区块链技术在物流行业的应用前景和面临的挑战（精选合集）

第一篇：区块链技术在物流行业的应用前景和面临的挑战

区块链技术在物流行业的应用前景和面临的挑战

【摘要】随着社会进步和经济发展，信息技术成为发展的主要推动力。互联网+、区块链、大数据、云计算等新兴的技术正在不断地推动人类进步和发展，尤其是对于物流行业、金融行业的促进作用非常明显。根据普华永道近期发布的《2018中国区块链（非金融）应用市场调查报告》，报告中表示，“物流”是区块链技术应用最为天然和领先的行业，最有可能创造价值。

【关键词】区块链；物流行业

一、区块链技术概述

区块链是由节点参与的分布式系统，它的特点是不可更改，不可伪造，也可以将其理解为账簿系统。区块链的主要特点是去中心化，以一笔交易为例，去中心化的意思就是在交易过程中仅是买卖双方的交易，而不涉及到第三方中介的问题。去中心化的特点有效的保护了客户的个人信息安全，同时提高了效率。

物流行业需要大量的信息支持和沟通。但是在传统模式下，由第三方提供数据，数据不透明，而且成本高，效率低，尤其是当出现一些特殊情况（丢件，冒领，误领）时，难以追查责任。在新的区块链模式下，通过该区块链技术在物流上的应用，各方能够初语一个透明公开的信息平台上，对于商品的状态可以实时监控，保证了商品的安全性，同时降低了物流的成本，最后，区块链技术通过追踪商品的整个生产加工和配送过程，一方面提高了物流管理的效率，另一方面保证了商品在流通过程中的安全问题。

二、区块链技术在物流行业的发展现状及前景

（一）发展现状

虽然区块链技术在国外已经有了很大规模的发展，但是在国内，仍旧处于萌芽期和成长期，当然这也说明了我国在区块链技术上的成长空间还是很大的。

从2017年开始，京东集团和阿里巴巴集团都嗅到了区块链物流的商机，于是在区块链物流方面打响了第一战。首先是京东与相关部门立了“京东品质溯源防伪联盟”，运用区块链技术，对商品进行追溯，对商品进行防伪以保证消费者的权益。阿里巴巴在区块链技术上的开发应用方面的覆盖范围更广，包括金融业，物流业，医疗健康行业等。在物流方面，阿里巴巴开启了物流查询系统，将利用区块链技术对跨境进口的商品的生产、运输等各个环节进行跟踪和查证。这就相当于每一个商品都有了一个属于自己的独一无二的身份，保证让消费者能够随时查询商品的物流动态。

除了国内的两大电商巨头，国际零售巨头沃尔玛也开始了新动作。近期，沃尔玛集团提交了一份专利申请，这份申请的主要内容就是利用区块链技术让物流信息追踪更加智能化，“无人机”配送方式更是一大创新。除此之外，沃尔玛还与IBM展开合作，旨在追溯食品的来源，供应链技术的应用让这个过程更加透明化，最终保证了食品的安全。

（二）发展前景

通过对上述区块链技术在物流行业的分析，我们可以看出，在未来的五年甚至十年内，区块链技术都将是各大物流企业，线上销售平台的竞争重点。

技术的发展离不开政策的支持，杭州作为电商巨头的坐落地，杭州是全国第一个将区块链技术写人政府工作意见的城市，自此以后，浙江、贵州等省自治区直辖市纷纷将发展区块链技术写人政府报告中来。

三、区块链技术在物流行业的应用优点

（一）数据透明、不可篡改可以溯源防伪

由于区块链技术信息不可篡改、可跟踪的特性，使得区块链技术在物流行业具有天然的优势。物流行业最重要的就是信息，信息的质量和信息的透明度对于物流业非常重要。相对于一些隐私的数据，人们更倾向于信赖公开透明化的数据。一方面是顾客对物流的追踪，在顾客购买商品后，实时的追踪商品。另一方面，对商品来源的追踪，透明化的数据来源，保证商品来源的真实可靠，尤其是对于食品这类商品来说，能够跟踪其来源的食品更能够保证其食品安全。

从2012年的福建钢贸融资事件中，可以看出区块链技术的重要性。自2012年至2016年间，该公司将同一批货物进行不断的质押来骗取贷款，假如我们运用了区块链技术，对每一批货物进行编号，每一批货物都有属于自己的“身份证”，这样一来，货物反复质押的现象就会大大减少，信任危机也就不复存在。

（二）去中心化节约成本，提高时间效率

利用区块链技术，将运输过程智能化，不但可以规划最佳的物流路径而且可以进行最合适的时间安排。通过对货物信息的处理，区块链技术可以选择最合适的路线和时间，让货物以最低的成本，最快的速度到达消费者的手中。同时，这些处理会保存在区块链当中作为以往的经验，以此不断更新自己的路线设计和时间安排。

四、区块链技术在物流行业面临的挑战

（一）去中心化可能会带来数据信息的安全问题

虽然，去中心化会减少各方的信息泄露问题，但是区块链技术是建立在信息的基础上的，随着信息化技术的发展，这种透明化会给物流行业带来一些信息安全问题，而且对于物流信息的加密数据的破解速度越来越快。同时，信息透明度的提高对于各方来说也是有利有弊，带来便利的同时，信息越来越暴露。破解速度的加快会督促信息加密技术的不断提高，这也是对于技术人员的一个挑战。

（二）数据的处理效率问题

区块链结束的应用过程中，需要靠数据节点来储存数据。参与数据储存的节点会互相备份，这样一个节点崩溃后，数据能就可以被完整保存下来。但是随着数据的不断增多，一个节点的储存量大大增加，这些节点储存大量的数据的难度更是大大加大，效率大大降低。

虽然区块链技术在物流行业存在着这些机遇与挑战，区块链对于物流行业也是有利有弊，便捷的同时安全性可能降低，成本降低的同时，数据处理效率可能降低。如果在做到保证安全质量，提高管理效率的基础上达到降低成本这样的结果，我们还有需要更加努力。

就目前来说，区块链技术仍旧是大型公司之间的游戏，对于规模较小，资金不是很充裕的公司，还是很难掌握这项技术。再加上有关区块链技术的政策规范还不明确，所以有些公司还保持观望的态度。因此，区块链技术在物流行业还是有很长的一段路要走，加快政策规范和政策支持是我国区块链技术快速发展的必要选择。

参考文献：

[1]王娟娟，刘萍.区块链技术在”一带一路”区域物流领域的应用[J].中国流通经济，2018

[2]?_杏玲.区块链技术在物流领域中的应用探索[J].中国商论，2017

第二篇：区块链技术应用

区块链技术应用

区块链技术应用在现实当中越来越多，对于各种的行业的影响也是有目共睹，随着人们对于区块链技术的了解越来越深入，在区块链技术应用方面也是越来越成熟，各行各业在应用中所获取的成效也是越来越大，这大大激发了人们对于区块链技术的热情，更让一些新型的区块链技术公司迅速成长起来，不断的开发出新的应用，不断的促进各行各业的快速发展，让区块链技术在传统行业中大显身手。

区块链有以下用处：

可以存储数据，并且这些数据被保证具有高度的有效性。

可以在区块链上运行应用程序，并且这些程序被保证具有极高正常运行时间 可以在区块链上运行应用程序，并保证在未来的很长一段时间里也具有极高的正常运行时间 可以在区块链上运行应用程序，并说服用户，应用程序在逻辑上是诚实的，确实在做其所宣称的事情

可以在区块链上运行应用程序，并说服用户，即使你对维护程序失去兴趣，即使你被贿赂或威胁来以某种方式操作应用程序的状态，即使由于利益动机你想以某种方式来操纵应用程序状态，应用程序也将继续一直以来的工作。可以在区块链上运行应用程序，如果有必要的话给自己留个后门钥匙。钥匙的使用被加上“最高级”的限制 – 例如，要求软件更新前必须通过公开的、一个月期限的等待期才可以推出，或最低限度的通知用户更新

可以在区块链上运行应用程序，并给一个后门钥匙给特定的管理算法（如投票），并说服用户这些特定的管理算法拥有应用程序的实际控制权。

可以在区块链上运行应用程序，并且这些应用程序可以拥有100%可靠性的通信??－即使底层平台只有99.999％的可靠性

多个用户或企业可以在区块链上运行应用程序，而这些应用程序可以极高的速度进行交互，而无需任何网络消息，并且同时确保每个公司可以完全控制其自己的应用程序 可以很轻松地构建应用程序，并且可以利用其他应用程序生成的数据的优势（如合并支付和信誉系统或许可以获得最多的好处）

