區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用與前景展望

(1.滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河北 滄州 061000；2.河北水利電力學(xué)院 河北 滄州 061000)

一、區(qū)塊鏈技術(shù)的概念及特點(diǎn)

區(qū)塊鏈技術(shù)是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。由于區(qū)塊鏈技術(shù)具有分布式、可追溯、開放性、難以篡改等突出技術(shù)特點(diǎn)，在數(shù)字金融、民生領(lǐng)域和公共服務(wù)等多個(gè)方面都有著極為廣闊的前景。

區(qū)塊鏈技術(shù)是新型去中心化協(xié)議，必須基于分布式系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。它記錄著所有的歷史交易記錄，隨著維護(hù)節(jié)點(diǎn)，持續(xù)生成新區(qū)塊，數(shù)據(jù)記錄不斷增長(zhǎng)。所有區(qū)塊按時(shí)間先后順序組成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，整體架構(gòu)具有很強(qiáng)的可追溯性以及可驗(yàn)證性。利用特定的激勵(lì)機(jī)制，區(qū)塊鏈技術(shù)保證分布式系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)均會(huì)積極參與數(shù)據(jù)驗(yàn)證過程，系統(tǒng)通過分布式共識(shí)算法決定最新的有效區(qū)塊。同時(shí)，區(qū)塊鏈技術(shù)利用非對(duì)稱密碼學(xué)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并通過特殊的共識(shí)算法抵御外部攻擊,保證了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的不可篡改和不可偽造。在多方無須相互信任的環(huán)境下，區(qū)塊鏈利用密碼學(xué)技術(shù)，讓分布式系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作，共同維護(hù)一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)日志。

區(qū)塊鏈作為底層分布式賬本技術(shù),可替代如今的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)模塊，并作為底層架構(gòu)向公眾提供服務(wù)。區(qū)塊鏈最大的革新就是支持所有節(jié)點(diǎn)能夠一同驗(yàn)證和維護(hù)數(shù)據(jù)的有效性、正確性、完整性，從而減少了對(duì)中心化節(jié)點(diǎn)控制的需要。傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)是一個(gè)區(qū)域性的或者全球化的分布式網(wǎng)絡(luò)中心，所有主機(jī)之間相互信任，并相互協(xié)作對(duì)全網(wǎng)提供服務(wù)。但區(qū)塊鏈允許分布式系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)不再需要相互信任，并且容忍惡意節(jié)點(diǎn)的存在，因此區(qū)塊鏈開啟了一個(gè)允許任何網(wǎng)民參與的全球化的分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?！皡^(qū)塊鏈?zhǔn)且环N新型的底層的IT技術(shù)?！眳^(qū)塊鏈利用技術(shù)的信任以及集成算法，建立了一套完整的機(jī)制，從而改變了以往依靠中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信息驗(yàn)證的方式。

系統(tǒng)中任何一個(gè)信息，在網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)甚至是每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存一遍，這是區(qū)塊鏈技術(shù)最核心的優(yōu)勢(shì)?！叭魏喂?jié)點(diǎn)自行修改數(shù)據(jù)將不被認(rèn)可，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)因此形成了一張較為嚴(yán)密的大網(wǎng)?！睆募夹g(shù)發(fā)展的角度來看，區(qū)塊鏈技術(shù)更接近于對(duì)現(xiàn)有人與人、物與物、人與物“關(guān)系”的革新?；诨ヂ?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等核心技術(shù)，區(qū)塊鏈將重塑各種“關(guān)系”的信任機(jī)制，使信息的傳遞和治理過程突破效率的桎梏，乃至創(chuàng)造新的價(jià)值。

