区块链现状与未来发展趋势

史小康 刘亚男

摘要：现阶段，区块链受到的关注很多，区块链是一种分布式账簿简称分类账，用于安全地交换数字货币、执行交易。它也是一种分布式数据库，包含批量的单个事务，是具有时间戳和信息链接的数据结构块。区块链分类账是所有比特币执行交易的集合。比特币是一种点对点（P2P）网络形式的数字货币，它允许每个用户连接到网络，并发送新的交易来验证和创建新的区块。本文阐述了区块链的概念、特点，创世区块以及比特币的工作原理，探讨了区块链在塑造银行业、金融机构以及物联网在未来的发展。

关键词：区块链；技术支撑；应用及发展

引言

2016年初以来，区块链技术创新创业活跃，成为各个行业追逐的热点。2016年10月工信部发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》明晰了区块链主要特点和应用领域。同时，区块链首次列入《“十三五”国家信息化规划》。

1区块链

第一，从技术视角看，区块链是一种技术方案或一种由多种技术组合集成的新技术。例如，穆启国指出，區块链是指通过去中心化和去信任的方式共同维护一个可靠数据库的技术方案。谌麟艳认为，区块链就是一种不依赖第三方、通过自身分布式节点进行网络数据的存储、验证、传递和交流的一种技术方案。董慧等指出，区块链是一种融合数学、密码学、计算机科学等学科知识而形成的新技术，相关的基础技术主要包括：时间戳服务、共识机制、非对称加密技术等。颜拥也认为，区块链是通过安全散列算法、非对称加密等密码学原理、共识机制等一系列技术巧妙配合所形成的技术集合。

第二，从经济学视角看，区块链是一个满足共享经济的价值互联网瑏瑢。于博认为，区块链技术的不断成熟，将带动互联网由信息互联网向价值互联网转变，而共享经济正是基于价值的经济新模式。邵奇峰等也认为，区块链在互不了解的交易双方间建立了可靠的信任，去中心化地实现了可信的价值传输，因此区块链被称为价值互联网。

2区块链分类

（1）联盟链。联盟链是仅由一组具有利益相关的特定区块链服务客户使用，仅有授权节点可接入，接入节点可按规则参与共识和读写数据的一类区块链部署模型。也就是说，联盟链的各个节点通常有与之对应的实体机构组织，通过授权后才能加入与退出网络。（2）公有链，公有链是任意区块链服务客户均可使用，任意节点均可接入，所有接入节点均可参与共识和读写数据的一类区块链部署模型。也就是说公有链的各个节点可以自由加入和退出网络，并参加链上数据的读写，运行时以扁平的拓扑结构互联互通，网络中不存在任何中心化的服务端节点。（3）专有链，专有链是仅由单个区块链服务客户使用，仅有授权的该客户节点可接入，接入节点可按规则参与共识和读写数据的一类区块链部署模型。也就是说专有链的各个节点的写入权限收归内部控制，而读取权限可视需求有选择性地对外开放。专有链仍然具备区块链多节点运行的通用结构，适用于特定机构的内部数据管理与审计。

3区块链参考架构

《区块链参考架构》是中国首个区块链标准，是由中国区块链技术和产业发展论坛理事会成员单位联合编写的团体标准。基于此标准提出的《信息技术区块链和分布式账本技术参考架构》作为区块链领域的首个国家标准已获批立项。这是团体标准先行，条件成熟时再转化为国家标准的一次有益实践。同时，《区块链参考架构》成功入选2017年首批工业和信息化部“百项团体标准应用示范项目”和“2017年中国标准化最受关注标准”。《区块链参考架构》给出了区块链相关的术语和定义，规定了区块链和分布式记账技术的参考架构，以及典型特征和部署模式，系统描述了区块链的生态系统，及生态系统涉及的角色、子角色及其活动构成的功能视图。目的是为使用区块链和分布式记账技术的组织选择和使用区块链服务或建设区块链系统提供支撑，指导区块链服务提供组织提供区块链服务，有利于统一对区块链的认识，对各行业选择和应用区块链服务、建设区块链系统等具有重要的指导意义。

