【正文】 銜接，成為能源互聯(lián)網(wǎng)落地的技術(shù)保障。創(chuàng)業(yè)公司中，赑特數(shù)字科技推出了運行在區(qū)塊鏈上的物聯(lián)網(wǎng)智能鎖系統(tǒng)，以此切入共享經(jīng)濟領(lǐng)域。區(qū)塊鏈技術(shù)可以很好的解決這個問題，區(qū)塊鏈去中介化、共識機制、不可篡改的特點能有效解決人與人之間信任基礎(chǔ)薄弱、個人信用體系不健全等阻礙共享經(jīng)濟發(fā)展的因素。如Airbnb對接了有閑置房屋或者床位的房東和租房者，Uber、滴滴對接了閑置的汽車和乘客，摩拜、ofo提供的共享單車，等等。等等。初創(chuàng)型區(qū)塊鏈公司仍然是區(qū)塊鏈供應(yīng)鏈項目落地的主體，國外如Skuchain主要開發(fā)區(qū)塊鏈供應(yīng)鏈的解決方案，解決貿(mào)易融資當中的痛點，實現(xiàn)無紙化；Everledger主要開發(fā)鉆石防偽的區(qū)塊鏈應(yīng)用；Chronicled利用區(qū)塊鏈技術(shù)來幫助驗證收藏類運動鞋； BlockVerify主打藥品的追蹤溯源等。在國內(nèi)IBM也與易見股份合作了“易見區(qū)塊鏈應(yīng)用”，用于醫(yī)藥供應(yīng)鏈及供應(yīng)鏈金融領(lǐng)域。作為一種分布式賬本技術(shù)，區(qū)塊鏈能夠確保透明度和安全性，也顯示出了解決當前供應(yīng)鏈所存在問題的潛力。場景一：供應(yīng)鏈管理現(xiàn)代企業(yè)的供應(yīng)鏈不斷延長，出現(xiàn)零碎化、復(fù)雜化、地理分散化等特點，給供應(yīng)鏈管理帶來了很大的挑戰(zhàn)。國內(nèi)，阿里健康與常州市合作了醫(yī)聯(lián)體+區(qū)塊鏈試點項目，眾享比特、邊界智能等區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)業(yè)公司也在布局相關(guān)項目。IBM在去年的報告中預(yù)測，全球56％的醫(yī)療機構(gòu)將在2020年前將投資區(qū)塊鏈技術(shù)。1)區(qū)塊鏈 + 醫(yī)療醫(yī)療領(lǐng)域，區(qū)塊鏈能利用自己的匿名性、去中心化等特征保護病人隱私。：區(qū)塊鏈 + 行業(yè)應(yīng)用隨著區(qū)塊鏈技術(shù)在金融領(lǐng)域應(yīng)用的不斷驗證，其技術(shù)優(yōu)勢在其他行業(yè)領(lǐng)域也逐漸體現(xiàn)出價值。中國平安、眾安保險、中國人壽等多家保險公司也在推進區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用落地。目前，英國的區(qū)塊鏈初創(chuàng)公司Edgelogic正與Aviva保險公司進行合作，共同探索對珍貴寶石提供基于區(qū)塊鏈技術(shù)的保險服務(wù)。6)保險業(yè)務(wù)隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展，未來關(guān)于個人的健康狀況、事故記錄等信息可能會上傳至區(qū)塊鏈中，使保險公司在客戶投保時可以更加及時、準確地獲得風險信息，從而降低核保成本、提升效率。區(qū)塊鏈去中介化、共識機制、不可篡改的特點，不需要第三方增信機構(gòu)鑒定供應(yīng)鏈上各種相關(guān)憑證的真實性，降低融資成本、減少融資的周期。5)供應(yīng)鏈金融這一領(lǐng)域的痛點在于融資周期長、費用高。此外，紐交所、澳洲交易所、韓國交易所也在積極推進區(qū)塊鏈技術(shù)的探索與實踐。在所有交易所中，納斯達克證券交易所表現(xiàn)最為激進。區(qū)塊鏈去中介化、共識機制、不可篡改的特點，增加數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)效率，減少成本，實時監(jiān)控資產(chǎn)的真實情況，保證交易鏈條各方機構(gòu)對底層資產(chǎn)的信任問題。4)資產(chǎn)證券化這一領(lǐng)域業(yè)務(wù)痛點在于底層資產(chǎn)真假無法保證；參與主體多、操作環(huán)節(jié)多交易透明度低出現(xiàn)信息不對稱等問題，造成風險難以把控。