區塊鏈作為分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等技術的集成應用，近年來已成為聯合國、國際貨幣基金組織等國際組織以及許多國家政府研究討論的熱點，產業界也紛紛

區塊鏈作為分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等技術的集成應用，近年來已成為聯合國、國際貨幣基金組織等國際組織以及許多國家政府研究討論的熱點，產業界也紛紛加大投入力度。目前，區塊鏈的應用已延伸到物聯網、智能制造、供應鏈管理、數字資產交易等多個領域，將為云計算、大數據、移動互聯網等新一代信息技術的發展帶來新的機遇，有能力引發新一輪的技術創新和產業變革。

提起區塊鏈不能不提幣，但是比特幣不等于區塊鏈，只是區塊鏈技術的應用之一；區塊鏈也不等于各種幣，各種幣只是區塊鏈經濟生態和模型中的一部分。區塊鏈技術的應用不一定非要有幣，但是必須承認，因為有了比特幣和各種幣形成的財富效應，區塊鏈技術才得以更快、更廣泛的引起人們的關注、認識，也客觀上推動了實際應用的發展。

區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算范式。

圖2：目錄

目錄

1.區塊鏈簡介

2.區塊鏈發展歷程

3.區塊鏈種類

4.區塊鏈底層技術

5.區塊鏈的優缺點

6.區塊鏈與比特幣

7.區塊鏈的應用

圖3：區塊鏈簡介

“要把區塊鏈作為核心技術自主創新重要突破口；要加強區塊鏈標準化研究，提升國際話語權和規則制定權；要推動區塊鏈和實體經濟深度融合；要把依法治網落實到區塊鏈管理中，推動區塊鏈安全有序發展。”

國家對于區塊鏈技術的重視，將給區塊鏈技術和應用帶來巨大機會。我國通過自身在區塊鏈方面的研發和實踐探索，將會在區塊鏈的未來發展上起到重要作用，加速全球區塊鏈產業發展。

圖4：區塊鏈簡介

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術在互聯網時代的創新應用模式。

從狹義上來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

而從廣義上來解釋，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算范式。

圖5：區塊鏈發展歷程

2008年發表的奠基性論文《比特幣: 一種點對點電子現金系統》是區塊鏈技術的萌芽期。2009年初，區塊鏈1.0（數字貨幣）比特幣網絡正式上線運行。2014年前后， 區塊鏈2.0（智能合約）應用于用于數字貨幣外的領域。2018年區塊鏈3.0是價值互聯網的內核。

圖6：區塊鏈發展歷程

圖7：區塊鏈的種類

區塊鏈系統根據應用場景和設計體系的不同，一般分為公有鏈、聯盟鏈和專有鏈。

公有鏈：各個節點可以自由加入和退出網絡，并參加鏈上數據的讀寫，運行時以扁平的拓撲結構互聯互通，網絡中不存在任何中心化的服務端節點。

聯盟鏈：各個節點通常有與之對應的實體機構組織，通過授權后才能加入與退出網絡。各機構組織組成利益相關的聯盟，共同維護區塊鏈的健康運轉。

專有鏈：各個節點的寫入權限收歸內部控制，而讀取權限可視需求有選擇性地對外開放。專有鏈仍然具備區塊鏈多節點運行的通用結構，適用于特定機構的內部數據管理與審計。

圖8：區塊鏈底層技術

P2P網絡技術是區塊鏈系統連接各對等節點的組網技術，P2P網絡中各節點的計算機地位平等，每個節點有相同的網絡權力，不存在中心化的服務器。所有節點間通過特定的軟件協議共享部分計算資源、軟件或者信息內容。P2P網絡技術是構成區塊鏈技術架構的核心技術之一。

非對稱加密算法是指使用公私鑰對數據存儲和傳輸進行加密和解密。公鑰可公開發布，用于發送方加密要發送的信息，私鑰用于接收方解密接收到的加密內容。區塊鏈正是使用非對稱加密的公私鑰對來構建節點間信任的。

