区块链将如何重新定义世界

    唐文剑 等著

    ISBN：978-7-111-53959-9

    本书纸版由机械工业出版社于2016年出版，电子版由华章分社(北京华章图文信息有限公

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    官方网址：www.hzmedia.com.cn目录 前言

    第一章 区块链已来，世界从此大不同

    从小众到大众，区块链发展轨迹全揭秘

    2008～2010年：比特币的诞生与发展

    2011～2014年：对比特币的质疑以及对区块链技术的关注

    2015年：区块链成为热门话题，业界开始进行深入验证与探索

    2016年后：区块链将会在各行业得到更广泛的探索与应用，真正从小众走向大众

    从政府到企业，近期区块链全球发展大扫描

    全球主要经济体对区块链的关注与探索

    跨国行业巨头与创业公司纷纷进军区块链领域

    联盟与合作成为主流，通过跨界合作共同构筑区块链生态体系

    “区块”和“链”的火花，区块链到底为何物

    第二章 区块链的世界你能懂，解析其背后的经济思想

    未来的新经济是可编程经济，区块链将变革经济、社会和生活

    从制度信任到机器信任，区块链的低成本信用创造机制解析

    从信息互联网到价值互联网，区块链是如何传递价值的

    从集中化到分布式多中心化，资源配置效率是如何提升的

    从依靠理性到引入技术，法律的约束与执行逐渐走向智能化

    第三章 走进区块链技术，揭开它的神秘面纱

    什么是区块链

    区块链是一个动态的点对点网络

    区块链是一个分布式账本

    区块链用哈希算法实现信息的不可篡改

    区块链用公钥、私钥来标识身份

    区块链用Merk le树结构简化验证程序

    区块链为每一笔交易盖上时间戳

    区块链使智能合约成为现实

    区块链运行原理

    区块链的工作流程

    区块链的共识机制

    区块链的技术特点

    区块链的分类

    区块链的技术局限与扩展

    性能与容量问题

    安全性局限

    区块链的未来扩展

    第四章 区块链的应用前景

    区块链在物联网领域的应用前景

    物联网发展历程

    现阶段物联网的初级应用

    现阶段物联网发展中亟待解决的问题区块链技术对于发展物联网技术的重大意义

    区块链在物联网领域的应用案例

    区块链在公共服务领域的应用前景

    世界范围内公共服务领域面临诸多难题

    利用区块链构建更加智慧的公共服务

    区块链在公共服务领域的应用案例

    区块链在慈善领域的应用前景

    我国慈善事业的发展历程

    国内慈善事业的现状及存在的问题

    区块链技术对于发展慈善事业的意义

    区块链在慈善领域的应用案例

    区块链在金融领域的应用前景

    全球金融业面临前所未有的挑战

    区块链将如何重塑金融格局

    区块链在金融领域的应用案例

    区块链在认证领域的应用前景

    目前认证领域所存在的亟待解决的问题

    区块链如何助推认证领域的发展

    区块链在认证领域的应用案例

    区块链在预测市场领域的应用前景

    预测市场的现状

    预测市场的优势与不足

    区块链技术对于预测市场的意义

    区块链在预测市场领域的应用案例

    关于预测市场的争议

    区块链在数字版权领域的应用前景

    数字版权发展

    现阶段数字版权主要技术

    数字版权发展中亟待解决的问题

    区块链技术对于数字版权的意义

    区块链在数字版权领域的应用案例

    区块链在供应链领域的应用前景

    供应链领域发展现状及存在的问题

    区块链如何重建供应链体系

    区块链在供应链领域的应用案例

    第五章 百家争鸣

    基于银行视角的区块链应用挑战与机遇

    区块链时代，互联网金融将走向何方

    区块链——券商业态的变革之力

    区块链2016思考之“入地上天”

    致谢

    参考文献前言

    “区块链”(Blockchain)这个词，对很多国人来说至今仍是一个既新鲜又带有朦胧色彩

    的名词。说其新鲜，是因为区块链好像一夜之间突然成为热议的话题，引起了社会各界的广

    泛关注；说其朦胧，是因为“区块链”似乎无法顾名思义，听起来让人云里雾里，解释起来也

    并不容易。因此在2015年下半年“区块链”开始成为社会热词时，很多专家学者认为区块链不

    能反映Block chain的真正含义，甚至专门发起了一场争辩：区块链这个舶来词究竟是不是应

    该重新翻译？

    互联网金融博物馆在2016年元月还真的发起了“Block chain首选中文翻译”的投票活动。

    投票结果虽尚未正式公布，但无论最后的中文翻译是什么，都已不再重要。更为重要的一个

    事实是，社会各界对区块链的关注热度有增无减，持续升温。区块链大有可能成为继云计

    算、大数据、互联网金融之后新的浪潮。

    目前，区块链研究领域正逐步迈入“千帆竞渡、百花齐放”的新阶段。从政府与监管层面

    来看，全球范围内主要经济体开始从国家战略层面对区块链的未来发展加以关注并进行了积

    极的探索，包括联合国社会发展部、中国人民银行、英国政府、美国证券交易所在内的政府

    和监管机构纷纷对区块链发声；从企业层面来看，跨国行业巨头与创业公司正争相进军区块

    链领域，并带动新一轮创业、创新浪潮。根据安永会计师事务所的统计资料显示，截至2016

    年年初，全球已诞生了917家区块链领域的创业公司，全球在区块链领域的投资累计已经超

    过了15亿美元。以花旗银行、纳斯达克为代表的各行业的巨头企业甚至纷纷争先步入实验室

    阶段，进行区块链在多个场景中探索式的应用实践研究。此外，专业咨询服务机构、学术研

    究机构等其他研究力量也密切关注区块链技术以及发展趋势，区块链从“草根力量”加速走入

    大众视野之中。

    那么，区块链究竟是什么？区块链可以用来做什么？区块链真的有颠覆性的潜力吗？区

    块链有着怎样广阔的想象空间？区块链技术又将如何重新定义世界呢？很多人在查阅了不少

    资料、听了不少区块链的培训和讲座后，对区块链依然还有很多疑问和困惑。通过本书，我

    们愿与大家一同走进区块链，揭开区块链神秘的面纱，挖掘其本质。

    走进区块链

    区块链究竟是什么？

    追溯至2008年，区块链的概念在中本聪发表的《比特币：一种点对点的电子现金系统》

    一文中被首次提出。文中提到区块链技术可以应用到金融服务、社会生活等众多领域里，比

    特币是区块链技术首次大规模地应用到全球网络的一个典型案例。可见，当时所提出的区块

    链主要是用于支撑比特币的一项技术。

    区块链在经过了长时间的发展后，与2008年中本聪首次提出比特币时所指代的区块链技

    术已经有了非常大的区别。但时至今日，业界对区块链的解读仍然各不相同，区块链这个词

    还未出现一个统一的被广泛认可的定义。一些专家认为，区块链是一种底层架构，也可通俗

    地理解为全网公开的分布式账本技术；另一些专家认为，区块链不仅仅是一种技术，它还是

    一种新的经济理念、一种经济组织形式和一种经济贸易方式。在本书中，我们将与读者一同走进区块链，探索区块链的本质，拨云见日，一窥这“区

    块”和“链”的火花到底为何物。

    畅想区块链

    如今的互联网能够实现数据与信息的传递，但仍然无法做到价值的传递。传递价值必须

    依靠一个可信任的中心机构，譬如银行、交易所、公证机构等。区块链的出现实现了从传递

    信息的信息互联网向传递价值的价值互联网的进化，提供了一种新的信任创造机制。

    那么，具有信任创造机制的区块链会对我们生活的方方面面产生颠覆性的影响吗？区块

    链究竟可以应用到何处？

    最初，中本聪设计区块链是为了生成比特币。而如果将比特币换成其他资产，将区块链

    应用到更多场景时，我们的想象空间将可以无限放大：

    如果将区块链应用于股份的众筹，那我们还会担心众筹的发起人跑路吗？

    如果将区块链应用于银行票据，那银行票据还会被非法贴现吗？

    如果将区块链应用于医保、社保，那还会出现骗保的现象吗？

    如果将区块链应用于奖励积分，那不同商业机构之间的积分兑换会不会比现在更加顺

    畅？积分规则会不会更加简单？

    区块链能应用于非洲产的钻石、中国新疆的和田玉吗？能应用于数字版权吗？能应用于

    专利吗？

    公民个人档案的存放还需要以纸质形式存在吗？

    比特币之后，会出现政府发行的数字货币吗？

    英国政府报告《区块链：分布式账本技术》中提到，区块链技术提供了一种方式、一种

    框架，帮助政府减少腐败、欺诈、错误乃至繁文缛节的官僚成本。该技术有潜力在信息共

    享、透明和信任机制方面重新书写政府和公民之间的关系。那么，事实果真如此吗？

    区块链带给人们无限的遐思，但区块链也并非遥不可及的幻想、空想。未来已来，本书

    将尝试去寻求这些问题的答案。

    科学理性地看待区块链

    在区块链发展如此迅猛的当下，我们究竟应该如何正确面对这项新兴技术？对于这个问

    题，作者曾与世界银行前首席技术官胡本立先生进行过深入的探讨。首先，区块链要想真正

    实现价值的互联互通，必须要解决底层技术、业务以及数据的标准化问题，没有形成标准化

    就无法实现大规模应用与推广。其次，我们应警惕区块链纸上谈兵、过度炒作的现象。防止

    为了区块链而区块链，应引导区块链这一美好的技术实现美好的社会价值。诚然，区块链有着广阔的应用前景，但区块链技术也存在着自身的局限性，它并非解决

    所有问题、适合所有场景的万能良方，因此我们必须要以科学理性的审慎态度对待这项新兴

    技术。

    科学理性地看待区块链技术，需要认识到区块链也有其技术局限性，除了标准化问题，区块链还面临着性能、容量、安全性、可扩展性等一系列技术方面的挑战；科学理性地看待

    区块链技术，还需要对区块链的适用场景准确定位。跟所有新兴技术刚出现时面临的状况一

    样，虽然区块链的出现给人们带来了无限的想象空间，但落到实处来看，区块链有着它最适

    合的应用场景，也有很多不适用的应用场景，因此对区块链的适用场景准确定位十分重要。

    推动区块链的进一步发展，需要尽快寻找出区块链技术的最佳适用场景，寻求其应用价值，探索它对社会、对经济最有益的应用方式。

    科学理性地看待区块链技术，必须要准确、深入地把握区块链的方方面面。但囿于本书

    作者视角和思考的局限，书中恐多有不足，还望各位读者多多指正。关于区块链技术的探

    讨，本身也是一个开放性的问题，本书是对这一新兴技术的抛砖引玉，期待更多的读者与有

    识之士的关注和参与。

    科技的浪潮变化更迭，推动着人类社会的车轮滚滚向前。回首过去，人类社会历经机械

    革命、电气自动化革命、电子信息化革命以及互联网技术革命，每一次革命都对我们的生产

    生活方式产生了深远的影响；放眼未来，区块链能否站上新的浪潮之巅，为人类社会的政

    治、经济、文化、生活带来巨变，让我们一同拭目以待!第一章 区块链已来，世界从此大不同

    从小众到大众，区块链发展轨迹全揭秘

    当前技术发展日新月异，行业创新层出不穷。继大数据、云计算等新兴技术之后，区块

    链技术在全球范围内又掀起了新一轮的研究热潮。区块链的出现实现了从传递信息的信息互

    联网向传递价值的价值互联网的进化，提供了一种新的信用创造机制。许多学者、专家认为

    区块链在未来很有可能会成为推动经济、社会与生活变革的重要技术。因此，区块链技术吸

    引了包括重要经济体、大型科技公司、专业咨询服务机构、学术研究机构在内的各行各业的

    广泛关注，从“草根力量”加速走入大众视野。

    但是伴随着比特币的诞生而出现的区块链技术最初并未引起足够的重视与关注，更多时

    间是伴随着对比特币的质疑。社会与公众对区块链的认知与认同以及其价值的挖掘发现也经

    历了一个漫长的过程。

    从时间轴上来看，人们对区块链的认知主要经历了以下几个阶段。2008~2010年：比特币的诞生与发展

    作为具有突破性意义的电子货币，比特币的出现源于客观经济的推动，也与国际货币体

    系的内在缺陷息息相关。比特币的诞生标志着人类社会的货币体系向前迈出了一大步。

    比特币的发展史最早可以追溯到2008年11月，当时一个化名中本聪的人在一次隐秘的密

    码学小组讨论中发表了一篇名为《比特币：一种点对点的电子现金系统》的论文，文中首次

    提出了比特币的概念。中本聪在论文中也阐述了希望可以创建一套“基于密码学原理而不基

    于信用，使得任何达成一致的双方能够直接进行支付，从而不需要第三方中介参与”的电子

    支付系统。与现实生活中的现金交易相比，这个系统可以起到杜绝伪造货币和杜绝重复支付

    的作用。

    中本聪在论文中提出该理念后又将其付诸实践，着手开发比特币的发行、交易和账户管

    理系统。2009年11月3日，该系统正式运行，区块链中的第一个区块诞生，该区块又名“创世

    区块”。这种新型的、去中心化的数字货币在最初问世时并未引起轩然大波，仅仅在电子货

    币行业因其创新性的设计得到了业内资深人士的认可，并在小范围内传播开来。比特币创始

    之初，很长时间内只在技术工程师之间以娱乐为目的进行流通，只能属于一种“小众货币”。

    第一笔比特币交易发生于2009年1月12日，中本聪发送了10比特币给密码学专家哈尔·芬尼。

    2010年5月21日，佛罗里达程序员用1万比特币购买了价值25美元的比萨优惠券，随着这笔交

    易诞生了比特币第一个公允汇率。自此以后，比特币与实物的交换以这种间接模式慢慢开

    始。直到2010年7月，比特币的价值才慢慢得到了认可，比特币交易所Mt.Gox在日本成立，标志着世界上第一个比特币交易平台的成立，这时比特币的价格才开始呈现出缓慢增长的趋

