区块链技术与应用
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1.2 区块链技术的应用

区块链技术是金融科技领域的一项重要技术创新。作为去中心化记账(DLT)平台的核心技术,区块链被认为在资产管理、金融、征信、物联网、经济贸易结算等众多领域都拥有广泛的应用前景。

中本聪在其论文中介绍区块链时指出:“区块链是一种数据结构,也是该电子现金系统(比特币)的核心技术。”该系统的实现原理是:利用区块链让系统中的任意多个节点把一段时间内系统交互的数据,通过密码学算法计算并记录到一个区块(block),并且生成该区块的指纹以用于验证和链接下一个区块,系统所有参与节点共同认定记录的真实性。

1.2.1 区块链技术的应用场景

区块链技术在经济和社会管理系统中存在广泛的应用场景。

1.数据存储

区块链的高冗余存储(每个节点存储一份数据)、去中心化管理特点使其非常适合存储和保护重要隐私数据,以避免因中心化机构遭受攻击或权限管理不当造成的大规模数据丢失或泄露。目前,利用区块链来存储个人健康数据(如电子病历、基因数据等)是较典型的应用领域。

2.数字身份验证

OneName和BitID是以区块链为基础提供数字身份服务的典型应用。此类去中心化数字身份验证服务利用了每个比特币用户都有一个比特币钱包的优势(即每个用户都拥有一个唯一的比特币地址),大大提高了用户访问网站的速度,并增强了匿名性和安全性。

3.数据鉴证

区块链数据具有安全时间戳,由共识节点共同验证和记录,使其可应用于各类数据公证和审计场景。例如,区块链可永久地安全存储由政府机构核发的各类许可证、登记表、执照、证明、认证和记录等,并可在任意时间点方便地证明某项数据的存在性和一定程度上的真实性。包括德勤在内的多家专业审计公司已经部署区块链技术来帮助其审计师实现低成本和高效的实时审计,Factom公司则基于区块链设计了一套准确的、可核查且不可篡改的审计公证流程与方法。

4.金融交易

在互联网金融领域,区块链技术已经应用于股权众筹、P2P网络借贷和互联网保险等业务,同时证券和银行业务也是区块链的重要应用场景。传统证券交易需要经过中央结算机构、银行、证券公司和交易所等中心机构的多重协调,而利用区块链自动化智能合约的特点,能极大地降低成本和提高效率,避免烦琐的中心化清算交割过程,实现方便快捷的金融交易。同时,基于区块链的交融交易可保证即时到账,从而使跨境转账更为快捷、经济和安全,这也是目前R3CEV和纳斯达克等各大银行、证券商和金融机构相继投入区块链技术研发的重要原因。

5.资产管理

区块链在资产管理领域能够实现有形和无形资产的确权、授权和实时监控。对于无形资产来说,可将区块链技术应用于知识产权保护、域名管理、积分管理等业务;而对有形资产来说,通过结合物联网技术为资产设计唯一标识并部署到区块链上,能够形成“数字智能资产”,实现基于区块链的分布式资产授权和控制,这些方向当前均有相关的研究和商业项目被提出。

1.2.2 区块链技术在国外的推广

区块链技术在国外的发展同样是如火如荼,但是与国内多是以研究和探讨应用场景为主,区块链技术推动多是由中小企业担纲不同,国外区块链技术发展的显著特征是:区块链联盟旨在区块链技术的验证和试验,以及区块链技术标准的制定,区块链技术推动多是由大企业来担纲。

1. R3区块链联盟

R3区块链联盟致力于研究和发现区块链技术在金融业中的应用。R3区块链联盟自2015年9月份由9位发起成员设立,2015年年底首轮招募42家知名国际性银行;2016年,R3进一步开放,吸纳非银行金融机构,截至2016年9月,R3联盟成员已超过60家。进一步,R3区块链联盟推出自己的产品Corda,旨在将自身的区块链解决方案打造成全球银行的运作标准。