区块链应用场景举例

Bitmessage

区块链在通讯领域的早期应用。传统通讯工具的设计思路是如何最快地把信息传递给对方，所以程序会在所有网络节点中选择最短最快的路径进行传输，把信息复制过去。通过Bitmessage 发送邮件的时候，不再像以往这样将信息传输给特定的节点，而是将信息发送给网络中所有节点。虽然每个节点都收到了信息，但是只有唯一一个有私钥的节点才能打开信息。这样做的好处是不但可以确保对方可以收到信息，还能提高信息传输的安全性，使信息的传输路径无法被跟踪。

布比区块链

布比区块链平台分为基础框架层（BubiChain）和应用适配层（Bubi Application Adaptors）。基础框架层?基于布比协议簇，包含布比账户、布比账本、布比共识、P2P组网四个可插拔的基础模块。应用适配层?提供上层应用所需的功能组件（资产、事务、合约等）；提供账户体系所需的私钥保存与管理；提供运维管理所需的可视化工具（配置、监控、数据分析、区块链浏览器等）

Namecoin

基于区块链技术的域名管理系统。域名是互联网的基础资源，目前由一个美国的名为ICANN 的机构进行管理协调，非常中心化的结构。Namecoin 通过区块链技术，将域名管理系统变成一个分布式的结构，系统中每个节点都可以对域名进行解析，而不再需要通过的中心化管理，在这种情况下，任何一个节点部分的损失，不会对整个域名系统造成有任何问题。

Ascribe

艺术家用于发布作品的网站，将艺术品数字化，通过区块链技术来声明所有权，发行作品。同时可在该网站进行交易，无需通过第三方，卖家和买家直接在基于区块链技术的网站上进行交易，确保交易作品和交易过程的真实性。

Edgelogic

将贵重的钻石登记在基于区块链技术的公共账目记录本上，一旦被全网络验证并记录之后就无法修改，可追溯钻石交易的历史，确保钻石的真实性及合法性。增加钻石盗贼出售赃物和进行保险欺诈的难度。

Ripple

降低跨境支付的成本，提高跨境支付的效率。在区块链上转移电子货币，进行跨境支付，大大缩减到帐时间。目前的结算系统十分复杂，资金需要通过银行、中央银行和国际组织多个清算系统的转移才能到帐，而区块链做到了点对点即时支付。

Factom

将区块链用于数据保管，确保数据的完整性和一致性，提供公证服务。可应用的数据包括审计账簿和医疗记录等，促进整个社会公共事务的数据透明化。已经开始实施的项目包括洪都拉斯的房产登记等。

ChromaWay

用区块链上的虚拟货币标记资产，包括证券、黄金和房产。这也意味着可以在区块链上发行和交易证券。目前，这些资产的交易需要大量的公正、登记工作，而区块链技术的运用可减轻这部分的工作量。

Blockstream

实现不同虚拟货币之间的兑换。由于都是建立在区块链技术之上的电子货，比特币和其他币可以实现相互兑换，使用户能自由选择需要使用的虚拟货币。

TIERION

将区块链技术应用到医疗领域，主要是病例资料和基因图谱的保存。已有项目计划包括与飞利浦医疗合作，内容包括病例资料的认证和隐私保护。

Deloitte’s Perma Rec

德勤利用区块链技术开发的全球性分布式账本，通过与各种财务报告系统的对接，提高购销过程的透明度。该项目的最终目标是实现审计数据的全覆盖与自动化的税务合规申报，使用户和监管部门同时收益。

区块链技术应用前景非常光明，周边的辅助环境也是越来越良好，随着相关公司的技术实力不断的增强，人们对于区块链技术的了解越来越深入，未来的前景非常的光明。

第三篇：区块链技术及应用解读

解读区块链技术及应用

两万字深度长文！从原理到趋势，解剖风口上的区块链技术

区块链不是一项新技术，而是一个新的技术组合。其关键技术包括P2P动态组网、基于密码学的共享账本、共识机制、智能合约等技术；

科技史上大部分创新都是与生产力有关的，提升效率，让人做更少工作，让机器做更多工作；区块链带来的最主要的颠覆却是生产关系上的；

互联网实现了信息的传播，区块链实现了价值的转移；区块链可以看作是“价值互联网”的基础协议，类似于“信息互联网”的HTTP协议，二者都是建议在TCP/IP协议之上的应用层协议； 区块链并不是一个全能技术，在某些应用领域里相比传统技术并不具备明显的技术优势，因此创业者及投资机构都需要考虑技术适用性问题；

区块链底层技术及协议层可能出现几家平台型公司；但大部分投资机会在于应用层，即基于行业应用的“区块链+”项目。

9月4日央行等7部委下发的《防范代币发行融资风险公告》将ICO定义为非法融资，不论机构和个人都不建议参与此类项目。Part One：区块链基础知识 &区块链和区块链技术

“区块链就像一台魔法计算机，任何人都能够上传程序并自我执行，程序执行前和执行后的所有状态都公开可见，密码经济学为程序严格按照协议执行提供了机制保障。”——Vitalik Buterin 狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本（分布式数据库）。广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。如何理解上述定义呢？

1)一个分布式的链接账本，每个账本就是一个“区块”； 2)基于分布式的共识算法来决定记账者；

3)账本内交易由密码学签名和哈希算法保证不可篡改；

4)账本按产生的时间顺序链接，当前账本含有上一个账本的哈希值，账本间的链接保证不可篡改；

5)所有交易在账本中可追溯。

&区块链特征

区块链是一种共享的分布式数据库技术。尽管不同报告中对区块链的介绍措辞都不相同，但以下4个技术特点是共识性的。

1)去中心化（Decentralization）：区块链由众多节点组成一个端到端的网络，不存 在中心化的设备和管理机构，任一节点停止工作都会不影响系统整体的运作。图2的左侧描述了当今金融系统的中心化特征，右侧描述的是正在形成的去中心化金融系统；

2)去信任（Trustless）：系统中所有节点之间通过数字签名技术进行验证，无需信任也可以进行交易，只要按照系统既定的规则进行，节点之间不能也无法欺骗其它节点； 3)集体维护（CollectivelyMaintain）：系统是由其中所有具有维护功能的节点共同维护的，系统中所有人共同参与维护工作；

4)可靠数据库（ReliableDatabase）：系统中每一个节点都拥有最新的完整数据库拷贝，单个甚至多个节点对数据库的修改无法影响其他节点的数据库，除非能控制整个网络中超过51%的节点同时修改，这几乎不可能发生。区块链中的每一笔交易都通过密码学方法与相邻两个区块串联，因此可以追溯到任何一笔交易的前世今生。

简化起见，上图展示了6处保留数据库副本的节点；在3个交易序列中，前2个交易的数据和签名得到了所有6个节点的验证，但第三个交易的位置5没有通过验证，将被其它节点的“一致意见”更改。&区块链分类

以参与方分类，区块链可以分为公有链、联盟链和私有链；从链与链的关系来分，可以分为主链和侧链。

1)公有链（Public Blockchain）

公有链通常也称为非许可链（Permissionless Blockchain），无官方组织及管理机构，无中心服务器，参与的借点按照系统规格自由接入网路、不受控制，节点间基于共识机制开展工作。公有链是真正意义上的完全去中心化的区块链，它通过密码学保证交易不可篡，同时也利用密码学验证以及经济上的激励，在互为陌生的网络环境中建立共识，从而形成去中心化的信用机制。在公有链中的共识机制一般是工作量证明（PoW）或权益证明（PoS），用户对共识形成的影响力直接取决于他们在网络中拥有资源的占比。

公有链一般适合于虚拟货币、面向大众的电子商务、互联网金融等B2C、C2C或C2B等应用场景，比特币和以太坊等就是典型的公有链。2)联盟链（Consortium Blockchain）联盟链是一种需要注册许可的区块链，这种区块链也称为许可链（Permissioned Blockchain）。联盟链仅限于联盟成员参与，区块链上的读写权限、参与记账权限按联盟规则来制定。整个网络由成员机构共同维护，网络接入一般通过成员机构的网关节点接入，共识过程由预先选好的节点控制。由于参与共识的节点比较少，联盟链一般不采用工作量证明的挖矿机制，而是多采用权益证明（PoS）或PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerant）、RAFT等共识算法。一般来说，联盟链适合于机构间的交易、结算或清算等B2B场景。例如在银行间进行支付、结算、清算的系统就可以采用联盟链的形式，将各家银行的网关节点作为记账节点，当网络上有超过2/3的节点确认一个区块，该区块记录的交易将得到全网确认。联盟链对交易的确认时间、每秒交易数都与公有链有较大的区别，对安全和性能的要求也比公共链高。

