區塊鏈的概念

區塊鏈技術起源于2008年由化名“中本聰”的學者在密碼學郵件組發表的奠基性論文《比特幣：一種點對點電子現金系統》，目前尚沒有行業內公認的區塊鏈定義。狹義來講,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。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。區塊鏈技術最重要的是解決了中介信用的問題。

區塊鏈技術的核心優勢

區塊鏈的核心優勢就是去中心化。在一個分布有眾多節點的系統中，每個節點都具有高度自治的特征。節點之間彼此可以自由連接，形成新的連接單元。任何一個節點都可能成為階段性的中心，但不具備強制性的中心控制功能。節點與節點之間的影響，會通過網絡而形成非線性因果關系。這種開放式、扁平化、平等性的系統現象或結構，我們稱之為去中心化。

隨著主體對客體的相互作用的深入和認知機能的不斷平衡、認知結構的不斷完善，個體能從自我中心狀態中解除出來，稱之為去中心化。

去中心化，不是不要中心，而是由節點來自由選擇中心、自由決定中心。簡單地說，中心化的意思，是中心決定節點。節點必須依賴中心，節點離開了中心就無法生存。在去中心化系統中，任何人都是一個節點，任何人也都可以成為一個中心。任何中心都不是永久的，而是階段性的，任何中心對節點都不具有強制性。

區塊鏈的其他優勢：一是開放性：區塊鏈技術基礎是開源的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人開放，任何人都可以通過公開的接口查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。二是獨立性：基于協商一致的規范和協議(類似比特幣采用的哈希算法等各種數學算法)，整個區塊鏈系統不依賴其他第三方，所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據，不需要任何人為的干預。三是安全性：只要不能掌控全部數據節點的51%，就無法肆意操控修改網絡數據，這使區塊鏈本身變得相對安全，避免了主觀人為的數據變更。四是匿名性：除非有法律規范要求，單從技術上來講，各區塊節點的身份信息不需要公開或驗證，信息傳遞可以匿名進行。

區塊鏈的基本架構

一般說來，區塊鏈系統由數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。 其中，數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本算法；網絡層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等；共識層主要封裝網絡節點的各類共識算法；激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等；合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎；應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中，基于時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基于共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。

區塊鏈在虛擬貨幣上的應用發展

區塊鏈最早是在比特幣種應用的。自2009年1月誕生以來，出現了各種各樣類似的比特幣虛擬數字貨幣，都是基于區塊鏈的。

國內發展

2016年1月20日，中國人民銀行數字貨幣研討會宣布對數字貨幣研究取得階段性成果。會議肯定了數字貨幣在降低傳統貨幣發行等方面的價值，并表示央行在探索發行數字貨幣。中國人民銀行數字貨幣研討會的表達大大增強了數字貨幣行業信心。這是繼2013年12月5日央行五部委發布關于防范比特幣風險的通知之后，第一次對數字貨幣表示明確的態度。

2016年12月20日，數字貨幣聯盟——中國FinTech數字貨幣聯盟及FinTech研究院正式籌建，火幣是聯合發起單位之一。

國外發展

區塊鏈在國內雖然還處于概念導入和探索的初期階段，但國際上許多大型銀行以各種形式在區塊鏈領域已經開展了一系列探索。

商業銀行成立內部的區塊鏈實驗室。比如花旗銀行、瑞銀、紐約梅隆銀行等已相繼成立研發實驗室，重點圍繞支付、數字貨幣和結算模式等方面測試區塊鏈的應用，有的還擴大到其員工內部系統中測試。

2015年以來，許多跨國大型金融集團紛紛以創投形式進入區塊鏈領域

與初創公司合作。例如巴克萊銀行在技術孵化和加速器項目中與區塊鏈初創公司合作，澳大利亞聯邦銀行和開源軟件Ripple合作組隊，創建了一個在其子公司之間互相支付轉賬的區塊鏈系統等。

