链接未来：迎接区块链与数字资产的新时代

    许子敬 主编

    程剑波 魏久胜 常浩 编著

    ISBN：978-7-111-58684-5

    本书纸版由机械工业出版社于2018年出版，电子版由华章分社(北京华章图文信息有限公

    司，北京奥维博世图书发行有限公司)全球范围内制作与发行。

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    微信公众号 华章电子书(微信号：hzebook)目录 前言 要么拥抱颠覆，要么被颠覆

    引言 一个真正信任时代的到来

    信息的发展与区块链的出现

    信息传播与商业发展

    互联网实现信息互联

    信息传播中的“拜占庭”难题

    信用机制的发展与区块链的诞生

    信用机制的发展与货币演进

    账本的发展历程与区块链的出现

    大到不能倒：中心化的缺陷和弊端

    区块链技术创造智能信用

    互联网技术创新

    区块链是技术创新的产物

    区块链让“消灭一切中介”真正成为可能

    从信息互联到价值互联

    1 从零开始，认识区块链

    区块链：去中心化的创举

    区块链：从“分布式账本”到“分布式数据库”

    区块链的优势：更安全、更透明、更民主、更可靠

    区块链之父：中本聪

    区块链的发展之路：从1.0到3.0

    区块链的共识机制

    去中心化的共识难题

    比特币的共识机制：工作量证明

    PoW的缺陷以及其他共识机制

    区块链的技术基础

    哈希函数

    密码学基础

    数字签名

    Merkle树

    侧链技术

    区块链的几种类型

    公有区块链

    联合(行业)区块链

    私有区块链

    2 区块链的广泛应用领域

    区块链在金融业的应用

    区块链打造智能资产，将改变资产管理的方式

    区块链让跨境支付更经济和有效率

    区块链大大简化证券清算结算的流程

    区块链打造更透明的众筹区块链让知识产权保护更容易

    传统知识产权保护面临的三大挑战

    区块链可瞬间确权，让维权更容易

    区块链与知识产权的应用实例

    区块链让物联网真正链接万物

    区块链技术可以作为物联网下的基础设施建设

    区块链确保物联网信息安全，保护用户隐私

    从万物互联到万物互信，将人工信任变成机器信任

    通过去中心化，降低物联网的运营费用

    区块链+物联网应用实例

    区块链在人工智能领域的应用

    区块链给人工智能提供安全保障

    区块链解决人工智能的信任问题，且可以降低成本

    区块链给人工智能领域带来新的机会和可能性

    区块链+人工智能的应用实例

    区块链与新零售的结合

    区块链为新零售插上翅膀

    用区块链追溯产品来源，杜绝假货

    区块链助力供应链改革，根治供应链腐败

    区块链+零售的应用实例

    区块链在人力资源领域的应用

    区块链+人力资源拥有无限发展空间

    区块链+人力资源的应用实例

    区块链在广告及传播领域的应用

    区块链公司正在试图颠覆全球内容传播乱象

    区块链让数字广告业更透明

    应用实例：第一个基于区块链技术的“广告链”