由40多家银行参与的区块链联盟R3和Linux基金会支持的超级账本（Hyperleder）项目都属于联盟链架构。目前国内有影响力的区块链联盟——中国分布式总账基础协议联盟（ChinaLedger）、中国区块链研究联盟、金链盟（金融区块链联盟）等——也都在致力于开发联盟区块链项目。

3)私有链（Private Blockchain）

私有链建立在某个企业内部，系统的运作规则根据企业要求进行设定。

私有链的应用场景一般是企业内部的应用，如数据库管理、审计等；在政府行业也会有一些应用，比如政府的预算和执行，或者政府的行业统计数据，这个一般来说由政府登记，但公众有权力监督。私有链的价值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自动执行的运算平台，可以同时防范来自内部和外部对数据的安全攻击，这个在传统的系统是很难做到的。

4)侧链（Side chain）

侧链是用于确认来自于其它区块链的数据的区块链，通过双向挂钩（TwoWay Peg）机制使比特币、Ripple币等多种资产在不同区块链上以一定的汇率实现转移。所谓“多种资产在不同区块链上转移”其实并不会实际发生。以比特币为例，侧链的运作机制是，将比特币暂时锁定在比特币区块链上，同时将辅助区块链上的等值数字货币解锁；当辅助区块链上的数字货币被锁定时，原先的比特币就被解锁。

侧链进一步扩展了区块链技术的应用范围和创新空间，使区块链支持包括股票、债券、金融衍生品等在内的多种资产类型，以及小微支付、智能合约、安全处理机制、真实世界财产注册等；侧链还可以增强区块链的隐私保护。&区块链产业链

区块链产业链主要包括基础网络层、中间协议层及应用服务层。

1)基础网络层

基础网络层由数据层、网络层组成，其中数据层包括了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术；网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等。2)中间协议层

中间协议层由共识层、激励层、合约层组成，其中共识层主要包括网络节点的各类共识算法；激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等；合约层主要包括各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础。3)应用服务层

应用服务层作为区块链产业链中最重要的环节，则包括区块链的各种应用场景和案例，包括可编程货币、可编程金融和可编程社会。

Part Two：区块链核心技术

区块链技术：指多个参与方之间基于现代密码学、分布式一致性协议、点对点网络通信技术和智能合约编程语言等形成的数据交换、处理和存储的技术组合。

&数据层：设计账本的数据结构 1)核心技术之：区块 + 链

从技术上来讲，区块是一种记录交易的数据结构，反映了一笔交易的资金流向。系统中已经达成的交易的区块连接在一起形成了一条主链，所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。

每个区块由区块头和区块体组成，区块体只负责记录前一段时间内的所有交易信息，主要包括交易数量和交易详情；区块头则封装了当前的版本号、前一区块地址、时间戳（记录该区块产生的时间，精确到秒）、随机数（记录解密该区块相关数学题的答案的值）、当前区块的目标哈希值、Merkle数的根值等信息。从结构来看，区块链的大部分功能都由区块头实现。

概括来看，一个区块包含以下三部分：交易信息、前一个区块形成的哈希散列、随机数。

交易信息是区块所承载的任务数据，具体包括交易双方的私钥、交易的数量、电子货币的数字签名等；前一个区块形成的哈希散列用来将区块连接起来，实现过往交易的顺序排列；随机数是交易达成的核心，所有矿工节点竞争计算随机数的答案，最快得到答案的节点生成一个新的区块，并广播到所有节点进行更新，如此完成一笔交易。2)核心技术之：哈希函数

哈希函数可将任意长度的资料经由Hash算法转换为一组固定长度的代码，原理是基于一种密码学上的单向哈希函数，这种函数很容易被验证，但是却很难破解。通常业界使用y =hash(x)的方式进行表示，该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。

常使用的哈希算法包括MD5、SHA-

1、SHA-256、SHA-384及SHA-512等。以SHA256算法为例，将任何一串数据输入到SHA256将得到一个256位的Hash值（散列值）。其特点：相同的数据输入将得到相同的结果。输入数据只要稍有变化（比如一个1变成了0）则将得到一个完全不同的结果，且结果无法事先预知。正向计算（由数据计算其对应的Hash值）十分容易。逆向计算（破解）极其困难，在当前科技条件下被视作不可能。3)核心技术之：Merkle树

Merkle树是一种哈希二叉树，使用它可以快速校验大规模数据的完整性。在区块链网络中，Merkle 树被用来归纳一个区块中的所有交易信息，最终生成这个区块所有交易信息的一个统一的哈希值，区块中任何一笔交易信息的改变都会使得Merkle 树改变。

4)核心技术之：非对称加密算法

非对称加密算法是一种密钥的保密方法，需要两个密钥：公钥和私钥。

公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密，从而获取对应的数据价值；如果用私钥对数据进行签名，那么只有用对应的公钥才能验证签名，验证信息的发出者是私钥持有者。

因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫做非对称加密算法，而对称加密在加密与解密的过程中使用的是同一把密钥。&网络层：实现记账节点的去中心化 5)核心技术之：P2P网络

P2P网络（对等网络），又称点对点技术，是没有中心服务器、依靠用户群交换信息的互联网体系。与有中心服务器的中央网络系统不同，对等网络的每个用户端既是一个节点，也有服务器的功能。国内的迅雷软件采用的就是P2P技术。

P2P网络其具有去中心化与健壮性等特点。

a）去中心化：网络中的资源和服务分散在所有结点上，信息的传输和服务的实现都直接在结点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入。

b）健壮性：P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点。由于服务是分散在各个结点之间进行的，部分结点或网络遭到破坏对其它部分的影响很小。&共识层：调配记账节点的任务负载 6)核心技术之：共识机制

共识机制，就是所有记账节点之间如何达成共识，去认定一个记录的有效性，这既是认定的手段，也是防止篡改的手段。目前主要有四大类共识机制：PoW、PoS、DPoS和分布式一致性算法。

PoW（Proofof Work，工作量证明）

PoW机制，也就是像比特币的挖矿机制，矿工通过把网络尚未记录的现有交易打包到一个区块，然后不断遍历尝试来寻找一个随机数，使得新区块加上随机数的哈希值满足一定的难度条件。找到满足条件的随机数，就相当于确定了区块链最新的一个区块，也相当于获得了区块链的本轮记账权。矿工把满足挖矿难度条件的区块在网络中广播出去，全网其他节点在验证该区块满足挖矿难度条件，同时区块里的交易数据符合协议规范后，将各自把该区块链接到自己版本的区块链上，从而在全网形成对当前网络状态的共识。

优点：完全去中心化，节点自由进出，避免了建立和维护中心化信用机构的成本。只要网络破坏者的算力不超过网络总算力的50%，网络的交易状态就能达成一致。缺点：目前比特币挖矿造成大量的资源浪费；另外挖矿的激励机制也造成矿池算力的高度集中，背离了当初去中心化设计的初衷。更大的问题是PoW机制的共识达成的周期较长，每秒只能最多做7笔交易，不适合商业应用。PoS（Proofof Stake，权益证明）

PoS机制，要求节点提供拥有一定数量的代币证明来获取竞争区块链记账权的一种分布式共识机制。如果单纯依靠代币余额来决定记账者必然使得富有者胜出，导致记账权的中心化，降低共识的公正性，因此不同的PoS机制在权益证明的基础上，采用不同方式来增加记账权的随机性来避免中心化。例如点点币（Peer Coin）PoS机制中，拥有最多链龄长的比特币获得记账权的几率就越大。NXT和Blackcoin则采用一个公式来预测下一记账的节点。拥有多的代币被选为记账节点的概率就会大。未来以太坊也会从目前的PoW机制转换到PoS机制，从目前看到的资料看，以太坊的PoS机制将采用节点下赌注来赌下一个区块，赌中者有额外以太币奖，赌不中者会被扣以太币的方式来达成下一区块的共识。

优点：在一定程度上缩短了共识达成的时间，降低了PoW机制的资源浪费。

缺点：破坏者对网络攻击的成本低，网络的安全性有待验证。另外拥有代币数量大的节点获得记账权的几率更大，会使得网络的共识受少数富裕账户支配，从而失去公正性。DPoS（DelegatedProof-Of-Stake，股份授权证明）

DPoS很容易理解，类似于现代企业董事会制度。比特股采用的DPoS机制是由持股者投票选出一定数量的见证人，每个见证人按序有两秒的权限时间生成区块，若见证人在给定的时间片不能生成区块，区块生成权限交给下一个时间片对应的见证人。持股人可以随时通过投票更换这些见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速，也更加节能。