數據庫技術涉及計算機技術發展的大半歷程，是基礎性技術，也是軟件業的基石。數據庫分為基于嚴密關系代數基礎的關系型以及世界互聯網產生的海量數據催生了以鍵值（簡稱：Key-Value）對為基礎的分布式數據庫系統。在區塊鏈系統建設方面，傳統的關系型數據庫和分布式鍵值數據均適用。

數字貨幣（Digital money） 又被稱為電子現金（Ecash）或電子貨幣（Emoney），視為對現實貨幣的模擬，涉及用戶、商家和處于中心化地位的銀行或第三方支付機構。

圖9：區塊鏈的優缺點

區塊鏈的優點：

一是難以篡改，更加安全。二是異構多活，可靠性強。三是具備智能合約，自動執行。四是網狀直接協作機制，更加透明。

區塊鏈早期缺點：

一是性能和擴展性不能滿足要求，二是數據隱私和訪問控制有待改進。三是治理機制有待完善。

區塊鏈技術改進方向

主要集中在共識機制、性能、隱私和安全、治理機制以及跨鏈技術等方面。

圖10：區塊鏈和比特幣

比特幣是區塊鏈應用的表征，而鏈是區塊鏈的基礎設施。比特幣不等于區塊鏈，只是區塊鏈技術的應用之一；區塊鏈也不等于各種幣，各種幣只是區塊鏈經濟生態和模型中的一部分。同時區塊鏈技術的應用不一定非要有幣，區塊鏈是多種技術的集成，比特幣只是區塊鏈多種技術整合的一種形式，還可以有不同技術的多種組合形式。

圖11：區塊鏈的應用

目前，區塊鏈的應用已從單一的數字貨幣應用（例如比特幣、以太坊等），延伸到經濟社會的各個領域。區塊鏈在金融服務、供應鏈管理、文化娛樂、智能制造、社會公益、教育就業等6個行業的應用場景中可行性、成熟度和重要性較為突出。

但這些行業的應用中除金融行業成熟度較高外，大多還處于探索起步階段。隨著區塊鏈技術和應用的發展不斷豐富完善，相信還會有更多的行業和業務會采用區塊鏈。

圖12：區塊鏈與金融服務

金融服務是區塊鏈技術的第一個應用領域，不僅如此，由該技術所擁有的高可靠性、簡化流程、交易可追蹤、節約成本、減少錯誤以及改善數據質量等特質，使得其具備重構金融業基礎架構的潛力。

應用場景1：支付領域

在支付領域，區塊鏈技術的應用有助于降低金融機構間的對賬成本及爭議解決的成本，從而顯著提高支付業務的處理速度及效率，這一點在跨境支付領域的作用尤其明顯。

應用場景2：資產數字化

各類資產，如股權、債券、票據、收益憑證、倉單等均可被整合進區塊鏈中，成為鏈上數字資產，使得資產所有者無需通過各種中介機構就能直接發起交易。

應用場景3：智能證券

金融資產的交易是相關各方之間基于一定的規則達成的合約，區塊鏈能用代碼充分地表達這些業務邏輯，如固定收益證券、回購協議、各種掉期交易以及銀團貸款等，基于區塊鏈的智能證券能通過相應機制確保其運行符合特定的法律和監管框架。

應用場景4：清算和結算

區塊鏈技術的核心特質是能以準實時的方式，在無需可信的第三方參與的情況下實現價值轉移。金融資產的交易涉及兩個重要方面：支付和證券。通過基于區塊鏈技術的法定數字貨幣或者是某種“結算工具”的創設，與前文所述的鏈上數字資產對接，即可完成點對點的實時清算與結算。