    区块链在公共事业领域的应用

    区块链将构建全新的社会信用体系，打造契约社会

    区块链与人工智能结合，构建智慧城市

    运用区块链构建更民主、更便捷的投票系统

    区块链创造无边界的身份验证

    区块链在政府层面的应用实例

    3 区块链与数字货币

    传统货币与数字货币

    货币发展的历程及数字货币出现的必然性

    数字货币的优势和发展瓶颈

    数字货币的发展回顾及现状

    常见的数字货币简介

    ICO的现状：国内全面禁止ICO

    数字货币的常见骗局及鉴定方法

    比特币

    比特币的发展历程比特币的历史价格波动情况

    比特币的硬分叉现象

    新兴竞争币代表：超级现金

    超级现金：打破数字货币之间的隔阂

    超级现金的七大目标

    超级现金的开发路线图

    超级现金项目的风险

    数字货币产业链

    矿机产业的发展及现状

    层出不穷的各类钱包

    数字货币的交易方式

    政府对加密数字货币的态度

    国内对数字货币的态度变化情况

    对比特币及其他数字货币持谨慎及限制态度的国家

    对比特币及其他数字货币中立及相对友好的国家

    4 区块链的技术发展与未来展望

    区块链技术存在的难题

    资源消耗的问题

    处理数据速度和规模的问题

    51%攻击的问题

    区块内部的博弈和冲突

    区块链最新技术成果

    闪电网络

    超级账本

    分片技术

    区块链与数字资产的未来展望

    区块链瓦解数据孤岛，让大数据真正名副其实

    区块链将共享经济转化为共生生态

    区块链的热门应用方向前言 要么拥抱颠覆，要么被颠覆

    说起区块链，就不得不从比特币说起。2008年，一个化名中本聪的神秘组织发表了比特

    币的白皮书——《比特币：一种点对点的电子现金系统》。2014年开始，比特币的行情波动

    让“区块链”这个概念逐渐进入了一部分人的视野。

    区块链究竟是什么？一言以蔽之，区块链是一种能够大幅降低商业社会信用成本的技

    术。区块链作为一个分布式的账簿，其数据一旦记录下来，就是永久保存且不可更改的。过

    去，当你和一个陌生人进行一个商业行为的时候，你无法百分之百地相信他，他也无法百分

    之百地相信你，为了解决这个问题，我们不得不需要第三方来做信用背书以证明这个交易的

    公平性和真实性。但是第三方信用背书就是完全没有问题的吗？有没有可能通过技术的手

    段，不需要信任第三方，彼此就能达成信任，从而可以直接促成交易？区块链就是为了解决

    这个问题而生的，通过代码和数字，不可篡改，达成了信任的基础。通俗地说，我想和你做

    生意，我知道1+1=2，你也同意1+1=2，那我们就有了信任的基础。我们的交易会在全网广

    播，所有人都来作证，这样不需要第三方，我们就可以完成交易了。这是一个非常了不起的

    发明!商业社会发展的基石便是信用!而区块链居然大幅地降低了信用的成本。

    目前，我在硅谷所认识的大多数人都把注意力集中在了人工智能上，他们认为这是最有

    前景的技术革命。我也被他们的热情深深感染了!人工智能将颠覆行业，并赋予我们从前只

    敢在超级科幻小说中想象的能力。诚然，人工智能拥有改变世界的能力，而区块链也可以。

    一个社会的发展，一方面是生产力的发展，另一方面是生产关系的发展，生产力和生产关系

    相互作用。在我的认知判断里，以人工智能为代表的新技术，代表着先进的生产力，一定有

    非常好的前途，可以提升很多工作的效率，而区块链则代表着先进的生产关系，把信用的成

    本降低到忽略不计，大幅提升了交易的效率。人工智能和区块链的结合，一定是未来最有前

    途的产业。

    有人说，现在区块链数字货币资产涨得这么快，肯定有很多泡沫!“当主流媒体还在忙

    于猜测加密货币价格及其黑市阴谋时，其遗漏了这一切的本质事实。那就是，密码学家们悄

    然发明了一套全新的技术原型。”Haseeb Qureshi在其文章《区块链：一场始料未及的革命

    (Blockchain：The Revolution We’re Not Ready for)》中指出，“区块链将颠覆整个社会，它

    将使得仅存在于乌托邦和哲学家白日梦中的治理体系得以实现。”文中，他不仅饶有趣味地

    将区块链技术与20世纪震惊物理学界的弦理论进行了类比，还举出1995～2001年互联网泡沫

    危机以警醒盲目跟风的投机者。

    正如我所提及的，如果你也相信区块链是未来的趋势，那么这个行业还是非常早期的阶

    段，泡沫也许真的存在，大潮退去才知道谁在裸泳。我坚信，当尘埃清理干净以后，那些兢

    兢业业的真正想要改变世界的区块链创业者，一定会有所建树。

    十年以后，可以预见，区块链+和今日互联网+一样寻常，所有不透明、低效的行业，都

    会被区块链颠覆；大部分的生活问题都可以被区块链解决，而加密数字货币作为区块链分布

    式的记账单位与区块链紧密结合，成为一种新型的资产，资产代币化成为一种新的趋势。

    朋友们，现在有一个链接未来的机会摆在大家的面前，以往无数次的技术革新告诉我们，要么选择去拥抱颠覆，要么只能被颠覆。

    魏久胜

    于澳大利亚墨尔本引言 一个真正信任时代的到来

    人类社会的进步与信息的发展息息相关，在大众传播时代，信息传播是中心化的，信息

    掌握在少数人手中。而在“点对点”的信息传播中，人类一直无法解决“共识”的问题，互联网

    实现了信息互联，却无法解决互信的问题——直到区块链出现，这些问题才有了完美的解决

    方案。

    人类的一切活动都离不开“信用”两个字。数学家邓巴认为，人与人之间点对点的信任，其极限也就是150人。因此，当前人类活动中凡是涉及“信用”的问题，都由一个中心(第三

    方机构)来做信用背书。但是区块链可以通过算法建立智能信任，它公开透明、成本低、速

    度快、分布广泛，没有权威可以篡改、伪造记录，意味着一个真正信任时代的到来。

    技术的发展都是为了创造更美好的生活，人类历史上一切技术革新，无不带来效率的巨

    大提升，例如从手工制作到蒸汽机的出现，从马车到汽车再到高铁。区块链也是这样一种技

    术，它的去中心化，必将影响各行各业，极大地提升效率和降低成本，便捷人们的生活。信息的发展与区块链的出现

    文字作为信息的载体，它的出现是人类文明史上的一座伟大的里程碑，它让信息可以被

    记录、被储存，并在更大的范围更深入地传播。没有信息的传播，就不会造就今天的文明。

    然而，过去的信息传播都是中心化的。在“点对点”的信息传播中，一直都有两个难解的问

    题：一是信息传播的一致性问题，二是信息传播中的互信性问题。在区块链出现之前，这两

    个难题几乎是无解的。信息传播与商业发展

    人们到处在谈论信息，我们越来越多地听到信息这个词。例如，“我们现在进入了一个

    信息化社会”“我们正在迈向信息高速公路”“这是一个信息爆炸的时代”。

    那么，到底什么是信息呢？ [1]

    广义地说，信息就是消息。一切存在都有信息。人的五

    官生来就是为了感受信息的，它们是信息的接收器，五官所感受到的一切，都是信息。信息

    的积累和传播，是人类文明进步的基础。

    人类社会赖以生存、发展的三大基础，就是物质、能量和信息。世界是由物质组成的，能量是一切物质运动的动力，信息是人类了解自然及人类社会的凭据。没有信息传播，就没

    有交流，物质和能量就无法顺畅、和谐地流动，人类文明就不会有今天的成果。

    信息看不见也摸不着，它不同于拿在手上的工具，不同于吃入嘴中的食物。但是人们却

    越来越意识到信息的重要性。如果把人类发展的历史看作一条轨迹，按照一定的目的向前延

    伸，那么就会发现它是沿着信息不断膨胀的方向前进的。信息量小、传播效率低的社会，发

    展速度缓慢；信息量大、传播效率高的社会，发展速度快。信息的爆炸，使人类社会加速度

    地向前迈进，达到了不可思议的程度。

    可以说，让信息更广泛、更快速、更高效、更准确地传播，是人类社会发展的内在需

    求。人类对信息传播的技术探索从来都没有停止过。

    整个人类的进化史，同时也是人类信息传播的发展史。在人类的整个历史发展中，经历

    了5次巨大的信息变革。每一次信息变革都对人类社会的发展产生巨大的推动力，带来飞跃

    式的进步。这5次信息革命依次为：语言的诞生、文字的诞生、印刷术的诞生、大众传播和

    互联网。

    人类最早的信息活动，是在记号和信号时代。在这个时代，人类信息传播与动物并无多

    大区别，主要靠动作、表情或简单的音节来传递信息，协调狩猎活动。

    直到语言出现，语言的产生是人类摆脱动物社会状态的决定性一步。语言最初是将声音

    与周围事物联系起来的符号，后来逐渐提高了抽象能力，成为能够表达复杂意义的音声体

    系。语言的产生不仅提高了人类传播的效率，而且促进了人类思维能力的发达。

    文字的发明是人类社会的一个壮举。口语的传播受到物理空间和时间的限制，不利于流

    传。文字的产生使人类历代的知识和智慧得到积累和传承，扩大了人类的相互交流。

    文字产生后，人类经历了手抄传播阶段。手抄传播规模小，成本高，效率低，印刷术的

    发明大大降低了信息传播的成本，被誉为四大发明之一。

    再后来，随着电磁波等技术的发明，人类进入大众传播时代，报纸、广播、电视、电影

    的出现，将人类的信息传播推向一个新的高度。

    互联网的出现，使信息得以爆炸式传播。人类物质文明的进步与精神文明的进步，都与信息的传播和发展密切相关。信息的交流

    和出现促成了商业的出现，因为交易的一个基本前提就是沟通和共识。正因为如此，秦始皇

    被称为“千古第一帝”，因为他统一了文字和度量衡，给不同地区的人进行经济交往和文化交

    流提供了便利，这是中国能成为一个统一的多民族国家不可缺少的基本条件。

    [1] 1948年，香农发表了信息论，他对信息的定义是：“信息是用来消除不确定性的东西”。互联网实现信息互联

    互联网始于1969年，当时，美军担心自己的军事指挥中心遭受核攻击而陷入瘫痪，于是

    计划将军事指挥中心一分为四，同时这几个中心之间还可以互相联络。于是，美军在

    ARPA(阿帕网 [1]