从某种角度来说，DPOS可以理解为多中心系统，兼具去中心化和中心化优势。优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。缺点：选举固定数量的见证人作记账候选人有可能不适合于完全去中心化的场景。另外在网络节点数少的场景，选举的见证人的代表性也不强。分布式一致性算法

分布式一致性算法是基于传统的分布式一致性技术。其中有分为解决拜占庭将军问题的拜占庭容错算法，如PBFT（拜占庭容错算法）。另外解决非拜占庭问题的分布式一致性算法（Pasox、Raft），详细算法本文不做说明。该类算法目前是联盟链和私有链场景中常用的共识机制。优点：实现秒级的快速共识机制，保证一致性。

缺点：去中心化程度不如公有链上的共识机制；更适合多方参与的多中心商业模式。

综合来看，POW适合应用于公链，如果搭建私链，因为不存在验证节点的信任问题，可以采用POS比较合适；而联盟链由于存在不可信局部节点，采用DPOS比较合适。&激励层：制定记账节点的“薪酬体系” 7)核心技术之：发行机制和激励机制 以比特币为例。

比特币最开始由系统奖励给那些创建新区块的矿工，该奖励大约每四年减半。刚开始每记录一个新区块，奖励矿工50个比特币，该奖励大约每四年减半。依次类推，到公元2140年左右，新创建区块就没有系统所给予的奖励了。届时比特币全量约为2100万个，这就是比特币的总量，所以不会无限增加下去。另外一个激励的来源则是交易费。新创建区块没有系统的奖励时，矿工的收益会由系统奖励变为收取交易手续费。例如，你在转账时可以指定其中1%作为手续费支付给记录区块的矿工。如果某笔交易的输出值小于输入值，那么差额就是交易费，该交易费将被增加到该区块的激励中。只要既定数量的电子货币已经进入流通，那么激励机制就可以逐渐转换为完全依靠交易费，那么就不必再发行新的货币。&合约层：赋予账本可编程的特性 8)核心技术之：智能合约 智能合约是一组情景应对型的程序化规则和逻辑，是通过部署在区块链上的去中心化、可信共享的脚本代码实现的。通常情况下，智能合约经各方签署后，以程序代码的形式附着在区块链数据上，经P2P网络传播和节点验证后记入区块链的特定区块中。智能合约封装了预定义的若干状态及转换规则、触发合约执行的情景、特定情景下的应对行动等。区块链可实时监控智能合约的状态，并通过核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约。Part Three：区块链行业应用

在《区块链：新经济蓝图及导读》一书中，作者MelanieSwan按照应用范围和发展阶段将区块链应用划分为区块链1.0、2.0、3.0。其中：

区块链1.0支撑虚拟货币应用，也就是与转账、汇款和数字化支付相关的密码学货币应用，比特币是区块链1.0的典型应用；

区块链2.0支撑智能合约应用，合约是经济和金融领域区块链应用的基础，区块链2.0应用包括了股票、债券、期货、贷款、抵押、产权、智能财产和智能合约，以太坊、超级账本等是区块链2.0的典型应用；

区块链3.0应用是超越货币和金融范围的泛行业去中心化应用，特别是在政府、医疗、科学、文化和艺术等领域的应用。

&1.0：数字货币

目前区块链技术最广泛、最成功的运用是以比特币为代表的数字货币。近年来数字货币发展很快，由于去中心化信用和频繁交易的特点，使得其具有较高交易流通价值，并能够通过开发对冲性质的金融衍生品作为准超主权货币，保持相对稳定的价格。

自比特币诞生以后，已经陆续出现了数百种的数字货币，围绕着数字货币生成、存储、交易形成了较为庞大的产业链生态。以比特币为例，参与机构主要可分为基础设施、交易平台、ICO融资服务、区块链综合服务等四类。

&2.0：泛金融应用

区块链应用于金融领域有着天生的绝对优势，用互联网语言来说，这是区块链的基因决定的。主观来看，金融机构在区块链应用的探索上意愿最强，需要新的技术来提高运营效率，降低成本来应对整个全球经济当前现状。客观来看，金融行业市场空间巨大，些许的进步就能带来巨大收益。金融行业是对安全性、稳定性要求极高的行业，如果区块链在金融领域应用得以验证，那么将会产生巨大的示范效应，迅速在其他行业推广。IBM在2016年发布的报告中指出，2017年会有14%的金融市场机构和15%的银行会采用区块链技术商用解决方案，65%的银行在三年内会采用区块链技术。

在金融领域，除去数字货币应用，区块链也逐渐在跨境支付、供应链金融、保险、数字票据、资产证券化、银行征信等领域开始了应用。1)跨境支付

该领域的痛点在于到账周期长、费用高、交易透明度低。以第三方支付公司为中心，完成支付流程中的记账、结算和清算，到账周期长，比如跨境支付到账周期在三天以上，费用较高。以PayPal为例，普通跨境支付交易手续费率为4.4%+0.3美元，提现到国内以美元进账，单笔一次35美元，以人民币进账为1.2%的费用。

区块链去中介化、交易公开透明和不可篡改的特点，没有第三方支付机构加入，缩短了支付周期、降低费用、增加了交易透明度。在这一领域，Ripple支付体系已经开始了的实验性应用，主要为加人联盟内的成员商业银行和其他金融机构提供基于区块链协议的外汇转账方案。国内金融机构中，招商银行落地了国内首个区块链跨境支付应用，民生银行、中国银联等也在积极推进。

2)数字票据

该领域痛点在于三个风险问题。操作风险：由于系统中心化，一旦中心服务器出问题，整个市场瘫痪；市场风险：根据数据统计，在2016年，涉及金额达到数亿以上的风险事件就有七件，涉及多家银行；道德风险：市场上存在“一票多卖”、虚假商业汇票等事件。

区块链去中介化、系统稳定性、共识机制、不可篡改的特点，减少传统中心化系统中的操作风险、市场风险和道德风险。

目前，国际区块链联盟R3联合以太坊、微软共同研发了一套基于区块链技术的商业票据交易系统，包括高盛、摩根大通、瑞士联合银行、巴克莱银行等著名国际金融机构加入了试用，并对票据交易、票据签发、票据赎回等功能进行了公开测试。与现有电子票据体系的技术支撑架构完全不同，该种类数字票据可在具备目前电子票据的所有功能和优点的基础上，进一步融合区块链技术的优势，成为了一种更安全、更智能、更便捷的票据形态。在国内，浙商银行上线了第一个基于区块链技术的移动数字汇票应用，央行和恒生电子等也在测试区块链数字票据平台。

3)征信管理

该领域的痛点在于：数据缺乏共享，征信机构与用户信息不对称；正规市场化数据采集渠道有限，数据源争夺战耗费大量成本；数据隐私保护问题突出，传统技术架构难以满足新要求等。在征信领域，区块链具有去中心化、去信任、时间戳、非对称加密和智能合约等特征，在技术层面保证了可以在有效保护数据隐私的基础上实现有限度、可管控的信用数据共享和验证。国内目前中国平安在开展区块链征信方向的探索，创业公司如LinkEye、布比区块链等也在这一领域进行尝试。4)资产证券化

这一领域业务痛点在于底层资产真假无法保证；参与主体多、操作环节多交易透明度低出现信息不对称等问题，造成风险难以把控。数据痛点在于各参与方之间流转效率不高、各方交易系统间资金清算和对账往往需要大量人力物力、资产回款方式有线上线下多种渠道，无法监控资产的真实情况，还存在资产包形成后，交易链条里各方机构对底层资产数据真实性和准确性的信任问题。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，增加数据流转效率，减少成本，实时监控资产的真实情况，保证交易链条各方机构对底层资产的信任问题。目前，欧美各大金融机构和交易所都在开展区块链技术在证券交易方面的应用研究，探索利用区块链技术提升交易和结算效率，以区块链为蓝本打造下一代金融资产交易平台。在所有交易所中，纳斯达克证券交易所表现最为激进。其目前已正式上线了FLinq区块链私募证券交易平台。此外，纽交所、澳洲交易所、韩国交易所也在积极推进区块链技术的探索与实践。国内多家金融机构、百度、京东、蚂蚁金服等也在积极推进基于区块链技术的资产证券化业务，其中百度金融先后与华能信托、长安新生等落地了国内首单区块链技术支持证券化项目和区块链技术支持交易所ABS项目。5)供应链金融

这一领域的痛点在于融资周期长、费用高。以供应链核心企业系统为中心，第三方增信机构很难鉴定供应链上各种相关凭证的真伪，造成人工审核的时间长、融资费用高。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，不需要第三方增信机构鉴定供应链上各种相关凭证的真实性，降低融资成本、减少融资的周期。