在征信領(lǐng)域，區(qū)塊鏈具有去中心化、去信任、時間戳、非對稱加密和智能合約等特征，在技術(shù)層面保證了可以在有效保護數(shù)據(jù)隱私的基礎(chǔ)上實現(xiàn)有限度、可管控的信用數(shù)據(jù)共享和驗證。在國內(nèi)，浙商銀行上線了第一個基于區(qū)塊鏈技術(shù)的移動數(shù)字匯票應(yīng)用，央行和恒生電子等也在測試區(qū)塊鏈數(shù)字票據(jù)平臺。目前，國際區(qū)塊鏈聯(lián)盟R3聯(lián)合以太坊、微軟共同研發(fā)了一套基于區(qū)塊鏈技術(shù)的商業(yè)票據(jù)交易系統(tǒng)，包括高盛、摩根大通、瑞士聯(lián)合銀行、巴克萊銀行等著名國際金融機構(gòu)加入了試用，并對票據(jù)交易、票據(jù)簽發(fā)、票據(jù)贖回等功能進行了公開測試。操作風險：由于系統(tǒng)中心化，一旦中心服務(wù)器出問題，整個市場癱瘓；市場風險：根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在2016年，涉及金額達到數(shù)億以上的風險事件就有七件，涉及多家銀行；道德風險：市場上存在“一票多賣”、虛假商業(yè)匯票等事件。國內(nèi)金融機構(gòu)中，招商銀行落地了國內(nèi)首個區(qū)塊鏈跨境支付應(yīng)用，民生銀行、中國銀聯(lián)等也在積極推進。區(qū)塊鏈去中介化、交易公開透明和不可篡改的特點，沒有第三方支付機構(gòu)加入，縮短了支付周期、降低費用、增加了交易透明度。以第三方支付公司為中心，完成支付流程中的記賬、結(jié)算和清算，到賬周期長，比如跨境支付到賬周期在三天以上，費用較高。在金融領(lǐng)域，除去數(shù)字貨幣應(yīng)用，區(qū)塊鏈也逐漸在跨境支付、供應(yīng)鏈金融、保險、數(shù)字票據(jù)、資產(chǎn)證券化、銀行征信等領(lǐng)域開始了應(yīng)用。金融行業(yè)是對安全性、穩(wěn)定性要求極高的行業(yè)，如果區(qū)塊鏈在金融領(lǐng)域應(yīng)用得以驗證，那么將會產(chǎn)生巨大的示范效應(yīng)，迅速在其他行業(yè)推廣。主觀來看，金融機構(gòu)在區(qū)塊鏈應(yīng)用的探索上意愿最強，需要新的技術(shù)來提高運營效率，降低成本來應(yīng)對整個全球經(jīng)濟當前現(xiàn)狀。amp。自比特幣誕生以后，已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)了數(shù)百種的數(shù)字貨幣，圍繞著數(shù)字貨幣生成、存儲、交易形成了較為龐大的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。：數(shù)字貨幣目前區(qū)塊鏈技術(shù)最廣泛、最成功的運用是以比特幣為代表的數(shù)字貨幣。其中：，也就是與轉(zhuǎn)賬、匯款和數(shù)字化支付相關(guān)的密碼學(xué)貨幣應(yīng)用，；，合約是經(jīng)濟和金融領(lǐng)域區(qū)塊鏈應(yīng)用的基礎(chǔ)，、債券、期貨、貸款、抵押、產(chǎn)權(quán)、智能財產(chǎn)和智能合約，以太坊；，特別是在政府、醫(yī)療、科學(xué)、文化和藝術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。區(qū)塊鏈可實時監(jiān)控智能合約的狀態(tài)，并通過核查外部數(shù)據(jù)源、確認滿足特定觸發(fā)條件后激活并執(zhí)行合約。通常情況下，智能合約經(jīng)各方簽署后，以程序代碼的形式附著在區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)上，經(jīng)P2P網(wǎng)絡(luò)傳播和節(jié)點驗證后記入?yún)^(qū)塊鏈的特定區(qū)塊中。amp。如果某筆交易的輸出值小于輸入值，那么差額就是交易費，該交易費將被增加到該區(qū)塊的激勵中。