應用場景5：客戶識別

全世界的金融機構都是受到嚴格監管的，其中很重要的一條就是金融機構在向客戶提供服務時必須履行客戶識別（KYC）責任。區塊鏈技術可實現數字化身份信息的安全、可靠管理，在保證客戶隱私的前提下提升客戶識別的效率并降低成本。

圖13：區塊鏈與供應鏈管理

供應鏈是一個由物流、信息流、資金流所共同組成的，并將行業內的供應商、制造商、分銷商、零售商、用戶串聯在一起的復雜結構。而區塊鏈技術作為一種大規模的協作工具，天然地適合運用于供應鏈管理。

應用場景1：物流

在物流過程中，利用數字簽名和公私鑰加解密機制，可以充分保證信息安全以及寄、收件人的隱私。利用區塊鏈技術，通過智能合約能夠簡化物流程序和大幅度提升物流的效率。

應用場景2：溯源防偽

區塊鏈不可篡改、數據可完整追溯以及時間戳功能，可有效解決物品的溯源防偽問題。每一個產品的來源出處、流轉歷史記錄、歸屬還是所在地都會被忠實的記錄在鏈，只要有非法的交易活動或是欺詐造假的行為，就會被偵測出來。

圖14：區塊鏈與文化娛樂

文化娛樂是文化產業的重要組成部分，包括數字音樂、數字圖書、數字視頻、數字游戲等。文化娛樂產品涉及生產、復制、流通和傳播等主要環節。隨著“互聯網+”時代的到來，文化娛樂將迎來新的發展機遇。

應用場景1：改變音樂市場格局

音樂行業的市場規模巨大，但在傳統模式下，音樂人很難獲得合理的版稅。利用區塊鏈技術，使音樂整個生產和傳播過程中的收費和用途都是透明、真實的，能有效確保音樂人直接從其作品的銷售中獲益。

應用場景2：文化眾籌

文化眾籌不同于傳統意義的民間集資或金融領域的債權和股權融資，基于區塊鏈的文化消費端的眾籌服務，具有在獨特的泛金融和非金融特色，是圍繞知識產權（IP）的新業態。基于區塊鏈特性和虛擬市場規則，使得消費者能夠參與IP創作、生產、傳播和消費的全流程，而不需要依靠第三方眾籌平臺的信用背書。

圖15：區塊鏈與智能制造

在我國制造業領域目前正在推進加快推進智能制造，是實施《中國制造2025》的主攻方向，是落實工業化和信息化深度融合、打造制造強國的戰略舉措，更是我國制造業緊跟世界發展趨勢、實現轉型升級的關鍵所在。

當前，我國正在加快實施智能制造工程，積極推動制造企業利用新一代信息技術提升研發設計、生產制造、經營管理等環節的數字化、網絡化水平，實現智能化轉型，以重塑制造業競爭新優勢。

應用場景1：組建和管理工業物聯網

組建高效、低成本的工業物聯網，是構建智能制造網絡基礎設施的關鍵環節。利用區塊鏈技術組建和管理工業物聯網，能及時、動態掌握網絡中各種生產制造設備的狀態，提高設備的利用率和維護效率，同時能提供精準、高效的供應鏈金融服務。

應用場景2：生產制造過程的智能化管理

區塊鏈技術能夠將制造企業中的傳感器、控制模塊和系統、通信網絡、ERP系統等系統連接起來，并通過統一的賬本基礎設施，讓企業、設備廠商和安全生產監管部門能夠長期、持續地監督生產制造的各個環節，提高生產制造的安全性和可靠性。

圖16：區塊鏈與社會公益

隨著互聯網技術的發展，社會公益的規模、場景、輻射范圍及影響力得到空前擴大，“互聯網+公益”、普眾慈善、指尖公益等概念逐步進入公益主流。這些模式不僅解構了傳統慈善的捐贈方式，同時推動公眾的公益行為向碎片化、小額化、常態化方向發展。同時，各式各樣的公益項目借助互聯網，實現豐富多彩的傳播，使公益的社會影響力被成百倍地放大。