    势。随着比特币交易所的出现，投资者逐渐尝试各国法定货币与比特币之间的兑换。在大量

    投资者的参与下，比特币价格在随后几年一路上涨，从最初的零点几美元一度涨到1242美

    元，并且其价格一直处于连续不断的剧烈波动之中。2011~2014年：对比特币的质疑以及对区块链技术的关注

    自2011年始，比特币逐步被全世界范围接受，中国也在同年6月成立了全球最大的比特

    币交易平台BTC China。2012年，基于区块链发行的Ripple币已开始被用于向各国转移外汇。

    2013年4月，四川芦山发生7.0级地震，慈善组织壹基金共接收到233个比特币捐赠，按当

    时“汇率”计算，折合人民币近22万元。2013年6月28日，Mt.Gox获得美国财政部金融犯罪执

    法系统FinCEN颁发的货币服务事务的许可，这一历史性事件说明比特币已经被美国官方作为

    货币对待。2013年9月，专门提供比特币支付方案的创业公司Bitpay已经为7500多家商户提供

    了专业服务，Bitcoin、Coinbase等比特币钱包客户端也受到更多客户的青睐。2013年5月，美

    国60多位投资者组建了比特币创业投资机构Bitangles，为比特币创业公司募集到了600万美元

    的资金，这些资金主要用于比特币的创业孵化。据Coin Desk估算，目前全球大约有60000个

    商家接受比特币形式的支付。在线下世界，大约有4000个经营场所允许消费者使用比特币。

    随着比特币逐渐被社会接受、认可，一些针对主要货币的比特币交易所也陆续出现。截至

    2013年年底，根据Block chain.info组织的统计，有近14万个网络地址参与比特币交易，交易量

    为每天6万次，全球最大的比特币交易平台为比特币中国、Mt.Gox和Bitstamp，所占市场份额

    分别为32.5%、26%、20.7%。中国成为比特币交易增长最迅速的国家，有超过15家大型的比

    特币交易平台处理与比特币相关的业务。

    然而，伴随着比特币的发展，比特币本身也暴露出诸多问题，面临来自社会各方的挑

    战。2011年7月，世界第三大比特币交易中心Bitomat的运营商宣布记录着17000比特币(约合

    22万美元)的wallet.dat文件的访问权限丢失。2012年，网站托管供应商Linode的服务器超级

    管理密码泄露，价值近23万美元的46703比特币失窃。这一系列负面事件的发生导致比特币

    的价格直线下降，强烈动摇了比特币用户们的信心。

    比特币面临的灾难远不止于此。2013年10月2日，著名地下交易网站“丝绸之路”被美国

    多个执法部门查缴。“丝绸之路”是一个利用比特币进行非法买卖的匿名黑市网站，一经推出

    就受到了地下人士的热烈追捧。不法分子不仅利用比特币匿名的特性来进行非法活动，还采

    用“洋葱路由”技术使比特币的追踪变得更加困难。活跃在“丝绸之路”网站上的用户一度超过

    100万，交易总额保守估计超过10亿美元，交易总额的70%左右都和毒品相关，另外30%也多

    为枪支弹药、黑客服务以及盗取信用卡客户资料等违法交易。不法分子利用比特币进行猖狂

    的非法交易的蛛丝马迹最终被美国联邦调查局侦破，臭名昭著的“丝绸之路”网站也随之被关

    闭。

    与此同时，在交易处理效率、资源耗费、监管难度等方面，比特币也同样面临着诸多质

    疑：

    ·比特币的匿名性加大了金融监管的难度。在金融监管过程中，几乎所有国家都非常依赖

    银行系统来查验交易的资金进出，而比特币独立的支付网络则有效地躲开了这种追查途径，使得政府对于资金动向的监管变得非常困难。比特币由于其匿名特性成为了犯罪资金的主要

    载体，在许多非法网站上甚至成为唯一支付手段。

    ·比特币的挖矿机制造成巨大的资源消耗与浪费。昂贵的专用矿机提高了挖矿的效率，使

    得传统的采矿技术无法生存。随着时间的推移和竞争的加剧，整个比特币产业链演变成极端资本密集型行业。

    ·比特币的交易确认时间限制了比特币的使用范围。目前，比特币的交易通常需要等待一

    段时间才能实现对交易的确认，等待时间的存在使得比特币仍然难以满足现实支付场景中对

    于支付确认的要求。因此，比特币的优势仍局限在互联网领域中。在实体经济中，比特币只

    有在那些对于时间不敏感的消费场所才能发挥其支付功能。

    对于比特币的种种质疑以及比特币热潮的逐渐消退并没有阻止和妨碍对其底层的区块链

    技术的认知与关注。这一时期，针对区块链技术的研究与应用开始出现，区块链的应用价值

    开始被认知和挖掘，区块链得到了相关机构的广泛关注，对于区块链的资源投入也在不断增

    长。2015年：区块链成为热门话题，业界开始进行深入验证与探索

    近两年区块链逐渐成为热门话题，不断在媒体和学术会议上出现，并且跨界成为了技术

    和业务领域的热门话题。无论是监管机构、实体企业还是学术研究机构，都对区块链给予了

    高度关注，对区块链的认知程度和研究的深度、广度也在不断提升。

    随着监管机构认识到区块链技术未来在公共服务提供、经济体制变革、社会生活机制优

    化完善上存在着巨大的潜在应用价值，一些国家政府纷纷从国家战略层面对区块链的发展予

    以关注与推动。重量级跨国行业巨头也纷纷以成立研究小组、投资区块链创业公司、开发区

    块链基础平台、研究未来的潜在应用前景等方式进军区块链领域，其示范与引领作用已经开

    始掀起新一轮的区块链创业创新浪潮。

    目前各行各业都开始验证和探索区块链在支付、交易结算清算、物联网、众筹、数字资

    产管理、股权交易、公证、审计、供应链、物联网等相关领域的应用。ConsenSy s协会的主

    管安德鲁·基斯(Andrew Key s)更是预言，2016年区块链编程将会遍地开花，分布式文件系

    统(IPFS)将会席卷世界，律师事务所将开始基于区块链编写智能合约，众多商业解决方案

    将会在私有链和以太坊公共链上展开，监管者也会逐渐理解并喜欢上区块链技术。2016年后：区块链将会在各行业得到更广泛的探索与应用，真正从小众走

    向大众

    随着区块链技术走出实验室阶段，以及区块链领域众多的问题(如身份认证与识别、隐

    私保护、数据安全、系统性能与稳定性等问题)得到解决，区块链的应用实践进程会大大加

    速。区块链技术将会在更多的业务场景和业务领域得到更加多样化的应用与实践。例如，银

    行机构将可能开始采用区块链技术对诸如托管、清算等传统业务进行颠覆式创新。从政府到企业，近期区块链全球发展大扫描

    从2015年开始，区块链逐渐成为一个非常热门的话题，频频出现在包括G20峰会在内的

    各种国际、国内会议上。相关政府组织、企业实体与学术机构也对区块链技术给予了充分的

    关注，展开了积极的探讨。区块链进入了一个快速发展的时期。下面，我们将从政府监管层

    面、企业层面、社会层面对区块链近期的发展进行全方位的扫描。全球主要经济体对区块链的关注与探索

    作为比特币的底层技术，区块链的发展道路充满了曲折和艰辛。最初，各国监管机构对

    比特币带来的监管和效率问题评价不一，直到近两年才普遍认识到区块链技术在未来公共服

    务提供、经济体制变革、社会生活机制优化完善上存在着巨大的潜在应用价值。随着各国政

    府对于区块链的认知不断充实，各国政府相关部门纷纷从国家战略层面来对区块链的发展予

    以关注与推动，力求在未来区块链的技术发展中立于领先地位。

    从国际组织来看，联合国社会发展部(UNRISD)在2016年年初发布了题为《加密货币

    以及区块链技术在建立稳定金融体系中的作用》的报告，提出了关于利用区块链技术构建一

    个更加稳固的金融体系的想法，并认为区块链技术在改善国际汇兑、国际结算、国际经济合

    作等领域有着很大的应用发展空间；国际货币基金组织也针对各国关注的数字货币问题发表

    了题为《关于加密货币的探讨》的专业分析报告，对基于区块链技术的加密货币的未来发展

    进行了具体的分析和阐述。

    从美洲来看，多个监管机构从各自的监管领域表明了对区块链技术发展的支持态度。例

    如：2015年11月10日，美国司法部举行了数字货币峰会，呼吁政府和行业之间加强沟通；美

    国证券交易所已经批准在区块链上进行公司股票交易；美国商品期货交易委员会在关注区块

    链技术发展的同时，进一步强化监管，目前该交易委员会已将比特币作为大宗商品来进行监

    管；美国国土安全部也开始身体力行地研究区块链在国土安全分析和身份管理中的应用。

    从欧洲来看，英国政府在2016年年初发布了一份关于分布式账本技术的研究报告，第一

    次从国家层面对区块链技术的未来发展应用进行了全面分析并给出了研究建议。该报告也是

    迄今为止最为全面透彻、立足层面最高的研究报告，为其他国家在区块链领域的政策制定与

    研究提供了有益的借鉴和参考。俄罗斯互联网发展研究所于2015年年底向总统普京提交了一

    份包含区块链技术发展路线图的报告，对该技术发展的未来法律框架进行了规划。2015年12

    月底，突尼斯宣布其已开始研究通过加密技术发行本国货币，以提升本国的金融服务能力。

    立陶宛于2016年4月份举办了“波罗的海地区最大的区块链会议”，会议重点讨论了数字货币

    解决方案和分布式账本协议，力争将立陶宛建设成为全球性的金融科技(FinTech)中心。欧

    洲中央银行近期也在探索如何将区块链技术应用于该地区的证券和支付结算系统。

    从亚太地区来看，澳大利亚中央银行表态支持银行对分布式账本技术进行积极探索，提

    议全面发行数字货币澳元，充分利用区块链技术的优势来革新传统金融服务。2015年11月13

    日，新加坡总理呼吁该国银行和监管机构密切关注区块链等最新科技的发展，不断改进自身

    技术，创新商业模式，提高服务水平。2015年10月16日，日本经济产业省召开FinTech会议，会上专门研究并讨论了区块链技术的未来发展与影响。2016年2月3日，韩国央行发布题为

    《分布式账本技术和数字货币的现状及启示》的研究报告，对数字货币和分布式账本技术进

    行积极研究与探讨。

    中国人民银行于2016年1月20日召开数字货币研讨会，考虑争取早日推出央行发行的数

    字货币。央行提出，发行数字货币需要遵循以下几个原则：第一，数字货币应提供便利性和

    安全性；第二，数字货币的发行需要做到保护隐私与维护社会秩序、打击违法犯罪行为的平

    衡，尤其针对洗钱、恐怖主义等犯罪行为要保留必要的遏制手段；第三，数字货币的发行必须有利于货币政策的有效运行和传导；第四，中央银行必须保留对于数字货币主权的控制

    力，数字货币是自由可兑换的，但必须是可控的可兑换。从该研讨会的讨论结果可以看出，中央银行认为：数字货币作为法定货币必须由中央银行来发行；数字货币的发行、流通和交

    易都应当遵循传统货币与数字货币一体化的思路，实施同样原则的管理。跨国行业巨头与创业公司纷纷进军区块链领域

    随着区块链潜在价值和巨大潜力的不断挖掘，重量级跨国行业巨头纷纷以成立研究小

    组、投资区块链创业公司、开发区块链基础平台、研究未来的潜在应用前景等方式进军区块

    链领域，其示范与引领作用已经开始带动新一轮的区块链创业创新浪潮。特别是随着2015年

    年底以来区块链的爆发性认知让更多受众认识到区块链的颠覆性价值，行业内的相关公司纷

    纷加速了对于区块链的应用研究与实践步伐，已抢占继互联网金融之后的又一新兴市场领

    域。

    安永会计师事务所的统计资料显示，截至2016年年初，全球已经有917家区块链领域的

    创业公司，在区块链领域的累计投资已经超过了15亿美元。

    区块链投资领域分布见图1-1。

    高科技行业

    构建一个基于区块链技术的程序开发与运行平台、提供一种分布式应用程序运行的底层

    协议，是区块链技术普及与推广的重要推动力量。通过开放应用程序编程接口(API)，支

    持开发者在区块链平台上开发自己的应用程序，将会加速颠覆目前互联网及商业运作模式的

    进程。一些科技巨头有着实力雄厚的研发能力与技术力量，近期纷纷进入区块链领域并推出

    BaaS(Blockchain as a Service，区块链即服务)的解决方案，以帮助中小开发者更快速地进

    行相应的应用研发。除了这些行业巨头之外，还有一些新兴创业公司针对某一行业特性提供

    某一专业领域的技术研发平台，如Counterparty、Chain都主要专注于为金融和资本市场的客

    户提供基于区块链的应用程序开发与运行平台。图1-1 区块链投资领域分布

    除了提供区块链基础设施平台类的公司之外，我们近期看到更多的针对某个领域的行业

    应用进行研发的技术型公司如雨后春笋般诞生。例如，区块链初创公司Safello主要致力于交

    易支付处理领域的原型开发，Clearmatics主要提供基于区块链的金融清算系统，而Factom则

    主要提供记录认证管理系统的应用。

    金融行业

    任何技术与商业模式都不可能是完美的。随着时间的推进，金融行业在发展中也或多或

    少地存在一些问题并面临一定的挑战，特别是传统的中心化机构导致的成本与效率上的问题。区块链的分布式结构以及基于数学算法的低成本信任建立机制为相关问题的解决或优化

    提供了一种新的解决思路和途径。例如，在支付领域，传统的支付处理从支付信息采集到支

    付信息流转，再到最后的支付信息处理，每一环节都有诸多烦琐冗长的步骤。加上传统的支

    付体系无法实现“自信任”，只能通过类似保证金系统等第三方机构来对交易支付的双方交易

    信用予以保障，因而无形中增加了支付成本，降低了支付效率。如果将区块链技术应用在金

    融行业中，则可省去第三方中介环节，实现点对点的对接，从而在大大降低成本的同时，快

    速完成交易支付。此外，区块链在国际汇兑、信用证、股权登记、证券交易所等金融领域也

    有着潜在的巨大应用价值。

    因此，包括银行、券商、保险机构在内的众多企业纷纷结合各自的行业特征和企业运营

    模式，从战略层面到具体的应用场景和技术平台的搭建上都开始进行探索，以寻求区块链在

    各自领域的最佳应用，并切实地解决企业当前发展中遇到的战略掣肘和瓶颈限制。例如，纳

    斯达克推出基于区块链的数字分类账技术Linq进行股票的记录交易与发行，Visa联合Coinbase

    推出了首张比特币借记卡，花旗银行则在区块链上测试运行加密货币“花旗币”。从国内情况

    来看，目前包括四大银行、股份制银行在内的相关银行已经开始从战略层面思考区块链的潜

    在应用与变革影响。国内有些金融机构甚至已经率先成立了区块链实验室，搭建了基于区块

    链的技术研发平台，并在此平台上结合银行的业务特点试验性地开发相关金融应用。2016

    年，我们有望在中国看到区块链技术针对金融行业的典型应用案例的诞生。

    公共管理、能源以及其他行业

    公共管理、能源、交通等领域都与民众的生产生活息息相关，但是目前这些领域的中心

    化特质也带来了一些问题。这就意味着在这些领域中，服务还存在着较大改进空间，例如客

    户体验的改进、服务效能的提升等问题。分布式技术的出现将为这种改进与提升提供一种新

    的可能。

    目前已经有很多政府机构在公共管理领域进行了区块链的应用尝试。例如，乌克兰敖德

    萨地区政府已经试验建立了一个基于区块链技术的在线拍卖网站，通过该平台以更加透明的

    方式来销售和出租国有资产，避免此前的腐败和欺诈行为的发生。爱沙尼亚政府与Bitnation

    合作，在区块链上开展政务管辖，通过区块链为居民提供结婚证明、出生证明、商务合同等

    公证服务。同样地，在能源领域，欧洲能源署近年来提出“能源联盟”的概念，致力于寻找一

    种新机制使得公民在能源零售市场中发挥更大的作用，通过分布式发电、智能电网和储能技

    术，居民得以参与能源的生产和销售，并显著降低电费开支。

    在看到区块链在金融、能源、公共管理等领域有着广泛应用潜力的同时，我们也需要关

    注到这样一个事实：区块链是一个跨学科、跨领域的新兴技术，要想让区块链充分发挥其技

    术特性与优点来解决企业运行、社会治理所面临的问题，离不开对技术与业务都非常熟悉的

    复合型人才。但是，目前从区块链领域的发展来看，从事区块链技术研发的科技公司，特别

    是新兴创业公司，由于企业实力等原因，大多对专业领域的行业特征缺乏深入理解；而提供

    能源、金融服务的实体企业又缺乏对于区块链技术的深入理解，无法将区块链技术应用到自

    身的企业发展中来解决企业面临的业务痛点。针对这种发展困境，包括安永在内的四大会计

    师事务所先后进军区块链领域，提供基于区块链的专业解决方案，充分利用其全球化的网络

    资源、众多复合型人才以及在技术领域与业务领域多年的深厚积淀，对接技术与业务，充分

    发挥其桥梁与纽带的作用，推动整个行业的发展。安永作为全球四大会计师事务所之一，以致力于建设美好的商业世界为企业使命，鼓励

    和倡导新技术经济环境下的创新与发展。安永目前已在全球范围内成立分布式技术

    (distributed infrastructure)的工作小组，成员来自美洲、欧洲、亚洲等二十几个安永本地办

    公室，包含了高科技、金融等行业的专业服务人员。针对区块链的发展，提供基于区块链的

    战略咨询与变革解决方案、基于区块链的业务流程及产品创新与变革方案、区块链技术咨询

    服务、基于区块链的风险管理咨询服务、新技术环境下的人力资源与组织变革方案等。德勤

    则推出软件平台Rubix，该平台允许客户基于区块链的基础设施创建各种应用。在安永、德勤

    宣布进军区块链领域时，普华永道也宣布进军该领域并提供系列咨询解决方案。目前普华永

    道在英国成立了区块链技术与商业化应用研究中心，致力于技术与应用的研究。联盟与合作成为主流，通过跨界合作共同构筑区块链生态体系

    区块链作为一种新兴技术，正如任何新事物刚出现时一样，都需要面临一个曲折的过

    程，有许多需要解决的问题。区块链同样面临着诸多亟待解决的跨学科问题，例如区块链的

    加密算法问题、智能合约的法律问题、区块链去中心化面临的潜在政治问题等。这些问题依

    靠行业内的单一公司孤军奋战往往无法解决，只有通过各方的通力合作、群策群力才能加速

    区块链的应用与发展进程。

    区块链生态体系见图1-2。

    图1-2 区块链生态体系

    从近期区块链的发展来看，无论是在底层的技术研究、应用前景探索，还是在产业政策

    与学术交流上都涌现出一系列的联盟与组织，这些联盟与组织通过资源共享和通力合作共同

    构筑区块链生态体系。

    从国际上来看，目前在区块链底层技术平台研发和应用前景探索上比较典型和有示范效

    应的联盟组织是R3CEV，截至2016年3月，已经有43家金融机构参与其中。R3CEV在2016年

    年初宣布，其首个分布式账本试验将会使用以太坊平台和微软云服务Azure上的BaaS。从国内情况来看，2015年年底至今，我国已经成立了区块链应用研究中心(北京)、区

    块链应用研究中心(杭州)、中国区块链产业联盟、中关村区块链产业联盟。

    通过联盟的形式整合各方资源，将会在产业研究、政策建议、网络协议标准、专利体

    系、创业孵化、创新应用、国际合作等方面发挥重要的作用，同时将会促进以下问题的解

    决，从而加速推动区块链技术的应用与发展：①国家产业政策支持和标准体系、专利体系、法律问题；②区块链创新孵化问题；③行业关键技术突破问题；④人才培养培训问题；⑤国

    际交流合作问题；⑥国内、国际协作问题等。“区块”和“链”的火花，区块链到底为何物

    区块链的发展如火如荼，那么到底什么是区块链呢？目前业界对区块链的定义与解读各

    不相同。英国政府于2016年1月发布的《区块链：分布式账本技术》报告认为：“区块链是数

    据库的一种。它拥有大量的记录，并将这些记录全部存放在区块内(而非整理在一页纸或表

    格中)。每个区块通过使用加密签名，链接到下一个区块。人们可以像使用账本一样使用区

    块链，可以共享，也可以被拥有适当权限的人查阅。”通俗地说，区块链就是一个公开的分

    布式账簿系统。以比特币的区块链为例，每一个参与交易者都是区块网络的节点，每个节点

    都有一份完整的公共账簿备份，上面记载着自比特币诞生以来所有的交易信息。任何一个节

    点发起交易行为都需要将相关信息传递到区块网络中的每一个节点，从而所有节点上的账簿

    都能验证这一笔交易行为并准确更新。此外，账簿是分区块存储的，随着交易的增加，新的

    数据块会附加到已存在的链上，形成的链状结构就是所谓的区块链。

    区块链的出现对现有的经济、社会、生活领域都有着潜在的巨大影响，具体表现在：

    ·区块链能够显著降低信任风险。区块链技术具有开源、透明的特性，且每个数据节点都

    保留着账本的历史，同时内容是真实的、完整的，确保交易历史是可靠的、没有被篡改的，相当于提高了系统的可追责性，降低了系统的信任风险。区块链通过技术背书而非中心化信

    用机构实现信用创造，让交易双方在无须借助第三方信用中介的条件下开展经济活动，从而

    实现全球低成本的价值转移。

    ·区块链能够简化交易流程，提升交易处理效率。从信用创造的角度，区块链对优化传统

    机构的业务流程、提升机构的竞争力具有相当重要的意义。

    ·区块链能够驱动新型商业模式的诞生。例如在金融领域，区块链技术的特点让它能够实

    现一些在中心化模式下难以实现的商业模式，尤其是在物联网的应用前景中，小规模的金融

    机构也能参与其中，“自金融”模式将成为未来金融的一个新方向，金融服务将进一步细化。

    ·区块链能够促进共享金融的实现。共享金融的本质是通过减少金融信息的不对称性实现

    金融资源优化配置的目的，并通过严格的第三方认证和监督机制保证交易双方权益的落实，促成交易达成。通过使用区块链技术，金融信息和金融价值能够“永真”，服务的细化也能够

    实现更加高效、低成本的流动，从而实现价值和信息的共享。

    区块链的潜在价值见图1-3。

    区块链作为一种全新的理念，相应地有着自己的独特概念和专有名词。下面几个核心概

    念对更加深入地理解区块链十分重要：

    时间戳 时间戳是断定这一个区块与下一个区块的继承关系的时间标签，矿工把账目记

    入了区块，因此一个区块就相当于一页账簿，每笔交易在账簿中的记录自动按时间先后排

    列。时间戳的重要意义在于其使数据区块形成了新的结构，这个新的结构使各个区块通过时

    间戳连接起来，形成了一个区块的链条。区块按时间的先后顺序排列使得账簿的页与页的记

    录也具有了连续性。通过给交易印上时间标签，每一笔交易都具有了唯一性，从而可以精确

    定位该笔交易在区块上的位置，给其他的校验机制协同发挥作用提供了极大的便利和确定性，也使得整个区块链网络能够确定性地验证某笔交易是否真实。图1-3 区块链的潜在价值

