區(qū)塊鏈技術(shù)主要涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息加密技術(shù)，再配合以適當(dāng)?shù)囊?guī)則和機(jī)制，就構(gòu)成了一個(gè)可信系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施。這里的基礎(chǔ)設(shè)施可理解為上網(wǎng)環(huán)境，那么可信的含義究竟是什么呢？

以微信應(yīng)用為例。人們使用微信過程中，一般不會(huì)輕易允許線下不認(rèn)識的人成為你的微信好友，因?yàn)樗纳矸轃o法確認(rèn)。人們可以通過微信轉(zhuǎn)賬借錢給微信好友，但并不能保證他會(huì)在約定的期限按指定的方式歸還。作為一款主打社交的應(yīng)用，微信也未必要做成可信系統(tǒng)。但如果換成是提供借貸交易服務(wù)，構(gòu)建一個(gè)可信系統(tǒng)并能兼顧效率和成本等方面，就變得非常重要了。而區(qū)塊鏈技術(shù)則為此提供了獨(dú)特的解決途徑，具體來說就是加密技術(shù)、分布式網(wǎng)絡(luò)和共識機(jī)制。

數(shù)據(jù)加密的方法可分為對稱加密和非對稱加密，非對稱加密的安全性較高，但處理速度較慢。區(qū)塊鏈所采用的橢圓曲線加密算法是非對稱加密算法中速度最快的方法。因此，區(qū)塊鏈的加密技術(shù)非常強(qiáng)大，它能保證用戶身份的唯一性。此外，區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)也受到加密保護(hù)無法被篡改。

但僅有加密手段還不夠，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)本質(zhì)上是個(gè)不可信網(wǎng)絡(luò)。由不可信到可信的途徑有兩條，一是強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)中心化，對系統(tǒng)進(jìn)行全方位嚴(yán)格管控；二是通過采用分布式結(jié)構(gòu)去中心化，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)自治。區(qū)塊鏈選擇了后者?，F(xiàn)有大多數(shù)的系統(tǒng)都是中心化的。仍以微信為例，收發(fā)消息時(shí)雙方都感覺是在直接對話，但實(shí)際上是通過一個(gè)或多個(gè)微信系統(tǒng)服務(wù)器，對雙方的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。一旦微信系統(tǒng)出了問題，即使你的手機(jī)正常聯(lián)網(wǎng)，也無法使用微信聊天。同樣的，電子郵件系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)和辦公系統(tǒng)都是類似的模式。

如前所述，中心化系統(tǒng)的中心節(jié)點(diǎn)一旦出現(xiàn)故障，即使所有的節(jié)點(diǎn)都是正常的，整個(gè)系統(tǒng)或部分系統(tǒng)也無法正常工作。為了提高中心節(jié)點(diǎn)的可靠性，需要建設(shè)中心節(jié)點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)備份系統(tǒng)，稱作災(zāi)備中心。隨著系統(tǒng)和業(yè)務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)大，必須不斷地增加中心節(jié)點(diǎn)和災(zāi)備節(jié)點(diǎn)的軟硬件投入，運(yùn)營成本也隨之增加。此外，由于利益驅(qū)使，中心節(jié)點(diǎn)可能故意違背原則進(jìn)行惡意操作，如大數(shù)據(jù)“殺熟”問題。

去中心化系統(tǒng)避免了上述三個(gè)問題，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的行為都是獨(dú)立于其他節(jié)點(diǎn)的，節(jié)點(diǎn)的行為是由程序事先規(guī)定的，且加密技術(shù)保障了每個(gè)節(jié)點(diǎn)無法違規(guī)，這就是系統(tǒng)自治的含義。

區(qū)塊鏈技術(shù)一般用于構(gòu)建交易系統(tǒng)，而且要保證交易的信息真實(shí)可信，可追蹤且不可篡改。每一次交易的信息被確認(rèn)后存儲(chǔ)在一個(gè)區(qū)塊中，區(qū)塊信息通過散列技術(shù)加密，以保證信息不被篡改。這些區(qū)塊按時(shí)間順序構(gòu)成鏈條。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保有完整的區(qū)塊鏈信息，個(gè)別節(jié)點(diǎn)的信息損壞，不會(huì)對區(qū)塊鏈信息產(chǎn)生影響。這種信息記錄方式被稱作分布式賬本。