區塊鏈與公益的結合，有很多的應用場景和想象空間，目前已經有真實的應用案例投產上線。2016年7月，支付寶與公益基金會合作，在其愛心捐贈平臺上線設立了第一個基于區塊鏈的公益項目，為聽障兒童募集資金，幫助他們“重獲新聲”。在這次的項目中，捐贈人可以看到一項“愛心傳遞記錄”的反饋信息，在進行了必要的隱私保護基礎上，展示了自己的捐款從支付平臺劃撥到基金會賬號，以及最終進入受助人指定賬號的整個過程。以上所有的信息，都來源于區塊鏈上的數據，既從技術上保障了公益數據的真實性，又能幫助公益項目節省信息披露成本，充分體現出了區塊鏈公益的價值。

圖17：區塊鏈與教育就業

教育就業作為社會文化傳授、傳播的窗口，需要實現學生、教育機構以及用人就業單位之間的無縫銜接，以提高教育就業機構的運行效率和透明度。區塊鏈系統的透明化、數據不可篡改等特征，完全適用于學生征信管理、升學就業、學術、資質證明、產學合作等方面，對教育就業的健康發展具有重要的價值。

應用場景1：教育存證

在教育存證場景上，基于區塊鏈的學生信用平臺可創建含有關基本信息的數字文件，證書在每一次發放和查詢時，都會由智能合約觸發相應的多重簽名校驗，確保不會被惡意查詢，交易輸出將數字證書分配給需求方，如學生或者用人單位。

應用場景2：產學合作

產學合作是教育機構與用人企業之間多贏的機制，通過引入區塊鏈技術，實現學生技能與社會用人需求無縫銜接，可精確評估人才錄用、崗位安排的科學性和合理性，能有效促進學校和企業之間的合作。

圖18：區塊鏈應用發展趨勢

一是推動新一代信息技術產業的發展。隨著區塊鏈技術應用的不斷深入，將為云計算、大數據、物聯網、人工智能等新一代信息技術的發展創造新的機遇。例如，隨著萬向、微眾等重點企業不斷推動BaaS平臺的深入應用，必將帶動云計算和大數據的發展。這樣的機遇將有利于信息技術的升級換代，也將有助于推動信息產業的跨越式發展。

二是為經濟社會轉型升級提供技術支撐。隨著區塊鏈技術廣泛應用于金融服務、供應鏈管理、文化娛樂、智能制造、社會公益以及教育就業等經濟社會各領域，必將優化各行業的業務流程、降低運營成本、提升協同效率，進而為經濟社會轉型升級提供系統化的支撐。例如，隨著區塊鏈技術在版權交易和保護方面應用的不斷成熟，將對文化娛樂行業的轉型發展起到積極的推動作用。

三是培育新的創業創新機會。國內外已有的應用實踐證明，區塊鏈技術作為一種大規模協作的工具，能推動不同經濟體內交易的廣度和深度邁上一個新的臺階，并能有效降低交易成本。例如，萬向將結合“創新聚能城”建設，構建區塊鏈的創業創新平臺，既為個人和中小企業創業創新提供平臺支撐，又為將來應用區塊鏈技術奠定了基礎。可以預見的未來是：隨著區塊鏈技術的廣泛運用，新的商業模式會大量涌現，為創業創新創造新的機遇。

四是為社會管理和治理水平的提升提供技術手段。隨著區塊鏈技術在公共管理、社會保障、知識產權管理和保護、土地所有權管理等領域的應用不斷成熟和深入，將有效提升公眾參與度，降低社會運營成本，提高社會管理的質量和效率，對社會管理和治理水平的提升具有重要的促進作用。例如，螞蟻金服將區塊鏈運用于公益捐款，為全社會提升公益活動的透明度和信任度樹立了榜樣，也為區塊鏈技術用于提升社會管理和治理水平提供了實踐參考。