新創(chuàng)建區(qū)塊沒有系統(tǒng)的獎勵時，礦工的收益會由系統(tǒng)獎勵變?yōu)槭杖〗灰资掷m(xù)費。屆時比特幣全量約為2100萬個，這就是比特幣的總量，所以不會無限增加下去。剛開始每記錄一個新區(qū)塊，獎勵礦工50個比特幣，該獎勵大約每四年減半。激勵層：制定記賬節(jié)點的“薪酬體系” 7)核心技術(shù)之：發(fā)行機制和激勵機制 以比特幣為例。綜合來看，POW適合應(yīng)用于公鏈，如果搭建私鏈，因為不存在驗證節(jié)點的信任問題，可以采用POS比較合適；而聯(lián)盟鏈由于存在不可信局部節(jié)點，采用DPOS比較合適。優(yōu)點：實現(xiàn)秒級的快速共識機制，保證一致性。另外解決非拜占庭問題的分布式一致性算法（Pasox、Raft），詳細算法本文不做說明。分布式一致性算法分布式一致性算法是基于傳統(tǒng)的分布式一致性技術(shù)。缺點：選舉固定數(shù)量的見證人作記賬候選人有可能不適合于完全去中心化的場景。從某種角度來說，DPOS可以理解為多中心系統(tǒng)，兼具去中心化和中心化優(yōu)勢。持股人可以隨時通過投票更換這些見證人。DPoS（DelegatedProofOfStake，股份授權(quán)證明）DPoS很容易理解，類似于現(xiàn)代企業(yè)董事會制度。缺點：破壞者對網(wǎng)絡(luò)攻擊的成本低，網(wǎng)絡(luò)的安全性有待驗證。未來以太坊也會從目前的PoW機制轉(zhuǎn)換到PoS機制，從目前看到的資料看，以太坊的PoS機制將采用節(jié)點下賭注來賭下一個區(qū)塊，賭中者有額外以太幣獎，賭不中者會被扣以太幣的方式來達成下一區(qū)塊的共識。NXT和Blackcoin則采用一個公式來預(yù)測下一記賬的節(jié)點。如果單純依靠代幣余額來決定記賬者必然使得富有者勝出，導(dǎo)致記賬權(quán)的中心化，降低共識的公正性，因此不同的PoS機制在權(quán)益證明的基礎(chǔ)上，采用不同方式來增加記賬權(quán)的隨機性來避免中心化。更大的問題是PoW機制的共識達成的周期較長，每秒只能最多做7筆交易，不適合商業(yè)應(yīng)用。只要網(wǎng)絡(luò)破壞者的算力不超過網(wǎng)絡(luò)總算力的50%，網(wǎng)絡(luò)的交易狀態(tài)就能達成一致。礦工把滿足挖礦難度條件的區(qū)塊在網(wǎng)絡(luò)中廣播出去，全網(wǎng)其他節(jié)點在驗證該區(qū)塊滿足挖礦難度條件，同時區(qū)塊里的交易數(shù)據(jù)符合協(xié)議規(guī)范后，將各自把該區(qū)塊鏈接到自己版本的區(qū)塊鏈上，從而在全網(wǎng)形成對當前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的共識。PoW（Proofof Work，工作量證明）PoW機制，也就是像比特幣的挖礦機制，礦工通過把網(wǎng)絡(luò)尚未記錄的現(xiàn)有交易打包到一個區(qū)塊，然后不斷遍歷嘗試來尋找一個隨機數(shù)，使得新區(qū)塊加上隨機數(shù)的哈希值滿足一定的難度條件。共識層：調(diào)配記賬節(jié)點的任務(wù)負載 6)核心技術(shù)之：共識機制共識機制，就是所有記賬節(jié)點之間如何達成共識，去認定一個記錄的有效性，這既是認定的手段，也是防止篡改的手段。由于服務(wù)是分散在各個結(jié)點之間進行的，部分結(jié)點或網(wǎng)絡(luò)遭到破壞對其它部分的影響很小。a）去中心化：網(wǎng)絡(luò)中的資源和服務(wù)分散在所有結(jié)點上，信息的傳輸和服務(wù)的實現(xiàn)都直接在結(jié)點之間進行，可以無需中間環(huán)節(jié)和服務(wù)器的介入。國內(nèi)的迅雷軟件采用的就是P2P技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)層：實現(xiàn)記賬節(jié)點的去中心化 5)核心技術(shù)之：P2P網(wǎng)絡(luò)P2P網(wǎng)絡(luò)（對等網(wǎng)絡(luò)），又稱點對點技術(shù)，是沒有中心服務(wù)器、依靠用戶群交換信息的互聯(lián)網(wǎng)體系。