    ，美国国防部研究计划署)制定的协定下将美国西南部的大学UCLA(加

    利福尼亚大学洛杉矶分校)、斯坦福大学研究学院、UCSB(加利福尼亚大学)和犹他州大

    学的四台主要的计算机连接起来。这个协定由剑桥大学的BBN和MA执行，在1969年12月开

    始联机。到1970年6月，麻省理工、哈佛大学、BBN和加州圣达莫尼卡系统发展公司加入进

    来。1983年，美国国防部将阿帕网分为军网和民网，渐渐扩大为今天的互联网。之后有越来

    越多的公司加入其中。

    由于阿帕网无法做到与其他类计算机网络交流，1973年春，文顿·瑟夫和鲍勃·康开始研

    究如何将阿帕网和另外两个已有的网络相连接，尤其是连接卫星网络(SAT NET)和基于夏

    威夷的分组业务的ALOHA网(ALOHA NET)。瑟夫设计了新的计算机交流协议，最后被称

    为传送控制协议互联网协议(TCPIP)。

    由于TCPIP体系结构的发展，互联网在20世纪70年代迅速发展起来，到1983年，整个世

    界普遍采用了这个体系结构。可以说，互联网通过运用TCPIP协议，实现了信息互联。从

    此，人类进入了信息爆炸的时代，改变了世界经济格局。

    互联网改变了信息传播的方式，在互联网上，人人都可以制造信息、传播信息、接收信

    息。只要有一部手机，人人都可以是媒体，人类进入了自媒体时代。

    信息传播方式的改变，让普通大众也开始有了话语权，让信息交流的渠道变得更短，信

    息传播的效率更高，人类社会经济的发展速度也因此超越以往任何一个时代。

    但是，人们也感受到一些不足之处。

    其一，在互联网上，人们制造虚假信息太容易了，成本也很低，几乎成本为零，因此互

    联网上出现了大量的虚假信息。

    互联网实现了信息互联，却无法解决互信的问题。

    人们在互联网上看到一条信息的时候，第一反应往往不是去相信它，而是去验证它。例

    如，当人们看到一个新商品的介绍时，哪怕再心动，也不敢马上就买，而是先百度出大量信

    息进行比较分析或者先各方打听下，以验证信息的真实度。

    互联网上的互信如此之难，以至于还诞生了“水军”“刷单”“刷信用”等新生职业。我们可

    以看到：互联网时代，人类为了达成“互信”，付出了多少努力，花费了多少成本。

    有没有一种方法，让互信变得简单？

    区块链技术，就是一种从信息互联到价值互联的系统，这一点，我们稍后详细讲解。其二，互联网上信息很多，这导致垃圾信息也很多。对如何过滤垃圾信息这个命题的探

    索，可以说在互联网诞生之初就已经存在。发展到现在，人们已经有了包括名单过滤技术、关键词过滤技术、图像过滤技术、模板过滤技术、智能过滤技术等一系列的技术探索。据统

    计，美国内容过滤软件整个市场每年的营业额达数十亿美元。

    区块链诞生过程中的一项重要发明——哈希算法，其初衷就和过滤垃圾信息有关。亚当·

    贝克发明了哈希算法，其中用到了工作量证明系统。他的本意，是实现电子邮件的可信。发

    送电子邮件之前，需要运算一个数学题，这样发送大量垃圾邮件就会成本巨大，他用这种方

    法来过滤垃圾邮件，最后却成了区块链诞生过程中的重要一步。

    其三，互联网时代的信息传播，还有一个人们十分关心的问题，就是隐私和安全问题。

    互联网诞生了一个新词“人肉”，即通过互联网信息去确认一个人的现实身份。

    因此，IT大神们对密钥技术的探索从未停止过。在对数字货币的探索过程中，密钥是其

    中的一个关键技术。区块链也是密钥技术探索下的产物，除了应用于数字货币，它在网络安

    全方面也有巨大的应用空间。

    [1] 阿帕网实际上是从1968年开始组建，1969年第一期工程投入使用，最开始只有4个节点。

    1970年已初具雏形，开始对非军用机构开放。信息传播中的“拜占庭”难题

    互联网实现了信息点对点传播，即“去中心化”传播。但是去中心化却存在两个致命的问

    题，一是一致性问题，二是正确性问题。这就是著名的“拜占庭难题”。

    什么是“拜占庭难题”？

    我们都知道，过去的信息传递一直都是中心化的。例如，军队会有总指挥部，所有的信

    息都由总指挥部发出，再层层下达。那么，假如没有这个总指挥部呢？也就是说，假如信息

    传递是去中心化的呢？会变成什么样子？于是就有了著名的“拜占庭难题”。“拜占庭难题”并

    不是真实发生的历史事件，它只是科学家的一个假设。 [1]

    具体是这样的：

    想象一下，在拜占庭时代有一个强大的城邦，它拥有巨大的财富，它的周围有10个城

    邦，它们都觊觎拜占庭的财富，想要侵略并占领它。

    它们各自组织了一支军队，这10支军队之间彼此独立、各自为营，且各自派出一个联络

    员互相联系。在这种情况下，“中心”是不存在的，信息传递可以在任意两支军队之间进行。

    也就是说，此时的信息传递是“点对点的”。

    假设这10支军队必须同时进攻才有胜算，那么要做到同时进攻，就必须确保所有的“点

    对点”信息传递都是正确无误的。但是这一点在实际操作中很难。因为在战争中，要做到信

    息同步几乎不可能，而且存在“他们当中有叛徒，故意传递错误信息”的可能。

    这就是信息传递中的“拜占庭难题”。简单地讲，“拜占庭难题”指的就是去中心化信息传

    播中的“同步”和“互信”难题。

    我们进一步往深处探讨一下“拜占庭难题”：

    很显然，这10支军队是一个由不互相信任的各方构成的网络，是一个去中心化的网络，但它们又必须一起努力完成共同的使命。它们之间唯一的联络方式就是信使。

    如果每个城邦向其他9个城邦派出1名信使，那么就是10个城邦每个派出了9名信使，也

    就是说在任何一个时间有总计90次的传输，并且每个城邦分别收到9个信息，可能每一个信

    息都传达着不同的进攻时间。

    假设这当中有几个城邦故意同时答应几个不同的进攻时间，或者它们重新向网络发起新

    的信息，都可能造成攻击时间上的混乱。

    现在这个网络里是10个人，那么假如是20个呢，30个呢？我们稍加计算就可以发现：随

    着人数的增加，达成共识的希望会变得越来越渺茫。

    把上面例子中的城邦换成计算机网络中的节点，把信使换成节点之间的通信，把进攻时

    间换成需要达成共识的信息，我们就可以理解“去中心化传播中的共识问题”是一个怎样的难

    题了。达成共识对于信息传播的重要性不言而喻。例如，我们在一个去中心化(没有第三方做

    信用背书)的网络里交易，核实的时候系统告诉你“关于你的上一笔交易情况，我们的系统

    里有三个版本的记录”，那么这个系统显然是不可信的。在区块链出现之前，去中心化的共

    识问题是很难被完美解决的，要保证达成共识就必须采取中心化的系统。例如，两个不认识

    的人在网络上交易，A付了钱，B不承认，说自己没收到，A几乎是一点办法也没有的。在淘

    宝上交易，因为有了第三方——支付宝的存在，有支付宝做信用背书，交易才能顺利进行。

    所以我们会发现，在区块链出现之前，我们绝大多数商业行为都是中心化的系统。

    [1] 由2013年图灵奖获得者莱斯利· 兰伯特提出，1982年正式发表。信用机制的发展与区块链的诞生

    一个人能记住多少张脸？数学家邓巴在研究中发现，人与人之间点对点的信任，150人

    已经是极限，这得到科学界广泛的认同，这个数也被称为“邓巴数”。因此，过去的信任机制

    一直都是“中心化”的，需要一个中间机构来做信用背书。这不仅影响了效率，增加了成本，还存在中心“大到不能倒”、中心故障会导致系统整体瘫痪等缺陷。区块链的出现，可以在任

    意两个人之间建立点对点的信任，不需要中心机构的参与，甚至不需要监督。

    英国《经济学人》杂志2015年10月份的封面文章《信任的机器：比特币及其背后的区块

    链技术是如何改变世界的》 [1]

    中提到：区块链是一台制造信任的机器，可以说区块链的核

    心问题就是解决信用共识的问题。

    [1] 文章英文名为The Trust Machine: How the Technology behind Bitcoin Could Change the

    World。文中还提到，区块链本质上是一个可共享的、可信的、每个人都可以检查的公开账

    本，但是没有任何单一用户能够控制它。信用机制的发展与货币演进

    中国是世界上最早使用货币的国家之一。

    在原始社会，人们使用以物易物的方式，交换自己所需要的物资，比如一头羊换一把石

    斧。但是有时候受到用于交换的物资种类的限制，不得不寻找一种能够为交换双方都接受的

    物品。例如，A想用猪换取B的稻谷，但是B不需要猪，这种情况下就需要有一种大家都能接

    受的物品作为交换物，于是就有了实物货币的出现。最早的实物货币有牲畜、盐、稀有的贝

    壳、珍稀鸟类羽毛等。

    由自然货币向人工货币的演变：在中国的汉字中，凡与价值有关的字，大都从“贝”。由

    此可见，贝是我国最早的货币。随着商品交换的迅速发展，货币需求量越来越大，海贝已无

    法满足人们的需求，人们开始用铜仿制海贝。铜贝的出现，是我国古代货币史上由自然货币

    向人工货币的一次重大演变。随着人工铸币的大量使用，海贝这种自然货币便慢慢退出了中

    国的货币舞台。

    经过长年的淘汰和选择，在绝大多数社会里，金属逐渐取代了其他物品，作为交换中的

    固定媒介。古希腊哲学家亚里士多德认为，货币必须具有实质价值，这种价值由其金属价值

    决定，货币的实体必须以贵金属构成。这就是亚里士多德朴素的金属学说。

    在这个相当漫长的时间里，我们发现货币的发展始终停留在“价值货币”的层面上，也就

    是说，货币本身是有其自身价值的。经济学家亚当·斯密在《国富论》 [1]