二、區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

區(qū)塊鏈技術(shù)的運(yùn)用和發(fā)展已經(jīng)在全球范圍內(nèi)引起了熱切的關(guān)注。區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展讓各國政府也意識(shí)到它背后隱藏的巨大價(jià)值，如歐盟試圖成為“全球區(qū)塊鏈”的引領(lǐng)者；澳大利亞、俄羅斯、格魯吉亞等國家或地區(qū)已經(jīng)開始推動(dòng)區(qū)塊鏈在政府治理與公共應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)踐和探索。主要發(fā)達(dá)國家和經(jīng)濟(jì)體也紛紛關(guān)注區(qū)塊鏈技術(shù)在工業(yè)制造業(yè)中的應(yīng)用。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的深入發(fā)展可以應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍也會(huì)變得越來越寬，而且隨著技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需要，現(xiàn)在很多的學(xué)校已經(jīng)開設(shè)了與區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)的課程，相信區(qū)塊鏈技術(shù)未來的發(fā)展會(huì)越來越成熟。

有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，在現(xiàn)有的技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平下，我國的區(qū)塊鏈技術(shù)正蓬勃發(fā)展起來。從標(biāo)準(zhǔn)化方面看，全國區(qū)塊鏈和分布式簿記技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)被編制完善，使標(biāo)準(zhǔn)體系得到進(jìn)一步建設(shè)和完善。從技術(shù)研發(fā)方面看，重點(diǎn)企業(yè)的大力投入，進(jìn)一步突破關(guān)鍵的核心技術(shù)，使區(qū)塊鏈技術(shù)的效率、性能還有安全性均得到提高。從產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面看，初步形成了以應(yīng)用、覆蓋等基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)為主，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用開發(fā)為輔，配合周邊的配套服務(wù)，從而形成產(chǎn)業(yè)鏈一條龍。

在民生領(lǐng)域，區(qū)塊鏈技術(shù)也有向更深更廣的空間進(jìn)行探索。比如，利用區(qū)塊鏈技術(shù)，在處理政務(wù)時(shí)實(shí)現(xiàn)個(gè)人身份相關(guān)信息數(shù)據(jù)的共享，可以避免重復(fù)填寫個(gè)人信息而浪費(fèi)時(shí)間，業(yè)務(wù)處理也會(huì)大大提高效率。在金融領(lǐng)域，中國人民銀行貿(mào)易金融區(qū)塊鏈平臺(tái)項(xiàng)目一期上線試運(yùn)行一年多以來，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)上鏈3萬余筆，業(yè)務(wù)發(fā)生5 000余筆，業(yè)務(wù)發(fā)生量約合750億元人民幣，國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也廣泛參與區(qū)塊鏈的技術(shù)應(yīng)用中。在食品安全領(lǐng)域，借助數(shù)據(jù)源的可追溯性以及不可篡改技術(shù)，從食品原材料的來源地出發(fā)，構(gòu)建一套區(qū)塊鏈技術(shù)體系及操作方案。在寧夏中寧，通過區(qū)塊鏈的連鎖技術(shù)，國內(nèi)保險(xiǎn)公司的財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)，通過整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的可追溯性，對(duì)枸杞實(shí)現(xiàn)了全方位的管理，實(shí)時(shí)了解了每棵枸杞的生長(zhǎng)周期狀態(tài)；為每棵枸杞建立細(xì)致的在線生產(chǎn)日志，記錄每一步驟中參與者的種植、灌溉、施肥、修剪、采摘等整個(gè)的生產(chǎn)加工程序。此外，發(fā)展區(qū)塊鏈技術(shù)，還能夠促進(jìn)產(chǎn)融結(jié)合，將金融領(lǐng)域中的活水引入實(shí)體經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)大中小企業(yè)融通發(fā)展。例如，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠把企業(yè)供應(yīng)鏈的各級(jí)供應(yīng)商聯(lián)系起來，解決存在的信息孤島難題，提升整個(gè)鏈條的融資效率，豐富金融業(yè)務(wù)場(chǎng)景，從而提高整個(gè)供應(yīng)鏈的資金運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