因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰，所以這種算法叫做非對稱加密算法，而對稱加密在加密與解密的過程中使用的是同一把密鑰。4)核心技術(shù)之：非對稱加密算法非對稱加密算法是一種密鑰的保密方法，需要兩個密鑰：公鑰和私鑰。3)核心技術(shù)之：Merkle樹Merkle樹是一種哈希二叉樹，使用它可以快速校驗大規(guī)模數(shù)據(jù)的完整性。正向計算（由數(shù)據(jù)計算其對應(yīng)的Hash值）十分容易。其特點：相同的數(shù)據(jù)輸入將得到相同的結(jié)果。常使用的哈希算法包括MDSHASHA25SHA384及SHA512等。2)核心技術(shù)之：哈希函數(shù)哈希函數(shù)可將任意長度的資料經(jīng)由Hash算法轉(zhuǎn)換為一組固定長度的代碼，原理是基于一種密碼學(xué)上的單向哈希函數(shù)，這種函數(shù)很容易被驗證，但是卻很難破解。概括來看，一個區(qū)塊包含以下三部分：交易信息、前一個區(qū)塊形成的哈希散列、隨機數(shù)。每個區(qū)塊由區(qū)塊頭和區(qū)塊體組成，區(qū)塊體只負責記錄前一段時間內(nèi)的所有交易信息，主要包括交易數(shù)量和交易詳情；區(qū)塊頭則封裝了當前的版本號、前一區(qū)塊地址、時間戳（記錄該區(qū)塊產(chǎn)生的時間，精確到秒）、隨機數(shù)（記錄解密該區(qū)塊相關(guān)數(shù)學(xué)題的答案的值）、當前區(qū)塊的目標哈希值、Merkle數(shù)的根值等信息。數(shù)據(jù)層：設(shè)計賬本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1)核心技術(shù)之：區(qū)塊 + 鏈從技術(shù)上來講，區(qū)塊是一種記錄交易的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，反映了一筆交易的資金流向。Part Two：區(qū)塊鏈核心技術(shù)區(qū)塊鏈技術(shù)：指多個參與方之間基于現(xiàn)代密碼學(xué)、分布式一致性協(xié)議、點對點網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和智能合約編程語言等形成的數(shù)據(jù)交換、處理和存儲的技術(shù)組合。2)中間協(xié)議層中間協(xié)議層由共識層、激勵層、合約層組成，其中共識層主要包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的各類共識算法；激勵層將經(jīng)濟因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中來，主要包括經(jīng)濟激勵的發(fā)行機制和分配機制等；合約層主要包括各類腳本、算法和智能合約，是區(qū)塊鏈可編程特性的基礎(chǔ)。區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)鏈區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)鏈主要包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層、中間協(xié)議層及應(yīng)用服務(wù)層。側(cè)鏈進一步擴展了區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用范圍和創(chuàng)新空間，使區(qū)塊鏈支持包括股票、債券、金融衍生品等在內(nèi)的多種資產(chǎn)類型，以及小微支付、智能合約、安全處理機制、真實世界財產(chǎn)注冊等；側(cè)鏈還可以增強區(qū)塊鏈的隱私保護。所謂“多種資產(chǎn)在不同區(qū)塊鏈上轉(zhuǎn)移”其實并不會實際發(fā)生。