    中的一段话，可以

    对这一时期的货币发展史做个总结：

    未开化社会，据说曾以牲畜作为商业上的通用媒介。牲畜无疑是极不便的媒介，但我们

    发现，古代往往以牲畜头数作为交换的评价标准，即用牲畜交换各种物品。荷马曾说：迪奥

    米德的铠甲，仅值牛九头，而格罗卡斯的铠甲，却值牛一百头。据说，阿比西尼亚以盐为商

    业交换的媒介，印度沿海某些地方以某种贝壳为媒介，弗吉尼亚用烟草，纽芬兰用干鱼丁，英国西印度殖民地用砂糖，其他若干国家则用兽皮或鞣皮。据我所闻，直到今日，苏格兰还

    有个乡村，用铁钉作媒介，购买麦酒和面包。

    金属，尤其是贵金属(黄金白银)作为人类历史上的货币持续了几千年的时间。但是，随着经济的进一步发展，金属货币同样显示出使用上的不便。在大额交易中，金属硬币的重

    量和体积给人们增添了很多麻烦。而且金属货币在使用的过程中会有磨损，这几乎是不可避

    免的。

    于是出现了纸币。据调查，世界上最早的纸币出现在我国宋朝年间的四川地区，这种纸

    币在当时被人们称作“交子”。

    发展到纸币的时候，我们会发现：这个时候的货币本身已经没有任何的价值，它只是一

    种价值的符号。

    但是人们为什么愿意接受它呢？为什么愿意用自己的大米、猪、牛、羊、衣服等有实际

    价值的东西，去交换一张自身没有任何价值的纸币呢？这就是信用的问题。当解决了信用问题，货币就可以完成从“价值货币”到“记账货币”的转变。

    什么是“记账货币”呢？要理解这个问题，我们先看一个案例。

    1899～1919年，加罗林群岛中的雅普岛上住着一群雅普岛人(有5000～6000人)，以石

    轮作货币，也就是被他们称为“费”的一种媒介。为什么选择石头作为货币呢？因为这个岛不

    出产金属，这些石头硬币，最初是由一些敢于冒险的当地探险人，在离雅普岛400里 [2]

    远的

    另一个岛上找到的石灰岩石打制而成的。这些打制而成的石轮，直径从1码 [3]