    智能合约 智能合约是条款以计算机语言而非法律语言记录的智能合同，这些智能合同

    的工作原理类似于其他计算机程序的if-then语句。智能合约只是以这种方式与真实世界的资

    产进行交互。当一个预先编好的条件被触发时，智能合约执行相应的合同条款。智能合约有

    许多潜在好处，比如较低的签约成本、执行成本和合规成本等，因此它成为经济上可行的合

    同，尤其适用于大量的低价值交易。智能合约在遗嘱方面有一个典型的应用案例：爷爷生前

    立下一份遗嘱，声称在其去世后且孙子年满18周岁时将自己名下的财产转移给孙子。若将此

    遗嘱记录在区块链上，那么区块链就会自动检索计算其孙子的年龄，当孙子年满18周岁的条

    件成立之后，区块链在政府的公共数据库或者档案库检索是否存在爷爷的一份离世证明。如

    果这两个条件同时符合，那么这笔资产将会不受任何约束地自动转移到孙子的账户之中，这

    种转移不会受到国界、外界阻挠等各种因素的制约，并且会自动强制执行。

    智能资产 任何可以用代码来表示的东西都可以通过被编程的方式记录在区块链上，因

    此任何资产都可以在区块链上进行注册，将其转变为智能资产，通过利用区块链来记录、追

    踪、监测资产的属性与变化。智能资产由于是通过区块链的信任机制来进行的，因此对信任

    机制的要求很低，可以有效地降低欺诈和中介费用。更重要的是，这让原本也许不会发生的

    交易发生，因为参与的交易方完全不需要互相认识或者信任。智能资产概念在未来有很大的

    想象空间，我们可以在区块链上建立去中介的资产管理中心，实现资产的智能抵押担保，提

    升经济效率和水平。

    在《区块链：新经济蓝图及导读》一书中，梅兰妮·斯万(Melanie Swan)第一次提出了

    区块链1.0、区块链2.0以及区块链3.0的概念，这三个层面分别对应着区块链应用范围不断扩

    展的三个阶段。

    区块链1.0：货币区块链作为比特币的底层技术，最初的应用范围集中在数字货币领域。在比特币进入大

    众视野之后，随后又出现了以太币、狗狗币以及莱特币等“山寨”数字货币。数字货币这一可

    编程货币的出现使得互联网传递价值成为了可能。这一阶段，区块链构建起了去中心化的数

    字支付系统，使随时随地的货币交易、毫无障碍的跨国支付以及低成本运营的中心化体系得

    以实现。在区块链1.0时代，比特币等数字货币的出现和发展强烈冲击着传统的金融体系。

    区块链2.0：合约

    当比特币的弊端日渐暴露时，人们将视线更多地集中在了比特币的底层技术区块链上，区块链的应用范围也超越了数字货币领域，扩展到了金融交易、公共记录、资信证明、实物

    资产等领域，涌现出了彩色币、以太坊、比特股和瑞波币等应用。智能合约在金融领域的应

    用使数字货币能够与传统的银行与金融市场相对接，进而提高了交易效率。智能合约也让使

    用区块链编码的资产成为了智能资产，在众多其他领域也极大地提高了该领域的自治能力。

    在区块链2.0阶段，人们利用区块链在互联网上建立智能合约，用算法来代替传统合同。但在

    这一阶段，公众对智能合约还不够了解，需要时间对公众进行普及。同时，由于智能合约的

    影响力会逐步扩展到整个社会的其他社会性契约，智能合约也需要新的法律法规以保障其法

    律效力。

    区块链3.0：分布式人工智能和组织

    随着区块链技术的不断发展，区块链低成本信用创造、分布式结构以及公开透明等特性

    在全社会范围内逐步受到重视，陆续应用在物联网、公证、审计、供应链、医疗、通信、慈

    善等领域中。在区块链3.0阶段，区块链使得所有人和机器都能够连接到一个全球性的网络

    中，区块链的基础设施以去中心化的方式来配置全球资源，使区块链成为促进社会经济发展

    的理想框架。若干年后，基于区块链的共享经济将会取代现有的经济模式，未来我们会生活

    在基于区块链的共享经济社会中，体验分布式人工智能和组织带来的巨大改变。第二章 区块链的世界你能懂，解析其背后的经济思想

    “竞争”和“替代”是推进市场经济持续发展的根本动力，新技术与传统技术的竞争和替

    代，经济治理方式间的竞争和替代都取决于特定经济环境下各自获得的净剩余。区块链技术

    的革新及其对传统交易方式的替代同样遵循该规则。区块链作为一种新的技术或者新的理

    念，为创造一种新的交易范式提供了可能，目前业界对此有很多解读，其中较为通俗易懂的

    一个说法是借助于区块链技术的分布式记账以及共识机制等特性，实现真正意义上的基于互

    联网的价值传递，构建一个依赖于机器和算法信任的更加诚信的交易体系。

    在传统的市场交易体系中，由于人的“有限理性”和“机会主义行为”的存在，为确保交易

    达成，总会需要支付额外的费用，例如交易准备阶段所花费的搜索成本、谈判成本、签约成

    本，交易开展时所花费的执行、监督成本，以及交易后所花费的救济成本等。为减少市场运

    行成本，需要不同的交易组织方式，各种中介机构、交易平台、仲裁机构都因降低交易成本

    而存在。与此同时，交易成本也会因为科技创新等因素的促进而不断降低。而区块链技术正

    是驱动这种交易变革的新兴代表，区块链技术在经济体系中的应用为大幅降低不必要的交易

    成本提供了可能。

    如前文所述，区块链技术使用共识机制维护一个完整的、分布式的、不可篡改的账本，让区块链中的参与者在无须建立信任关系的前提下实现统一的账本，这将有效地避免“机会

    主义行为”带来的损失，实现社会福利的最大化。这无疑实现了现有交易体系的一次质的飞

    跃。同时，区块链具有可编程的特性，这将推进经济社会进入智能状态，是能够真正开启物

    联网时代大门的金钥匙；因为它，使得没有第三方支持的远距离价值转移在一个全球开放式

    的平台上成为可能；区块链支持参与者可以在不需要了解对方基本信息的情况下进行交易，实现了“无需信任的信任”；区块链能够进一步整合闲散资源、降低交易成本，促进共享经

    济、实现资源优化配置，从而整体提升经济社会的运行效率；并且它可以通过预设自动执行

    的智能合约，推动社会向经济、法律融为一体的组织形态转变。

    著名经济学家哈耶克曾说：“社会经济问题主要是在特定的地点、时间、条件下快速调

    适的问题。”这里的“快速调适”可以自发实现(比如市场看不见的手调节原则)，也可以协

    调实现(比如依靠组织内部的指令调节)。哪种调适最优？交易成本经济学认为，两种适应

    方式都是经济系统所需要的，只是因其特性而异适合于不同的交易方式。最优方案取决于交

    易属性与调适方式的匹配，主要表现为交易成本的最低化。作为经济体系的一种调适方式，与区块链相匹配的交易属性应该具有“标准化程度高、连续性强、自动化需求大、资质证明

    要求多”等特性，具备这些特征才是区块链最有价值和优势的应用领域，比如物联网、交易

    所、跨境支付等。也正因如此，英国、澳大利亚、以色列等国政府，IBM、飞利浦、英特尔

    等行业领导者，美国银行、摩根大通、巴克莱银行等金融巨头，纷纷对区块链技术表现出了

    强烈的兴趣并大力付诸研发或投资行动。未来的新经济是可编程经济，区块链将变革经济、社会和生活

    在过去的几个世纪里，人类已经见证了历次技术革命的诞生，如工业革命、铁路革命、石油革命等。这些革命显著降低了交易成本，创造了新的沟通方式并改变了基础设施架构，最终实现了新的技术范式。新技术逐步渗透于经济、社会和生活复杂的动态过程中，也为人

    类社会及其经济组织的运行方式带来颠覆性变化。

    在以前的经济交往中，我们会为交易对手的信用所担心，为商业票据的真伪所困扰；在

    社会管理中，我们会怀疑选举结果的公正性，担心慈善捐款的有效利用率；在日常生活中，我们会为不同商业机构之间的积分兑换障碍所困惑，会为熟人、朋友间的借贷不还而尴尬。

    然而这一切，都会随着可编程经济的到来而改变。

    可编程经济(programmable economy)作为一种基于自动化、数学算法的全新经济模

    式，把交易中的执行过程写入自动化的可编程语言，通过代码强制运行预先植入的指令，保

    证交易执行的自动性和完整性。它为我们带来了前所未有的技术创新，在执行层面大大降低

    交易的监督成本，在减少造假、打击腐败和简化供应链交易等“机会主义行为”方面均有巨大

    的应用前景，是未来新经济的发展方向。

    区块链的脚本语言使可编程经济成为现实。

    区块链的脚本语言是实现可编程经济的一种重要方式。脚本本质上是众多指令的列表。

    例如，在每一次交易中，价值的接收者获得价值的条件，或者花费掉自己曾收到的留存价值

    的条件，只要可以用数学方式表述，都可以在脚本编程语言中实现。如果一位妈妈想限制未

    成年儿女的零花钱支出，她可以通过脚本语言设置这些支出的规则，如不可以购买垃圾食

    品、不可以一次性花光等，子女每发起一笔交易便可以触发一个脚本运行，只有符合事先设

    置条件的交易才可以得到顺利执行。

    脚本的魅力就在于具有可编程性，它可以灵活改变花费留存价值的条件，以更好地适应

    人们从事社会和经济活动的需求，这也是可编程经济的优势所在。例如，系统可以约定一笔

    慈善捐赠款只可以用于购买急救设备，也可以约定一笔遗产继承人的条件，还可以限定资助

    大学生的款项只允许用于交学费，诸如此类的想法都能在区块链上进行编程并得到严格执

    行。而上述脚本的执行依赖于智能合约，所谓智能合约是将代码写入区块链的底层，当代码

    中约定的规则条件满足时合约自动强制执行，且其一旦启动并自动运行，将不会受到外界任

    何不利因素的干扰与阻止。在可预见的未来，当各方面条件成熟时央行可以通过区块链技术

    发行数字货币，在智能合约中对货币流通方向设定条件，假定在发放之前的合约中规定这笔

    款项必须支持贫困地区，则预设程序将限定这笔款项只能流向符合贫困地区标准的地方。这

    样我们就可以通过智能合约来实现经济社会治理等层面的管理功能，对于经济体制和社会的

    运行效率都将有着重要的促进作用。

    区块链的可编程特性将推动社会进入基于机器信任的智能万物互联时代。

    2005年，世界电联报告中首次正式地提出“物联网”(internet of things)这一名词。物联

    网是信息技术和互联网发展到一定阶段的产物，是一种新兴的现代信息产业，其理念是在很

    多基础应用上推出的集成型创新。区块链出现后，人们尝试用区块链技术来颠覆互联网的最底层协议，以及将区块链技术运用到物联网中，让整个社会进入智能互联网时代，最终形成

    一个可编程的社会。物联网的概念虽然已流行多年，但由于传统的物联网模式是由一个数据

    中心来搜集所有信息，存在设备无法互联互通、硬件产品维护成本过高、网络安全性和隐私

    性不能得到很好的保障等缺陷，实际应用依然很少。而区块链技术使得数据和指令可以在各

    个交互设备之间进行协调，每个设备分别控制自身的角色和行为，通过开放化和透明化的数

    据管理，以及分布式的共识机制来保证信息的安全性和隐私性。

    IBM和三星合作开发了基于区块链技术的物联网基础设施项目“Adept”，并将其用于设备

    消耗品的自动购买。三星W9000洗衣机利用传感器探测清洁剂余量，根据反馈结果，通过编

    程好的智能合约向指定零售商自动购买清洁剂并完成支付；零售商收到订单后根据与该台洗

    衣机的合约约定，收取费用，完成订单；订单完成后，用户会在手机上及时收到交易确认信

    息和快递信息。这种设计使智能设备成为自我维护、自我调节的独立个体，能够自主地与其

    他设备进行身份核实和信息交换，并按照事先拟定的规则合约，执行相应的动作。通过为物

    联网中数以亿计的设备建立低成本的、点对点直接连接的桥梁，区块链系统能自发地活动起

    来，在新的商业模式和技术模型不断涌现的基础上逐步推动我们的生活进入智能互联网时

    代，真正地开启万物互联的时代。

    区块链的可编程特性可优化交易组织形式，有效促进经济社会运行效率的提升。

    技术创新改变了交易的组织形式。技术创新的变革力在不同程度上影响了交易成本的变

    化，正是在这种成本结构急剧变化的条件下，依赖广域覆盖的互联网络的强力支撑，实体组

    织的边界在变小，虚拟组织的边界在变大，并呈现模糊化、开放化甚至消失的趋势，导致独

    自在区块链上运行的自治实体的出现，比如分布式自治组织(decentralized autonomous

    organization，DAO)、分布式自治公司(decentralized autonomous corporation，DAC)，这

    是人类追求经济效率所形成的新组织体。

    2015年6月成立的Slock .it为我们初步呈现了自治组织的运行状态。它是一个建立在以太坊

    (Ethereum，一个可以在上面开发分布式应用的平台)之上的物联网新共享经济平台，为全

    球首个分布式自治组织架构平台，欲取代Airbnb、Uber等作为中心调度站的角色，实现交易

    流程的完全自动化。Slock .it架构中的智能合约，可以保证用户在移动终端上，随时随地追踪

    和控制出租或使用中的物品，每次共享完结时，可以自动、准确、即时地收取费用，并且分

    配收入，给予分享者回报。

    从历史的角度来看，自治组织边界的变动不仅会改变其内部的连接结构，也会改变外部

    的连接状态，有目的的互动行为会促使组织自发地向更高级的形式演进，从而改变了整个社

    会组织的连接结构和监管方式。区块链带来的交易成本节约和信任重构，既提高了社会管理

    效率，也完善了社会治理方式，区块链也许最终会带领人们走向更加公正、秩序和安全的自

    治社会(decentralized autonomous society，DAS)。

    区块链技术使用脚本编程语言，使系统有机会处理一些无法预见到的交易模式，在增强

    现有网络服务功能灵活性、便捷性、拓展性的同时，解决了交易过程中的自动执行和协调问

    题。随着区块链技术的成熟和落地，人类的经济、社会和生活将发生极其深刻的变革，我们

    将逐步进入万物互联的智能物联网时代和可编程的经济社会体制。从制度信任到机器信任，区块链的低成本信用创造机制解析

    从经济分析的角度来看，制度的产生源于降低交易成本的需求。其通过对符合制度规定

    的行为进行认可与鼓励，对违反制度规定的行为进行惩戒，引导人们将自己的行为控制在一

    定的范围内，从而减少社会的不确定性和风险，达到降低交易成本的目的。同时，制度必须

    适应经济发展状况，依托科技进步成果，做出积极的调试，以便在提供信息、引导行为、降

    低交易成本甚至创造激励机制方面发挥更加积极的作用。

    传统的契约制度缺失信用机制，导致交易的信任成本高昂。交易主体难以摆脱“有限理

    性”的局限和“机会主义行为”的倾向，双方在签约时受对方诚信度、意愿表达准确性、对违

    约成本的权衡等因素造成的信息不对称的影响。签约过程中需要反复博弈，在契约达成后，执行的过程与结果也深受契约本身存在的逻辑问题、交易主体履约意愿和履约能力的影响，产生难以规避的操作风险和违约风险。违约责任的设置对交易主体的约束力远没有预期的