4区块链技术支撑

区块链以P2P网络技术、时间戳技术、非对称加密、智能合约和数据库技术等五大技术作为技术支撑。第一，P2P网络技术，亦被称为对等网络、“点对点”或“端对端”网络，是区块链系统连接各对等节点的组网技术。不同于中心化网络模式，P2P网络中各节点的计算机地位平等，每个节点有相同的网络权力，不存在中心化的服务器。P2P网络技术是区块链技术达到去中心化、分布式记录与存储的核心技术支撑。第二，时间戳技术，即区块链数据库让全网的记录者在每一个区块中都盖上一个时间戳来记账，表明区块数据的写入时间，为区块链加入了时间维度，形成了一个不可篡改、不可伪造的数据库。时间戳技术是区块链技术的最大创新点之一。第三，非对称加密技术由对应的一对唯一性密钥（即公开密钥和私有密钥）组成的加密方法。公钥可公开发布，用于发送方加密要发送的信息，私钥用于接收方解密接收到的加密内容。区块链正是使用非对称加密的公私钥对来构建节点间信任的。第四，智能合约，可视作一段部署在区块链上可自动运行的程序，其涵盖的范围包括编程语言、编译器、虚拟机、事件、状态机、容错机制等。签署合约的各参与方就合约内容达成一致，以智能合约的形式部署在区块链上，即可不依赖任何中心机构自动化地代表各签署方执行合约。智能合约具有自治、去中心化等特点，一旦启动就会自动运行，不需要任何合约签署方的干预。智能合约是区块链可编程性的基础，也推动了区块链向区块链2.0和3.0发展。第五，数据库技术是区块链的基础性技术，支撑着区块链技术的产生、发展和应用。从某种意义上来说，区块链的本质就是一种可靠的分布式数据库

5区块链的发展

普华永道（PwC）的报告显示，区块链正在以前所未有的速度被探索和采用。在2016年的新兴技术报告中，Gartner提出了技术成熟度曲线，如图2所示，区块链处于技术萌芽期，现在已经达到了所膨胀预期的顶峰值，但是区块链成为主流应用仍然需要5到10年的发展时间。区块链将多个事务存储在一个集中的分布式账簿中，所有的参与方和活动都可以通过一个分散的网络进行管理。在市场上有数十种发行分类账的产品，目前比特币最受欢迎。纳斯达克宣布推出区块链数字账簿技术计划，该技术将有助于扩大和增强其股票管理能力。Bitfinex是总部位于香港的世界领先的比特币交易所，该交易所是最先进的加密货币交易所之一，提供融资融券交易、高级订货单类型以及低风险回报的保证金融资。

结束语

由于实业界对于区块链的研究和应用尚处在理论探讨和实践设想阶段，区块链的诸多问题和限制仍未得到有效解决，真正落到实处的应用还很缺乏。同样，虽然学术界已经开始对区块链展开了广泛讨论，但起步阶段的文献大多集中在一些简单的概念性问题。因此，未来关于区块链的研究会更多地集中在区块链存在问题的解决方案、区块链的应用研究即将区块链技术付诸实践的研究以及相关法律法规和监管问题。随着区块链技术的成熟以及人们对区块链认识的不断深入，区块链问题终会得到解决，当成熟的区块链技术广泛应用于各个领域时，“区块链+”时代随之而来。

参考文献：

[1]乔海曙，谢姗珊.区块链金融理论研究的最新进展[J].金融理论与实践，2017，（3）：75-79

[2]庄晔.区块链技术对金融业的主要潜在影响[N].环球市场信息导报，2016，5（25）.

[3]袁勇，王飞跃.区块链技术发展现状与展望[J].自动化学报，2016，42（4）：481-494.

[4]马昂，潘晓，吴雷，等.区块链技术基础及应用研究综述[J]. 信息安全研究，2017（11）：968-980.

项目编号：

1.2016国家创新发展行动计划“对接区域产业集群，共建电子商务生产性实训基地”（XM-02-S34）”

2.2016安徽省质量工程“大规模在线开放课程（MOOC）示范项目——网络编辑（2016MOOC043）”

3.2018安徽省高校人文社会科学研究一般项目“基于BP神经网络的C2C电子商务网站信任评价模型研究 （SK2018B005）”

4.2018年安徽省高校优秀青年人才支持计划一般项目“基于区块链技术的去中心化电子商务信用系统模型构建及优化策略研究——以安徽省为例”（gxyq2018251）