點通過掌握全網超過51%的算力就有能力成功篡改和偽造區塊鏈數據。其他問題包括新興計算技術破解非對稱加密機制的潛在威脅和隱私保護問題等。 區塊鏈效率也是制約其應用的重要因素。區塊鏈要求系統內每個節點保存一份數據備份，這對於日益增長的海量數據存儲來說是極為困難的。雖然輕量級節點可部分解決此問題，但適用於更大規模的工業級解決方案仍有待研發。比特幣區塊鏈目前每秒僅能處理7筆交易，且交易確認時間一般為10分鍾，這極大地限制了區塊鏈在大多數金融系統高頻交易場景中的應用。 PoW共識過程高度依賴區塊鏈網路節點貢獻的算力，這些算力主要用於解決SHA256哈希和隨機數搜索，除此之外並不產生任何實際社會價值，因而一般意義上認為這些算力資源是被「浪費」掉了，同時被浪費掉的還有大量的電力資源。如何能有效匯集分布式節點的網路算力來解決實際問題，是區塊鏈技術需要解決的重要問題。 區塊鏈網路作為去中心化的分布式系統，其各節點在交互過程中不可避免地會存在相互競爭與合作的博弈關系，例如比特幣礦池的區塊截留攻擊博弈等。區塊鏈共識過程本質上是眾包過程，如何設計激勵相容的共識機制，使得去中心化系統中的自利節點能夠自發地實施區塊數據的驗證和記賬工作，並提高系統內非理性行為的成本以抑制安全性攻擊和威脅，是區塊鏈有待解決的重要科學問題。智能合約與區塊鏈技術
智能合約是一組情景-應對型的程序化規則和邏輯，是部署在區塊鏈上的去中心化、可信共享的程序代碼。通常情況下，智能合約經各方簽署後，以程序代碼的形式附著在區塊鏈數據（例如一筆比特幣交易）上，經P2P網路傳播和節點驗證後記入區塊鏈的特定區塊中。智能合約封裝了預定義的若干狀態及轉換規則、觸發合約執行的情景（如到達特定時間或發生特定事件等）、特定情景下的應對行動等。區塊鏈可實時監控智能合約的狀態，並通過核查外部數據源、確認滿足特定觸發條件後激活並執行合約。 智能合約對於區塊鏈技術來說具有重要的意義。一方面，智能合約是區塊鏈的激活器，為靜態的底層區塊鏈數據賦予了靈活可編程的機制和演算法，並為構建區塊鏈2.0和3.0時代的可編程金融系統與社會系統奠定了基礎；另一方面，智能合約的自動化和可編程特性使其可封裝分布式區塊鏈系統中各節點的復雜行為，成為區塊鏈構成的虛擬世界中的軟體代理機器人，這有助於促進區塊鏈技術在各類分布式人工智慧系統中的應用，使得基於區塊鏈技術構建各類去中心化應用（Decentralized application, Dapp）、去中心化自治組織（Decentralized Autonomous Organization, DAO）、去中心化自治公司（Decentralized Autonomous Corporation, DAC）甚至去中心化自治社會（Decentralized Autonomous Society, DAS）成為可能。 區塊鏈和智能合約技術的主要發展趨勢是由自動化向智能化方向演化。現存的各類智能合約及其應用的本質邏輯大多仍是根據預定義場景的「 IF-THEN」類型的條件響應規則，能夠滿足目前自動化交易和數據處理的需求。未來的智能合約應具備根據未知場景的「 WHAT-IF」推演、計算實驗和一定程度上的自主決策功能，從而實現由目前「自動化」合約向真正的「智能」合約的飛躍。區塊鏈驅動的平行社會
近年來，基於CPSS（Cyber-Physical-SocialSystems）的平行社會已現端倪，其核心和本質特徵是虛實互動與平行演化。區塊鏈是實現CPSS平行社會的基礎架構之一，其主要貢獻是為分布式社會系統和分布式人工智慧研究提供了一套行之有效的去中心化的數據結構、交互機制和計算模式，並為實現平行社會奠定了堅實的數據基礎和信用基礎。 就數據基礎而言，管理學家愛德華戴明曾說過：除了上帝，所有人必須以數據說話。然而在中心化社會系統中，數據通常掌握在政府和大型企業等「少數人」手中，為少數人「說話」，其公正性、權威性甚至安全性可能都無法保證。區塊鏈數據則通過高度冗餘的分布式節點存儲，掌握在「所有人」手中，能夠做到真正的「數據民主」。就信用基礎而言，中心化社會系統因其高度工程復雜性和社會復雜性而不可避免地會存在「默頓系統」的特性，即不確定性、多樣性和復雜性，社會系統中的中心機構和規則制定者可能會因個體利益而出現失信行為；區塊鏈技術有助於實現軟體定義的社會系統，其基本理念就是剔除中心化機構、將不可預測的行為以智能合約的程序化代碼形式提前部署和固化在區塊鏈數據中，事後不可偽造和篡改並自動化執行，從而在一定程度上能夠將「默頓」社會系統轉化為可全面觀察、可主動控制、可精確預測的「牛頓」社會系統。 ACP（人工社會Artificial Societies、計算實驗Computational Experiments和平行執行ParallelExecution）方法是迄今為止平行社會管理領域唯一成體系化的、完整的研究框架，是復雜性科學在新時代平行社會環境下的邏輯延展和創新。 ACP方法可以自然地與區塊鏈技術相結合，實現區塊鏈驅動的平行社會管理。首先，區塊鏈的P2P 組網、分布式共識協作和基於貢獻的經濟激勵等機制本身就是分布式社會系統的自然建模，其中每個節點都將作為分布式系統中的一個自主和自治的智能體（agent）。隨著區塊鏈生態體系的完善，區塊鏈各共識節點和日益復雜與自治的智能合約將通過參與各種形式的Dapp，形成特定組織形式的DAC和DAO，最終形成DAS，即ACP中的人工社會。其次，智能合約的可編程特性使得區塊鏈可進行各種「 WHAT-IF」 類型的虛擬實驗設計、場景推演和結果評估，通過這種計算實驗過程獲得並自動或半自動地執行最優決策。最後，區塊鏈與物聯網等相結合形成的智能資產使得聯通現實物理世界和虛擬網路空間成為可能，並可通過真實和人工社會系統的虛實互動和平行調諧實現社會管理和決策的協同優化。不難預見，未來現實物理世界的實體資產都登記為鏈上智能資產的時候，就是區塊鏈驅動的平行社會到來之時。