中国区块链技术和应用 中国区块链技术和应用白皮书发布时间

一、区块链的技术创新与应用有哪些

一、区块链系统

作为比特币的底层技术，区块链系统一般由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。

1.数据层

数据层封装了底层数据区块及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法，主要描述区块链的物理形式，是区块链上从创世区块起始的链式结构。它包含了区块链的区块数据、链式结构，以及区块上的随机数、时间戳、公私钥数据等，是整个区块链技术中底层的数据结构。

2.网络层

网络层主要通过P2P技术实现分布式网络机制，包括P2P组网机制、数据传播机制和数据验证机制。因此，从本质上来说，区块链是一个P2P网络，具备自动组网的机制，节点之间通过维护一个共同区块链结构来保持通信。

3.共识层

共识层包括共识算法、共识机制。共识层能让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效地针对区块数据的有效性达成共识，是区块链的核心技术之一，也是区块链社群的治理机制。目前共识机制算法有数十种，包括工作量证明、权益证明、权益授权证明、燃烧证明、重要性证明等。

4.激励层

激励层主要包括经济激励的发行制度和分配制度，其功能是提供一定的激励措施，鼓励节点参与区块链中安全验证工作，并将经济因素纳入区块链技术体系中，激励遵守规则参与记账的节点，惩罚不遵守规则的节点。

5.合约层

合约层主要包括脚本、代码、算法机制和智能合约，是区块链可编程的基础。它将代码嵌入区块链或令牌中，可以实现自定义的智能合约，在达到某个确定的约束条件的情况下，不用经由第三方就能自动执行，是区块链去信任的基础。

6.应用层

应用层封装了各种应用场景和案例，类似于计算机操作系统上的应用程序、互联网浏览器上的门户网站、搜索引擎、电子商城或是手机端上的APP。它将区块链技术应用部署在以太坊、EOS、QTUM等上，并在现实生活场景中落地。未来，可编程金融和可编程社会会搭建在应用层上。

数据层、网络层、共识层是构建区块链技术的必要元素，缺少任何一层都不能称之为真正意义上的区块链技术；激励层、合约层和应用层不是每个区块链应用的必要因素，一些区块链应用并不完整地包含此三层结构。

从商业的角度来讲，区块链技术有它自身的一个特点，就是足够数字化，它是跨境的，是跨时空的，是跨组织的。数据的流动是没有边界的，所以区块链同时是分布式的，它是自组织的和去中心化的。

所以区块链的由来，任何新的颠覆式技术的应用，历来就有两条路线，或者说两种方法。一种方法，是把它视为一种工具，用它来改善传统的商业模式，得到一种边际效益上的提升。另外一种是把它当作一套制度，用来重构商业的底层逻辑。

这两种应用方法，在过去几年就有一个很好的案例。当互联网公司在推广“互联网+”的时候，我们也看到很多传统的商业机构说，不是“互联网+”，而是“+互联网”。那么现在那些喊“+互联网”的人到哪去了？有人认为，互联网只是用来改善的一项技术，传统的东西可以加上一些互联网技术，好比把互联网当电子邮件使用，你弄了一套电子邮件系统，就以为是互联网了。但是有人却把互联网当作制度，从底层重构了商业，最后你会发现你失业了。

第二是去中心化的。为什么要去中心？商业上的区域中心技术带来了商业的去中心化，这个是历史的必然趋势。这个趋势在哪里？我觉得是两点，一个是经济全球化，进入2.0版本。现在通过互联网，已经不是公司在全球化，不是公司把自己变成跨国公司，而是任何一个个人互联网都赋能给它，让它可以在一个中国的小县城，通过互联网把它的产品卖给全世界。经济全球化发展到个人全球化的时候，解决点对点的交易，点对点的服务，成为一个突出的问题。那么区块链技术所带来的实时清算结算，点对点交易交收这些特点，正好可以帮助个人商业活动的全球化。

第三是经济的数字化。当数据集合到一定程度之后，它的流通基本上是跨时空的，商业活动对金融支付的需求，是随时随地随身的，而做不到随时随地随身随需提供场景化、虚拟化的支付清算服务，终究会被技术和市场所淘汰。