2. Hyperledger区块链联盟

超级账本项目是Linux基金会管理下的合作项目,目的是要共同建立并维系一个跨产业的、开放的、分布式账本技术平台。截至2016年9月30日,其成员数已达85家。Hyperledger项目是一个“技术驱动”的联盟,在其成员当中,科技公司和金融机构各占三成,另有超过两成的成员是区块链公司,联盟的目标是推动Hyperledger成为事实上的工业技术标准。

3.布局区块链产业的科技巨头

IBM——2016年年初,IBM InterConnect创新应用大会上宣布重点投入区块链领域,随后IBM公司宣布推出一套用于在IBM云上创建、部署、运行和监控区块链应用的“区块链即服务”(BaaS服务)。IBM是HyperLedger项目的主导者之一,已经向HyperLedger项目贡献了44000行代码。

微软——微软宣布向区块链领域开放Azure云计算平台,并且已经与以太坊、Consen-Sys、Ripple等多家平台建立了合作关系,其目的在于将Azure BaaS平台扩展成一个“认证的区块链市场”,客户既可以直接在Azure上部署区块链,也可以间接通过Azure在当地的数据中心部署区块链,使用户可以借助自动化设置在20分钟之内就能打造一个区块链环境。

亚马逊——亚马逊的云计算商业服务平台亚马逊网络服务(AWS)与投资公司数字货币集团(DCG)合作,为企业提供一个区块链实验环境。亚马逊凭借AWS正式进入区块链领域。

谷歌——谷歌在微软、IBM与亚马逊相继建立区块链技术平台后,于2016年也宣布将为银行提供区块链测试服务,正式与IBM、微软、亚马逊角逐BaaS市场。咨询公司GFT在其为苏格兰皇家银行集团提供的一个清算及结算的区块链应用的测试中采用了Google服务器。

英特尔——2016年4月,英特尔推出一个名为“锯齿湖”(Sawtooth Lake)的用于建造、部署和运行分布式账本的实验性分布式账本平台,并基于该平台向开源超级账本(Hyperledger)区块链项目提供代码贡献。2016年6月,英特尔在以色列特拉维夫市成立了一个开发实验室,致力于研究物联网(IoT)连接设备、云计算、生物识别应用程序以及区块链技术。

1.2.3 区块链技术的局限性

作为近年来兴起的新技术,区块链仍面临一些制约其进一步发展和广泛应用的障碍,包括底层技术的挑战、潜在的安全隐患以及隐私保护等。

1.政府监管挑战

区块链技术的兴起对于政府的监管提出了一定挑战,如政府无法按照现行税制收取比特币交易税费。现行的税收结构将被完全颠覆,影响税收及整体经济指标的计算。

2.运行安全风险

区块链技术目前潜在的最大安全隐患就是51%攻击问题,即节点通过掌握全网超过51%的算力就有能力成功篡改和伪造区块链数据。据统计,中国大型矿池的算力已占全网总算力的60%以上,理论上这些矿池可以通过合作实施51%的攻击,从而实现比特币的双重支付。虽然实际系统中为掌握全网51%算力所需的成本投入远超成功实施攻击后的收益,但51%攻击的安全性威胁是始终存在的。

3.系统效率及可扩展性问题

比特币区块链目前每秒仅处理7笔交易,这极大地制约了区块链技术在金融系统中高频交易场景中的应用(如VISA信用卡每秒最多处理10000笔交易);此外,依据区块链技术的协议设计,当前每个比特币区块的生成时间为10分钟,这意味着每笔交易的确认时间为10分钟,这在一定程度上限制了比特币在小额交易和时间敏感交易中的使用;最后是容量膨胀问题。区块链要求系统内每个节点保存一份数据备份,这对于日益增长的海量数据存储来说是极为困难的。就比特币区块链而言,完全同步自创世区块至今的区块数据需要约60GB存储空间,虽然轻量级节点可部分解决此问题,但适用于更大规模的工业级解决方案仍有待研究。

4.隐私泄露风险

区块链系统内各节点虽不必公开身份,但也并非完全匿名,而是通过类似电子邮件地址的地址进行标识(如比特币公钥地址)并实现数据传输。虽然地址标识并未直接与用户身份相关联,但区块链数据是完全公开透明的,随着各类反匿名身份甄别技术的发展,仍有可能实现部分重点目标的定位和识别。