基于區塊鏈的網絡安全

著移動互聯網與物聯網技術的發展，網絡空間承載了海量數據，必須保證其安全性和隱私性。

區塊鏈技術具有去中心化、不可篡改、可追溯、高可信和高可用的特性，有利于提升網絡安全性，是網絡安全新技術之一。

網絡數據安全和隱私保護：將權限與數據分離，權限設置和數據訪問情況記錄在區塊鏈。數據訪問權限完全可控，數據操作過程對用戶透明。

傳統的中心節點數據管理體系中，數據存儲于中央機構，中央機構的管理缺失或設備故障可能造成數據的丟失或泄露。基于區塊鏈的數據管理體系采用去中心化的系統結構，并且將數據與數據存取權限分離。基于區塊鏈的系統消除了中央機構存在的安全風險，同時應用程序對數據的一切操作過程均被記錄，確保了數據的安全性。

傳統的物聯網設備管理系統采用中心化結構，設備的數據和控制信息都由中心節點控制和維護，加了中心節點的計算負載和安全問題。引入區塊鏈，能夠構建去中心化的物聯網設備管理系統，進行設備的權限設置與通信控制。管理系統在區塊鏈的記錄之下，能夠確保設備的權限與控制記錄的完整和不可篡改。

DDoS攻擊者通過一系列手段，向目標系統的中心節點發起大量請求，造成目標節點或網絡的癱瘓。基于區塊鏈的系統能夠將系統數據分布完整存儲于多臺設備。部分節點遭到攻擊時，其余節點依然可以依靠完整的系統數據維持系統的運行。因此利用區塊鏈的分布式特點，能夠打造一個抵抗DDoS攻擊的數據庫系統。

區塊鏈的局限

能源效率低：能源效率問題在計算機工程領域目前無須處理，但在一些特殊領域比如說手機云計算，能源效率就是一個很關鍵的問題了。以比特幣為例，比特幣在挖礦的過程中需要大量的資源來計算、確認交易安全性、可信性。這一過程實際上占用了過于大量的資源，這種資源浪費程度應當受到控制和減少。

隱私性差：在區塊鏈網絡中．分布式共識網沒有秘密．所有的交易都是透明的，全社會公開因此，區塊鏈中的個人隱私只能是通過打破信息流保持的。公眾可以看到所有的交易。但是交易與個人隱私之間沒有相連的信息。

安全問題：2018年5月29日，360公司Vulcan團隊發現了區塊鏈平臺EOS的一系列高危漏洞，經驗證，部分漏洞可以在EOS節點上遠程執行任意代碼，即可以通過遠程攻擊，直接控制和接管EOS上運行的所有節點。當掌控數據節點超過51%時，就可以肆意操控修改網絡數據。

區塊鏈的應用前景

1、評估科學研究。每年全球發布大約250萬篇科學研究，超過三分之二是復制品，區塊鏈技術可幫忙認證；

2、處理交易。據統計，2017年超過3億美金的交易通過區塊鏈進行；

3、增加媒體廣告行業透明度。美國一些企業已經開始使用IBM開發的媒體廣告合約區塊鏈APP；

4、電力智能管理。能源公司與用戶可使用區塊鏈共享數據，實現電力資源高效分配；

5、全球航運的福音。航運業正嘗試使用區塊鏈簡化航運登記流程，可大大降低航運開支；

6、管理無線頻譜。區塊鏈用于管理電波，可根據需求建立多用途頻譜；

7、創建數字身份證。微軟區塊鏈項目團隊正在研究區塊鏈創建數字標識，為每個人分配獨特的識別符，用于銀行業務、健康保險乃至衣食住行。

區塊鏈展望：

我們認為區塊鏈更類似于一種新的協議機制，這種機制有望打破原有的中心化數據庫模式，將數據通過分布式記錄和存儲的方式留在每個個體當中，從而改變數據的價值提取方式。這樣一來，區塊鏈甚至有望徹底顛覆現有的中心化IT模式，使得現有的互聯網架構重新洗牌，傳統的IT廠商有望借助區塊鏈的大浪潮得到重新分配蛋糕的機會。

雖然現階段不論是金融業還是其他企業界都非常看好區塊鏈技術“去中心化”所帶來的便捷，但這項技術在大范圍應用時仍然存在著諸如能源效率低、隱私性差、存在一些安全漏洞問題等等制約其發展。相信隨著越來越多研究的進行．更多解決方案的提出，區塊鏈技術將會日漸完善，最終進入人民群眾的身邊。

總結

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