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二、区块链技术和区块链应用哪一个更值得我们去专研和发展

所谓区块链技术，简称BT（Blockchain technology），也被称之为分布式账本技术，是一种互联网数据库技术，其特点是去中心化、公开透明，让每个人均可参与数据库记录。

区块链应用：

1.金融界：主要是降低交易成本，减少跨组织交易风险等。该领域的区块链应用将最快成熟起来，银行和金融交易机构将是主力推动者。

金融区块链

自有人类社会以来，金融交易就是必不可少的经济活动。交易角色和内容的不同，反映出来就是不同的生产关系。通过交易，可以优化社会的效率，实现价值的最大化。人类社会的发展，离不开交易形式的演变。可见，交易在人类社会中的地位有多重要。交易本质上交换的是价值的所属权。现在为了完成交易（例如房屋、车辆的所属权），往往需要一些中间环节，特别是中介担保角色。这是因为，交易双方往往存在着不充分信任的情况，要证实价值所属权并不容易，而且往往彼此的价值不能直接进行交换。合理的中介担保，确保了交易的正常运行，提高了经济活动的效率，但已有的第三方中介机制往往存在成本高、时间周期长、流程复杂、容易出错等缺点。正是因为这些，金融服务成为区块链最为火热的应用领域之一。区块链技术可以为金融服务提供有效可靠的所属权证明和相当强的中介担保机制。金融服务涉及的领域包括货币、证券、保险、捐赠等。

2.征信和权属管理：这是大型社交平台和保险公司都梦寐以求的，目前还缺乏足够的数据来源、可靠的平台支持和有效的数据分析和管理。该领域创业的门槛极高，需要自上而下的推动。因为任何需要和政府打交道的，历来都不太好马上开展起来。

征信管理是一个巨大的潜在市场，据称超过千亿规模（平安证券报告，美国富国银行报告），也是目前大数据应用最有前途的方向之一。目前的征信相关的大量有效数据主要集中在少数机构手中。由于这些数据太过敏感，并且是商业命脉，往往会被严密保护起来，进而形成很高的行业门槛。虽然现在大量的互联网企业（最成功的应该属 facebook）尝试从各种维度都获取了海量的用户信息，但从征信角度看，这些数据仍然存在若干问题。

•数据量不足：数据量越大，能获得的价值自然越高，而数据产生有效价值存在一个下限。低于下限的数据量无法产生有效价值；

•相关度较差：最核心的数据也往往是最敏感的，在隐私高度敏感的今天，用户都不希望暴露过多数据给第三方，因此企业获取到数据中有效成分其实很少；

•时效性不足：企业可以从明面上获取到的用户数据往往是过时的，甚至存在虚假信息，对相关分析的可信度造成严重干扰。

而区块链存在着天然无法篡改、不可抵赖的特性。同时，区块链将可能提供前所未有规模的相关性极高的数据，这些数据可以在时空中准确定位，并严格关联到用户。因此，基于区块链提供数据进行征信管理，将让信用评估的准确率大大提高，并且降低进行评估的成本。另外，跟传统依靠人工的审核不同，区块链技术完全依靠数学成果，基于区块链的信用机制将天然具备稳定性和中立性。包括 IDG、腾讯、安永、普华永道等都纷纷投资或进入基于区块链的征信管理领域，特别是跟保险和互助经济相关的应用场景。

3.资源共享：airbnb为代表的公司将欢迎这类应用，极大降低管理成本。这个领域创业门槛低，主题集中，会受到投资热捧。

大数据时代里，价值来自于对数据的挖掘，数据维度越多，体积越大，潜在价值也就越高。一直以来，比较让人头疼的问题是如何评估数据的价值，如何利用数据进行交换和交易，以及如何避免宝贵的数据在未经许可的情况下泄露出去。区块链技术为解决这些问题提供了潜在的可能。利用区块链构成的统一账本，数据在多方之间的流动将得到实时地追踪和管理，并且通过对访问权限的管控，可以有效降低对数据共享过程的管理成本。

4.投资管理：无论公募还是私募基金，都可以应用区块链技术降低管理成本和管控风险。虽然有 DAO这样的试水，谨慎认为该领域的需求还未成熟。不过小妖已经发现中国各大创业公司开始试水这一领域，希望有重大突破。

