摘要：本文以區塊鏈為中心，主要介紹了區塊鏈技術的特點、區塊鏈的分類、區塊鏈技術應用以及區塊鏈技術的工作原理進行詳解。

　　一、區塊鏈技術介紹

　　區塊鏈技術（Block Chain）是指通過去中心化的方式集體維護一個可靠數據庫的技術方案。該技術方案主要讓區塊（Block）通過密碼學方法相關聯起來，每個數據塊包含了一定時間內的系統全部數據信息，并且生成數字簽名以驗證信息的有效性并鏈接到下一個數據塊形成一條主鏈（Chain）

　　二、區塊鏈技術特征

　　1.去中心化

　　由于使用分布式核算和存儲，不存在中心化的硬件或管理機構，任意節點的權利和義務都是均等的，系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。

　　得益于區塊鏈的去中心化特征，比特幣也擁有去中心化的特征，在火幣聯合清華大學五道口金融學院互聯網金融實驗室、新浪科技發布的《2014—2016全球比特幣發展研究報告》中就有詳細報告［2］ 。

　　2.開放性

　　系統是開放的，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公開，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。

　　3.自治性

　　區塊鏈采用基于協商一致的規范和協議（比如一套公開透明的算法）使得整個系統中的所有節點能夠在去信任的環境自由安全的交換數據，使得對“人”的信任改成了對機器的信任，任何人為的干預不起作用。

　　4.信息不可篡改

　　一旦信息經過驗證并添加至區塊鏈，就會永久的存儲起來，除非能夠同時控制住系統中超過51%的節點，否則單個節點上對數據庫的修改是無效的，因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高。

　　5.匿名性

　　由于節點之間的交換遵循固定的算法，其數據交互是無需信任的（區塊鏈中的程序規則會自行判斷活動是否有效），因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方自己產生信任，對信用的累積非常有幫助。

　　三、區塊鏈分類

　　編輯公有區塊鏈（PublicBlockChains）

　　公有區塊鏈是指：世界上任何個體或者團體都可以發送交易，且交易能夠獲得該區塊鏈的有效確認，任何人都可以參與其共識過程。公有區塊鏈是最早的區塊鏈，也是目前應用最廣泛的區塊鏈，各大bitcoins系列的虛擬數字貨幣均基于公有區塊鏈，世界上有且僅有一條該幣種對應的區塊鏈。

　　聯合（行業）區塊鏈（ConsortiumBlockChains）

　　行業區塊鏈：由某個群體內部指定多個預選的節點為記賬人，每個塊的生成由所有的預選節點共同決定（預選節點參與共識過程），其他接入節點可以參與交易，但不過問記賬過程（本質上還是托管記賬，只是變成分布式記賬，預選節點的多少，如何決定每個塊的記賬者成為該區塊鏈的主要風險點），其他任何人可以通過該區塊鏈開放的API進行限定查詢。

　　私有區塊鏈（privateBlockChains）

　　私有區塊鏈：僅僅使用區塊鏈的總賬技術進行記賬，可以是一個公司，也可以是個人，獨享該區塊鏈的寫入權限，本鏈與其他的分布式存儲方案沒有太大區別。目前（Dec2015）保守的巨頭（傳統金融）都是想實驗嘗試私有區塊鏈，而公鏈的應用例如bitcoin已經工業化，私鏈的應用產品還在摸索當中。

　　四、區塊鏈技術的工作原理

　　區塊鏈技術的核心是所有當前參與的節點共同維護交易及數據庫，它使交易基于密碼學原理而不基于信任，使得任何達成一致的雙方，能夠直接進行支付交易，不需第三方的參與。

　　從技術上來講，區塊是一種記錄交易的數據結構，反映了一筆交易的資金流向。系統中已經達成的交易的區塊連接在一起形成了一條主鏈，所有參與計算的節點都記錄了主鏈或主鏈的一部分。一個區塊包含以下三部分：交易信息、前一個區塊形成的哈希散列、隨機數。交易信息是區塊所承載的任務數據，具體包括交易雙方的私鑰、交易的數量、電子貨幣的數字簽名等；前一個區塊形成的哈希散列用來將區塊連接起來，實現過往交易的順序排列；隨機數是交易達成的核心，所有礦工節點競爭計算隨機數的答案，最快得到答案的節點生成一個新的區塊，并廣播到所有節點進行更新，如此完成一筆交易。

　　五、區塊鏈技術應用

　　1.藝術行業

　　Ascribe讓藝術家們可以在使用區塊鏈技術來聲明所有權，發行可編號，限量版的作品，可以針對任何類型藝術品的數字形式。它甚至還包括了一個交易市場，藝術家們可以通過他們的網站進行買賣，而無需任何中介服務。

　　2.法律行業

　　BitProof是目前近些年來涌現的眾多文檔時間戳應用中最為先進的，將會讓傳統的公證方式成為過去。相對于包括Blocksgin和OriginStaemp這樣的免費版本，BitProof提供更多的服務，包括有一個是針對知識產權的。有趣的是，BitProof最近和一家舊金山的IT學校進行合作，把他們學生的學歷證書都放在區塊鏈上，完全重新定義了如何讓文憑和學生證書的處理和使用方式。