    到12码不等，中间有一个孔，货币的价值随着石轮的大小而不同。

    有趣的是，由于这些石头大而重，搬动不方便，因此在交易过程中，交易的双方并不把

    对方的石币搬回自己家里，石币的所有者会很乐意将石币留在原地，只是在石头上记记账就

    可以了。

    据说，岛上某家人曾经试图运回一个体积巨大且价值非凡的“费”，但是却在靠岸时沉入

    海底。尽管如此，当地人还是觉得他们拥有那块“费”，这家人仍然被认为是岛上最富有的

    人。

    更有意思的是，当时该岛属于德国的殖民地，岛上居民最初不愿意为德国人修路，德国

    人的对策是向抗拒命令的地方首领征收罚金。但是怎么征收呢？毕竟那些石币对德国人一点

    用都没有，也不好搬动。聪明的德国人想了一个办法，他们派人到首领堆放石币的地方，在

    这些石头上画黑色的十字，表示被政府没收了。该办法非常奏效，道路很快就修好了。

    在这个案例中，我们会发现：货币本身并不需要有价值，这个时候货币的定义是：大家

    基于信用共识普遍接受的交易媒介。只要达成了信用共识，石头就变得有价值了，可以成为

    货币，货币是信用的凭证。换句话说，雅普岛人对货币的认知是：大家对所有权利(那块海

    底的石头)的确认。

    为什么人们愿意拿有实际价值的物品，去交换自身没有任何价值的纸币？其实就是信用

    共识的问题，纸币天然地把货币的实用价值降到最低，同时纸币天然地带有信用的色彩，即

    一种被信任的能力。

    为什么人们对纸币能够达成信用共识呢？其实是因为有个“中心”(国家)的存在，人们

    相信国家，相信政府，所以相信它印刷的纸币。

    纵观整个货币发展史，我们不难发现，人类的货币发展史，实际上也是人类对信用机制

    探索的过程。

    再延伸下，不只是货币，人类社会的方方面面，无论是商业还是生活，其实都有“信

    用”的难题存在，如果不能解决信用问题，人类将寸步难行。目前，商业社会中各个领域的

    信用机制都是“中心化”的，所以有各种中介的存在。例如，人们怕对方借钱不还，所以出现

    了担保人和担保公司；人们网购怕付了钱对方不认，所以有“支付宝”；人们在交易房屋等贵

    重物品时，怕双方赖账，所以会让房地产中介充当中间人，起到监督的作用……有了这些中

    介还不够，仍然会出现各种各样的纠纷，所以还有公证处、仲裁中心、法院等机构。有没有一种方法，能够在去中心化的前提下(没有第三方监管)，让两个完全不认识的

    人之间达成互信？区块链就是在解决这个难题的过程中诞生的。它创造了智能信用，对人类

    意义非凡。关于智能信用，我们在后面再详细讲。

    [1] 本书全名为《国民财富的性质和原因的研究》，被誉为“第一部系统的伟大的经济学著

    作”，亚当· 斯密也因此获得了“政治经济学古典学派创立者”的称号。

    [2] 1里＝500米。

    [3] 1码＝0.9144米。账本的发展历程与区块链的出现

    前面我们讲到了记账货币，人们最早对区块链的定义就是“分布式账本”，那么，我们不

    妨从记账方式的变化历程来探寻一下区块链为什么会诞生，这一技术为何会引起那么大的社

    会反响。

    在遥远的旧石器时代，人们记账全凭智商和记忆力，今天打猎有哪些收获，吃了多少东

    西，还剩多少东西，全凭心算和记忆在脑海里。

    后来，由于生产力的提高，东西出现了剩余，部落里的经济活动变得复杂，交易也频繁

    了起来，这个时候光靠脑袋计数已经不行了。于是，人们发明了符号和绘图的方法来记账。

    在古代是没有纸的，画符号和画图非常占地方，而且操作起来也不是那么方便。因为图

    画的寓意远没有文字那么明确和具体，不同的人可能会有不同的理解，所以图画只能进行一

    些最简单的记账。

    紧接着，人们发明了“结绳记事”。如果说图画记账只能进行一些最简单的记录，那么结

    绳记事就丰富多了，它对记录对象、数量变化、最终结果都有明确的表现方式，已经表现出

    账本的一些基本特征，可以当成账本的起源。

    到了原始社会末期，文字出现，这个时候人们开始用文字将收支事项按照时间发展的顺

    序记录，也就是人们通常所说的“流水账”。随着这种“流水账”的发展，形成了“单式记账

    法”，即对每笔业务只在一个账户中进行记录的方法，单式记账法的缺点就是账户设置不完

    整，账户之间缺乏对应关系。

    再后来出现了复式记账法，西方的复式记账法出现于12～13世纪，中国的复式记账法起

    源于明末清初的龙门账。复式记账法是对每笔经济业务，都必须以相等的金额，同时在两个

    或两个以上的账户中相互联系地进行登记，借以反映资金来龙去脉的一种记账方法。复式记

    账法不仅可以核算经营成本，还可以分化出利润和成本。

    无论是结绳记事，还是单式记账法，或是复式记账法，由于账本往往是由某一个人记的

    (过去的账房先生，今天的会计)，因此互信的问题始终存在，无论是在古代还是现代，因

    为记账的人贪污而造成的经济纷争或者经济案件一直都是屡见不鲜的。更何况由于账本可以

    涂改或随意删减，就更增加了互信的难度。

    再后来，到了19世纪，工业革命导致商业迅猛发展，交易量进一步扩大，尤其是后来西

    方经理人制度的出现，使得企业的所有者和经营者不是同一个人，企业的股东可以把公司交

    给专业的经理人来打理。但是这当中互信的问题就来了：账是经理人做的，报给股东；股东

    不放心，心想，万一经理人做假账中饱私囊怎么办？这个时候他会请一个中间人对账，会计

    师事务所于是便出现了。

    而到了现在，由于互联网的出现，记账发展到了电算化的阶段。

    但是，在记账方式发展的任何一个阶段，互信的难题都一直存在，哪怕到了今天，有了专业第三方机构——会计师事务所，互信问题依然不能完全消除。例如，万一会计师事务所

    中的某个员工出现道德问题，给出的账目不可靠呢？

    区块链则给了人们一个新的选择，它完美地解决了记账过程中的互信难题。由于它是一

    个去中心化的分布式的账本，且不可篡改，因此可以在不需要任何第三方参与的前提下达成

    互信。大到不能倒：中心化的缺陷和弊端

    过去，人类的信用机制一直都是“中心化”的，由一个大型机构(权威机构)做信用背

    书。例如在淘宝网上，任意两个人之间都难以产生互信，因此需要第三方——支付宝做信任

    背书，没有这个第三方，交易就无法进行。

    但是这当中，就存在一个问题：假如这个中心出现故障呢？或者再严重一点，这个中心

    本身不可靠呢？

    这样的例子在现实生活中确实出现过：

    2015年5月27日下午，国内最大的网上支付平台——支付宝出现了大规模瘫痪，对于此

    次超过两个小时的故障，支付宝方面回应称，“由于杭州市萧山区某地光纤被挖断，目前少

    部分用户无法使用支付宝。”

    有网友调侃：“再牛的公司，都干不过蓝翔技校的挖掘机……”

    再例如：

    2015年5月28日上午，据多名用户反映，携程网官网及移动App陷入瘫痪状态，页面无法

    打开。对此，携程方面回应称，5月28日上午11：09，因携程部分遭到不明攻击，导致官方

    网站及App暂时无法正常使用，正在紧急恢复。

    我们会发现，在中心化的系统里，所有的信息都由一台主机(中心)来操控，一旦这个

    中心本身出现故障，商业活动就面临瘫痪。

    更严重的是：万一中心本身不可靠呢？

    中心本身不可靠在人类历史上最典型的就是战乱年代和政权更迭时期，由于政府的信用

    背书失去其权威性，百姓不相信这个中心了，纸币严重贬值，人们不得不再次回到金属货币

    乃至物物交换的层面。

    再例如近几年的互联网金融倒闭潮，为了达成借贷双方的互信，往往会引入一个第三方

    机构——担保公司，还有一些第三方监管机构的参与。但是由于监管中的漏洞，再加上担保

    公司本身的不可靠(违规做超出自身能力的担保或者没有能力代偿)，最后债权方的钱收不

    回，由此引发了一系列的矛盾纠纷甚至引发一些社会问题。

    在“中心化”的信用机制下，还存在着“大到不能倒”的难题。

    2011年9月17日，上千名示威者聚集在美国纽约曼哈顿，试图占领华尔街。他们通过互

    联网组织起来，抗议人数不断增加，抗议活动不断升级，成为席卷全美的群众性社会运动，史称“占领华尔街” [1]。

    而出现这次大规模的抗议运动，是由于2008年的金融危机。华尔街因自身不负责任的行

    为酿成国际金融危机，但是它“大到不能倒”，例如这些金融机构管理着美国一大半养老金，一旦倒闭，可能会引发社会动乱。在这种情况下，美国政府只能用纳税人的钱去给这些金融

    机构补血、填窟窿。这些华尔街的高管们则依然穿着光鲜亮丽，拿着高薪水，引发民众严重

    不满。

    金融危机过去，华尔街已恢复元气，但是这些金融机构早已忘了它们是用纳税人的钱渡

    过难关的，不仅热衷于内部分红和享受，华尔街大银行还要向消费者收取更高的账户费用，终于引发了这次群众性运动。

    “大到不能倒”的问题在很多国家都存在过，例如英国在金融危机爆发时，也通过印钞票

    借给银行的方式来对银行进行救助。

    查看一下区块链诞生的时间——比特币的第一个创世区块诞生于2009年1月，跟金融危

    机发生的时间高度吻合。因此，有观点认为中本聪发明比特币是要反抗这种“大到不能倒”的

    流氓行为是有一定的依据的。

    [1] “占领华尔街”持续时间长达4个多月，其根源是贫富差距问题，人们对大型金融机构的不

    满只是一个导火索。区块链技术创造智能信用

    信用、信任对人类社会有多重要，答案是不言而喻的。很多时候，商业活动中的一切曲

    折和难题，都是信任的问题，而其中无数的低效行为和资源浪费，也都是为了解决信任的难

    题。

    一个人能记住多少张脸

    有一个人类学家，他研究部落的时候，发现每一个部落都控制在150人左右。因为人再

    多一些的话，就记不住了，记不住脸就感受不到亲近，连亲近都没有，信任就更无从谈起

    了，没有信任，部落之间的战斗和争端就永远不会停止。

    人与人之间点对点的信任，其极限也就是150人——这个理论由数学家邓巴提出，也称

    邓巴数。

    虽然这个世界上有一些人，他们的社交范围特别广，但总体来说，一旦一个群体的人数

    超过150人，成员之间的关系就开始淡化。邓巴写道：“150人似乎是我们能够建立社交关系

    的人数上限，在这种关系中，我们了解他们是谁，也了解他们与我们自己的关系。”

    一个人能够信任的人是非常有限的。所以，在过去的经济活动中，第三方信任背书是必

    不可少的。

    区块链创造智能信任

    区块链可以通过算法建立智能信任——机器和机器间的信任，从而创造一种全新的信用

    共识机制，不需要第三方参与。

    区块链全面颠覆了过去的那一套信任机制：用技术信任取代权威中心和情感信任，以此

    建立一种网络结构，所有人都可以参与成为无数节点之一，进行认证、确权、交易、追溯和

    调整等一系列动作。它公开透明，成本低，速度快，分布广泛，没有权威可以篡改、伪造、取缔记录。简而言之，区块链体系下的信任机制，不再是人与人之间的信任，而是机器与机

    器之间的信任，这就是智能信任。更确切地讲，区块链是用代码构建的信任，在区块链的系

    统里，“代码即法律” [1]。

    [1] 《区块链：比特币底层技术如何改变货币、商业和世界》一书对“机器信任”做了如下描

    述：诚信被编码到流程的每一个环节中，它是分布式的，而不依赖于任何一个成员，参与者

    能够直接进行价值交换并可以期望另一方以诚信的方式行事。互联网技术创新

    技术的发展，都是为了创造更美好的人类生活。

    互联网的出现，带给我们多少不可思议的便捷性和惊喜。

    然而，人们还是感觉到了一些不足之处：互联网上信息爆炸，却难辨真伪；互联网上的

    信息很容易泄露，导致人们对互联网安全的担忧；互联网减少了很多中间环节，极大地提升

    了商业活动的效率并降低了成本，但互联网的“去中介化”还不够彻底!