国内上市公司易见股份与IBM合作发布了国内首个区块链供应链金融服务系统 “易见区块“；宜信、点融网与富金通、群星金融等机构也推出了相关应用。6)保险业务

随着区块链技术的发展，未来关于个人的健康状况、事故记录等信息可能会上传至区块链中，使保险公司在客户投保时可以更加及时、准确地获得风险信息，从而降低核保成本、提升效率。区块链的共享透明特点降低了信息不对称，还可降低逆向选择风险；而其历史可追踪的特点，则有利于减少道德风险，进而降低保险的管理难度和管理成本。

目前，英国的区块链初创公司Edgelogic正与Aviva保险公司进行合作，共同探索对珍贵宝石提供基于区块链技术的保险服务。国内的阳光保险于2016年采用区块链技术作为底层技术架构，推出了“阳光贝”积分，成为国内第一家落地区块链应用的保险公司。中国平安、众安保险、中国人寿等多家保险公司也在推进区块链技术应用落地。&3.0：区块链 + 行业应用

随着区块链技术在金融领域应用的不断验证，其技术优势在其他行业领域也逐渐体现出价值。目前，医疗健康、IP版权、教育、文化娱乐、通信、慈善公益、社会管理、共享经济、物联网等领域都在逐渐落地区块链应用项目，“区块链+”正在成为现实。

1)区块链 + 医疗

医疗领域，区块链能利用自己的匿名性、去中心化等特征保护病人隐私。电子健康病例（EHR）、DNA钱包、药品防伪等都是区块链技术可能的应用领域。IBM在去年的报告中预测，全球56％的医疗机构将在2020年前将投资区块链技术。

目前，国外如飞利浦医疗、Gem 等医疗巨头和Google、IBM等科技巨头都在积极探索区块链技术的医疗应用，也有Factom、BitHealth、BlockVerify、DNA.Bits、Bitfury等区块链技术公司参与其中。国内，阿里健康与常州市合作了医联体+区块链试点项目，众享比特、边界智能等区块链技术创业公司也在布局相关项目。2)区块链 + 物联网 物联网是一个非常宽泛的概念，如果将通信、能源管理、供应链管理、共享经济等涵盖在内，区块链技术的物联网应用将成为一个非常重要的应用领域。场景一：供应链管理

现代企业的供应链不断延长，出现零碎化、复杂化、地理分散化等特点，给供应链管理带来了很大的挑战。核心企业对于供应链的掌控能力有限，同时对假冒商品的追溯和防范也存在很大的难度。作为一种分布式账本技术，区块链能够确保透明度和安全性，也显示出了解决当前供应链所存在问题的潜力。

应用层面，IBM在16年就推出了一个区块链供应链服务，客户可以在云环境中测试基于区块链的供应链应用来追踪高价值商品，区块链初创企业Everledger 就使用了该项服务来推动钻石供应链实现透明度。在国内IBM也与易见股份合作了“易见区块链应用”，用于医药供应链及供应链金融领域。微软推出的区块链供应链项目Project Manifest也已经吸引了13家合作伙伴，行业涉及汽车零部件件、医疗设备等。

初创型区块链公司仍然是区块链供应链项目落地的主体，国外如Skuchain主要开发区块链供应链的解决方案，解决贸易融资当中的痛点，实现无纸化；Everledger主要开发钻石防伪的区块链应用；Chronicled利用区块链技术来帮助验证收藏类运动鞋； BlockVerify主打药品的追踪溯源等。在国内，除了上述提到的易见供应链应用外，众安科技推出了一项基于区块链技术的鸡养殖追踪系统；区块链初创公司食物优提供了一套基于区块链技术的农场供应链客户系统，已对接全球500多家农场，在提供验证溯源服务的同时，还会提供基于物联网的农业大数据分析，精准营销获客等服务，以增加服务附加值；唯链（VeChain）开发了一个基于区块链技术的透明供应链平台，与Chronicled类似，也是从奢侈品流通溯源入手，已经和10多个行业客户展开合作。等等。

场景二：共享经济

共享经济是“去中心化”的典型例子。如Airbnb对接了有闲置房屋或者床位的房东和租房者，Uber、滴滴对接了闲置的汽车和乘客，摩拜、ofo提供的共享单车，等等。但共享经济始终面临的一大问题便是信用缺失。区块链技术可以很好的解决这个问题，区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点能有效解决人与人之间信任基础薄弱、个人信用体系不健全等阻碍共享经济发展的因素。

基于以上特点，在共享经济领域，Airbnb、Uber和滴滴、摩拜和ofo都在主动拥抱区块链，希望借助区块链技术提升效率、降低成本。创业公司中，赑特数字科技推出了运行在区块链上的物联网智能锁系统，以此切入共享经济领域。场景三：能源管理

分布式能源的发展带来的一个问题是微电网的管理以及与现有的中央电网之间如何平衡。区块链具有分布式账本和智能化的合约体系功能，能够将能源流、资金流和信息流有效地衔接，成为能源互联网落地的技术保障。

在国外，欧洲能源巨头TenneT、Sonnen、Vandebron也在与IBM合作运用区块链技术，将分布式弹性能源整合至电网，以确保供电平衡。纽约初创LO3 Energy和ConsenSys合作，由LO3 Energy负责能源相关的控制，ConsenSys提供区块链底层技术，在纽约布鲁克林区实现了一个点对点交易、自动化执行、无第三方中介的能源交易平台，实现了10个住户之间的能源交易和共享。

国内也有一家能源区块链初创企业Energo Labs，提供基于微电网和区块链的P2P清洁能源生产和交易平台及解决方案，目前在菲律宾已经有落地的试点项目，另外在澳大利亚和泰国也设立了分公司。另外，能链众合打造的能源区块链实验室也在开发适用于能源环保行业的区块链分布式账本以及企业级区块链应用。除了上述提到的三大应用场景，区块链技术在物联网领域还可应用于充电桩共享、工业互联网、智能家居等领域，不一而足，本文不再展开讨论。3)区块链 + IP版权&文化娱乐

互联网流行以来，数字音乐、数字图书、数字视频、数字游戏等逐渐成为了主流。知识经济的兴起使得知识产权成为市场竞争的核心要素。但当下的互联网生态里知识产权侵权现象严重，数字资产的版权保护成为了行业痛点。

区块链去中介化、共识机制、不可篡改的特点，利用区块链技术，能将文化娱乐价值链的各个环节进行有效整合、加速流通，缩短价值创造周期；同时，可实现数字内容的价值转移，并保证转移过程的可信、可审计和透明，有效预防盗版等行为。

目前，区块链行业致力于解决版权问题的项目已为数不少，国外如Blockai帮助艺术工作者在区块链上注册作品版权；Mediachain针对图像作品进行认证和追溯；Ascribe进行知识产权登记；Decent发布了一个去中心化的数字版权管理解决方案，等等。

在国内，海螺区块链与“猪八戒网”合作完成了基于海螺链构建的OneFair平台和猪八戒网的对接；亿书则瞄准的是数字出版行业，做一个集写作、出版、分享为一体的综合平台；ETChain泛娱链打造IP数字资产交易平台；国内首个获得虚拟货币交易许可的区块链资产交易平台——黑石区块链也将IP作为第一批交易品种。另外像YOYOW、纸贵科技、物链、知产链IPChain等创业公司也都在涉足IP版权领域。4)区块链 + 公共服务&教育

在公共服务、教育、慈善公益等领域，档案管理、身份（资质）认证、公众信任等问题都是客观存在的，传统方式是依靠具备公信力的第三方作信用背书，但造假、缺失等问题依然存在。区块链技术能够保证所有数据的完整性、永久性和不可更改性，因而可以有效解决这些行业在存证、追踪、关联、回溯等方面的难点和痛点。

应用层面，如普华永道与区块链技术公司Blockstream、Eris合作提供基于区块链技术的公共审计服务；BitFury与格鲁吉亚政府合作落地区块链技术土地确权；蚂蚁金服区块链公益项目；索尼基于区块链的教育信息登记平台，和数软件针对教育行业的区块链项目，等等。综合来看，作为一项基础类技术，区块链在众多具备分布式、点对点交易、去信任等特点的行业领域都有极大的应用价值，现阶段整个区块链产业生态仍处于起步阶段，各行业应用大多还有待探索和试验，各行各业的应用不一而足，本文不再展开讨论。有兴趣的朋友可以进一步研究，也欢迎交流。