在這樣一個(gè)去中心化的分布式賬本中，添加一條新的紀(jì)錄，并同步到所有節(jié)點(diǎn)的操作必須按一定的規(guī)則進(jìn)行，否則任何真實(shí)可信都無從談起。這個(gè)規(guī)則就是區(qū)塊鏈的共識機(jī)制。

理論上，一個(gè)公平合理的共識機(jī)制，應(yīng)該允許所有節(jié)點(diǎn)都能增加區(qū)塊。當(dāng)增加的區(qū)塊內(nèi)容不同時(shí)，需要根據(jù)某種規(guī)則去協(xié)商，直到某一個(gè)區(qū)塊內(nèi)容被接受，然后所有節(jié)點(diǎn)復(fù)制此區(qū)塊。與此等價(jià)的做法是，不是所有節(jié)點(diǎn)都可以增加區(qū)塊，而是根據(jù)某種規(guī)則選舉出一個(gè)有資格增加新區(qū)塊的節(jié)點(diǎn)，復(fù)制該節(jié)點(diǎn)所增加的區(qū)塊信息。區(qū)塊鏈采用了后者，并且由于選舉規(guī)則是公開透明的，選舉儀式就變成了競爭過程。

實(shí)際上，目前已知的共識機(jī)制都不完美，在應(yīng)用場景上受到一定的限制，各自在特定領(lǐng)域里解決特定的問題。區(qū)塊鏈共識算法機(jī)制仍處在不斷發(fā)展進(jìn)化當(dāng)中。

區(qū)塊鏈有什么用

區(qū)塊鏈技術(shù)源于比特幣，比特幣也是區(qū)塊鏈技術(shù)迄今成功實(shí)施的項(xiàng)目之一。此外，區(qū)塊鏈技術(shù)在金融、供應(yīng)鏈、物聯(lián)網(wǎng)、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、房地產(chǎn)、奢侈品以及食品藥品追溯等領(lǐng)域也有成功實(shí)踐案例。但總體看，區(qū)塊鏈的應(yīng)用仍處于探索和試驗(yàn)階段，有些應(yīng)用甚至只是想象，離普及和成熟還有很長的路要走。

社會(huì)領(lǐng)域的應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代帶來的最大問題之一是身份安全。區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)證明了其具備改變在線身份管理方式的潛力。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)成員計(jì)算機(jī)中獨(dú)立進(jìn)行的驗(yàn)證流程，為此提供了高度的安全性。區(qū)塊鏈可被用來幫助維護(hù)會(huì)員信息并確保系統(tǒng)進(jìn)程的正常運(yùn)作，可用于安全高效地跨平臺和跨系統(tǒng)傳輸用戶數(shù)據(jù)，亦可用于維護(hù)和保護(hù)房地產(chǎn)所有權(quán)和公證事項(xiàng)等記錄。

金融領(lǐng)域的應(yīng)用。區(qū)塊鏈技術(shù)正在受到金融界的重視，因?yàn)槠渚哂蟹来鄹摹⒎植际?、不可變的性質(zhì)，是降低成本和簡化從支付、資產(chǎn)交易、證券發(fā)行到清算和結(jié)算等一切操作的理想選擇。2018年9月，中國人民銀行深圳數(shù)字貨幣研究所搭建了貿(mào)易金融區(qū)塊鏈平臺。目前，國內(nèi)數(shù)字人民幣研發(fā)工作正在穩(wěn)妥推進(jìn)中，先行在深圳、蘇州、雄安新區(qū)、成都等地進(jìn)行內(nèi)部封閉試點(diǎn)測試，以不斷優(yōu)化和完善功能。