    大，其作为事后救济的力量也难免造成其他社会资源的消耗。而区块链的低成本信用创造机

    制在解决上述问题方面表现卓越。

    区块链基于数学原理解决交易过程的所有权确认问题。

    区块链最大的颠覆性在于信用的创造机制。区块链技术基于数学(非对称加密算法)原

    理进行了信用创造机制的重构，通过算法为人们创造信用，从而达成共识背书。参与者之间

    不需要了解对方基本信息，也不需要借助第三方机构的担保或保证，进行可信任的价值交

    换。区块链自身的技术特点保障了系统对价值交换活动的记录、传输、存储的结果都是可信

    的。这样的体系可以让人们在没有中心化机构的情况下达成共识。这超越了传统和常规意义

    上需要依赖制度约束来建立信任，即你可以不信任交易对手，但必须信任最终实现结果的信

    用方式。

    在区块链系统内，价值转移过程的信任机制主要是通过“非对称密钥对”完成两项任务实

    现的，即“证明你是谁”和“证明你对即将要做的事情已经获得必需的授权”。密钥对满足以下

    两个条件：对信息用其中一个密钥加密后，只有用另一个密钥才能解开；其中一个密钥公开

    后，根据公开的密钥无法测算出另一个，其中这个公开的密钥称为公钥，不公开的密钥称为

    私钥。

    公钥是公开全网可见的，所有人都可以用自己的公钥来加密一段信息，从而保证信息的

    真实性；私钥只有信息拥有者才知道，被加密过的信息只有拥有相应私钥的人才能够解密，从而保证信息的安全性。私钥对信息签名，公钥验证签名，通过公钥签名验证的信息确认为

    私钥持有人转移出价值；公钥对交易信息加密，私钥对交易信息解密，私钥持有人解密后，可以使用收到转移的价值。

    区块链基于技术优势解决交易过程的安全信任问题。

    正如我们反复提及和看到的，区块链系统有一些显著的技术优势，通过将负责安全管理

    的控制从监管层面或者第三方组织机构转移到基础架构层面，使整个系统变得安全可靠。虽

    然这些优势会因具体区块链的设计而不同，但高容错性、透明性、不可篡改性是其相对稳定

    的特点，它们解决了各方对基于区块链完成交易的安全信任问题。区块链技术的高容错性保证了交易环境的安全性。区块链在分散的网络上运行，而不受

    中央服务器故障、恶意网络攻击等因素的影响。分布在区块链内的数据和信息可以从数百或

    数千节点中访问，任何特定节点的故障不会危及整个区块链的事务处理能力。例如，比特币

    就成功运行在世界各地数以千计的节点上，在诞生至今的7年里，比特币经历了区块链分

    叉、价格剧烈波动、全球最大交易所欺诈丑闻等一系列波折，但这个系统表现出了良好的安

    全性和抗攻击性。

    区块链技术的透明性和不可篡改性保证了交易记录的安全性。任何数据的更新都会被同

    步至整个区块链上，区块链网络上的节点存在多个完全相同的分布式账本，网络中的成员能

    够迅速识别对账本中某一部分的修改。当新数据写入区块后，新生成的区块通过共识机制按

    时间顺序加入区块链，这样的流程不可逆转，并且账本上的任何变动都是可追溯的，任何试

    图篡改信息的人将付出巨大的成本甚至得不偿失，各方都对账本记录的完整性和可靠性拥有

    绝对信心。

    区块链技术通过密钥控制和有权限的使用保证了交易过程的隐私性。基于节点的分布式

    控制特点，通过将私密性和匿名性嵌入到用户自己控制的隐私权限设计中，向授权方共享基

    本信息，但不会向全网泄露个人身份，可以实现对经济状况、家庭状况、健康状况等一些私

    人且机密信息的保护。同时政府部门可以制定隐私保护技术标准，并要求通过软件代码运行

    自动实现隐私保护。与现有的数据存储模式相比，分布式账本可以大大提高信息的安全性和

    隐私保护，尤其是在大规模的物联网应用中作用更为凸显。

    作为一家基于B2B交易和供应链金融的区块链技术提供商，Skuchain正致力于利用区块链

    数据追踪技术解决假货问题。以前许多机构通过纸质文件来证明产品来源，但是却没有方法

    证明这些纸质文件是否被伪造。如果产品的供应链在区块链系统上运行，通过智能芯片或者

    二维码等防伪技术自动跟踪监测产品的产地、运输路径以及交易信息，形成一套不可伪造的

    真实记录，这样就可以更好地打击假冒伪劣产品，从而有效地解决品牌信任问题。

    区块链基于智能合约解决交易双方的信任执行问题。

    基于区块链技术的智能合约，不依赖第三方自动执行双方协议承诺的条款，具有预先设

    定后的不变性和加密安全性，从规避违约风险和操作风险的角度较好地解决了参与方的信任

    问题。智能合约在现实生活一个典型的应用场景就是自动售货机，基于预先设计的合同承

    载，任何人都可以用硬币与供应商交流。通过向机器内投入指定面额的货币，选择购买的商

    品和数量，自动完成交易。自动售货机密码箱等安全机制，可以防止恶意攻击者存放假钞，保证自动售货机的安全运行。

    在区块链上嵌入智能合约，可以在更大范围内、更深层次上解决交易双方的信任问题和

    执行问题。假设承租人想在出差的城市租用汽车，承租人和汽车租赁公司很容易起草一个相

    关的智能合约，这份合约包含两个功能：①将承租人的租赁费以某种加密货币的形式转出并

    将其冻结在合约中，并向汽车租赁公司提醒租赁费已经转出；②将汽车数字钥匙从汽车租赁

    公司转出并同样冻结在合约中。如果汽车租赁公司提前将数字钥匙转出，在租赁时间生效之

    前，它将和租赁费一并冻结在合约中；如果到期承租人没有收到数字钥匙，租赁费将及时退

    还承租人。一旦发起了智能合约，协议将通过代码自动执行，如果汽车租赁公司提供了钥

    匙，它一定会得到支付；如果承租人转出了费用，他也一定会得到汽车数字钥匙或者退款。承租人和汽车租赁公司在合同执行过程中的操作风险和违约风险通过双方达成的智能合约得

    以规避。

    日趋完善的智能合约将根据交易对象的特点和属性产生更加自动化的协议。人工智能的

    进一步研究将允许了解越来越复杂的逻辑，针对不同的合同实施不同的行为。更加成熟的数

    据处理系统能够主动提醒起草人合约在逻辑或执行方面存在问题的地方，从而扩大智能合约

    的应用范围和深度，更好地解决交易过程中的信任风险。

    从信任的角度来看，区块链实际上是数学方法解决信任问题的产物。过去社会的有效运

    行主要靠制度建立规则，进而形成信任来规范和引导社会成员的行为。区块链技术的出现运

    用基于共识的数学方法，在机器之间建立信任并完成信用创造。通过非对称密钥对解决所有

    权信任问题，基于区块链的技术优势保证价值转移过程的安全信任，通过智能合约解决信任

    执行问题，最终实现了“无需信任的信任”。从信息互联网到价值互联网，区块链是如何传递价值的

    在市场活动中，由于人的“有限理性”和“机会主义行为”的存在，市场交易总是处于一种

    不完全的信息状态。这会导致市场价格信号失灵、交易者之间相互“欺诈”和“寻租”。在比特

    币及分布式账本技术出现之前，互联网的价值传递被视为是不可行的。数字信息的可复制性

    以及“双花”(double spending，电子现金的重复支付)问题都没有得到很好的解决，我们依

    旧按照传统的降低风险的方法，要么采取点对点近距离的实物价值交换，要么让具有公信力

    的第三方，例如政府、银行等，作为一个集权中心跟踪并验证所有交易的真实性。

    区块链使用纯技术的方式让价值转移成为可能。

    区块链技术可以实现在没有第三方背书的情况下，在一个开放式平台上进行远距离价值

    的安全交付。分布式账本跨越多个节点、区域和机构，保存所有交易的历史记录，并且网络

    中所有授权的参与者都保存着一份完全相同的账本副本，一旦对账本进行修改，全部副本数

    据也将在几分钟甚至几秒钟之内全部修改完毕。分布式账本提供了可靠且不可逆的数字信息

    传输的可能性，并因分布式账本中的每一笔记录在特点的时间都是独一无二的，从而防止重

    复支付的发生。

    这种纯粹点对点的价值转移体系，通过使用密钥和签名来管理用户权限，从而保证存储

    在账本中信息的安全性和准确性；通过共识机制保证信息不可被篡改，甚至在被攻击的情况

    下，也能准确无误地传递信息。同时，根据全网认可的规则，由授权节点负责对账本进行更

    新。相对于传统集中化的交易处理系统，如证券清算登记系统、跨国汇兑结算系统等(收费

    高昂且效率低下)，区块链通过把传统的IT技术、法律框架和现有的以及可能涌现的新技术

    进行整合，在不需要各节点互信的情况下，系统可以确保一切数据的记录都具有完整性和安

    全性，可以脱离第三方机构背书，有效地降低交易的复杂性和风险。

    价值转移最好的应用是加密货币比特币。它基于区块链的分布式账本消除了重复备份，依靠密码学及相关技术，规范了比特币供应，并跟踪记录比特币的所有权变化。这降低了集

    中式系统架构的复杂性和高运营成本，提供了一种全新的低成本货币运行模式，世界各地的

    中央银行、政府财政部门、金融机构、监管机构都对数字化的加密货币、分布式账本技术的

    应用表现出极大的兴趣，纷纷成立或者参与相关研究组织探索商业化应用场景。

    区块链可降低价值转移过程中的交易成本。

    价值要素属性的信息化，急剧降低了价值传递所需支付的交易成本。在当前商业模式和

    社会组织架构下，价值交换活动都需要一个具有公信力的第三方(如政府、银行进行信用背

    书)来建立信用，否则陌生人缺乏发生交易的信任基础。区块链技术从根本上改变了这种中

    心化的信用创造方式，运用一套基于共识的数学算法完成信用创造，从而实现无须借助第三

    方信用中介开展经济活动，绕开烦琐的机构服务体系的限制，实现低成本的价值转移。

    2015年10月，著名信用卡组织Visa和电子签名初创公司DocuSign合作推出了利用区块链

    技术打造的汽车交易和租赁平台。它们将汽车买卖和租赁流程简化到“点击查看、合约签

    署、提车”三个步骤，同时将汽车和汽车交易信息完全透明化和公开化。从顾客选择车辆和

    保险，到随后的合约签署、支付完成都将自动在区块链上记录和更新。而原本由中介机构处理的复杂交易，比如汽车购买、租赁复杂烦琐的保险评估、贷款申请等过程将被完全数字

    化，客户在移动终端上就能操作完成交易，大大缩减了业务成本。

    在区块链系统的分布式账本上，用户可以低成本地搜寻信息，交易记录可以重复使用并

    不可篡改，数据库可以实时更新、分发并高度可信，这些特性为价值属性和相关交易数据等

    在互联网上进行安全转移、记录并存储创造了基本条件。例如，在跨行交易清算时，区块链

    技术通过用数字加密算法对每一笔交易进行实时、透明和准确的呈现，减少了跨行验证费用

    和协调费用，并且节省了事后高昂的审计费用。

    区块链通过点对点网络(P2P网络)的分布式账本直接把交易各方联系在一起，通过网

    络分发处理，提高交易效率、减少交易摩擦，打破了许多传统业务流程建立起来的基础规则

    和惯例。尤其是对于传统价值交换的中心，如银行、支付公司等，点对点网络的发展把其依

    附于中介功能拿走的利润返还给消费者，使许多消费者获益的同时，也迫使企业思考如何以

    更高效、低成本的方式创造服务价值。

    区块链可以实现携带交易规则的价值传递。

    构建在分布式账本基础之上的可编程合约，实现了价值传递的智能化。交易主体可以表

    达价值传递的条件、喜好和需求，还可以建立陌生人之间的自我执行契约，并保证价值传递

    过程中的合规性、经济性和责任清晰，这使得基于区块链的价值传递具有无限的可扩展性和

    强大的应用前景。

    在福利金分配领域，政府基于分布式账本的透明度、完整性的特点，可以更好地实现对

    福利金分配的控制。通过系统携带身份验证的功能和收款人的权限管理功能，保证福利金在

    规定的时间真正流向符合救助条件的个人，并且福利对象支取的时间和流向也可以被设计和

    跟踪，如限制福利对象只能将福利金花费在生活必需品上。在提高政府财务透明度，实现更

    加有效的财务管理的基础上，政府可以将工作重心更多地放在进行资金募集和援助制度的制

    定上，减少或防止诈骗、盗取和挪用资金支出，促进整个社会的福利金管理工作进入良性循

    环状态。

    互联网的开放性形成了创新性的信息生态系统，创造了新的商业机会，比如Facebook、Twitter和Link edIn等社交网路平台的出现。类似地，开源的和分布式的区块链技术也完全有

    潜力形成以前不可能和难以想象的开放式价值交换网络，并进一步构建丰富的价值交换生态

    系统。在价值传递领域，区块链系统保证了交易过程的经济性、安全性和高效性，提供了令

    人振奋的巨大机会。从集中化到分布式多中心化，资源配置效率是如何提升的

    传统的体系结构是一个高度中心化的结构，都依赖于制度法律框架下的一个中心化的机

    构来进行相应的处理，比如银行间的交易结算需要借助银联系统，而同一个银行内的客户间

    的转账需要依赖于该行的集中化的后台系统来支持，查询个人或企业的信用报告需要去央行

    的征信系统等。互联网上的价值交换同样需要处于中心地位的第三方机构参与进行信用保

    证，这就导致了一系列问题的出现。比如：高度中心化的系统运行需要高额的运维费用；这

    类系统容易受到网络攻击，造成数据记录被修改、隐私信息泄密等后果；同时，中心化的特

    点还会带来高额的管理费用支出，以及由此所产生的腐败等社会问题。区块链的分布式多中

    心化等特点则可以很好地解决上述问题。

    依据“交易成本—技术进步—组织优化—资源配置效率提高”的技术变化范式，交易成本

    的存在会促使技术进步从而提高资源配置效率。区块链技术的出现，减少了对第三方机构的

    依赖，节省了交易成本和监管费用；通过优化的数据管理模式形成可互操作的数据库，减少

    重复记账和协调成本，推动了共享经济的发展；增加了社会资源的有效供给，促进了服务和

    产品的创新；通过智能合约的规则内嵌形成有效的约束和激励机制，实现资源配置过程互动

    和控制，大大提高了资源配置效率。

    区块链技术有效降低交易成本、协调成本与监管成本，大幅提升商业运行效率。

    区块链基于数学算法和共识机制的信任体系，省去了因第三方机构存在而导致的交易摩

    擦和交易成本。如银行间的清算登记系统、跨国汇兑结算系统等，这些系统需要创建中心化

    的机构来保障交易清算的职责、确保交易双方的真实意愿，但同时需要承受高昂的验证费

    用、较长的交易时间以及事后大量的审计费用。区块链从技术上允许各交易主体直接进行价

    值交易，而无须依赖政策、制度以及第三方组织以确保交易的真实性和安全性，极大地简化

    了业务流程，节省了交易成本。

    La'Zooz是一家基于点对点网络理念而出现的共享出行平台。这家初创公司致力于利用区

    块链分布式架构共享出行，取代像Uber这样的传统意义上的共享出行调配中心的角色。2013

    年，该公司发明了一套虚拟货币Zooz，用户通过允许该应用程序进行自我定位而获得Zooz，同时为了鼓励更多的服务提供者加入，自愿提供乘车服务的司机可以获得Zooz作为奖励。供