Part Four：区块链领域的投资思考 Q：数字货币或挖矿类项目的投资机会

就比特币而言，经过了7、8年发展，比特币已经是目前最成熟的区块链体系，围绕其生态相关的项目对于早期投资而言基本上已经过了时间窗口，市面上的交易平台已经有很多成熟的渠道（据统计，比特币在国内三大交易平台成交超过80%），新平台机会很小；矿机制造商也有临近上市的。宏观而言，比特币POW验证的模式瓶颈明显，未来相关业务是否会继续存在是个问题。对于VC机构而言，围绕比特币生态相关的项目投资价值已经比较低。9月4日，央行等7部委下发了《防范代币发行融资风险公告》，禁止代币融资交易平台从事法定货币与代币、“虚拟货币”相互之间的兑换业务，这一领域的投资机会也基本关闭了。Q：ICO的投资价值与风险

ICO（Initial Crypto-Token Offering），首次加密代币发行，源自股票市场的首次公开发行（IPO）概念，是区块链项目首次发行代币。

具体来讲，ICO就是区块链项目通过发行代币向投资者众筹，而项目运营的情况将会反映在代币的价值上，这样投资者和创业团队就都能享受到代币带来的收益。可以说，ICO使得开源IT社区里，第一次有了针对开发者的激励机制。

对于区块链这样的早期技术，退出周期很长，而参与ICO，投资代币能够获得投资资金的流动性。因此，国内外有一些机构成立专门投资ICO的基金，或直接以ICO的方式募集基金来投资ICO项目。但对于大多数基金机构而言，ICO项目的风险依然过高，估值定价、资金管控等都不透明。9月4日下发的《防范代币发行融资风险公告》明确界定ICO为非法融资，宣告了ICO的死刑。这一领域不论是机构投资者还是个人投资者，都不建议参与。Q：底层技术类项目的发展 国内做底层技术的公司，一类是基于以太坊智能合约进行的修改和优化；一类是基于自定义的加密算法、共识机制等研发的区块链协议。从整个业态来看，像比特币、以太坊这种底层技术平台是开源的，因此对做底层技术及协议层的公司来说，不管是基于国外开源代码改进还是自己重新架构，都需要找到一个可持续的商业模式。

通常来说，技术类公司的发展选择有两种：一种是建系统、搭平台、布局生态；另一种是技术输出，帮助客户做应用。有理想的公司都希望做成开放式平台，吸引各类开发者、创业者来开发自己的应用。但搭平台前期比较难产生收入，投入高周期长，以前只能找VC投资，现在还可以依靠ICO融资，但风险依然很大，而且必然面临巨头的竞争，孰输孰赢很难预料。

如果从应用切入，前期的投入少、门槛低，如果场景无缝衔接，很快就能变现。但这种“技术提供商”的模式很容易把自己变成一个劳动密集型的公司，实现规模化发展压力大；比较理想的状态是将应用模块很好地产品化，与集成厂商合作推广行业应用。国内很多区块链创业公司往往选择同时涉足技术服务和平台两种模式。通过技术服务快速实现技术落地和盈利，支持平台研发；通过平台来布局未来，同时也能获得更好的市场估值。目前区块链底层协议的成熟度和稳定性都还有很大欠缺，这也给优秀的技术团队提供了更大的发展空间。长期来看，掌握底层核心技术研发及优化能力的团队更有机会成长为底层技术和协议开发的平台公司，基于对性能和安全性及应用场景的不同需求开发公有链或联盟链，然后上面生长嫁接出很多不同行业的应用。我们认为这种平台应该是具备特定的行业属性或者功能属性的。

Q：区块链应用场景的挖掘

区块链本质上是通过数学密码学解决了人与人之间价值交互的信任及公平性问题，是对现有互联网技术的升级补充。所以从这个意义上来说，它会对非常多的行业产生非常大的影响。但并不是所有行业都适合应用区块链技术。如何分析区块链应用场景呢？我们可以参照以下的逻辑： 第一，一个好的区块链技术应用场景一定会涉及到多个信任主体，大家需要有去信任中介的方式来合作。

第二，一定是主体之间有比较强的合作关系，这是商业的需要。

第三，目前的区块链技术还只能用于中低频交易，是否可以满足交易需求。第四，商业模式一定要完备、可持续。

从上述逻辑来看，金融、供应链管理、交通运输、能源管理、电子政务等都是适合区块链融合应用的领域。另外，区块链领域的应用大体上可以分两大类。一类是用区块链的技术解决现今用其他技术已经解决的一些问题，但区块链技术能更好地降低成本或者提升效率；另一类是用区块链解决之前已有技术不能解决的问题。目前的区块链应用还是以第一类为主。Q：区块链会不会是个泡沫？

目前有一个误区，认为各种电影、音乐、图片、大数据都可以运行在区块链上，事实上短期内是不太可能的。目前主流公有链技术区块都还是几MB级别容量，如果把很多数据写进区块，区块链的大小会短期内膨胀到无法存储。如果把比特币区块链比喻成DOS系统，那么以太坊类的支持智能合约的就像windows95/98。所以就不难理解为什么说区块链技术有很大潜力，但是目前还处在比较早期。

从Gartner发布的2017年技术成熟度曲线来看，区块链正在从期望膨胀期进入幻灭期，市场泡沫依然存在，但也已经出现了以太坊、超级账本、Open Blockchain等可商业化的底层协议，行业应用逐渐增多。对于一种新兴技术，我们往往会在短期内高估它的价值，但在长期的时间轴线上又往往会忽视它的影响，因此，对于区块链技术我们始终抱有一种谨慎而乐观的态度，多关注行业内的创业公司，你会发现改变随时都在发生。

区块链目前仍是一项进化中的技术，虽然近期比特币及ICO监管问题给区块链生态带来了极大的负面影响，但整个区块链生态仍在持续进化和完善中。免责声明

本文来自腾讯新闻客户端自媒体，不代表腾讯新闻的观点和立场。

第四篇：区块链技术在国内外金融行业的应用

区块链技术在国内外金融行业的应用

概要：互联网的出现使得个体间的信息交换越来越紧密，然而伴随而来的是巨大的信任鸿沟。目前现有的主流数据库架构都是私密且中心化的，在此架构下交易双方的数据孤立，需要引入第三方中介保证交易的真实性，然而这也带来了交易效率的下降和操作风险的上升。作为新兴的数据共享机制，区块链技术有可能成为下一代信息交互的底层架构，通过分布式技术实现算法背书、全球互信这一巨大进步，全面提升资产交易效率和安全等级。作者 | 区块链铅笔创始人 龚鸣

来源 | 智信资产管理研究院《资管高层决策参考》

一、区块链的本质：构建可信任的数据共享机制

（一）区块链是一种分布式记账理念，帮助解决信用中介问题 区块链是一种技术解决方案思想的统称，并不是某种特定技术。主要是指通过基于密码学技术设计的共识机制方式，在对等网络中多个节点共同维护一个持续增长的、由时间戳和有序记录数据块所构建的链式列表账本的分布式数据库技术。在某些情况下，我们也称之为分布式账本技术（DLT，Distributed Ledger Technology）。该技术方案可以让任意多个节点接入系统，把一段时间内系统中各个节点的全部信息交流数据，通过密码学算法记录到一个数据块（block）中，并且生成该数据块的指纹用于链接（chain）下个数据块，信息校验时通过系统的所有参与节点共同认定记录是否为真。

通俗来讲，我们可以把基于区块链技术的数据库想象成一个账本：比如支付宝就是典型的账本，任何数据的改变就是记账。这个账本记录了A有多少钱，B有多少钱，A支付给B多少钱等等。区块链系统中的每一个人都有机会参与记账，系统会在一段时间内，可能选择十秒钟，也可能十分钟，选出这段时间内记账最快最好的人，由这个人来记账，他会把这段时间数据库的变化和账本的变化记录在一个区块中。

我们可以把这个区块想象成一页纸，系统在确认记录正确后，然后把这张纸发给整个系统里面其他所有人。这样周而复始，在下一个时间段系统会寻找下一个记账又快又好的人，而系统中的其他所有人都会获得整个账本的副本。这也就意味着系统中的每一个人都有一模一样的账本，这种技术，我们就称之为区块链技术（Blockchain），也称为分布式账本技术。

区块链诞生的重要意义在于解决了信息共享的信用问题。传统的共享有两大弊端：一是能够共享出来的信息量有限（因为对自己重要的都会掖着藏着），二是共享范围很小（一般都是熟人之间）。传统的共享适合小范围的熟人之间，但这种共享不能满足大量业务开展需求。于是需要借助权威的第三方（比如交易中心），利用权威性，让各方都放心在交易中心开户、支付清算、登记结算等等数据都在中心，却也带来了交易效率的下降和操作风险的上升。