區(qū)塊鏈技術(shù)已從數(shù)字資產(chǎn)向票據(jù)管理、版權(quán)保護(hù)、產(chǎn)品溯源、存證取證、智能制造和數(shù)據(jù)共享等諸多領(lǐng)域延伸、拓展。

三、區(qū)塊鏈在我國面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

2017年后，我國區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，企業(yè)數(shù)量不斷增加，研究機(jī)構(gòu)接連落地，清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國政法大學(xué)等一批國內(nèi) “雙一流”高校開設(shè)區(qū)塊鏈技術(shù)課程。

2019年10月24日，中共中央政治局就區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行第十八次集體學(xué)習(xí)。指出要把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，并分析了當(dāng)期我國區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，明確提出“我國在區(qū)塊鏈領(lǐng)域擁有良好的基礎(chǔ)”。

作為我國核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口之一，區(qū)塊鏈承載著我國在新興領(lǐng)域占據(jù)創(chuàng)新制高點(diǎn)的期待。因此，為了產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，一定要加強(qiáng)監(jiān)管，不能脫實(shí)向虛，不搞一哄而上、重復(fù)建設(shè)，要扎實(shí)推進(jìn)迎接“ 全新未來”。

技術(shù)層面上，目前區(qū)塊鏈的大規(guī)模應(yīng)用還存在不少瓶頸。首先是交易速度瓶頸。目前速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大規(guī)模的用戶需求。其次是大規(guī)模數(shù)據(jù)增量問題。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫簡(jiǎn)單說有增加、刪除、更新數(shù)據(jù)3個(gè)基本操作，但是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫只能增加數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)會(huì)越積越多。對(duì)于數(shù)據(jù)冗余問題，也不能盲目追求數(shù)據(jù)一致性，否則將會(huì)消費(fèi)巨大的算力和能耗。在降低數(shù)據(jù)冗余度并保障不可篡改性的前提下，匹配好行業(yè)需求才是根本。

四、區(qū)塊鏈的發(fā)展前景展望

隨著區(qū)塊鏈開發(fā)的火熱，大量的區(qū)塊鏈軟件開發(fā)企業(yè)的新產(chǎn)品、新平臺(tái)、新服務(wù)正在不斷涌現(xiàn)，突出了平臺(tái)先行，合作共建的應(yīng)用模式，極大地帶動(dòng)了區(qū)塊鏈行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。據(jù)賽迪區(qū)塊鏈研究院統(tǒng)計(jì)，截至2019年上半年，我國已披露151個(gè)區(qū)塊鏈應(yīng)用案例，覆蓋了28個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域和場(chǎng)景，其中金融、電子政務(wù)、醫(yī)療、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、溯源及公益慈善6大領(lǐng)域落地案例較多，效果較為顯著。各地區(qū)根據(jù)自身城市發(fā)展特點(diǎn)大力推動(dòng)區(qū)塊鏈應(yīng)用落地，并形成了鮮明的應(yīng)用特點(diǎn)。

推進(jìn)區(qū)塊鏈健康穩(wěn)步發(fā)展，必須引導(dǎo)區(qū)塊鏈技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景深度融合。“作為一項(xiàng)前沿技術(shù)，區(qū)塊鏈只有真正在產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景落地時(shí)才能顯現(xiàn)它的內(nèi)在價(jià)值?！敝袊敌屡f動(dòng)能轉(zhuǎn)換之際，區(qū)塊鏈技術(shù)可以降低產(chǎn)業(yè)成本，提高產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效率，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)誠信環(huán)境。實(shí)現(xiàn)“區(qū)塊鏈+貿(mào)易”“區(qū)塊鏈+醫(yī)療”“區(qū)塊鏈+教育”“區(qū)塊鏈+食品安全”等實(shí)體產(chǎn)業(yè)的深度融合，將極大推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，提升社會(huì)運(yùn)行效率，提高公共服務(wù)品質(zhì)。