    需两端的对接不需要调配中心，用户自行在La'Zooz上寻找目的地相近的人而共享行程，并用

    Zooz支付打车费用。这种模式节省了交易时间，降低了交易成本，更有效地帮助城市改善交

    通拥堵，实现资源的有效配置。

    区块链系统降低了各方的协调成本。分布式账本技术实现了数据真实性、透明性和完整

    性，并通过共识机制保证系统的各方都认可账本中记录的内容。这有助于减少需要维护多方

    接口的数量，简化服务提供方的切换，减少人工重复劳动，降低多方沟通、对账成本；并且

    还可以打破中心化数据管理引致的利益保护，整个社会的运行成本都有望大幅降低，效率也

    将大幅提升。

    区块链系统降低了政府的监管成本。透明的分布式账本使得很大一部分信息真实性验证

    工作转移给了社会监督，大大降低了监管部门的工作量，提高了监管的便利性。此外，分布

    式账本技术允许节点共享底层的数据信息，政府监管机构可以对数据库进行更加全面、实时、个性的跟踪，使任何账本的变动都可以及时追溯到其来源，发挥防伪造、防欺诈的作

    用，从而提高监管效率，降低监管成本。

    区块链的分布式记账与存储实现数据的互操作性，促进共享经济的实现。

    区块链分布式账本优化了数据管理系统，有利于数据共享。区块链的本质是一个用分布

    式存储的数据库，它的分布式记账、分布式传播以及分布式存储的特点能从根本上改变目前

    管理数据的方式。直接由数据发行者公布信息，为多方参与者提供了实时的、可信的共享数

    据源，并通过采用一个通用的格式，将大量的、冗杂的数据集合到一套体系中来，进行网络

    数据信息整合，从而减少信息的不对称性，更加高效和低成本地实现信息和价值共享。

    区块链系统数据可以避免重复和低效率的协调和控制，从而降低账本交互操作、交叉调

    用和检查的系统成本，更深层次地实现合作利益和共享经济。据报道，由于目前医疗收费系

    统过于复杂，每年浪费的金额高达3750亿美元。如果保险公司、医院收费部门以及患者都使

    用同一个区块链来管理支付，通过唯一的加密时间戳识别新交易的真实性，可以低成本地实

    现信息同步与共享，促使各方直接采取必要的一致行动。比如，将个人健康记录编码为数字

    资产，以数字地址而不是真实姓名在区块链上进行保密，个人可以借助私钥进行安全性的便

    捷管理，通过私钥功能允许医生、药房、保险公司等各方访问他们需要的医疗记录，可以提

    高医疗服务信息的同步性，并实现保健服务和结果及时共享和直接交付，从而提高医疗资源

    的优化配置。

    区块链通过对闲散资源整合利用增加资源的有效供给，实现帕累托改进。

    区块链技术的应用可以实现对闲散资源的整合利用。通过分享收益的方式，系统根据参

    与者所提供的资源数量多少和质量优劣决定报酬的多少，刺激人们为了获取更多的报酬而在

    经济活动中供给更多的资源。通过资源的重新配置，使一部分人的效用水平在其他人的效用

    水平不受损失的条件下获得提高，实现帕累托改进。

    SETI@home项目利用分散在个人电脑上的闲置计算能力，分析来自太空的无线电信号

    以搜寻外星智能迹象；斯坦福大学的Folding@home项目同样也是整合个人志愿者的计算能

    力，模拟蛋白折叠来进行新药品研发。这两个项目都在区块链上对有贡献的志愿者发放数字

    货币作为奖励。进一步，如果一些项目希望更好地调动志愿者的力量参与研究，还可以采取

    众筹的模式，与感兴趣的志愿者共享研究数据和资源，实现开放、自由的大规模协作，充分

    发挥公民科学家的力量推动研究进步。

    新的资源供给进一步促进了新产品的研发。区块链技术可以在保障参与者拥有数据控制

    权限的同时，以一种安全的方式来实现数据共享。很多商业机构可以利用这种新的数据来设

    计和开发更好的产品。如果政府和金融机构把所有的数据都记录在区块链上，通过参与者的

    授权，保险公司可以查看被政府以及银行等多方认证过的数据信息，那么它们就能够发行更

    有针对性的保险产品，并且还可以更加准确和合理地制定保费。

    区块链通过规则内嵌建立有效的约束和激励机制，增强资源的配置效率。

    过去我们强调优化资源配置的重要性，但是如何实现和保证资源配置的效果，却没有也没能给予充分关注。社会财富资源通过税收的方式得到集中，资源聚集过程复杂并且成本高

    昂，政府通过社会福利和补贴的形式进行财富再分配，但是这种再分配是否真正起到了调节

    收入差距的作用，是否真正兼顾了社会的公平与效率，我们无从得知。

    区块链系统基于分布式账本对资源配置的过程给予智能化的控制与监督。系统通过设置

    激励、约束触发条件，检测上一步任务执行情况并决定下一步是否继续配置资源，实现资源

    配置过程的互动和控制。引导参与者在经济活动中尽力降低资源使用成本，减少无效率的经

    济活动，并有效地使用自己的资源以最大限度地获得收益。

    “教育智能合约”是区块链技术在教育资助领域一个很好的应用。资助者向受助者的数字

    钱包里发送学习币，合约里内嵌了一个检测受助者学习效果的程序，在确定了测试人的数字

    身份之后，通过标准化的在线测试跟踪受助者指定学习模块的完成情况，在满足教育智能合

    约的测试结果后，将触发下一学习模块资助款项的自动发放。这样的教育智能合约实现了资

    助者和受助者的自动协调，有效监督了受助者的学习效果，并保证了资助款项的使用效率。

    同样，类似的教育智能合约可以应用在对政府人员、公司员工进行职业再教育的支出分配

    上，通过不断建立正向激励提高职业再教育资金使用效率。

    区块链系统节省了交易成本，提高了资源配置效率，但是它本身运营也是有成本的，比

    如高耗能、区块容量问题，并且智能合约、数字签名和其他相关应用算法仍有很大改进空

    间。只有区块链系统节约的成本大于原来组织形式运行的成本，区块链系统的推广和使用才

    是合理的，否则交易的成本太高，会使许多交易无法发生，资源的有效合理配置难以实现，经济效率自然也无从谈起。从依靠理性到引入技术，法律的约束与执行逐渐走向智能化

    法律作为一种配置社会资源的机制，决定于社会经济发展的客观要求并直接影响着经济

    运行的全部过程。它是随着社会分工细化和人类活动范围的日益扩张，在国家制度的框架下

    加以确认的一套格式化规则体系，它能够简化社会关系的复杂程度、节约交易成本，帮助社

    会成员安全、规范、有序地进行交易。传统上，法律的约束力来源不管是基于社会契约论、功利主义论、暴力威慑论还是法律正当论，从未突破依靠理性的局面。

    区块链技术则基于法律框架，不仅通过预设自动执行的智能合约，在约束并引导人们的

    行为时引入技术，而且依靠技术使信息更加透明、数据更加可追踪、交易更加安全成为现

    实，大大降低了法律的执行成本，呈现出法律规则和技术规则协同作用、相互补充，法律与

    经济融为一体、逐渐趋同的态势，法律的约束与执行逐渐走向智能化。

    区块链通过技术创建了法律约束与执行的成本节约机制。

    合同的概念可以追溯至远古时代，古希腊和古罗马的先辈们认为，合同是解决信任、透

    明度和执法问题的正式协议。如市场交易合同、企业组织生产经营活动的各种内部规章以及

    其他一些契约关系。目前，主要依靠第三方或当事人的忠实履约来保障各方权益。其在具体

    操作过程中面临一系列成本费用。比如：交易双方在要约与承诺阶段因大量的谈判而发生的

    签约成本；合同签订过程中双方还可能根据不同的情况对合同条款进行修改、补充，以使合

    同更加完备而产生的修约成本；合同的维护和执行过程中发生的履约成本等。

    区块链系统上的智能合约实现了法律约束与执行的低成本化。智能合约不同于传统合

    同，它将分布式账本的加密算法、多方复制账本以及控制节点的权限等关键性程序结合起

    来，成为以计算机语言而非法律语言记录的条款合同，是承诺变现实的一个美妙应用。它由

    计算机系统在条件触发时自动执行，排除了不必要的人工参与，节省了大量签约成本、履约

    成本。尤其是涉及大量、高频、低价值交易时，其经济性更为凸显。

    区块链技术分布式账本记录的特点，不仅方便了政府的行政管理，也为执法部门提供了

    重要的证据线索。区块链将自“创世区块”(区块链系统中的第一个区块)以来的所有操作都

    完整、真实地记录在区块中，并且形成的数据记录不可篡改，因此任何活动都是可以被追踪

    和查询到的，有效地解决了数据保留的问题。这使得区块链技术在司法领域也将得到较好的

    应用。在刑事领域，特别是在网络犯罪案件中，因为没有及时保留数据，侦查人员付出很大

    的侦查成本却没有办法追踪到犯罪线索的局面将大大改善。在一些民事领域时常出现的举证

    定责难的情况，也会因为区块链的实时记录、忠实保存、难以篡改、便于提取的特点而帮助

    当事人解决举证的问题，为司法机关节省了很多“定责成本”。

    通过运用区块链技术，可以创建一个透明的分布式账本，记录所有权变化以及可能经历

    的全部交易过程，可以用它来跟踪和执行智能合同，验证业务关系，使商业合同的执行成本

    大大减少。区块链的这一透明度特点也可以运用在打击跨国犯罪方面。目前，如果证据在另

    一国境内，执法部门想要寻求国外执法援助，必须依据国家间法律援助条约，经过烦琐的程

    序，才能获取相应的证据，从而推动案件的进展。而区块链技术作为一个全球范围内的数据

    账本，则可以瞬间实现证据的提取和使用，大大降低跨国执法的成本，提高了跨国执法的效

    率。在数字化世界中，法律规则和技术规则协同作用，实现行为规范。

    法律规则和技术规则对行为规范的作用方式不同。法律规则是传统立法框架下规定的行

    为规则，它是一种“外在的”规则，这些规则会在足够高的风险收益诱使下被打破，但是打破

    规则并被发现的情况下也要为后果负责，这是一种事后惩罚机制；技术规则是一种“内在

    的”规则，为软件代码定义的对应的算法运算规则，如果不遵守技术规则，程序将返回一个

    错误值并停止运行，并且代码总是严格地按照规则运行，这是一种事中执行机制。这两项规

    则同等重要，相互补充，缺一不可。

    区块链技术规则表面上看只受算法约束，但实际上技术规则需要人类来制定、维护和更

    新，那么技术标准的制定必须服从现有的社会法律规则体系才可以运行。比如，纽约州立金

    融服务部门向提供数字货币服务的公司发送比特币许可牌照(Bit License)，只有取得这项

    许可的公司才可以运行比特币相关业务，通过法律控制对比特币的运营进行监管。

    政府部门或相关组织需要推进技术规范化并实现有效监管。区块链技术规则包含软件和

    协议，以前TCPIP和其他一些协议就是由政府部门在法律规则的框架下主导完成的，那么随

    着区块链技术的成熟和广泛应用，政府部门或相关组织有必要在现行法律规则的基础上牵头

    制定相关区块链协议准则，推进技术规范化。并且在非授权分布式账本中，不存在一个为整

    个系统承担责任的中心机构，缺乏中心化的法律实体，也使得传统法律规则难以对分布式账

    本系统进行监管，要实现有效监管必须通过技术规则来推进。

    政府部门也需要考虑如何将传统的法律规则与现行的技术规则相结合，既可以利用区块

    链技术规则发挥严格监管税收、限制违法犯罪活动的作用，也可以利用法律规则对于系统性

    风险和市场失灵具有一定的处理弹性，分别发挥法律规则与技术规则各自的优势，将执行力

    与灵活性更好地结合起来，通过两者的协同作用更好地发挥公共监管的影响力。

    基于区块链的法律约束与执行仍需要多方合作。

    智能合约使陌生人之间不必依赖具有公信力的第三方直接达成交易，但这并不意味着我

    们不需要律师和其他相关的法律服务机构。智能合约丰富了传统的契约制度，而不是其替代

    品。律师和相关法律服务机构的作用可能会从审核单个合同转向编制高品质的智能合同模

    板，在谈判阶段尽可能地帮助交易双方确定交易的所有方面，减少一对一谈判的风险和摩

    擦，弥补合同相关人员在交易信息和合同法律知识方面的不足，降低因合同条文不完备或内

    容存在歧义而导致的合同纠纷可能性，以更好地实现合同的规范性、易用性和可操作性。

    智能合约在解决法律约束与执行的过程中难免也面临着诸多挑战。不是所有的社会运行

    逻辑、商业模式都可以设计为智能合约结构中的条款，其适用范围是受限制的；交易双方达

    成协议时通常不可预知会发生什么，现实世界中的合同通常最终是难以精确的，但是程序依

    旧会在区块链上得到严格执行，这会导致智能合约灵活性不足。

    即便有如上所说的各种局限性，我们也不能否认智能合约在落实法律约束与执行方面的

    优势。就如同在今天虽然互联网上存在犯罪活动，但大家不会认为互联网是“犯罪分子的网

    络”一样，区块链技术也会伴随着发展初期出现的各种问题，得以逐渐完善和成熟。也正是

    这样的技术的出现，促使传统合同的主要参与者，如经济实体、政府部门、法律服务机构等去学习、思考和重新定位。通过更完善的智能合约设计，规范各主体行为，降低法律执行成

    本，促进经济和法律的一体化融合，更好地实现社会公平和效率。第三章 走进区块链技术，揭开它的神秘面纱

    我们假想太平洋上有一个与世隔绝的海岛，名叫桃花岛。在桃花岛上，每个家庭拥有一

    定规模的资产，这些资产以粮食、蔬菜、日用品、房地产等形式存在。岛上的物质交换只在

    岛内居民之间进行。所有的交易都由这个岛上唯一能写会算的人——岛主黄老邪记录。每一

    天随着岛内交易的进行，交易信息都在不断增长，黄老邪将所有的交易信息都记录在一本账

    本中，并由自己来保管。

    但是，由黄老邪一人记账的模式出现了诸多问题，随着岛上居民的交易行为日益频繁，每天要记的账目越来越多，黄老邪的记账压力也越来越大。为了缓解自己的工作压力，黄老

    邪将记账技能传授给岛上的所有居民，使他们都参与到记账过程中来。黄老邪要求居民将交

    易金额及交易时间等信息都记录下来，并且每一笔交易记录经交易双方签字后方可生效。黄

    老邪还为岛上每一个家庭分配了各自独立的信箱，只有该家庭的成员才能使用钥匙打开自家

    的信箱，查看信箱中储存的账目信息。有了信箱以后，岛上的记账模式发生了翻天覆地的变

    化：当新的交易记录产生时，交易人将一页记载了新的交易信息的记录放入每家每户的信箱

    中。这些交易信息按照放入信箱的先后顺序形成了一个天然的账本，每一户居民都可以打开

    信箱进行查看。

    在这种情况下，即使有个别人将信箱中的信息进行篡改，整体的交易记录依旧不会出现

    偏差。居民只要拿出每个人那里保存的账本，根据多数原则确定统一的交易历史，并纠正个

    别人手中错误的账本页目，就可以在无需岛主黄老邪监管的情况下完成记账。经过黄老邪改

    变后的分布式记账方式与我们下文所要阐述的区块链有异曲同工之妙。什么是区块链

    区块链本质上是一个分布式账本技术。如果以数学函数来类比的话，我们可以将分布式

    网络、共识机制、去中心化、加密算法、智能合约、权限许可、价值和资产等要素理解为函

    数中的变量或因子。这些变量和因子的有机组合形成了区块链有别于传统技术的一些新的技

    术特征。在对区块链进行更加深入的技术解读前，我们需要先对区块链中的一些核心概念进

    行梳理。

    分布式账本技术函数见图3-1。

    图3-1 分布式账本技术函数区块链是一个动态的点对点网络

    区块链的动态点对点网络见图3-2。

    图3-2 区块链的动态点对点网络

    上文的故事中，由黄老邪一人记账的时期与我们如今的社会生活类似，都是由银行等中

    心化机构来对信息进行记录。相对应地，黄老邪改变记账模式后，岛上的居民都可以参与到

    记账环节中，每个居民之间都可以发生交易并自行进行记账，这与区块链点对点的特性很相

    似。

    与传统的中心化集中式架构相比，区块链弱化了中央服务器的概念。各个节点不再区分

    服务器和客户端的关系，每个节点既可请求服务也可提供服务，各个节点可以直接交换资源

    而不再需要通过服务器的桥接，用户与用户之间可以实现资源的直接分享与利用。在区块链

    分布式网络中，所有节点的地位都是同等的。一笔刚通过验证且被传递到区块链网络中任意

    节点的交易会被发送到周边的相邻节点，而每一个相邻节点又会将交易发送到其他的相邻节

    点。以此类推，在短时间之内，一笔有效的交易就会传播到网络中的各个角落，直到所有连

    接到网络的节点都接收到它。

    区块链也是一个动态的网络，不断有新节点的加入和原区块链网络中节点的退出。新节

    点的不断加入为系统引入新的资源，整个网络由此得以构建和发展，资源的丰富性与多样性

    随之扩充，点对点网络的分散性、健壮性、可用性与整体性能也将随着节点的数量增加而增

    强。区块链是一个分布式账本

    区块链的分布式账本结构见图3-3。

    图3-3 区块链的分布式账本结构

    在桃花岛上，由黄老邪一人记账的时期，整座岛上只有一本账本来对所有的信息进行记

    录。改变记账模式后，岛上的每一户人家都拥有一本账本，这就相当于区块链这个分布式的

    公共账本。

    区块链推翻了传统的记账模式。与传统记账模式不同，区块链中的交易信息不再由单个

    机构来记录，而是由其中的每一个节点共同参与记账。在这个分布式网络上，每个节点都有

    账本的完整备份。如果有人想篡改账本上的记录，他必须改动各节点存储的账本备份，这就

    使篡改账本记录的行为难以实现。区块链用哈希算法实现信息的不可篡改

    随着新交易的不断产生，桃花岛每家每户账本里记录的交易信息也快速增长，越来越多

    的记录信息页会保存到信箱中。类似地，在区块链中，一个又一个新产生的区块会不断链接

    到现有区块链的尾端。如何能够保证这个记录信息页的每一页，以及区块链账本中的每一个

    区块都是真实准确、没有被篡改过的呢？

    设想一下，如果我们通过一种算法对账本信息进行加密，给区块链上第一个区块打上一

    个唯一的标签，之后的每一个区块也通过加密后打上一个唯一标签，同时又能够包含前一个

    区块链的标签。这时，只要采用一种方法保证这个标签无法被轻易替换更改，那么就能保证

    这个区块记录的信息没有被篡改过。

    哈希算法就是上面提到的区块链中保证交易信息不可篡改的单向密码体制。该算法的思

    想是接收一段明文，以一种不可逆的方式将它转化成一段长度较短、位数固定的输出散列。

    这个加密过程是不可逆的，这就意味着无法通过输出散列的内容推断出任何与原文有关的信

    息。任何输入信息的变化，哪怕仅仅是一位数字的更改，都将导致散列结果的明显变化。基

    于输出散列与输入原文一一对应的特性，哈希算法可以被用于验证信息是否被修改。通过哈

    希算法可对一个交易区块的所有交易信息进行加密，并把记账内容压缩成一串数字和字母组

    成的字符串，这个字符串无法反推出原来的内容。区块链的哈希值可以唯一、准确地标识一

    个区块，并且任何节点通过简单地对区块头进行哈希计算都可以独立地获取该区块哈希值。

    如果想要确认区块的内容是否被篡改，那么利用哈希算法重新进行计算，记账信息没有变

    化，计算出的哈希值也将不会产生变化。

    在区块链中，通常使用SHA-256的哈希算法进行区块的加密，该算法的输出长度为256

    位，即生成长度为32字节的随机散列。区块链用公钥、私钥来标识身份

    在区块链中，信息的传播按照公钥加私钥的方式进行。公钥相当于桃花岛上每家每户居

    民的信箱地址，当别人获知你的公钥时，可以与你通信。相应地，私钥相当于信箱的钥匙，只有拥有私钥的人才能查看信箱中的信件信息。在区块链中，数字签名可以用于验证信息发

    送者的身份，用户可以公布自己的公钥，然后发送可以被公钥所验证的、已经通过私钥加密

    过的信息。如果信息的接收者能够使用公钥解密加密过的信息，即可证明这条信息发送者的

    身份属实。上述过程可以用图3-4表示：区块链中有两个用户Alice和Bob，Alice想让Bob知道

    自己是真实的Alice，而不是他人冒充的。Alice只需要使用私钥对文件签名并发送给Bob，Bob使用Alice的公钥对文件进行签名验证，如果验证成功，则该文件一定是使用Alice的私钥

    加密的。由于Alice的私钥只由Alice一人持有，Bob就可以确定文件的发送者正是Alice本人。图3-4 公钥、私钥加密体系

    此外，公钥与私钥还可以保证分布式网络中点对点信息传递的安全。我们不妨假想这样

    一个情形：Alice想在分布式网络中发送一封情书给Bob。但由于分布式网络的信息传递特

    性，这封情书将被发送至每一个用户手中。Alice不希望情书的内容被其他用户看到，因此

    Alice使用Bob的公钥对情书进行加密。网络中除Bob外的其他用户接收到这封经过加密的情

    书，看到的只是一段密文。只有Bob可以使用自己的私钥对密文进行解密，得到一份情书的

    明文。通过这个加密与解密的过程，Alice与Bob之间实现了点对点的数据传递。

    在区块链的信息传递过程中，信息传递双方的公私钥加密与解密往往是成对出现的，即

    信息发送方使用私钥对信息签名、使用信息接收方公钥对信息加密，信息接收方使用对方公钥验证信息发送方的身份、使用私钥对加密信息解密。区块链用Merkle树结构简化验证程序

    Merkle树是区块链的基本组成部分，Merk le树的叶子节点存储的是数据文件的哈希值，非叶子节点存储的是对其下面所有的叶子节点值的组合结果进行哈希计算后得出的哈希值。