    区块链的出现，让一切信息可永久保存、可追溯且不可篡改，让造假的成本变得无比高

    昂。区块链的匿名性可以保护隐私，区块链让“消灭一切中介”真正成为可能，区块链还将带

    来从信息互联网到价值互联网的伟大转变。区块链是技术创新的产物

    从互联网到移动互联，我们可以清楚地看到技术创新是如何服务商业社会的。

    信息的互联以及由此带来的技术创新，造就了网络化社交软件的诞生。当QQ问世时，多少人感到欣喜和不可思议：我们可以在同一时间跟五湖四海的陌生人交流，这在网络问世

    之前是不可想象的。

    电商发展起来后，人们渴望能够看到其他消费者对商品的评价，技术的创新实现了人们

    的想象，并且颠覆了过去的商业模式：以前商家重广告，现在则重口碑。

    当我们感受到互联网带来的种种便利时，人们开始想象：能否把这网络随身携带，不用

    坐在电脑前也能感受到网络带来的种种便利？安卓技术的出现使之变成了现实。移动互联网

    给人类生活带来了前所未有的便利，也带来了商业格局的再次颠覆。……

    区块链也同样是技术创新的产物。

    首先，互联网上信息爆炸，却难以辨别真伪，以至于人们有了对信息溯源的诉求。如何

    让信息能够不被篡改并且可以溯源？对于这一领域的技术探索从未停止过，区块链则让它成

    为现实。

    其次，互联网上我们的信息很容易被一些平台收集、获取乃至贩卖，还有大量的网络黑

    客存在，可以说，人们对互联网安全的忧虑从未停止过。因此，对密钥技术的探索，可以说

    从互联网诞生之初就开始了，而区块链，实际上也是密钥技术发展的产物。

    最后，最重要的，我们的一切商业活动都处在中心化的网络下。不仅需要消耗大量的中

    间成本，还会影响效率，最可怕的是一旦中心本身不可靠，带来的后果将非常严重!商业社

    会一直都有去中心化的构想，互联网的出现对商业的一个最基本的颠覆就是：中间环节越来

    越少，渠道越来越短，“消灭一切中介”的口号一直在喊，区块链通过技术的创新在“去中心

    化”的道路上又前进了一大步，它是意义深远且具有颠覆性的。区块链让“消灭一切中介”真正成为可能

    我们当前的大部分商业活动都是中心化的，细数一下，几乎各行各业都有中介的存在。

    尤其是在各种金融活动中，如股权变更。在类似房地产这样的大宗交易中，以及结婚、毕业

    登记等重要的事项中，一个中间人(中介、监督人、证明人等)是不可缺少的，这个中间人

    往往还承担着信用中介的职能，必须具备权威性。因此正如我们上文所讲，往往是大到不能

    倒，因为一旦中心本身不可靠，带来的后果是极其严重的。

    互联网在出现之初就提出了消灭一切中介的口号，但实际上，互联网只是信息共享，起

    到了缩短中间环节的作用，并且把一部分中介搬到了互联网上，并没有真正“消灭中介”。传

    统的互联网技术也不可能真正做到消灭中介，因为互联网无法制造信用，信用共识永远都是

    最大的障碍。

    以近几年很火爆的“互联网金融”为例，互联网金融之所以问题频发，就是因为大部分的

    互联网金融平台只能起到“信息中介”的作用，却在实际上承担了“信用中介”的职能，而绝大

    多数平台的信用值和实力根本不足以担当此重任，因此出现问题是必然的。为了解决这一问

    题，让互联网金融能够健康发展，行业和政府都想到了各种方法，但根本上，所有方法的出

    发点只有一个：找到一个更可靠的“中心”来作为“信用中介”。资金托管也好，政府部门监督

    也好，都是为了让无序的互联网金融行业能够“中心化”，其争议只是在于到底由谁来担当这

    个“中心”。

    例如，我们在网上交易，两个陌生人之间如何达成互信？必须有一个强大的中心来承

    担“信用中介”的职能，否则交易无法达成。支付宝就是这样一个中介：我们买A的物品，钱

    不是打到A的账户上，而是打到支付宝账户上，当我们确认收货后，支付宝再把钱返给A。

    这样就保证了交易的安全。但是这当中也存在一些问题：首先，中心太重要了，大到不能

    倒，哪怕是主机出现一点故障都会导致交易无法正常进行；其次，钱需要隔很长一段时间才

    能打给A。

    有没有更好的方法能够解决由“信任危机”所引发的一系列的麻烦？区块链技术为我们提

    供了另一种可能：由技术信任(智能信任)取代人工信任，可以在不需要任何中心的前提下

    实现互信。

    区块链最终不仅会颠覆传统的金融系统，还会颠覆人们记录股票、合同、产权证、专利

    和结婚证的方式。换句话说，基本上就是所有需要一个值得信赖的中间人进行确认的事宜，因为区块链的参与，这个中间人将不再需要。

    目前，关于区块链的融资项目越来越多。为什么风投这么看好区块链领域的投资？一个

    重要的原因就是它的去中心化。科斯拉创投的一位合伙人曾经这样说：“公司的投资是基于

    这样的信念——区块链会改变社会对交易的观念，无论是金融，还是其他交易。只要有经纪

    人的领域，只要是需要专家来证明某样东西有效性的地方，都有可能用区块链绕过去。”

    PeerNova公司首席执行官纳维德·沙瓦尼说：“我们整个合同系统的基础是一个可信赖第

    三方。但是有了区块链，第三方就没必要存在了。” [1]以房地产交易为例：

    传统上，一桩典型的居住地产买卖要涉及很多相关人士，交易非常复杂：土地登记处、买方和卖方、抵押贷款提供者(通常是银行)、抵押贷款调查人员和房地产经纪人。在传统

    的交易中，这个过程中可能出现不必要的拖延，因为不同的利益相关者需要知道，在每一个

    阶段，交易当中的哪一方需要做些什么，才能继续推进。同时，无论是买方还是卖方，都严

    重依赖中介。

    英国主管土地所有权登记的政府机构——英国皇家土地登记处日前宣布，开始尝试利用

    区块链技术进行英国房产登记注册的项目。

    一旦有了区块链的参与，这个过程就可以透明化，增加各方的信任，减少官僚作风。自

    动执行合同(或“智能合同”)，区块链技术可以保证已经完成所有必需的步骤之后，款项才

    开始转移或所有权才会转移。区块链的分布性使交易中任何一方不再依赖唯一的“真相来

    源”(中介)，增加各方的信任，降低成本，加速交易。

    不难想象，如果买卖双方能够更清楚地看到和批准对方的举动，中间商就不再是唯一的

    掌握关键信息的人，一些中介角色就会减少甚至消失。

    除了商业交易，区块链还可以应用于生活中的其他领域。举一个例子：

    通常人们结婚要举行一个婚礼，在婚礼上双方说出誓言，亲朋好友都是证明人，婚礼上

    还有一个证婚人。

    一对名为蒙德鲁斯·戴和乔伊斯·巴约的夫妇可能是第一对用比特币来纪念彼此结合的夫

    妇。他们当着大约50位客人的面，利用一台比特币自动柜员机记录下了自己的书面婚誓。他

    们的誓言将会保存在区块链里，也就是一个可以永久存储信息的开放账簿里。

    在这个案例里，区块链技术可以承担证婚人的角色，人们可以把结婚数据储存在区块链

    里，以一种只能回顾却无法修改的方式储存起来。

    尽管目前关于区块链的相关应用还在探索之中，但是我们不难想象，一旦区块链的去中

    心化能在各个领域全面开花，其对整个世界将会带来多么大的改变，“智能信任”将给人类生

    活带来怎样的便利。

    [1] 最早出自《纽约时报》的一篇文章《区块链有望消灭一切中间人》(Data Security is

    Becoming the Spark le in Bitcoin)，方小华译。http:www.8btc.comthe-sparkle-in-bitcoin.从信息互联到价值互联