举个例子，A、B、C都有自己的数据系统，传统的共享就是B、C要想查看A的数据，必须要用A的系统来看，如果A自己更改数据，B、C是看不到的，这完全基于B、C对A的信任（一般是熟人之间）。如果用区块链技术，那么A、B、C就会共用同一系统，A、B、C相当于区块链的三个节点，每个节点的数据都会在其他节点显示；并且每个节点数据的修改都会在其他的节点更新。这样即使某一方在本地篡改自己节点的数据，也会因为和其他节点无法校验而不能得逞，因此区块链就是一种创造信任的技术，并且这种技术不依赖于单一的第三方中心。

通过区块链技术，第三方信用中介的一部分职能可以被取代，这是其重大突破。

图1：区块链在各领域中的应用

（二）区块链的由来

1、区块链是比特币的底层技术

区块链是比特币的底层技术，而比特币的诞生可以追溯到2008年12月，彼时一个化名为中本聪的个人（或团队）发表了一篇名为《比 特币:一种点对点的电子现金系统》的论文。到2009年1月3日，程序生成了第一个比特币链上的区块。2010年5月，首笔比特币交易完成。

比特币出现已有8年时间，尽管没有中心化的服务器及监管机关，但365天运行无宕机，没有出现一笔错账和坏账。比特币在交易结算上的价值也逐渐被市场所认可，币值也随着时间的推进逐渐升值。随后有很多人开始注意到，比特币这种去中心化、高可靠性的底层技术除了在比特币中使用之外，也可以在许多领域应用。于是把该技术从比特币中抽象提取出来，称之为区块链技术。所以比特币也可以看成是区块链的第一个应用，而区块链更类似于TCP/IP这样的底层技术，未来会扩展到越来越多的行业中。

2、智能合约是区块链在现实中的应用

1994年，由密码学家Nick Szabo首次提出的智能合约，是一种用计算机语言取代法律语言记录条款的合约，可以由一个不由任何单一方控制的计算系统自动执行。

智能合约技术可以运用于货币发行。央行如果能够基于区块链技术发行法币，也可以通过智能合约技术将代码嵌入法币发行中，这部分法币可以被称为“可编程货币”。

比如，央行指定某一部分资金发放到农业相关的账户，那么则可以把这部分资金的用途和流通目标写入相应程序，指定这些资金只能进入农业相关的账户中，那么这部分资金在任何情况下都不可能被挪用 4 到其他的账户中。如果大部分货币都成为“可编程货币”，那么可以想象，它们组成的金融环境就变成了“可编程金融”。

（三）公开区块链与私有区块链的区别

区块链技术可以按照开放程度分为公有链和私有链。所谓公有链，是任何节点都向任何人开放，每个人可以参与计算，并且下载获得完整区块链数据（全部账本）。但是有些区块链的应用场景，并不希望所有人参与，只有被许可的节点才可以参与并且查看所有数据。这种区块链结构我们称为私有链。

以下四点要素，全部具备被称为公开区块链技术，如果只具有前三点，则将其称为私有区块链技术。

1、点对点的对等网络（权力对等、物理点对点连接）

2、可验证的数据结构（可验证的PKC体系，不可篡改数据库）

3、分布式的共识机制（解决拜占庭将军问题，解决双重支付）

4、纳什均衡的博弈设计（合作是演化稳定的策略）

（四）区块链的技术优势和潜在风险

在金融资产交易环节中，区块链的技术优势是显而易见的：

1、安全性更高，杜绝萝卜章：

区块链技术提升了整体数据的透明度。每个节点有相同的副本，因此数据均为公开透明。

实现数据的精确追踪。基于区块链的链式结构，每一个数据都可以回溯。

可以长期保存。极高冗余（指通过多重备份来增加系统的可靠性）使得系统具有极强的健壮性。单一节点的数据丢 失可以通过相邻节点实现数据恢复，安全性更高。

不可篡改。因为系统会自动比较，认为相同数量最多的账本是真账本，少部分和别人数量不一样的账本是虚假账本。在这种情况下，任何人篡改自己的账本都没有意义，除非能够篡改整个系统里面大部分节点。

2、提升效率，降低成本：

技术代替中介可以极大降低管理成本。区块链技术免去了多机构间校验各类资产真实性的步骤。很多反复的票据验真、数据核对、误差排查、甚至定期审计工作将不再需要，所有机构使用同一本账簿，可以极大提高效率。

链条上的环节自动执行，省时省力。

然而这样差异化的技术变革所伴生是新的技术风险，这些潜在的风险都制约了区块链技术在资产交易中的进一步应用：

1、性能问题：速度和安全难以两全其美

在分布式、一致性保证的前提下，区块链交易的性能存在瓶颈，暂时无法满足大规模实时交易的需要。随着链中节点数的增加，区块链同步的效率的确会下降。改善的方向有两种，一方面硬件成本在不断下降，现在高配置服务器的租用越来越廉价；另一方面可以通过算法（比如交易只要其中部分节点确认即可）优化确认速度。然而整体来 6 看目前区块链实践基本都是围绕一些交易频率较低的场外交易进行，尚不能胜任场内交易的需求。

2、安全问题：技术风险成为最大挑战

安全是区块链技术的主要特色，在用户的私钥保密的前提下这一优势是成立的。然而由于区块链中用户得私钥完全由自己保存，并不存储于任何中心化的交易所，因此用户私钥丢失后的补发和身份验证就成为重要问题，也潜藏了一定的风险。曾经世界上最大的交易所Mt.Gox因为黑客攻击导致巨额资产损失以至倒闭，2016年8月知名交易所Bitfinex也因为多重签名缺陷损失约12万个比特币，并要求由所有用户共担损失。从某种程度上说，区块链技术在杜绝了一部分操作风险和信用风险的同时，也带来了新的技术风险。

二、区块链在全球金融领域中的运用

目前来看，区块链技术主要可以在证券交易、清结算和支付这三个金融领域进行运用。

（一）证券交易——去中心化交易所

1、去中心化交易产生天然流动市场

在中国，传统证券发行首先要经过国内证监会审核，然后国外交易所审核，审核后在一级市场发行，二级市场交易，这是大家认为这是天经地义的流程。

图2：传统交易流程与去中心化交易流程对比

来源：区块链铅笔

而区块链的诞生很有可能导致全球的资产模式从先审核后发行变成先发行后审核。类似于BitShares这样的区块链应用，就是典型的去中心化交易市场。简单来说，BitShares是一个类似于上证所或者纳斯达克的交易所系统。和传统交易所最大的不同是，BitShares不依靠任何中心化机构和服务器来自动运行，里面所有交易资产/产品可以由任何人创建并交易。在不需要中心化的服务器，没有任何中心化的管理机构的情况下，任何人只要缴纳一定的手续费，设定自己需要发布资产的名称、描述、代码、数量、交易手续费,就可以在上面发布要交易的资产。

当然，去中心化交易也带来监管困难的问题。由于运行的计算机分布在全世界各地，参与交易的人也在全世界各地，任何人可以发行任何资产，难以界定其司法管辖权，随着规模不断扩大，管理变得越来越难。

2、可编程证券的六大特点（1）分享数据

安全并及时地将账本现状及其更新情况，分享并发布到一个封闭或公开的参与小组。（2）节约成本

财务交易过程中，通过自动化流程，缩减复杂的后台及中间部门产生的过高成本。（3）杜绝篡改

全面参与数字化金融工具的整个周期，并进行密码验证。（4）降低风险

支持电子化的发行、分配、交易及公司行为，不需要依靠单一合作方或技术供应方。（5）增强透明度

授权参与商能够实时关注所有工具过去及现在的状态，并即时进行反馈，快速制定方案及运作保险。（6）发展与采纳

发展及整改：智能证券技术和底层网络是分离的，能够虚拟运行任何区块链或分布式账本系统。

3、全球大多数交易所开始测试区块链技术

世界交易所联合会在对全球24家公司、交易所、中央证券保管处和中央对手方的调查中发现，大多数服务供应商会积极探索区块链技 9 术应用程序。有些公司关注提高流程效率和节省成本的应用程序，还有一些关注的是新的服务线和营收机会。

2015年12月16日，美国证券交易委员会（SEC）批准了电商上市公司Overstock提交的S-3申请，允许将该公司的新上市股票在其开发的去中心化交易市场上发行和交易，当时引起很大轰动。SEC主席Mary Jo White也在今年4月首次谈论区块链技术，这一信号表明SEC已经开始关注区块链。

今年以来，全球主要的证券市场都已经开始做自己的区块链方案，包括纽交所投资了很多区块链公司，日本证券交易所、韩国证券交易所、加拿大证券交易所都在做区块链相应方案，区块链技术对全球证券发行方式将会带来非常大的变化。