    区块链利用Merk le树这种数据结构存放所有叶子节点的哈希值，并以此为基础生成一个统一

    的哈希值。区块中的任何一笔交易的发生和交易信息的变动都会使Merk le树发生改变。在交

    易信息的处理、比对及验证的过程中，尤其是在分布式环境下进行比对或验证时，Merkle树

    会大大减少数据的传输量和计算的复杂度。

    Merkle树结构图见图3-5。

    图3-5 Merk le树结构图区块链为每一笔交易盖上时间戳

    黄老邪在传授记账方法时，要求居民将发生在桃花岛上的每一笔交易都记录下来，并且

    要求他们将交易发生的时间也一并记录在账本上，这就相当于区块链为每一笔交易在发生时

    盖上了时间戳。

    在区块链中，时间戳的应用是对每一次交易记录的认证，它就像交易合同公证一样，能

    够显示交易记录的真实性。时间戳作为区块元数据的一部分，具有天然的时间特性。从某种

    意义上讲，区块链的本质可以被理解为构造了一个永不停息、无坚不摧的时间戳系统。

    在现实经济交易中，常常会出现信息欺诈等虚假交易现象。为了减少这些不法行为给交

    易中诚实守信的一方带来的损失，人们通常会寻求有公信力的第三方机构对交易进行核验。

    区块链通过时间戳来保证分布式账本的唯一性，避免双花问题的产生。时间戳从区块生成的

    一刻起就存在于区块之中，它扮演了区块链中的公证人的角色。与现有的公证机制相比，基

    于时间戳的公证系统更为经济，并且完全可信。

    区块链中的时间戳比传统的公证制度更为可信，是因为时间签名是直接写在区块链上

    的，区块链中已经生成的区块不能以任何方式进行修改。一旦区块被修改，生成的哈希值就

    无法匹配，操纵行为也将由此而被系统检测到。区块链根据分布式的协议，构建了一个分布

    式的开放结构体系，交换的信息可以通过分布式记账的方式确定信息数据内容，加盖时间戳

    后生成区块数据，再通过分布式广播发送给各个节点，最终实现分布式存储。

    对数据应用安全散列算法加盖时间戳，并将该随机哈希值在全网中进行广播能够证实一

    组数据在某一时刻是真实存在的，因为数据只有在该时刻的确存在，才能获取相应的随机哈

    希值。每个时间戳会将前一个时间戳纳入其随机哈希值之中，每一个后面位置的时间戳都会

    对前面的时间戳进行增强，这一过程不断重复、依次推进，最终形成一个完整的链条。时间

    戳与哈希算法、Merk le树共同作用，增强了区块链的安全性能。

    时间戳证明存在性的功能可能是区块链的另一种用途，它或许会彻底改变人类的未来。

    由于区块哈希值的不可伪造性，一个区块能提供出哈希值即可证明区块哈希值存在于该区块

    生成时刻之后，就像你在一张白纸上写下了一串数字，说明的是数字出现的时间晚于白纸

    ——这也称为时间点后向证明。时间点前向证明则需要构造一个包含数字摘要的交易，当该

    交易进入区块后，便可以证明你在该区块时刻之前拥有该数字摘要。区块链使智能合约成为现实

    1994年，密码学家尼克·萨博(Nick Szabo)首次提出了智能合约的理念。然而在过去的

    中心化体系下，智能合约几乎是没有意义的，因为保存在中心化系统中的合约可以被系统所

    有者随时修改甚至删除。但是有了区块链以后，智能合约可以被事先写入到区块链的分布式

    网络体系中。当合约中的某一事项发生时，智能合约就会被触发并自动执行相应的合约条

    款。在这个过程中，某一个人或者某一个机构都不能够修改或删除合约，也无法阻碍智能合

    约的自动执行。

    智能合约指的是一段部署在分布式账本中的代码，它可以处理信息，接收、储存和发送

    价值，是一个能够自动执行合约条款的计算机程序。从本质上讲，智能合约的工作原理类似

    于计算机程序中的if-then判断语句，智能合约以这样一种方式与现实世界里的资产进行交

    互。

    智能合约见图3-6。

    智能合约拥有自治、自足和分布式的特点，它由代码定义并独立执行。智能合约的执行

    流程从双方达成合约协定时开始，通过将合约中的内容进行数字化编码并写入区块链中实现

    对合约内容的形式化。合约中约定的条件事项的发生将自动触发合约的执行程序。借助区块

    链技术，智能合约可能会在未来对人们的生活带来极大的改变。智能合约能够使得人与人之

    间的价值交易过程自动化和信任化，通过智能合约实现价值交易不仅节省了时间和金钱，还

    提高了交易的效率。在区块链技术中，智能合约在分布式交易所、金融衍生品、身份认证、医疗健康和科学发现等领域均有着广泛的应用。

    图3-6 智能合约区块链运行原理

    区块链的工作流程

    在本章开头讲述的故事中，由岛上居民交易信息依序组成的账本可以看作是区块链的雏

    形。严格来说，区块链是一种信息组织结构，我们不妨将其看作是一条由存有交易信息的各

    个区块按照交易发生的时间先后顺序依次连接而成的数据链。我们可以用计算机技术中

    的“栈”来理解区块之间的连接关系：如果将区块链看作一个垂直的栈，那么位于栈底的是首

    区块，之后每个区块按次序叠放。区块链上的区块从后向前有序地嵌在整个链条之中，每个

    区块都指向其前序区块。

    以比特币为例，作为区块链的基本结构单元，区块由包含元数据的区块头和一系列交易

    数据的区块主体构成，它是一个记录交易信息的数据容器。其中，区块头由三组元数据构

    成：第一组是索引父区块哈希值的数据，它用于链接前面的一个区块；第二组是与挖矿有关

    的难度目标、时间戳和Nonce数据，其中Nonce是用于工作量证明算法的计数器；第三组是

    Merkle树根数据，它能够总结区块中的所有交易并快速归纳和校验大规模数据的完整性。每

    个区块头都拥有各自的哈希值，通过识别哈希值可以识别出相应的区块。区块与区块之间通

    过父区块哈希值的索引建立起对应的连接关系，进而组成一条完整的区块链。

    比特币的工作流程见图3-7。

    沿着区块链中的任何一个节点向上游回溯，总能到达区块链的源头，也就是区块链中的

    第一个区块。在比特币的区块链中，第一个区块产生于2009年，它是比特币的区块链中全体

    区块的共同祖先，人们也称其为创世区块。在创世区块的基础之上，区块链中的用户通过不

    断计算随机数的哈希值，寻找满足与特定的SHA-256哈希值对应的数值解。这个寻找随机数

    的过程好比矿工在茫茫矿区挖掘金矿，因此也被称作“挖矿”。当区块链中的某个用户找到符

    合要求的数值解后，该用户在全网范围内发布广播，网络中的其他节点都能够收到这条广播

    并加以验证。一旦验证为真，其余节点会自动停止计算，并将新创建的区块加入到前序区块

    之后。随着一个又一个哈希值数值解被找到，越来越多的用户加入到寻找数值解的队伍中，该哈希散列的难度会相应提高，以保证数值解不会很快被找到。通过调整SHA-256随机散列

    的难度，区块链中的用户寻找数值解所耗费的时间将变得可控。在对于上述过程的不断重复

    中，新的区块不断生成、验证、加入，最终形成一条长链。图3-7 比特币的工作流程

    在实际交易中，区块链的生成过程包括节点的连接、交易和记账等基本步骤。例如，在

    比特币系统中，创建区块的过程叫作“挖矿”，参与挖矿过程的用户则被称为“矿工”。比特币

    系统能够通过这一过程来实现交易：系统中存在两个用户——用户A与用户B，他们之间想要

    发生一笔交易。不妨假设用户A想要转移一笔资金给用户B，在区块链网络中这笔交易的全部

    信息存储在一个新建的区块之中。该区块发布广播给区块链网络中的所有用户，全网用户通

    过验证哈希值认可交易的有效性。得到了全网用户的一致认可后，这个存有交易信息的区块

    加盖时间戳，继而被添加到区块链上，成为了一条永久而又透明的交易记录。在分布式账本

    中关于用户个人资产的记录项中，用户A与用户B的个人资产分别增减，交易从而得以实现。

    区块链的工作原理见图3-8。

    在这样的发展过程中，区块链通常是一串直线的连续区块组合链条。但在一些特殊情形

    下，如网络中不同节点的信息同步不及时，区块链会产生“分叉”，即在区块链的末端出现两

    个互相冲突的区块，这两个区块记录了不同的交易信息。在这种时候，区块链由用户来投票

    决定哪一个交易有效。具体说来，投票方法是每一个用户在其认为有效的区块后继续开采新

    区块，而最终最长的那条区块链将被认定是唯一有效的。

    综上所述，最终生成的区块链账本数据是全网共同认证和确认的结果，一旦区块链上的

    全体用户达成共识，交易信息就具有了全网一致性和不可更改性。区块链的这一特点可以完

    美解决点对点通信中经典的拜占庭将军问题和双花问题。图3-8 区块链的工作原理

    拜占庭将军问题

    拜占庭将军问题是一个共识问题，首先由莱斯利·兰伯特等人在1982年提出，又名拜占庭

    容错问题、两军问题。对于该问题的非正式描述是：拜占庭帝国想要进攻一个强大的敌人，为此派出了十支军队去包围这个敌人。这个敌人的实力虽然无法与拜占庭帝国相匹敌，但也

    足以抵御五支常规拜占庭军队的同时袭击。基于某些原因，这十支军队不能集合在一起单点

    突破，只能在分开的包围状态下同时攻击。他们任一支军队单独进攻都毫无胜算，除非有至

    少6支军队同时袭击才能打败敌人的进攻。这些军队分散在敌人的四周，依靠军中信使相互

    通信来协商进攻意向及进攻时间。眼下困扰这些将军的问题是，他们不确定军中信使是否绝

    对忠诚。信使中一旦混入敌国奸细，就可能擅自改变进攻意向或者进攻时间并将错误传递给

    其他将军，阻碍军事行动的顺利进行。在这种状态下，拜占庭将军们该如何找到一种分布式

    的协议来让他们远程协商、赢取战斗呢？

    将上述概念引入到P2P通信网络中，则可以理解为在分布式网络中，处于不同地理位置

    的计算机通过讯息交换尝试达成共识，但有时候系统中的协调计算机(CoordinatorCommander)和成员计算机(MemberLieutanent)可能由于系统错误而交换

    错的讯息，影响最终的系统一致性。

    区块链通过对这个系统做出一个简单的修改，解决了拜占庭将军问题。以比特币系统为

    例，比特币的区块链通过基于哈希算法的工作量证明机制为发送信息加入了成本，进而降低

    了信息传递的速率，并引入了随机元素以保证在一个时间之内只有一个城邦(即用户)可以

    进行广播。那台成功计算出有效哈希值的计算机将所有之前的信息汇聚在一起，再将自己的

    信息附于末尾，加之以数字签名，向网络中的其他机器广播出去。只要网络中的其他机器接

    收到并验证了这个正确的哈希值和附着在上面的信息，它们就会停止当下的计算，使用新的

    信息更新各自手中持有的账本副本，然后在更新后的账本的基础上开始新一轮的哈希值计

    算。如此这般，所有网络上的计算机都能够保证使用着同一版本的账本，拜占庭将军问题得

    以完美解决。

    双花问题

    双花问题是指一笔数字现金在交易中被重复使用的现象。和其他数字资产一样，加密数

    字货币具有无限可复制性。如何确认一笔加密数字货币在实际的交易中只被支付一次成为数

    字货币必须解决的问题。

    在传统的交易管理中，可信赖的第三方机构持有并保管交易账本，从而保证每一笔现金

    只能够被花掉一次。而依靠区块链技术构建的交易系统，则在分布式的网络形式中用全网记

    账的机制代替了传统交易中第三方机构的职能。

    与中心机构验证确认支付信息的机制不同，全网记账需要在整个网络中达成共识。以比

    特币交易为例，在交易发生的那一刻起，比特币的交易数据就被盖上了时间戳。当交易数据

    被打包到一个区块中后，交易就算被初步确认了。当区块链接到前一个区块之后，交易会得

    到进一步的确认。在连续得到六个区块确认之后，这笔交易基本上就不可逆转地得到确认

    了。除了上文提到时间戳的作用之外，一笔交易所需的确认时间也进一步增强了交易的安全

    机制，有效避免了双花问题的产生。例如，当一笔货币企图被用来支付两次交易时，较长的

    确认时间可以使后一笔交易先于前一笔得到确认的难度增加。货币在第一次交易得到确认后

    支付有效，第二笔交易因此而无法得到确认。区块链的共识机制解决了长期存在于加密数字

    货币行业的双花问题。区块链的共识机制

    区块链的自信任主要体现于分布于区块链中的用户无须信任交易的另一方，也无须信任

    一个中心化的机构，只需要信任区块链协议下的软件系统即可实现交易。这种自信任的前提

    是区块链的共识机制(consensus)，即在一个互不信任的市场中，要想使各节点达成一致的

    充分必要条件是每个节点出于对自身利益最大化的考虑，都会自发、诚实地遵守协议中预先

    设定的规则，判断每一笔记录的真实性，最终将判断为真的记录记入区块链之中。换句话

    说，如果各节点具有各自独立的利益并互相竞争，则这些节点几乎不可能合谋欺骗你，而当

    节点们在网络中拥有公共信誉时，这一点体现得尤为明显。区块链技术正是运用一套基于共

    识的数学算法，在机器之间建立“信任”网络，从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行

    全新的信用创造。

    现今区块链的共识机制可分为四大类：工作量证明机制(PoW)、权益证明机制

    (PoS)、股份授权证明机制(DPoS)和Pool验证池。

    工作量证明机制

    工作量证明机制即对于工作量的证明，是生成要加入到区块链中的一笔新的交易信息

    (即新区块)时必须满足的要求。在基于工作量证明机制构建的区块链网络中，节点通过计

    算随机哈希散列的数值解争夺记账权，求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具

    体表现。工作量证明机制具有完全去中心化的优点，在以工作量证明机制为共识的区块链

    中，节点可以自由进出。大家所熟知的比特币网络就应用工作量证明机制来生产新的货币。

    然而，由于工作量证明机制在比特币网络中的应用已经吸引了全球计算机大部分的算力，其

    他想尝试使用该机制的区块链应用很难获得同样规模的算力来维持自身的安全。同时，基于

    工作量证明机制的挖矿行为还造成了大量的资源浪费，达成共识所需要的周期也较长，因此

    该机制并不适合商业应用。

    权益证明机制

    2012年，化名Sunny King的网友推出了Peercoin，该加密电子货币采用工作量证明机制

    发行新币，采用权益证明机制维护网络安全，这是权益证明机制在加密电子货币中的首次应

    用。

    与要求证明人执行一定量的计算工作不同，权益证明要求证明人提供一定数量加密货币

    的所有权即可。权益证明机制的运作方式是，当创造一个新区块时，矿工需要创建一个“币

    权”交易，交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节

    点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，从而加快了寻找随机数

    的速度。这种共识机制可以缩短达成共识所需的时间，但本质上仍然需要网络中的节点进行

    挖矿运算。因此，PoS机制并没有从根本上解决PoW机制难以应用于商业领域的问题。

    股份授权证明机制

    股份授权证明机制是一种新的保障网络安全的共识机制。它在尝试解决传统的PoW机制

    和PoS机制问题的同时，还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。股份授权证明机制与董事会投票类似，该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统，就