私有鏈的價值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自動執(zhí)行的運算平臺，可以同時防范來自內(nèi)部和外部對數(shù)據(jù)的安全攻擊，這個在傳統(tǒng)的系統(tǒng)是很難做到的。3)私有鏈（Private Blockchain）私有鏈建立在某個企業(yè)內(nèi)部，系統(tǒng)的運作規(guī)則根據(jù)企業(yè)要求進行設(shè)定。由40多家銀行參與的區(qū)塊鏈聯(lián)盟R3和Linux基金會支持的超級賬本（Hyperleder）項目都屬于聯(lián)盟鏈架構(gòu)。例如在銀行間進行支付、結(jié)算、清算的系統(tǒng)就可以采用聯(lián)盟鏈的形式，將各家銀行的網(wǎng)關(guān)節(jié)點作為記賬節(jié)點，當網(wǎng)絡(luò)上有超過2/3的節(jié)點確認一個區(qū)塊，該區(qū)塊記錄的交易將得到全網(wǎng)確認。由于參與共識的節(jié)點比較少，聯(lián)盟鏈一般不采用工作量證明的挖礦機制，而是多采用權(quán)益證明（PoS）或PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerant）、RAFT等共識算法。聯(lián)盟鏈僅限于聯(lián)盟成員參與，區(qū)塊鏈上的讀寫權(quán)限、參與記賬權(quán)限按聯(lián)盟規(guī)則來制定。公有鏈一般適合于虛擬貨幣、面向大眾的電子商務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)金融等B2C、C2C或C2B等應(yīng)用場景，比特幣和以太坊等就是典型的公有鏈。公有鏈是真正意義上的完全去中心化的區(qū)塊鏈，它通過密碼學(xué)保證交易不可篡，同時也利用密碼學(xué)驗證以及經(jīng)濟上的激勵，在互為陌生的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中建立共識，從而形成去中心化的信用機制。區(qū)塊鏈分類以參與方分類，區(qū)塊鏈可以分為公有鏈、聯(lián)盟鏈和私有鏈；從鏈與鏈的關(guān)系來分，可以分為主鏈和側(cè)鏈。簡化起見，上圖展示了6處保留數(shù)據(jù)庫副本的節(jié)點；在3個交易序列中，前2個交易的數(shù)據(jù)和簽名得到了所有6個節(jié)點的驗證，但第三個交易的位置5沒有通過驗證，將被其它節(jié)點的“一致意見”更改。圖2的左側(cè)描述了當今金融系統(tǒng)的中心化特征，右側(cè)描述的是正在形成的去中心化金融系統(tǒng)；2)去信任（Trustless）：系統(tǒng)中所有節(jié)點之間通過數(shù)字簽名技術(shù)進行驗證，無需信任也可以進行交易，只要按照系統(tǒng)既定的規(guī)則進行，節(jié)點之間不能也無法欺騙其它節(jié)點； 3)集體維護（CollectivelyMaintain）：系統(tǒng)是由其中所有具有維護功能的節(jié)點共同維護的，系統(tǒng)中所有人共同參與維護工作；4)可靠數(shù)據(jù)庫（ReliableDatabase）：系統(tǒng)中每一個節(jié)點都擁有最新的完整數(shù)據(jù)庫拷貝，單個甚至多個節(jié)點對數(shù)據(jù)庫的修改無法影響其他節(jié)點的數(shù)據(jù)庫，除非能控制整個網(wǎng)絡(luò)中超過51%的節(jié)點同時修改，這幾乎不可能發(fā)生。盡管不同報告中對區(qū)塊鏈的介紹措辭都不相同，但以下4個技術(shù)特點是共識性的。amp。廣義來講，區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計算范式。區(qū)塊鏈和區(qū)塊鏈技術(shù)“區(qū)塊鏈就像一臺魔法計算機，任何人都能夠上傳程序并自我執(zhí)行，程序執(zhí)行前和執(zhí)行后的所有狀態(tài)都公開可見，密碼經(jīng)濟學(xué)為程序嚴格按照協(xié)議執(zhí)行提供了機制保障。9月4日央行等7部委下發(fā)的《防范代幣發(fā)行融資風險公告》將ICO定義為非法融資，不論機構(gòu)和個人都不建議參與此類項目。