    在互联网上，可以快速地将信息复制粘贴到任何一个地方，可以实现信息的高速传播，但无法实现价值转移。

    什么是价值转移呢？简单地说，我们要将某一部分价值从A地址转移到B地址，那么就需

    要A地址明确地减少这部分价值，B地址明确地增加这部分价值。这个操作必须同时得到A和

    B的认可，结果还不能受到A和B任何一方的操控，目前的互联网协议是不能支持这个动作

    的，因此，价值转移需要第三方背书。

    例如，在互联网上A的钱转移到B，往往需要第三方机构(网银、支付宝等)的信用背

    书。

    而区块链是指分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等一些基础性计算机

    技术的集合。利用这种技术，人们无需可信第三方，就能完成信息交换，还能确保所交换信

    息的完整。

    2017年6月28日，在辽宁大连举办的夏季达沃斯论坛上，世界经济论坛发布了《实现区

    块链的潜力的白皮书》。这份长达46页的英文PDF报告指出，区块链技术能够催生新的机

    会，促进社会价值的创造与交易，使互联网从信息互联网向价值互联网转变。 [1]

    有专家认为，区块链可以被称为继PC、互联网、社交网络、智能手机之后的第五次计算

    机革命。它有两个特性不容忽视：一是去中心化，在人与人、点与点、端与端不认识的时

    候，通过区块链技术可以建立信任，节约成本，提高效率。二是区块链不会被伪造，信息高

    度透明，而且可溯源。

    例如，以前人们要登记自己的资产如房产，需要到房产部门去；即便是通过网络房产中

    介交易，一些关键步骤也需要在线下进行，还需要第三方机构做信用背书。然而，随着区块

    链技术的应用，资产可以在互联网上以数字形式存在，并可以安全有效、低成本地进行交易

    转移，不必再担心出现一房多卖、金融欺诈等行为。

    互联网的出现可以做很多事，包括网购、众筹、金融活动、慈善(例如轻松筹)等，但

    每一件事背后都会出现不和谐的声音，主要就是信任的问题。

    而区块链技术是加密的，是透明的，是公开的。它把每一笔数据，每一笔转进去的钱加

    密，每一笔钱都有独特的标识，可以溯源，这就是给慈善事业带来的公信力。例如，蚂蚁金

    服已经开始将区块链技术应用在公益项目，让每一笔公益捐款“从哪里来、到哪里去”的整个

    流程都记录清楚。

    区块链可以降低信用的成本，让价值可以在互联网上更高效地实现转移。

    互联网上无法进行价值转移，还存在另一个问题——双重支付的问题，即“双花问题”。

    举个简单的例子：我们可以把一封邮件、一张照片、一份文件等在互联网上传输给任何一个人，对方可以收到，但是这些文件在我们自己的账号里依然存在，除非自己主动销毁，否则是不会消失的。因此互联网可以用来传递信息，却无法传递价值，因为传递价值需要确

    切地让价值从A的账户转移到B的账户，它不能同时存在于两个人的账户中，否则就会形

    成“双重支付的问题”。传统解决这个问题的方法是采用一个中心化的机构(如银行、支付宝

    等)来进行清算。

    但是区块链可以通过给一个数字货币加上不可更改的时间戳，来避免重复花费这个币，同时，区块链是开放式的，所有的交易都是公开的，追踪十分容易。

    区块链通过技术手段解决了“双花问题”，不需要借助中心化机构来进行清算，在区块链

    系统内可以直接进行价值转移。

    在信息互联网时代有一个很大的特征，就是所有的信息停留于最末端的营销，并没有深

    入到产业中去。但是有了区块链，进入价值互联网时代，那么各种信息和数据就可以运用到

    行业中去，用技术的手段，让各个行业真正互联，这当中的价值和潜力是难以估计的。

    [1] http:www.useit.com.cnthread-15815-1-1.html.1 从零开始，认识区块链

    我们可以把区块链看成是一个分布式的总账本，而每一个区块相当于这个总账本中的一

    页。它通过算法解决了“点对点传输”中的“共识机制”问题，实现了“点对点数据传输”的去中

    心化。此外，它还具有开放性、自治性、数据不可篡改、可追溯性、匿名性的优势。

    区块链技术的发展分三个阶段或领域：区块链1.0、2.0和3.0 [1]。区块链1.0对应的是货

    币，区块链2.0对应的是智能合约，区块链3.0则延伸到一切领域。

    区块链是通过“共识机制”来达成共识的，比特币的共识机制为PoW，即“工作量证明”，区块链是比特币的底层技术。

    [1] 区块链1.0、2.0、3.0的概念由美国区块链科学研究所创始人梅兰妮·斯万在他的《区块

    链：新经济蓝图及导读》一书中首次提出，后被业内广泛使用。区块链：去中心化的创举

    在区块链诞生之前，人类的记账方式一直都是“中心化的”。区块链则颠覆了这个传统，它让系统里的每个用户都参与竞争记账，系统会从竞争者中找到记账最快、最好的那个用

    户，来形成新的区块。在区块链系统里，每个节点的权利是一样的，任意节点被摧毁都不会

    影响整个系统的安全，也不会造成数据丢失，这种“去中心化的”记账是更安全、更高效的一

    种记账方法。它能够在不需要任何中心机构做信用背书的情况下运行，甚至不需要监督。区块链：从“分布式账本”到“分布式数据库”