    像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会，所有股东都在这里投票决定公司决策。基于

    DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表，而非全体用户。在这样的区块链

    中，全体节点投票选举出一定数量的节点代表，由他们来代理全体节点确认区块、维持系统

    有序运行。同时，区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要，全体节

    点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格，重新选举新的代表，实现实时的民主。

    股份授权证明机制可以大大缩小参与验证和记账节点的数量，从而达到秒级的共识验

    证。然而，该共识机制仍然不能完美解决区块链在商业中的应用问题，因为该共识机制无法

    摆脱对于代币的依赖，而在很多商业应用中并不需要代币的存在。

    Pool验证池

    Pool验证池基于传统的分布式一致性技术建立，并辅之以数据验证机制，是目前区块链

    中广泛使用的一种共识机制。

    Pool验证池不需要依赖代币就可以工作，在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基

    础之上，可以实现秒级共识验证，更适合有多方参与的多中心商业模式。不过，Pool验证池

    也存在一些不足，例如该共识机制能够实现的分布式程度不如PoW机制等。区块链的技术特点

    通过前文对区块链运行原理的全面梳理，我们不难发现区块链具有分布式、自信任、公

    开透明、不可篡改、集体维护和隐私保护的特点。

    分布式 整个系统任意节点之间的权利和义务是均等的，且任一节点的损坏或者失效都

    不会影响整个系统的运作。分布式具体指分布式记账、分布式传播和分布式存储这三大特

    性。

    自信任 区块链采用一套公开透明的加密数学算法使整个系统中的所有节点能够在自信

    任的环境下自动安全地交换数据，整个系统的运作不需要任何人为的干预。

    公开透明 区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查看区块链上的

    数据信息。

    不可篡改 通过向全网广播的方式，让每个参与维护节点都能复制获得一份完整数据库

    的拷贝。除非能够同时控制整个系统中超过51%的节点，否则单个节点对账本的篡改是无效

    的，也无法影响其他节点上的数据内容。

    集体维护 系统中的数据块由系统中所有具有维护功能的节点来共同维护，而这些具有

    维护功能的节点是开源的，任何人都可以参与。

    隐私保护 由于节点和节点之间无须互相信任，因此在信息传递过程中节点和节点之间

    无须公开身份，系统中的每个节点的隐私都受到保护。

    上述特性的存在让我们看到了区块链在许多领域具备潜在的巨大应用价值。区块链的分类

    区块链可分为公有链、联盟链和私有链，这三种区块链的开放程度各不相同。公有链是

    一个开放给所有互联网用户的去中心化分布式账本，比特币区块链以及以太坊区块链是公有

    链的典型代表。而在私有链之下，区块链的共识机制、验证、读取等行为均被限定在一个严

    格的范围之内，由一个实体控制，仅对实体内部开放。未来的区块链应用既不会也不可能是

    完全集中化的，而应该是集中化和去中心化二者之间的一个平衡，而联盟链正是介于公有链

    与私有链之间的一种账本结构，更符合目前大部分行业应用的实际需要，同时适度对外开放

    的读取和验证权限又可以保证获得公众和社会的监督，因此受到了包括R3CEV在内的许多机

    构的推崇并进行了大量的尝试与探索。

    集中化与去中心化的平衡见图3-9。

    图3-9 集中化与去中心化的平衡区块链的技术局限与扩展

    区块链仍存在着技术和业务层面诸多挑战。这些挑战可能会成为区块链应用推广中的障

    碍，也可能在未来随着技术的进步成为区块链技术突破的引爆点。性能与容量问题

    区块链的去中心化程度与共识机制的性能效率难以得到两全，去中心化程度越高，共识

    机制的效率则会越低。反之，当区块链的去中心化程度越高时，由共识机制的效率直接决定

    的交易时延就越长，交易吞吐就越低。因此，区块链的发展必须解决去中心化程度与共识机

    制效率之间的平衡问题。此外，区块链的发展还必须权衡账本存储容量与处理性能之间的关

    系。随着交易量的逐步增长，存储策略和效率亟须改进。同时，账本的规模化增长，会带来

    参与节点的硬件资源门槛提高的问题。

    区块链的性能与容量见图3-10。

    图3-10 区块链的性能与容量安全性局限

    区块链也存在着安全性的技术局限。虽然作为区块链代表性应用之一的比特币似乎至今

    为止没有遭受毁灭性的攻击，但一个运转良好的系统，安全性是重中之重，潜在的安全问题

    不容忽视，区块链的安全防护仍面临着严峻的挑战。区块链技术方面的局限目前主要体现在

    以下三个方面(参见图3-11)：

    图3-11 区块链的安全

    ·51%攻击。区块链需要引入大量公共资源参与到体系中来，若参与计算的节点数太少，则会面临51%攻击的可能性，对体系的良好运转产生威胁。

    ·私钥与终端安全。在目前比特币的机制下，私钥存储在用户终端本地。如果用户的私钥

    被窃取，将对用户资金造成严重损失。区块链如何解决私钥易被窃取的难题，仍需探索。·共识机制安全。现阶段情况下，多种基于区块链的共识机制已被提出，包括PoW、PoS

    等。但上述共识机制能否实现真正的安全，仍缺乏严格的证明与试验。因此，如何保障共识

    机制的安全是一大挑战。区块链的未来扩展

    在未来，当区块链成为广泛应用的基础设施时，区块链的节点将出现分化。“中心化”的

    系统将被“多中心”的系统所取代，系统中的节点将产生分化，会产生“核心”节点或者“中

    心”，并由这些节点来完成交易的审核、检索以及系统的负载均衡。当区块链使得所有节点

    都有可能成为资源配置中重要的中心节点时，就使得传统中介的中心地位被改变。从垄断

    型、资源优势型的中心和强中介转化为开放式平台，原来的中心化机构转化成为服务导向式

    中的多中心，所有节点在分布式共享的区块链中获得共赢(参见图3-12)。

    图3-12 区块链的未来扩展第四章 区块链的应用前景

    基于区块链的特性，大家普遍认为区块链有对未来的经济社会生活造成颠覆性影响的潜

    力，因此目前很多机构结合行业情况与区块链的特点在众多领域进行积极的探讨和有益的尝

    试。ConsenSy s协会的主管安德鲁·基斯(Andrew Keys)更是预言，2016年区块链编程将会

    遍地开花，分布式文件系统(IPFS)将会席卷世界，律师事务所开始基于区块链编写智能合

    约，众多商业解决方案将会在私有链和以太坊公共链上展开，监管者也会逐渐理解并喜欢上

    区块链技术。

    下面，本书将对区块链在物联网、公共服务、慈善、金融、认证、预测市场、数字版

    权、供应链八个领域的应用前景进行分析与探讨。区块链在物联网领域的应用前景

    物联网发展历程

    1991年，麻省理工学院(MIT)的凯文·阿什顿(Kevin Ashton)教授首次提出物联网的

    概念。1999年，麻省理工学院建立了“自动识别中心”(Auto-ID)，提出“万物皆可通过网络

    互联”，阐明了物联网的基本含义。早期的物联网是依托射频识别(RFID)技术的物流网

    络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。2005年，国际电信联盟报

    告中首次正式明确地提出“物联网”(internet of things)这个名词。物联网是信息技术和互联

    网发展到一定阶段的产物，是一种新兴的现代信息产业，其理念是在很多基础应用上推出的

    聚合型集成的创新。

    顾名思义，物联网就是物物相连的互联网，它包括以下两层意思：其一，物联网的核心

    和基础仍然是互联网，它是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩

    展到了任何物品与物品之间，可以实现物品间的信息交换和通信。与一般的信息产业不同的

    是，物联网不仅涉及传感识别设备、网络通信设备、应用系统设备等实物产品的生产制造产

    业，也有属于通信渠道提供、软件开发、系统集成、专业服务等方面的服务产业；不仅包括

    物联网技术本身创新的狭义产业部分，也包括应用延伸到其他产业中新增的融合产业部分。

    基于物联网的丰富内涵和广阔的发展前景，它已经被视为继计算机、互联网之后世界信息产

    业发展的第三次浪潮。现阶段物联网的初级应用

    纵观其发展历史，不难看出，物联网的概念早已流行多年。截至目前，物联网已经在许

    多领域形成了一些较为成熟的初级应用，这些应用正在为人们的日常生活提供服务。在2010

    年的上海世博会中，基于物联网技术的射频识别(RFID)票务系统被应用于世博会门票的销

    售。这一年，世博会门票销量高达5000万张。相比较于传统销售模式，基于射频识别的票务

    系统杜绝了假冒的可能性，安全度极高，几乎不可仿制。另外，通过RFID后台数据支持系

    统，这种门票可以采用非接触方式传递信息，便于管理者对参观人数、门票类型等信息实时

    进行区分和统计分析。同时，通过后台系统，参观者还可以预约排队参观、订购食品、购买

    纪念品。此外，物联网技术还被应用于上海浦东国际机场的电子围栏工程中。浦东机场周界

    安防系统建设总长27.1千米，是目前国际上最大规模的周界安防物联网应用系统。该系统基

    于物联网技术，全围界部署多达7000多个倾角探测器、振动探测器作为探测终端，实时采集

    前端特征信号并发送至指挥中心。通过执行多节点协同融合识别、气象自适等智能算法，判

    断围界前端是否发生入侵，对判断可疑的入侵行为自动报警，并对入侵目标做出识别，以此

    保障飞行区的安全。类似的例子数不胜数，不胜枚举。这些先进的初级应用让我们坚信物联

    网的未来还蕴藏着巨大的经济价值。但由于物联网技术发展尚处于起步阶段，目前在我国的

    发展还受到许多因素的限制，面临诸多困难。工信部发布的某国家传感网创新示范区发展规

    划纲要中也指出：“我国物联网发展处于起步阶段，存在核心技术和产业基础相对薄弱，系

    统集成服务能力和应用水平较低，产业小而散、缺乏龙头骨干企业，信息安全存在隐患，面

    临行业壁垒与资源共享的体制困境等问题，急需加以解决。”现阶段物联网发展中亟待解决的问题

    市场对于物联网的预期一直较高。有机构预测在未来5年的时间里，全世界将有超过250

    亿个设备、传感器和芯片处理超过50万亿GB的数据。物联网的价值就在于将这些数据捕捉并

    分析，从大量的信息和噪音中识别和分离出最为重要的数据，从而推动商业向前发展。在物

    联网技术发展的道路上，以下几点问题成为了阻碍技术前进的主要障碍。

    设备之间的互联性差，连接成本较高

    物联网的根本价值在于设备之间的数据实时共享。然而，就目前的情况看，新设备虽然

    在源源不断地推出，但其主要的连接对象还是同一家公司出品的其他产品。大部分主要的消

    费电子公司主推的设备都只支持与同一家制造商生产的设备相连接。这种有局限的互联性被

    称作是一种“岛式解决方案”，即虽然有相关产品，也可以与对方进行通信，但却不能与其他

    品牌兼容。各大品牌好似一个个独立的孤岛，这将严重阻碍物联网技术的发展和应用。

    另外，当收入无法达到市场预期时，物联网的成本就相对较高。这些成本包括提供服务

    的中间人成本，以及与集中云和大型服务器群相关的基础设施和维护成本。

    中心化网络可以达到的速度和成本难以满足更大规模的物联网设备之需求

    在1987年，各种类型的计算机年销量为1500万~2000万台。到了2008年，连接到互联网

    上的智能设备的数量已超过地球总人口数。预计在2025年，这一数字将高达上千亿。就目前

    的情况看，中心化的网络虽然尚可以应对10亿级别的移动互联网设备，但面对未来如此庞大

    的智能设备网络，如果仍然坚持传统的中心化组织结构，对于提供支持和服务的数据中心基

    础设施的投入和维护成本都将无法估量。同时，随着接入物联网的智能设备规模的扩大，中

    心化的网络结构能够提供的运算速度也将显著下降。从这两方面来看，中心化的网络结构很

    可能无法满足未来的物联网设备的需求，去中心化的网络结构将成为物联网发展的大势所

    趋。

    后互联网时代用户之间难以建立基本信任，安全隐私存在忧患

    在后互联网时代，由于斯诺登泄密事件的曝光、网络诈骗和网络犯罪的花样百出，网络

    中用户与用户之间很难建立必要的信任，用户对网络安全、网络信用体系也缺乏足够的信

    任，因此由可信任的合作伙伴以集中系统的形式构建物联网解决方案这一设想失去了成立的

    根基。再者，随着物联网规模的扩大，用户与用户、用户与设备、用户与网络之间信任的形

    成和维系将面临更大的困难，最终将成为几乎不可能完成的任务。在这种前提下，为了使用

    户仍然能够在日常生活中广泛应用物联网技术，必须在物联网设计中考虑对用户个人隐私和

    匿名性的保护，并且给予用户保护个人隐私的能力，使用户在无须信任其他用户、设备或网

    络的前提下仍然能够放心地使用接入物联网的智能设备，并明确自己的个人信息和隐私不会

    在使用过程中泄露。

    除去以上三点之外，缺乏核心功能价值、业务模式脱节、物联网硬件产品维护成本过高

    等也都成为了物联网技术发展过程中的掣肘。区块链技术对于发展物联网技术的重大意义

    区块链技术为我们提供了一种去中心化的、无需信任积累的信用建立范式。这个通用的

    数字账本在众多去中心化的金融系统和其他去中心化的系统中发挥着至关重要的核心作用。

    在区块链上，每一个参与者发起的每一笔交易都被妥善记录。加密算法保障着整个数据架构

    的高度安全。众多参与者对交易进行高度冗余的确认。通过这种去中心化的共识机制，区块

    链消除了用户在交易中对个体信任的需要。

    物联网的发展见图4-1。

    图4-1 物联网的发展

    区块链技术无疑是能够有效针对物联网现存问题的完美解决模式，这种技术既不依赖于

    点对点的绝对信任，又能够提供安全的分布式数据共享和可扩展的设备协调方式。当区块链

    技术被应用于物联网时，智能设备将以开放的方式接入到物联网中，设备与设备之间以分布

    云形式的网络相连接。在这个组织中，不再需要一个集中的服务器充当消息中介的角色，仲

    裁机构也将随之而不复存在。具体来说，以区块链技术为基础的物联网组织架构的意义在

    于，物联网中数以亿计的智能设备之间可以建立低成本、点对点的直接沟通桥梁，整个沟通

    过程无须建立在设备之间相互信任的基础之上。这样的组织架构能够支持通过区块链以分布

    式的方式共享各设备获取得到的数据，寻求设备与云端之间使用长连接管理且可扩展的协调

    方式，以应对规模和集群的扩大为物联网系统可用性带来的挑战。

    基于区块链的物联网见图4-2。图4-2 基于区块链的物联网

    在这个数以百亿计的智能设备网络中，用户将设备与安全的身份验证和授权绑定，动态

    地创建和维护设备之间的交互规则。这些规则提供了一个强大的机制，该机制基于用户层面

    定义设备之间的关系和智能设备的权限。交互规则也可以通过区块链概念中广泛认同的共识

    机制来定义。通过智能设备的一致共识，整个网络对用户请求进行判断，同意目的友善的数

    据请求，允许它们下载软件更新，同时拒绝恶意的数据请求，禁止它们访问存储在区块中的

    数据。用户对数字清单的创建和执行则受到一系列预先定义好的规则约束，这些规则旨在帮

    助确认自动运作的智能设备不会失效。

    另一方面，经过适当授权的设备将有权自主执行智能合约，完成支付、交易等行为，甚

    至与其他设备进行物物交换。这一过程将通过搜寻自己的软件更新、验证其他设备的信用情

    况、支付和交换服务或者资源来实现。从这个角度看，原本普通的设备变成了能够自我维

    护、自我服务的高度智能化的设备。这种设备与设备之间自主的交易能力为传统的商业模式

    开辟了一片广阔的新天地。物联网中的每一个智能设备都可以作为一个独立的商业体进行运

    作，与其他设备共享资源和能力。在这样的模式下，智能设备将以非常低的成本合理妥善地

    共享运算周期、网络带宽和电力等资源。此外，除了挖掘智能设备闲置资源的作用，区块链

    也将有助于为智能设备提供服务和耗材的行业开辟新的市场。

    对于设备制造商和服务供应商来说，基于区块链技术搭建的物联网也是极具吸引力的。

    通过区块链技术的应用，对于设备维护的责任将从制造商一方转移给可自主维护的设备群。无论是在设备的生命周期以内，还是在设备寿命终结之后，物联网都将因此而节约许多成

    本。在这个模型中，用户不再被高度中心化的权威机构所控制。用户将可以自主掌控自己的

    隐私，智能设备才是整个物联网的主人。云不再以控制者的角色出现在物联网之中，它将只

    是一个普通的服务供应商。在这个高度扁平化的体系中，权力从网络的中心向边缘转移。智

    能设备和云扮演着同等重要的角色。

    对于物联网系统中的每一个参与者，这样一个以设备为主体的物联网模式显然是极具吸

    引力的。但它的价值远远不仅限于建立一个规模可以不断扩展的通用物联网以保证隐私、安

    全、无需信任的交易，更在于开辟一个新的市场、塑造一个全新的商业模式。区块链在物联网领域的应用案例

    案例一：Adept系统创建基于区块链技术的物联网架构

    在全世界，许多公司和组织需要将设备或者应用连接起来，收集它们想要的数据。例

    如，一家卫生组织使用安装在水龙头上的传感器追踪洗手的频率，为将来制定政策收集数

    据。但是维护这样的架构的成本十分高，这样的做法因此而显得缺乏可行性。

    创建一个分布式的网络，网络中的设备能够彼此通信，是科技工作者们追求多年的目

    标。2015年年初，某计算机产业巨头宣布，将与三星集团联合打造Adept系统。Adept的全称

    是“Autonomous decentralized peer-to-peer telemetry”，意为去中心化的P2P自动遥测系统，是一个在物联网领域使用区块链技术的概念验证。该系统基于区块链架构，使用

    BitTorrent(文件分享)、Ethereum(以太坊平台)和TeleHash(点对点信息发送系统)来支

    撑Adept系统，旨在解决物联网面临的技术和经济问题。

    区块链的分布式结构特点在进行交易处理时具有显著的优势，当数十亿个设备自动交互

    信息时，它将发挥分布式账本的作用；通过在系统中植入协议，它还可以大大降低Adept系

    统作为设备间的沟通桥梁时的成本。区块链技术允许数据被存储在不同地方，同时能追踪数

    据各方之间的关系。在物联网中，区块链技术可以让设备了解其他设备的功能，以及不同用

    户围绕这些设备的指令和权限，即追踪设备之间的关系、用户和设备之间的关系，甚至在用

    户许可的前提下两个设备间的关系。目前已经实现的一个十分典型的应用场景是，使用区块

    链技术将洗衣机加入到物联网之中，通过获取用户的洗衣频率和每次洗衣服的数量，分析用

    户是否有定期运动的习惯、是否生育婴儿，还可以自动估算剩余洗衣液的可用时间，甚至自

    动完成在线下单的购买行为。

    在区块链的基础上，使用文件共享协议BitTorrent来传输数据，可以免去连接网络不稳定

    的担忧，保证Adept系统的分散化特性。智能合约则可以用于与家中的设备进行交互。例

    如，一个智能手表可能含有智能合约触发器，它能够侦测到放在门口的信标，能够触发门

    锁，一旦家中的区块链接收到从智能手表发出的指令时，房门就能够被打开。TeleHash则是

    一款非常简单和安全的终端到终端加密库，它适合任何应用程序，终端可以是设备、浏览器

    或移动应用。它可以被当作SSL安全套接层和PGP加密软件的结合，专为设备和应用连接设

    计并创建安全的私有网络。

    案例二：Filament寻求基于区块链技术的工业物联网

    Filament是一个使用区块链技术的去中心化的物联网软件堆栈，能够使公共分类账本上

    的设备持有独特身份。通过创建一个智能设备目录，Filament的物联网设备可以进行安全沟

    通、执行智能合同以及发送小额交易。与Adept不同的是，Filament将目光投向了工业市场，尤其是石油、天然气、制造业和农业等行业，希望能够帮助这些行业中的大公司实现效率上

    的新突破。Filament基于区块链的工业物联网应用探索见图4-3。图4-3 Filament基于区块链的工业物联网应用探索

    Filament将开发两个硬件单位：传感器装置Filament Tap，以及用来延伸该技术的

    Filament Patch。在区块链技术的框架之上，Filament平台使用了五层协议：Block name、TeleHash、智能合同、Penny bank和BitTorrent。传感器Filament Tap的运行依赖于协议，后两

    层协议则是供用户端自行选择的。Blockname能够创造一个独特的标识符，存储在设备嵌入

    式芯片中的一部分，并记录在区块链上。TeleHash可以提供点到点的加密通信。BitTorrent则

    支持文件共享。物联网中的每个智能设备都将配备处理全部五个通信协议的能力。

    Filament主要有以下几点优点：首先，加密硬件的使用保障了所有智能设备的数据存储

    与数据通信的安全。其次，除了传感器Filament Tap以外，Filament还为用户提供了可黏附于设备表面的智能模块Patch。安装了Tap或Patch的智能设备可以实现脱离网络连接的长距离通

    讯，目前支持的最远通讯距离为10英里[1]。这使得工业规模的网络更加易于部署，大规模的

    工业设备可以通过一个统一的界面进行管理。此外，通过区块链技术，企业还可以使用

    Filament对基础设施及其数据进行授权，为硬件设备提供经常性收入来源。

    在刚刚过去的2015年，Filament已经完成了500万美元的A轮融资，投资方是Bullpen

    Capital、Verizon风投和三星风投。随着Filament的发展，工业产业将变得更加智能，工业产

    能效率将显著提高，自动化和智能化水平也将得到提升，智能工厂、智能农业、智能城市等

    概念终将成为现实。

    案例三：Slock.it公司致力于通过区块链实现闲置资源的共享

    Slock.it成立于2015年，这是一家总部位于德国的区块链初创公司。该公司的目标是将以

    太坊智能合约平台嵌入到多个物联网设备和应用程序之中，让任何人都可以不通过中间商，直接出租、出售或共享任何物品，以此来构建共享经济未来的基础设施。

    作为全球首个DAO(decentralized autonomous organization，意为去中心化的自治组织)

    架构平台，Slock.it具有透明、完整、简单、高效的特性。在DAO架构中，智能合约可以保证

    用户在移动应用上随时随地追踪、控制出租或使用连入物联网的各个物品。在每次共享完结

    时，还可以准确、实时地收取费用，分配收入，给予分享者回报。

    目前，Slock.it正在研发以太坊计算机，这种微型设备可视为一个为用户预装和配置好的

    迷你家庭服务器，能够运行优化过的以太坊节点以及各种去中心化应用，如Web3身份仓库、通向物联网的Slock网关、允许用户出租闲置硬盘空间换取以太币的IPFS服务器等实验性软

