區塊鏈技術的應用探究及展望

王光浩

摘要：近年來，隨著比特幣逐漸被關注，其底層區塊鏈技術依靠去中心化，集體維護性，可靠數據庫三大優勢，受到行業學者和企業尤其是金融企業的追捧。但作為一項新興技術，區塊鏈在行業領域的應用還處于初級階段，體系建設，技術瓶頸，安全監管等仍面臨諸多挑戰。本文主要探討了區塊鏈技術的應用、所存在的種種問題以及未來發展展望，旨在對區塊鏈技術的相關研究提供幫助。

關鍵詞：區塊鏈；去中心化；應用；展望

近10年中，金融網絡領域最具顛覆性的技術莫過于區塊鏈。提到區塊鏈技術，不得不提到的人便是被稱為“區塊鏈之父”的中本聰。2008年，中本聰的論文《比特幣：一種點對點的電子現金系統》標志著“區塊鏈”技術的誕生，論文闡述了比特幣的五個特征，且正式提出了比特幣等數字貨幣的交易機制構想。比特幣使用密碼技術替代信任模式，建立一種新的電子支付系統，任意兩個參與者可以直接進行點對點的電子貨幣支付交易，且交易不可逆回。隨著比特幣的日益火熱，其底層的區塊鏈技術也逐漸受到關注。2018年5月，習近平主席在中國科學院第十九次院士大會上特別提到“以人工智能、量子信息、移動通信、物聯網、區塊鏈為代表的新一代信息技術加速突破應用”，為區塊鏈技術在國內的發展提供了歷史性機遇。

區塊鏈技術的一個突出特點是去中心化，而沒有中心的本質即人人都是中心。近年網絡支付規模迅速提升，而交易網絡又有了第三方的參與，也給網絡支付帶來了很多信息不對稱和不確定性，而去中心化的區塊鏈技術正是解決此類問題的有利保證?；诖?，本文對區塊鏈的研究，涉及數字貨幣、證券登記、數據存證、跨境支付、保險、醫療等方面。

一、區塊鏈的應用及影響

（一）區塊鏈在數字貨幣方面的應用

貨幣的定義是固定充當一般等價物的特殊商品，當下貨幣更多的只是用作一種信用憑證。數字貨幣則作為一種非實物貨幣，是指不存在于現實世界，不以物質為載體的一種形式，逐漸進入大眾視野。區塊鏈技術的應用，使分布式數字貨幣系統從理論上變為現實。

在數字貨幣發行方面，區塊鏈有三個特點：1.嚴格的發行規定，任何人都沒有權利更改這些規則，從而進行規則外的增發。想要解決通貨膨脹，關鍵是要減少政府對經濟的干預，控制貨幣的增長?？刂曝泿旁鲩L的辦法是實行唯一的規則，然而現實中很難保證長期使用一個固定不變的貨幣供應增長率，區塊鏈技術則避免了此類問題。2.去中心化。任何人打開運算設備均可參與到貨幣的發行過程中，沒有實際的中心參與到系統中。3.存在發行成本，成本主要包括購買礦機的成本以及運行礦機的成本。這種成本帶給了比特幣某種價值。

數字貨幣具有降低成本、便捷、安全等優點，相對的也存在著一些不可忽視的缺點，如：價格浮動較大、不利于監管、安全技術隱患等。

（二）區塊鏈在證券登記結算方面的應用

在登記結算業務方面，分布式賬本有了最適合的應用場景。在計算機科學中，想要在分布式系統中取得數據有兩種方法，一是共享存儲，二是消息傳遞。而區塊鏈技術又兼具兩種思路，通過點對點網絡的共享存儲和不停的消息傳遞，實時同步各自的賬本從而實現數據的統一。目前，證券交易平臺與結算平臺相互分離，即加重了券商的成本負擔，又增加了資金流動的風險。因為資金清算主要靠銀行體系，所以，銀行的效率與證券市場的資金交收效率有著直接的關系。傳統的市場交易需要先審核，再發行、交易。由于區塊鏈具有可追溯性，因此它在證券中能夠省略清算人員的步驟，不再需要托管人員去驗證股票持有的真實性。

區塊鏈的點對點交易，意味著交易和清算過程能夠同時進行，大大的提高了資金的流動性。且區塊鏈的交易高度透明、不可篡改，可大力削減黑箱操作，避免偽造、篡改交易記錄等現象。

（三）區塊鏈在數據存證方面的應用

基于區塊鏈的數據庫有一個核心的特點是不可篡改，成立于2012年的“存在性證明”項目是這個領域最早的實踐者。在其官網上，用戶可以把一個本地的文件拖入瀏覽器，這個文件本身不會被上傳，而是在本地瀏覽器內進行一次計算，計算出此文件的數據唯一的哈希值。這個哈希值會被“存在性證明”網站通過一次交易寫入區塊鏈上。最終這份文件的存在憑證就被公開保存在了區塊鏈上。

“存在性證明”可以應用在三個方面。1.知識產權保護。2.給文件加上時間戳。當文件通過存在性證明時，網站會為這份合同蓋上一個時間戳，通過區塊鏈向外界證明在某個時間點，這份合同就已經存在了。3.完整性校驗。當一個文件通過存在性證明后，未來就可以校驗這份文件是否被篡改。