（二）清结算——R3联盟旨在实现实时清结算

区块链在清结算方面应用也较多，典型的是R3区块链联盟。R3成立于去年9月，在很短时间内集结了全球50多家金融巨头，包括高盛集团、汇丰银行、德意志银行、野村证券等。中国平安集团成为加入R3联盟的第一个中国企业。

由于目前全球所有银行之间还不能实现实时清结算，因此R3联盟希望使用区块链技术打造全球去中心化的清结算方案。一旦实现这一设想，全球资金流通速度效率将快速提高，金融体量可能还将扩大10倍到100倍。

除了银行与银行之间，银行内部也可以使用区块链技术。由于区块链上的数据公开透明且无法篡改，因此接近于银行内部进行实时审 计，可以极大降低运营和审计成本，根据桑坦德银行报告中的数据，一旦全球银行内部全面使用区块链技术，每年大约可以节省超过200亿美元的成本。

对于银行间及内部清结算来说，并不希望每个人都可以进入系统，因此使用被许可的私有链或联盟链系统更合适。这其中最大的难点是隐私问题，很多银行希望第三方能验证A银行和B银行之间的交易，但并不希望验证方看到这笔交易发生了什么，有多少用户以及用户有多少钱。目前这一问题可以通过零知识证明或同态加密的方式解决，目前来看相对来说零知识证明技术发展更快一些。

（三）支付——低成本高速实现货币转换

比特币流通形式方便快捷，且交易成本低，因此很多人使用它进行支付。在中国，由于比特币没有5万美元外汇管制的限制，很多人使用比特币进行人民币与外币的兑换。美国的汇款公司——Abra野心更大，其认为可以通过完全去中心化的方式终结银行支行业务。

美国支付公司——Circle（世可）受关注程度也很高，这家公司基于比特币做全球高速汇款。IDG中国牵头百度、中金甲子、光大控股、万向控股和宜信组成中国财团，和来自美国的布雷耶资本和General Catalyst资本一起对世可进行了D轮6000万美元的投资。2015年9月23日，世可已从纽约州监管机构那里拿到第一张数字货币许可证BitLicense，这意味着该公司将可在纽约州持证提供数字货币服务。除此之外，世可公司还获得英国金融监管机构的电子货币（e-Money）执业许可，并利用对美元和英镑的本地支持在美欧推出相关兑换和支付服务。

2016年6月，世可公司与天津银行合作，在中国成立名为“世可中国”的分部。

三、区块链在国内金融机构已生根发芽

目前国内金融机构对于区块链的应用处于POC（针对客户具体应用的验证性测试）测试阶段。包括邮储银行、工商银行、中国平安、蚂蚁金服、中国人保等机构均开始POC测试。

1、邮储银行的区块链托管系统

2017年1月中国邮政储蓄银行携手IBM，宣布推出基于区块链的资产托管系统。该系统于2016年10月上线，为中国银行业首次将区块链技术应成功用于核心业务系统。据报道，该系统在试用阶段成功完成几十笔交易，同时免去了重复的信用校验过程，将原有业务环节缩短了约60-80%，令信用交易更为高效。

2、中国银联、世纪互联和IBM开展区块链项目合作

2016年9月，IBM宣布和中国信用卡公司中国银联完成了一个试点项目，通过使用区块链技术可以促进银行间的积分共享。10月20日，中国领先的中立IDC服务提供商世纪互联也与IBM共同宣布，为进一步推进中国云计算创新发展，基于IBM云平台Bluemix，双方将共同支持区块链、物联网及先进的云数据服务。

3、中证登与俄罗斯中央证券存管机构合作研究区块链

2016年10月，俄罗斯中央证券存管机构（CSDs）与中国证券登记结算有限公司（CSDC）合作并签署谅解备忘录，开启交易后区块链应用合作。俄罗斯国家结算托管局(NSD)宣布与中国证券登记结算有限公司（CSDC）就很多问题“交换了经验和信息”。两家机构还会进行互联网金融技术试验，其中包括区块链技术测试。

4、众安保险准备搭建以太坊为基础的保险交易平台

2016年10月，众安在线财产保险公司宣布创建一家新的技术型附属公司，将开发人工智能、云计算以及区块链领域的产品和服务。该公司被媒体称为中国首家纯网络保险公司。众安保险表示其正在开发一个以以太坊为基础的保险交易平台。

四、区块链发展面临的问题和挑战

目前区块链技术还处于发展非常早期的阶段，不仅尚未形成统一的技术标准，各个行业、各个机构的技术方案也在快速发展中，因此面临很多问题：

第一个问题是缺乏技术统一标准，如前文所述，区块链的底层技术并不成熟和统一，大部分平台还存在性能和安全方面的很多问题，也并不知道哪一个平台会在最终的竞争中胜出，这也是目前没有过多应用落地的一个原因。

第二个问题是缺少可靠的实践数据，毕竟目前最大的区块链应用——比特币的市值也只有100多亿美元，而区块链技术如果需要承载每天上万亿美元的大规模交易，还需要更多进行技术上的测试。

第三，传统金融机构做区块链应用，基础建设的投资成本过高，而且在新平台上迁移原有业务的风险也过大，机构并不愿意推翻重来。第四个问题是缺乏既懂金融又懂区块链的跨界人才。

总的来看，区块链是一项底层技术，而不是一种业务模式，区块链可以降低成本。可以提高安全性，但不会直接创造利润。未来，区块链的发展应用大概率会从尚未形成中心化交易所的零散场景中诞生，比如保险保单（场景保险，体量较小）、数字资产（卡券、积分、游戏装备等）、场外金融资产交易（私募股权、P2P债权）。从交易频率低的，交易量小的入手，慢慢深入，向金融领域延伸。前期由于底层技术的差异、应用体验的差异以及行业壁垒的存在，肯定是会有很多“链”同时存在，会有很多服务商来竞争，但最终只会剩下几条久经检验的“链”，分布于几个行业中，形成相对稳定的行业生态。

第五篇：区块链技术的十大应用

区块链技术的十大应用

区块链(Blockchain)是比特币的底层技术，像一个数据库账本，记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。但其实区块链的应用不单单是在金融邻域，还有其他的你不知道的领域。

（一）公证防伪

这个大家应该都是十分熟悉的，而区块链可以为公证书防伪、防伪码、防伪系统、防伪证书，等其他可以提供一个更安全，可靠的的技术，对于投资者来说，这项技术的应用可以使

（二）智能合约

智能合约的理念可以追溯到1994年，几乎与互联网（world wide web）同时出现。因为比特币打下基础而受到广泛赞誉的密码学家尼克萨博（Nick Szabo）首次提出了“智能合约”这一术语。区块链技术智能合约只是以这种方式与真实世界的资产进行交互。当一个预先编好的条件被触发时，智能合约执行相应的合同条款。

（三）物联网

区块链技术可以将物联网的射频、嵌入式、传感器、无线传输、信息处理等物联网技术，掌握物联网系统的传感层、传输层和应用层关键设计等专门知识和技能，具有从事WSN、RFID系统、局域网、安防监控系统等工程设计、施工、安装、调试、维护等投资者是很好的选择。

（四）身份验证

数据库成为黑客的主要目标，因为它们上面存有中心化信息。如果加密被破解，黑客也许能够窃取所有正在被存储的信息。区块链技术通过将所有这些数据去中心化，能够为这个问题提供一种独特的解决方案。因此，数据将不会存在于一个单一的服务器上，取而代之的是一个在世界各地的成千上万的计算机维护的分布式公共账本。由此，各种数据攻击将几乎不可能实现，因为没有一个实体在掌控这些信息。

（五）预测市场

预测市场其实并非是真实的预测市场，只是大概的预测一下市场的动向，但是仅仅是这样的预测，就足以为投资者带来巨大的利益。

（六）资产交易

像数字资产点对点交易系统开发，数字资产场外交易系统开发，币币交易系统开发等，这些数字资产的交易，都会用到区块链，而且相对于现在的比特币局势，这些交易系统，更安全可靠还不会触犯政策。

（七）电子商务 马云说过，二十一世纪，要么电子商务，要么无商可务。确实现在就是一个电子商务的时代，电子商务可以说是跟我们的生活息息相关，区块链技术应用于电子商务可以1.识别用户2.一个更好的市场分布3.分布式安全稳定的市场。

（八）社交通讯

加密聊天应用，让你的聊天信息可以得到更好的保障。加密电话 记录，让你的隐私更安全。区块链的加密技术，应该十分广泛，有兴趣的朋友可以进行多多的了解

（九）文件存储

资产信息，数字钱包的应用

（十）其它

区块链技术还可以应用于多方面，未来的区块链技术应用一定更加广阔。