在国际贸易活动中，买卖双方可能互不信任。因此需要两家银行作为买卖双方的保证人，代为收款交单，并以银行信用代替商业信用。区块链可以为信用证交易参与方提供共同账本，允许银行和其它参与方拥有经过确认的共同交易记录并据此履约，从而降低风险和成本。以 DAO（Decentralized Autonomous Organization）为代表的众筹管理，DAO曾创下历史最高的融资记录，超过 1.6亿美金。

5.物联网与供应链：物联网是很适合的一个领域，短期内会有大量应用出现，特别是租赁、物流等特定场景。但物联网自身的发展局限将导致短期内较难出现规模应用。

供应链行业往往涉及到诸多实体，包括物流、资金流、信息流等，这些实体之间存在大量复杂的协作和沟通。传统模式下，不同实体各自保存各自的供应链信息，严重缺乏透明度，造成了较高的时间成本和金钱成本，而且一旦出现问题（冒领、货物假冒等）难以追查和处理。通过区块链各方可以获得一个透明可靠的统一信息平台，可以实时查看状态，降低物流成本，追溯物品的生产和运送整个过程，从而提高供应链管理的效率。当发生纠纷时，举证和追查也变得更加清晰和容易。该领域被认为是区块链一个很有前景的应用方向。 IBM在物联网领域已经持续投入了几十年的研发，目前正在探索使用区块链技术来降低物联网应用的成本。

区块链先是有了技术之后才开始去应用，就比如汇新云平台：只有先有了平台，产品经理才可以入驻平台来进行一个发展，所以技术和应用应当一起进步。

对于区块链技术的运用是在行业领域的不一样，所发挥的功能和得到的效果也是不一样的，我们就拿信用体系领域来说。因为个人信息泄露会给信息人造成巨大的伤害，使其保守骚扰这苦。更可怕的是个人信息泄露，通常会伴随数以万计的个人信息被窃取、非法贩卖，甚至会利用正规的数据交易机构交易窃取到数据。

而随着区块链技术的兴起，区块链技术所具备的加密性可以为个人信息的保护提供解决方案。区块链技术可以对个人信息进行分布式保存，避免单一服务器所面临的安全风险。

并且最为区块链技术研究的破冰者之一，金窝窝网络科技已经深度针对区块链技术进行了研究应用。金窝窝以区块链为底层的大数据服务可以从数据存储、数据分析、数据追踪、数据安全四个方面，杜绝数据非法倒卖，重树数据流通规则。

三、区块链技术是什么未来可能用于哪些方面

区块链(blockchain)技术是维护一个不断增长的数据记录的分布式数据库，这些数据

通过密码学的技术和之前被写入的所有数据关联，使得第三方甚至是节点的拥有者难以篡改。区块(block)包含有数据库中实际需要保存的数据，这些数据通过区块组织起来被写入数据库。链(chain)通常指的是利用Merkle tree等方式来校验当前所有区块是否被修改，这一点用过Git的码农们早就熟悉了，回想一下如何修改Git的历史记录吧。

目前已知的一些区块链技术应用大致有这三类：

公开区块链(public blockchain)例子：比特币，Ethereum Frontier。公开区块链上的数据所有人都可以访问，所有人都可以发出交易等待被写入区块链。共识过程的参与者（对应比特币中的矿工）通过密码学技术以及内建的经济激励维护数据库的安全。公开区块链是完全的分布式。

协作区块链(federated blockchain)例子：Hyperledger以及德勤等会计所尝试的审计系统。参与区块链的节点是事先选择好的，节点间很可能是有很好的网络连接。这样的区块链上可以采用非工作量证明的其他共识算法，比如有100家金融机构之间建立了某个区块链，规定必须67个以上的机构同意才算达成共识。这样的区块链上的数据可以是公开的也可以是这些节点参与者内部。部分意义上的分布式。

私有区块链(private blockchain)例子：Eris Industries。参与的节点只有用户自己，数据的访问和使用有严格的权限管理。近期部分金融机构公布的内部使用的区块链技术大都语焉不详，不过很可能都在这个范围内。