　　3.開發行業

　　Colu是首個允許其它企業發行數字資產的企業，他們可以將各種資產來“代幣化”讓許多人影響深刻。盡管免費的比特幣錢包Counerparty也允許發行簡單的代幣，并且在其他錢包持有者之間進行交易，Colu的代幣可以設置有各種狀態和類型，能夠脫離或者重新回到這個系統，并且當在區塊鏈上存儲數據過大的時候能夠將數據存儲在BitTorrent的網絡上。

　　4.房地產行業

　　他們計劃能夠讓整個產業鏈流程變得更加現代化，解決每個人在參與房地產面臨的各種問題，包括命名過程，土地登記，代理中介等。

　　金融角度看待區塊鏈

　　貨幣的本質：貨幣只是一種廣泛價值共識，本身不具有價值沉淀。

　　資產與貨幣的關系：貨幣描述資產。

　　什么是數字資產：資產數字化，可細分，可交易，價格由供需市場決定，而不是價值中介——貨幣決定。

　　5.物聯網

　　1）應用場景分析

　　一種可能的應用場景為：通過 Transaction 產生對應的行為，為每一個設備分配地址 Address，給該地址注入一定的費用，可以執行相關動作，從而達到物聯網的應用。類似于：PM2.5監測點數據獲取，服務器 租賃，網絡攝像頭 數據調用，DNS服務器 等。

　　另外，隨著物聯網設備的增多，Edge 計算需求的增強，大量設備之間需要通過分布式自組織的管理模式，并且對容錯性要求很高。區塊鏈自身分布式和抗攻擊的特點可以很好地試用到這一場景中。

　　2）IBM

　　IBM 在物聯網領域已經持續投入了幾十年的研發，目前正在探索使用區塊鏈技術來降低物聯網應用的成本。

　　2015 年初，IBM與三星宣布合作研發ADEPT系統。

　　3）物流供應鏈

　　供應鏈行業往往涉及到諸多實體，包括物流、資金流、信息流等，這些實體之間存在大量復雜的協作和溝通。傳統模式下，不同實體各自保存各自的供應鏈信息，嚴重缺乏透明度，造成了較高的時間成本和金錢成本，而且一旦出現問題（冒領、貨物假冒等）難以追查和處理。

　　通過區塊鏈各方可以獲得一個透明可靠的統一信息平臺，可以實時查看狀態，降低物流成本，追溯物品的生產和運送整個過程，從而提高供應鏈管理的效率。當發生糾紛時，舉證和追查也變得更加清晰和容易。

　　該領域被認為是區塊鏈一個很有前景的應用方向。

　　例如運送方通過掃描二維碼來證明貨物到達指定區域，并自動收取提前約定的費用，可以參考 區塊鏈如何變革供應鏈金融 和 區塊鏈給供應鏈帶來透明。

　　Skuchain 創建基于區塊鏈的新型供應鏈解決方案，實現商品流與資金流的同步，同時緩解假貨問題。

　　4）公共網絡服務

　　現有的互聯網能正常運行，離不開很多近乎免費的網絡服務，例如域名服務（DNS）。任何人都可以免費查詢到域名，沒有 DNS，現在的各種網站基本就無法訪問了。因此，對于網絡系統來說，類似的基礎服務必須要能做到安全可靠，并且低成本。

　　區塊鏈技術恰好具備這些特點，基于區塊鏈打造的 DNS 系統，將不再會出現各種錯誤的查詢結果，并且可以穩定可靠的提供服務。

　　6.保險行業

　　保險行業在過去兩年里，說起科技領域最炙手可熱話題的必然離不開區塊鏈技術。這一脫胎于比特幣的底層技術，以7年多的穩定運行證明了其高度安全可靠的架構和算法設計，同時憑借分布式賬本和智能合約等創新性的技術，為多個行業的產業升級打開了巨大的想象空間。甚至有業內專家預言區塊鏈技術將掀起第二次互聯網革命。

　　金融行業歷來對先進技術最為敏感。傳統的銀行和證券業巨頭從2014年就紛紛投身于如火如荼的區塊鏈創業投資中，兩年內全球投資總額高達 10億美金，其中更不乏像DAH的6千萬美元、Blockstream的5千萬美元這樣的巨額A輪融資。除了資金投入，各大公司更是親自參與和推動具體的業務應用當中：例如美國納斯達克證券交易所推出的Linq區塊鏈股權交易所已經與2015年底開始發行測試；而 全球43家跨國銀行結成的R3 CEV聯盟也是一直在測試和改進銀行間的跨行清算聯盟鏈，動作之快，參與度之高都是前所未有。

　　保險行業雖然對于區塊鏈技術的參與相對比較保守，但在學術領域一直在進行積極的探索和研究。2014年底，由英國著名的Z/YEN Group咨詢集團發起的歐美保險業論壇推出的長達50頁的《終身之鏈》專項研究報告從多個方面討論的區塊鏈將會給保險業帶來的創新和變革。