（四）區塊鏈在跨境支付方面的應用

據世界銀行統計，中國可能成為世界的第三大支付地區，面對如此巨大的資金交易，國內轉賬已經能夠實現零成本。而跨境支付需要通過Swift聯盟，在收到匯款后，由轉賬機構進行反洗錢核查以及身份驗證，在收取相應費用后，處理匯款人的要求。而在此過程中，需要進行大量的人工操作，區塊鏈的加入，無疑可以大大加快跨境支付的效率，從而有效地解決程序繁雜，周期長，費用高等問題。

同樣的，在發起支付程序時，可以將匯款人的信息輸入區塊鏈，建立電子檔案。在匯款過程中就可以使用智能合約來進行操作，無需代理人的參與，在收款人收款時，按照智能合約，在約定的的程序結束后，匯款會自動存入收款人的賬戶，既提高了效率，又降低了成本。由于區塊鏈上的信息具有不可篡改性、可追溯性，因此監管機構可以隨時審查寫在區塊鏈上的交易報告，無需人工提交。

二、區塊鏈發展的未來展望

（一）區塊鏈+保險

區塊鏈+保險其中一個潛在的發展方向為自動理賠的保險，通過區塊鏈智能合約的技術，保險公司可以無需等待投保人申請理賠，就能主動進行賠付。另一個方向是互助保險，保險本身就是一個互助行為，如果技術允許就不需要一個中介來充當組織者，建立資金池，用用戶的保費去做各種投資。用戶可以采用點對點的互助模式，在沒有資金池的情況下，通過互助，完成保險的目的。在點對點的保險下，保險公司將會提供一個保險交易市場，用戶可以在市場內提出自己的保險要求，保險公司隨后通過手中的數據給出一個參考的預期收益率。那么，區塊鏈技術在市場中起到兩個作用：1.對保單交易進行記錄。2.利用智能合約，在滿足賠付條件時，自動從承保人的賬戶劃撥賠款給受益人，無需銀行參與。

（二）區塊鏈+醫療

醫療機構儲存著大量關于用戶的隱私信息。區塊鏈技術不僅能夠為這些信息提供完整的環境，還能夠降低醫院和醫療人員在管理病人和其他信息時的高額成本，例如區塊鏈的不可篡改性和高強度保密性可以彌補傳統電子病歷的不足之處；區塊鏈的存儲權限設置為患者個人因素提供了保護隱私的工具；區塊鏈技術還可應用于攻克疾病等領域等。

三、區塊鏈技術依然存在的問題

（一）資源消耗問題

隨著礦工的增加，挖礦的難度不斷的增大，比特幣現期挖礦造成的電力損耗已初具規模，約占全國總用電量的萬分之一，如果比特幣持續暴漲，到時，能源消耗就會成為一個重要的的問題。而且對機器性能的要求也在不斷的提高，這種趨勢在達到一定程度的時候，挖礦帶來的收益越來越低，以至于很多的礦工不再愿意再去挖礦。

因此，如果區塊鏈被加以大規模使用時，那么區塊鏈運作帶來的能源消耗與浪費，也是一個亟待解決的問題。

（二）處理數據的速度與規模

此問題有兩個限制因素：1.儲存量的限制。每個區塊的儲存空間只有1MB，大部分區塊都是在儲存文本，難以去儲存其他東西；2.速度限制。比特幣區塊鏈交易頻次約為6.67次/秒，每次交易需要六個區塊確認，十分鐘才能產生一個區塊，以現有的速度無法處理高速的要求。

所以，要解決這個問題，一是增大區塊容量，二是加快區塊產生速度。但是如果增大區塊容量就意味著，需要有更多的時間通過網絡傳播，如果加快區塊產生速度，就會產生在有些節點還未更新完畢，就產生新的區塊的問題。

（三）保護與攻擊問題

區塊鏈系統中每一個節點的權利都相等，任意節點出現故障都不會影響整個系統的繼續進行。同時，任意一個節點儲存的數據也相同，這就意味著對單個節點的篡改是沒有意義的，當兩個節點中的數據對不上時，就會認為擁有相同數據的節點的個數最多的那一個數據為真實的數據，而那些少部分的將會被拋棄。因此要篡改區塊鏈上的內容，就至少要掌握整個系統中超過50%的節點。

區塊鏈是通過算力競爭來達成共識的，但是一旦系統中有一方掌握了足夠的算力，就可以利用算力優勢撤銷掉已進行過的交易。如果這種攻擊經常發生，那么對比特幣網絡的影響無疑是致命的。

但是這種攻擊也是需要成本的，而成本又取決于系統的大小，系統存在節點越多，攻擊的成本就越高。并且攻擊者還面臨著一個問題，一旦攻擊發動成功，就會造成該系統的價值為零。也就是全網能夠立刻意識到節點數據的不一致，以至于所有人都意識到數據的不可靠，從而節點的數據變得沒有價值，其中的數字貨幣亦是如此。那么，攻擊者就會變得無利可圖。

四、總結

區塊鏈技術在產生、發展、應用過程中還存在很多問題，但區塊鏈技術降低信任成本的目標也是目前社會的迫切需求，因此完善和豐富區塊鏈技術，設計并提取符合實際應用需求的區塊鏈解決方案是我們區塊鏈技術愛好者的歷史使命，我們也堅信在我們堅持不懈的努力下，區塊鏈技術會較快的實現落地應用，為構建美好、和諧社會提供服務。

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