    件。以太坊计算机的第一个版本将会是一个由密码学保证安全的平台，该平台允许用户完全

    掌握自己的身份、资金以及其他个人信息，因此具有很强的加密功能，可以确保用户的隐私

    与数据安全。

    2015年6月，Slock.it创始人克里斯托夫·吉安特斯克(Christoph Jentzsch)在伦敦举行的以

    太坊开发者大会上为与会者演示了如何通过区块链技术出租和打开一把智能门锁。在对于未

    来世界的构想中，以太坊计算机绝不仅仅用来执行开锁这样简单的功能。Slock.it在物联网领

    域的下一步计划是创建一个能够实现小额支付和智能合约应用的自动化设备。

    任何地方都存在未充分利用的资产，如停放的车辆、停车位或暂时空置的公寓。以太坊

    计算机希望将智能合约技术带入千千万万个家庭和企业，使用户把闲置资产转化为收入。今

    后，用户只需打开桌面电脑甚至家庭娱乐系统，就可以安全地与任何去中心化应用(包括以

    太坊钱包Mist)交互。以太坊计算机还可以被用于查找、出租和使用物品。用户可以在全世

    界的任何一个角落，轻松控制自己出租的、拥有的或者共享的任何物品。至此，物联网网络

    中的智能设备将为用户提供强大的服务体验。

    据Slock.it公司的官方估计，整个项目将在2017年实现。届时，Slock.it将被带入现实生活

    中，它可以嵌入到绝大部分设备之中，切实为用户服务。案例四：VISA与DocuSign联合推出区块链汽车租赁项目

    2015年10月，支付巨头Visa公司的Visa创新实验室和数字交易管理公司DocuSign旗下的

    电子签名实验室在拉斯维加斯举行的Money 2020会议上联合推出了一个新的概念型证明项

    目，使用区块链技术来记录、保管租车数据，推动了汽车租赁过程的数字化。

    基于区块链的汽车租赁见图4-4。图4-4 基于区块链的汽车租赁

    作为数字签名概念的初创者，DocuSign现在已经取得了ISO 27001、SSAE 16的认证——

    这是目前世界上最高的信息安全认证标准，每年接受世界上最严格的第三方审计。DocuSign

    采用用户加密认证，并且可以绑定特定的IP地址登录账号，保证用户数据的安全。而VISA则

    贡献了安全支付技术，为这种新兴的租车模式提供了方便可行的支付方式。此外，VISA也是

    DocuSign的战略投资方。

    在传统的租车行业中，冗长的销售周期、复杂的保险程序、烦琐的贷款申请使用户体验

    大打折扣。在车站、机场等业务繁忙的租车网点，用户往往需要等待很长的时间才能提到租

    赁的汽车。并且在签署合同的过程中，用户需要与租车公司签署大量的纸质文件，这些纸质

    文件耗费资源、难以保存管理，且不利于环保。而Visa和DocuSign联合推出的区块链租车项

    目则可以彻底改变这种现状，解决传统租车模式的种种弊端，简化汽车租赁过程中的烦琐步

    骤，打造一个高度安全的电子租车环境，为用户带来更便捷舒适的租车体验。

    区块链租车项目的概念是利用区块链来保存签名验证记录。用于租车服务的区块链可以

    为每一位用户和每一辆汽车创建独一无二的数字指纹，为其在区块链上进行登记，并通过广

    泛的分布式计算网络来记录交易。用户可以完全按照自己的需求来选择合适的车，随后

    DocuSign会显示各种租车协定。用户可以综合保险范围、免赔额和其他因素，按照自己熟悉

    的方式选择保险类型。所有这些内容都可以通过电子签名在区块链中实时更新。同时，由于

    区块链技术的高度安全性和隐私性，用户的个人信息将得到完美保护。一旦用户开始驾驶汽

    车，汽车上的传感器将获取一系列数据，跟踪用户的驾驶活动，实时监控汽车的行驶状态，记录汽车的行驶距离、平均速度、突发事件等。这种数字验证模式一旦得到推广，租车过程将大大得以简化，用户可以在几分钟之内就

    完成汽车租赁的过程。这将为传统租车行业带来巨大冲击。

    [1] 1英里=1609.344米。区块链在公共服务领域的应用前景

    世界范围内公共服务领域面临诸多难题

    在世界范围内，无论一国的经济发展水平如何，提供优质的公共服务都是政府的基本职

    能。随着经济的发展和科技的进步，人们对政府公共服务的质量提出了越来越高的要求。如

    何适应新形势的需要，进行技术创新和制度创新，不断提升公共服务的质量和效益，成为了

    世界各国政府面临的重大挑战之一。

    政府公共服务问题是发挥政府作用、履行政府职能的核心问题，也是促进经济增长和社

    会进步的重大理论与实践问题。公共服务的提供对政治、经济和社会发展过程中各种主体及

    其制度、文化、态度、行为等都会产生重要影响，因此利用新技术来不断适应新形势需要并

    改善公共服务领域的管理水平至关重要。目前在我国，强化和完善政府公共服务职能、增强

    政府公共服务能力、提升政府公共服务绩效已成为推进国家治理现代化的关键。

    2016年政府工作报告中李克强总理明确表示，要推动简政放权、放管结合、优化服务改

    革向纵深发展。切实转变政府职能、提高效能。继续大力削减行政审批事项，注重解决放权

    不同步、不协调、不到位问题。报告还指出，要全面公布地方政府权力和责任清单，在部分

    地区试行市场准入负面清单制度。同时，大力推行“互联网+政务服务”，实现部门间数据共

    享，让居民和企业少跑腿、好办事、不添堵。通过梳理2016年政府工作报告可以发现，在近

    2万字的政府工作报告中，“减”与“简”两字共出现了35次。此前“大道至简”的理念，也被总

    理进一步深化为“以敬民之心行简政之道”。与以往报告一脉相承，以简政为核心的“减

    权”“限权”思想，成为贯穿整篇报告的重要脉络。在今年的报告中，李克强总理说，我们不

    搞“大水漫灌”式的强刺激，而是持续推动结构性改革，“深入推进简政放权、放管结合、优

    化服务改革”。在2016年的报告中，责任、担当的分量显得更重。在推进国家治理现代化方

    面，政府的治理水平是关键领域和关键环节，承担的责任也更大了。李克强总理在报告中强

    调，“重任千钧惟担当”。面对异常艰巨复杂的改革发展任务，只有切实提高担当意识，把全

    面建成小康社会的使命扛在肩上，不断提升提高施政能力和服务水平，才能最终完成各项任

    务目标。

    同时我们也要认识到，在推进国家治理现代化的进程中，我们依然面临着很多棘手的问

    题亟须解决，如何解决公共服务领域存在的这些问题也成为政府转型的探讨热点。

    腐败问题

    在全球化时代，腐败跨越了国界，成为了国际性的犯罪，日益成为国际社会的普遍现

    象。腐败是国际社会共同面临的难题和挑战，不仅在发展中国家普遍存在，发达国家也都难

    逃腐败的阴霾。完善健全预防和惩治腐败的体制机制也自然而然地成为了世界各国政府和人

    民面临的共同任务。

    当今腐败造成的恶劣影响主要体现在两个方面：一是国家预算资金被腐败分子窃取用于

    个人目的，影响了向公共服务的财政拨款。第五届全球化时代犯罪与刑法国际论坛的报告指

    出，全球数百万人因为腐败而不能接受教育、享受医疗保健等公共服务。二是腐败还与毒品、武器等非法交易和恐怖主义联系起来，严重影响了社会稳定。在我国，由于对毒品、武

    器等方面的管制较为严格，腐败的负面影响主要体现在对公共服务财政资源的占用上。我国

    近年来公开披露的腐败案件也显示，腐败往往发生在行政机关拥有的配置公共资源的领域之

    中。这一领域也是与人民切身利益相关、受到人民高度重视的领域，因此理清公共资源配置

    过程中出现政府腐败的原因至关重要。

    公共资源配置领域出现腐败的原因体现在如下几个方面：首先，行政权力的寻租与腐败

    导致了作为提供公共服务和监管功能的政府责任的缺失。其次，在公共资源配置市场化领域

    仍未建立起完整的法律体系以及与之相配套的具体实施办法和操作细则，这使腐败分子有了

    可乘之机。同时，由于市场管理体制和运行机制仍旧不健全，会出现交易前未进行严格的价

    格评估的现象，导致公共资源低估贱卖，造成国有资产的流失。最后，国有资产处置等活动

    的监督机制仍存在监督力度不足的弊端，未形成全社会、全方位的立体监督系统。

    政府信息公开问题

    政府信息公开通过与公民有效分享以及公平公正分享政府信息，可以直接提高公民对政

    府的信任程度。提高政府财务信息透明度是打造阳光政府的重要内容，是公共财政的本质要

    求和纳税者知情权的重要保证，也是实现良好政府治理的要求。

    随着经济全球化、政治民主化和信息技术的发展，政府预算透明问题越来越受到关注，但是目前政府政务信息供给与公众信息需求之间仍然存在着差距。以中国为例，自《政府信

    息公开条例》颁布实施以来，各级政府不断加大信息公开的范围，但是信息公开的范围仍然

    与公众的获取需求存在着较大的差距。一些政府部门在政务信息公开中，被动地进行政务信

    息公开，对信息公开的内容带有一定的选择性，很多公众迫切需要掌握的、与自身利益密切

    相关的信息获取难。在财政预算与决算报告、行政事业性收费以及政府集中采购等依法属于

    政府主动公开的区域仍然存在着公开不及时、形式不规范、内容不具体等问题。同时，对政

    府信息公开的考核过程并未向公众公开，缺乏外部监督，考核的客观性和公信力都受到了质

    疑。政府信息公开制度仍然面临着各种深层的矛盾和困难，存在各方面的问题和阻力。

    社会福利问题

    在社会福利领域，医疗保险是重要的一部分，医保关系到国计民生，维持医疗保险基金

    的收支平衡，对基金运营进行有效的监管以保证其安全运营对社会稳定具有重要的影响。但

    是，医疗保险欺诈行为在世界各地都屡禁不止，其背后的原因不仅是利益的驱动以及社会道

    德的缺失，同时也体现了法律制度建设的滞后以及监督管理和政策的缺陷。医保欺诈案件在

    全国各地时有发生，美国司法部于2010年7月宣布破获美国历史上最大的联邦医疗保险诈骗

    案，涉案金额高达2.51亿美元。这是美国医疗改革方案通过后联邦当局第一次彻查全国范围

    内的医疗欺诈行为。美国联邦政府多次表示，打击医疗保险诈骗案，是医疗保险改革议程的

    重要组成部分。在我国，目前还没有完整的社会医疗保险欺诈统计数据，不过自城镇职工医

    疗保险和新型农村合作医疗制度实施以来，诈骗医保基金的案件不断发生。

    医疗保险欺诈表现形式主要有：就医资格作假，将非医保支付病种改成医保支付病种，夸大损失，票据作假，医疗文书作假，住院床位作假，编造虚假住院、门诊特殊病等有关资

    料“骗保”等。医疗保健欺诈和滥用在许多国家每年都有数亿美元的损失，对医保基金安全构成了重大的威胁，妨碍了各国医疗保险政策的实施。因此，医疗保险欺诈已经成为各国非常

    重视的社会问题。

    能源问题

    我们所处的时代堪称“能源时代”，世界能源形势的热点问题更是举世瞩目。能源是国民

    经济的血液和动力，关系到经济社会正常运行和发展，同时也关系到经济安全和国家安全。

    作为世界上最大的发展中国家，我国能源发展面临巨大挑战，安全问题日益突出，面对来自

    多个方向、日益严峻的能源安全新挑战。我国所面临的能源问题也代表着世界大多数发展中

    国家所面临的能源问题。能源安全不是单纯的能源问题、经济问题，而是涉及对外战略、国

    家安全、战略经济利益以及外交手段等多层次的战略问题，因此对于能源领域存在的问题应

    引起高度的重视。

    当前，我国的能源体制由于市场竞争不充分而存在自然垄断、行政垄断等问题。2015年

    6月10日，北京大学国家发展研究院能源安全与国家发展研究中心在《光明日报》发表的

    《中国能源体制改革研究与建议》中提到：“截至目前，三大国有石油公司占据国内原油产

    量的94%，原油加工量的81%，零售市场份额的82%。”在其他能源领域，也存在类似情况。

    与此同时，为追求经济高速增长，政府也通过管制手段长期压低能源价格。这就造成了能源

    供应短缺、清洁能源发展滞后以及日趋严峻的环境污染等问题。行政干预建立并维护了行政

    性的垄断和价格管制，导致市场的竞争机制和价格生成功能基本丧失。我国能源发展所面临

    的总量问题、结构问题和环境问题由此形成，且长期难以解决。

    因此我国在能源体制方面的革命迫在眉睫，电力体制改革、油气体制改革陆续进入决策

    层视野。习近平主席也在中央财经领导小组会议上强调：“要推动能源体制革命，打通能源

    发展快车道。坚定不移推进改革，还原能源商品属性，构建有效竞争的市场结构和市场体

    系，形成主要由市场决定能源价格的机制，转变政府对能源的监管方式，建立健全能源法治

    体系。”

    税收问题

    税收是国家财政收入的主要来源，是国家得以正常运转的润滑剂，也是国家对经济实行

    宏观调控、保持经济健康发展的重要杠杆。此外，税收也是实现效率与公平，保持社会稳定

    和发展的一个有效手段。正是由于这些原因，税收始终受到社会各界的广泛关注。因此，对

    国家经济安全和社会稳定造成日益严重威胁的税收偷逃问题也成为了多方面关注并迫切需要

    解决的重要问题。

    偷税行为产生有多方面的原因，其中税收信息不对称给偷税者以可乘之机是重要原因之

    一。受利益的驱使，纳税人绝不可能将自己所掌握的税源信息向税务机关和盘托出，税务机

    关也无法掌握真正的经济税源。税收信息不对称的问题在世界各国普遍存在，这将会对资源

    配置、国家宏观调控以及收入分配方面造成极大的危害。

    信息不对称条件下，税收流失对资源配置的危害表现在它会造成社会资源的浪费和虚

    耗。纳税人利用各种信息不对称，花费大量精力和时间来研究各种偷逃避税方案，而作为征

    税人的税务部门，不得不额外增加各种软硬件设施以及税收征管人员和稽核人员，导致税收征管成本增加。信息不对称条件下税收流失的存在，也可能会危害到政府对宏观经济形势的

    总体判断。信息不对称条件下税收流失的存在，使得获得更多利润的地下经济活动“繁荣”起

    来。作为宏观经济调控决策的重要依据的有关货币供求的各项指标，也可能会受到影响而产

    生扭曲。同时，在信息不对称条件下税收流失者逃避了纳税的义务和负担，而国家总的税收

    计划和任务却并未因信息不对称条件下的税收流失而有所减少，因此，信息不对称条件下税

    收流失者所逃避掉的税收任务就势必转嫁到那些依法纳税的纳税人身上，从而加重了守法纳

    税者的税收负担，加剧了收入分配的不均衡。

    基础设施问题

    随着经济水平的提高和城市化的发展，城市基础设施建设日益受到关注，各地建设项目

    的开展在一定程度上缓解了许多城市基础设施薄弱的状况，产生了良好的社会效益和环境效

    益。但是，城市基础设施建设中依然存在诸多问题亟待解决。例如，城市道路、供水、供电

    等生产性基础设施建设直接作用于城市经济增长，在短期内经济效益明显，因此得到了城市

    政府的高度关注和大力投入，但是在进行城市基础设施建设的过程中，却由于条块管理、规

    划不足等原因，能源、交通等基础设施难以实现城市内部协调布局和区域间的有效衔接，在

    一定程度上导致了发展失衡，综合效益无法得到充分的发挥。

    城市公共交通是城市基础设施的重要组成部分，在国家的经济发展、城市建设和社会生

    活中占有重要地位，它直接关系着城市的经济发展与居民生活，对城市经济具有全局性、先

    导性的影响。推动公共交通的优先发展，是解决关系人民群众切身利益的现实问题，是建设

    资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径。

    随着经济的发展与城市化进程的加快，城市交通运输能力与城市化进程的不适应性愈加

    严重。尤其在大城市，在机动车的拥有量及道路交通运输量急剧增加的情况下，各大城市交

    通拥堵的现象日益严重。城市交通是影响和带动整个城市功能布局发展、改善人们居住生活

    与出行条件的一个重要因素，而城市交通拥堵带来的是交通安全威胁、环境污染、能源和土

    地的大量消耗、严重的经济损失等危害，它严重影响着社会进步与经济发展，已经成为制约

    城市和谐发展的瓶颈。因此，深入研究并解决城市交通拥堵问题，实现城市的可持续发展势

    在必行。

    医疗信息共享问题

    共享医疗信息有助于医疗资源浪费、医疗效率低下以及医疗费用高昂等问题的解决。但

    是，目前医疗信息共享存在着诸多困难：首先是技术上难以实现兼容。医院间的电子病历系

    统不尽相同，导致电子病历的模式也存在着众多差异。其次，目前的医疗共享平台无法保障

    个人健康状况的隐私不受到侵犯。英国国家卫生服务部在2014年启动的医疗记录信息共享计

    划就因无法确认患者的信息是否会被用于商业以及患者信息是否会被泄露而被迫暂停。利用区块链构建更加智慧的公共服务

    世界多国政府积极探索区块链在公共服务领域广阔的应用价值，2016年2月英国政府发

    布题为《区块链：分布式账本技术》的研究报告，并指出分布式账本在政府公共事务管理中

    可以发挥重要作用，如果将区块链应用在政府内部，它可以降低成本，增加透明度，提高金

    融包容性，促进创新和经济增长。区块链有潜力在收集税收、传递福利、签发护照、记录土

    地注册、保证商品供应链、确保政府记录和服务的完整性等方面改善政府的服务水平，《区

    块链：分布式账本技术》推荐英国政府积极探索和试验分布式账本技术。

    具体来看，区块链在公共服务领域的应用价值包括但不局限于以下几个方面。

    实现公共资产的可追踪

    在国有资产的管理中，公开透明地管理国家资产有助于解决政府公共资源流失等资源配

    置问题。通过将区块链技术应用于公共资产管理领域，政府可以有效地实现资产公开化、透

    明化。

    将每一笔公共资产记录于区块链上，成为一组真实可靠、不可篡改的信息。同时，该资

    产涉及的每一笔交易也将写入区块链中。全体公民可以通过这个分布式的数据网络查看国有

    资产的具体明细，评估国有资产的实际价值，审查每一笔与其相关的交易，了解该资产的具

    体去向，从而实现对于公共资产的公开监管。在这样一个高度公开透明的账本中，一切交易

    行为都将暴露于光天化日之下，贪腐行为将无处藏匿。此外，发生在区块链上的资金转移可

    以实时被全社会监管，这也将大大减少腐败问题与毒品交易、武器贩卖、恐怖主义等方面发

    生牵连的可能。

    通过区块链的这些特征，前述问题将有望得到 ......