保險(xiǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)在國內(nèi)保險(xiǎn)行業(yè)的應(yīng)用多處于技術(shù)驗(yàn)證階段，主要有以下幾類：第一類是在數(shù)據(jù)分散于多點(diǎn)的情況下，使用區(qū)塊鏈技術(shù)按照既定規(guī)則完成航延險(xiǎn)、失業(yè)保險(xiǎn)等契約；第二類是在再保險(xiǎn)和共同保險(xiǎn)業(yè)務(wù)的交易撮合及結(jié)算時(shí)，使用區(qū)塊鏈技術(shù)增強(qiáng)交易及結(jié)算的效率和透明度；第三類是利用區(qū)塊鏈可溯源的特性追蹤產(chǎn)品的生產(chǎn)生長過程，如追蹤農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)殖過程或是貴重物品的生產(chǎn)和流轉(zhuǎn)過程。

內(nèi)容分發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用。當(dāng)前在不少行業(yè)，利潤掌握在內(nèi)容托管公司而不是內(nèi)容創(chuàng)作者手中，比如影視和音樂界，演員和音樂家的才華得到了豐厚的報(bào)酬，但收獲最多的是發(fā)行人。區(qū)塊鏈可以顯著地改變這種不平衡的現(xiàn)狀，觀眾借助區(qū)塊鏈技術(shù)將費(fèi)用點(diǎn)對點(diǎn)直接給到他們喜歡的內(nèi)容提供商手中。

醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用?，F(xiàn)在，患者診療數(shù)據(jù)分散在不同的醫(yī)院，甚至分散在一個(gè)醫(yī)院的不同部門，關(guān)鍵時(shí)刻難以獲取。區(qū)塊鏈技術(shù)可以徹底改變健康數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸方式。醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)、安全地更新多個(gè)設(shè)施和位置保存的患者醫(yī)療記錄。

區(qū)塊鏈技術(shù)的局限與風(fēng)險(xiǎn)

任何技術(shù)都無法做到萬無一失，區(qū)塊鏈技術(shù)也不例外。從網(wǎng)絡(luò)角度來看，如果出現(xiàn)長時(shí)間大面積的網(wǎng)絡(luò)故障，肯定會(huì)影響到區(qū)塊鏈系統(tǒng)的正常運(yùn)作。此外，幾乎所有加密技術(shù)的理論基礎(chǔ)都是某一個(gè)公認(rèn)的數(shù)學(xué)難題，而這些數(shù)學(xué)難題又基于一些假說，一旦這些假說被突破，加密技術(shù)的理論基礎(chǔ)將不復(fù)存在，加密技術(shù)以及建立在其上的系統(tǒng)會(huì)瞬間瓦解。

有些看上去適用區(qū)塊鏈的行業(yè)，實(shí)際上卻不一定能解決其關(guān)鍵問題。比如在知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)領(lǐng)域，其主要矛盾往往不是知識產(chǎn)權(quán)的歸屬問題，而是某個(gè)產(chǎn)品是否侵權(quán)的判定問題，區(qū)塊鏈技術(shù)很難與后者對接。再比如產(chǎn)品溯源問題，現(xiàn)有條件下，嵌入產(chǎn)品的是比較簡單的無（電）源智能芯片，其安全保密性很難保證。相比之下，在外包裝表面采用隨機(jī)溯源碼更加簡單易行。

區(qū)塊鏈更適合于針對陌生交易者構(gòu)建可信的交易平臺，如果交易者并不是陌生人，則存在結(jié)盟獲利的風(fēng)險(xiǎn)，由于系統(tǒng)自身執(zhí)行的是簡單多數(shù)的決策機(jī)制，可能會(huì)出現(xiàn)51%攻擊現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)失效。

技術(shù)從來不是萬能的，很多經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、法律方面的問題，不能期望通過技術(shù)得到徹底解決。同樣地，區(qū)塊鏈也不是普適良藥，它只能在某些方面一定程度上解決問題。

目前，我國在區(qū)塊鏈技術(shù)領(lǐng)域沒有自主安全可控底層平臺，這將直接導(dǎo)致出現(xiàn)我國區(qū)塊鏈核心技術(shù)受制于人的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、國外開源平臺搶占金融市場的金融風(fēng)險(xiǎn)以及國外開源平臺滲透我國實(shí)體和虛擬經(jīng)濟(jì)的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

因此，我們要堅(jiān)決貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記指示要求，把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關(guān)鍵核心技術(shù)，加快推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

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（作者簡介：張翼，北京郵電大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院副教授）