    在区块链刚刚诞生的时候，也就是区块链1.0时代，区块链的定义就是“分布式账本”，即

    一种去中心化的记账方式。

    如何理解？首先我们简单介绍下什么是“中心化记账”。

    举个例子：支付宝的数据库就像一个大账本，上面记录了A有多少钱，B有多少钱。如果

    A用户支付了一笔钱给B用户，那么支付宝就在B用户上加上那笔钱，从A的账户里减掉那笔

    钱。A和B自身是不参与记账的，记账行为全部由一个中心——支付宝负责处理，这是传统

    的“中心式记账”。

    但是区块链则颠覆了这个传统，它让系统里的每个用户都参与竞争记账。在某个时间段

    内，系统会从竞争者中找出记账最快、最好的用户，相当于这个用户创造了一个新的区块，该用户会把这段时间内的所有交易(数据变化)写到区块中，并复制备份给其他用户。如此

    周而复始，从而不断形成新的数据(也就是区块)。由于每个区块数据都是通过密码学技术

    链接在一起的，所以将它称为“区块链”。

    更简单一点理解：我们可以把区块链看成是一个总账本，而每一个区块相当于这个总账

    本中的一页。

    为了帮助大家更好地理解区块链，我们引入一个“节点”的概念。

    什么是节点？

    在区块链系统中，负责记账的是计算机，因此我们可以把参与记账的每一台计算机称为

    一个节点。

    从上述介绍中，我们可以看出：

    (1)在区块链系统中，每个节点(通常是指计算机)都有一个完整的账本副本，因此

    所有交易数据系统中的人都可以看到。

    (2)每个节点的权利是一样的，任意节点被摧毁都不会影响整个系统的安全，也不会

    造成数据丢失。其在整个系统中的权重都是一致的。系统每次都在链入这个系统的节点中选

    择记账者，于是，即使某个或者部分节点被摧毁、死机，也不会影响整个系统的运作。

    (3)每个节点的账本数据都是一模一样的，也就意味着单个节点的数据篡改是没有任

    何意义的。因为如果系统发现两个账本对不上，它就认为拥有相同账本数量相对较多的节点

    的版本才是真实的数据版本。那些少部分不一致的节点账本不是真实的，而是被篡改的账

    本。系统会自动舍弃这部分认为被篡改过的账本，除非能够控制整个系统中的大部分节点。

    也就是通常所说的51%攻击，才能发动对账本数据的更改。

    而现在，人们对区块链的定义进行了延伸：区块链不仅可以记账，还可以记录一切数

    据。因此，对区块链的定义也由最开始的“分布式账本”变成了现在的“分布式数据库”。有位业内人士在自己的论文中对区块链给出了一个更详细具体的定义：区块链是分布式

    数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。狭义区块链是

    按照时间顺序，将数据区块以顺序相连的方式组合成链式数据结构，并以密码学方式保证不

    可篡改和不可伪造的分布式账本。广义区块链技术是利用链式数据结构验证与存储数据，利

    用分布式节点共识算法生成和更新数据，利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全，利

    用由自动化脚本代码组成的智能合约，编程和操作数据的全新的分布式基础架构与计算范

    式。 [1]

    (1)区块链是一个点对点传输的分布式数据库。

    (2)区块链采用密码学的方法来保证已有数据不可能被篡改。

    (3)区块链采用共识机制来对新增数据达成共识。

    前两点很容易理解，关于共识机制，这是区块链的核心理论，我们将在下一节详细讲

    解。

    [1] 杨熳. 基于区块链技术的会计模式浅探[J] 新会计，2017(9)。区块链的优势：更安全、更透明、更民主、更可靠

    有人将区块链技术称为继PC、互联网、社交网络、智能手机之后的第五次计算机革命。

    那么，区块链技术到底有哪些独特之处呢？它的优点何在？

    去中心化

    去中心化是区块链技术的颠覆性特点，由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬

    件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护

    功能的节点来共同维护。

    它无需中心化代理，实现了一种点对点的直接交互，使得整个交易自主化、简单化，并

    且排除了被中心化代理控制的风险。

    开放性

    区块链是一个开放性的系统，除了交易各方的私有信息被加密外，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询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息

    高度透明。

    例如，在比特币区块链里，只要下载比特币软件，任何人都可以进入区块链进行搜索，也可以提交交易。

    自治性

    区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套公开透明的算法)，使得整个系统中

    的所有节点能够在去信任的环境自由安全地交换数据。这个时候，对机器的信任取代了

    对“人”的信任，任何人为的干预都不起作用。

    信息不可篡改

    为了解释区块链的“信息不可篡改性”，我们引入一个“时间戳”的概念。

    什么是“时间戳”？

    在电子商务交易文件中，时间是十分重要的信息，例如签合同时一定要注明时间且不可

    篡改。而数字时间戳正是提供这样一种服务的技术。

    过去，时间戳服务都是由第三方认证机构来完成的。时间戳包括三个部分：需要时间戳的文件的摘要(digest)，第三方机构收到文件的日期

    和时间，第三方机构的数字签名。

    一般来说，时间戳产生的过程为：用户首先将需要加时间戳的文件用哈希编码加密形成

    摘要，然后将该摘要发送到第三方认证机构，该机构在加入了收到文件摘要的日期和时间信

    息后再对该文件加密(数字签名)，然后送回用户。

    书面签署文件的时间是由签署人自己写上的，而数字时间戳则不然，它是由认证机构来

    加的，以该机构收到文件的时间为依据。

    简单地讲，时间戳类似于我们通常所说的“签名”“盖章”，给某一笔交易敲下一个不可篡

    改的时间证明。

    区块链中的时间戳签名是写在区块链上的，而区块链过去的部分是不能以任何方式进行

    修改的。如果文件被修改了，这个哈希值就无法匹配，操纵行为也将被系统检测到。因此，它比传统的公证技术更为安全。

    在区块链系统中，一旦信息经过验证并添加到区块链上，就会永久地存储起来，除非能

    够同时控制住系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的。因此，区

    块链的数据稳定性和可靠性极高。

    匿名性

    由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则

    会自行判断活动是否有效)，因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信

    任，完全可以做到匿名交易。

    可追溯性

    由于区块链的所有信息都有时间戳证明，不可篡改，且区块链是一个公开化、透明化的

    系统，这就意味着在区块链系统里，所有信息都可以溯源。区块链之父：中本聪

    中本聪最成功的地方，就是发明了PoW工作量证明的方法，利用新币发行的刺激机制，解决了拜占庭难题，从而漂亮地实现了公开网络上的信任机制问题。

    中本聪，无人知道他是谁，也无人知道他是一个人，还是一个团队。2008年出现在密码

    朋克邮件列表中，他如神龙一般，提出自己的创意。2008年11月1日深夜2：10，中本聪发表

    了著名的《比特币：一种点对点的电子现金系统》(俗称白皮书)，系统地提出去中心化电

    子货币的理论。在邮件中他给出了含有上述见解的论文的链接，重述了比特币的五个主要特

    性：

    (1)可以用点对点的网络解决双重支付问题。

    (2)没有类似铸币厂之类的第三方信任机构。

    (3)使用者可以完全匿名。

    (4)可以用哈希现金形式的“工作量证明”来制造新的货币。

    (5)用于制造新货币的“工作量证明”机制同样可以用来预防双重支付。

    很快，他提交了可运行的比特币系统。2009年1月3日，中本聪在位于芬兰赫尔辛基的一

    个小型服务器上挖出了比特币的第一个区块，也被称为“创世区块”，中本聪因此被称为“比

    特币之父”。

    有人说，区块链技术是中本聪为了表达对某些中心化机构的不满，是技术人为了表达对

    权威的反抗。依据是区块链正式走到大众眼前，是在2008年金融危机之后，制造了这些金融

    危机的罪魁祸首——华尔街的金融巨鳄，依然过着挥金如土的日子，因为“大到不能倒”，所

    以政府不得不用财政收入为其错误买单。

    2009年1月3日，中本聪本人在创世区块里留下了一句永不可修改的话：2009年1月3日，财政大臣正处于实施第二轮银行紧急援助的边缘。这句话是《泰晤士报》当天的头版文章标

    题。区块链的时间戳服务和存在证明，使得这句话连同第一个区块产生的时间被永久性地保

    留了下来。

    然而，关于中本聪是谁，到现在也没有人知道。在比特币圈内，他是一个传奇，大家都

    知道，他是一个匿名者、一个爱收集火车模型的天才黑客。即使加州大学洛杉矶分校金融学

    教授巴格·乔杜里(Bhagwan Chowdhry)已提名他为2016年诺贝尔经济学奖的候选人，也依

    然没人能找到他。他的一生就像一个谜团，但正如很多人所评论的那样：中本聪是谁并不重

    要，重要的是他留给这个世界的实际遗产。区块链的发展之路：从1.0到3.0

    区块链1.0时代主要是指区块链诞生之初，其技术探索主要是货币和支付领域的去中心

    化，其主要应用就是比特币。因此，也可以简单地认为，区块链1.0就是指比特币系统。

    如果说区块链1.0实现了比特币交易中的去中心化，那么区块链2.0就是将这种去中心化

    延伸到其他的资产领域。比特币是一种资产，在比特币网络中，去中心化运转得很安全，那

    么能否把这项去中心化的技术应用到其他资产的交易和转换中呢？

    这就有了区块链2.0，伴随着区块链2.0的是智能合约的诞生。主要指通过智能合约的方

    式将去中心化技术应用于注册、确认、转移各种不同类型的资产及合约。所有的金融交易都

    可以通过智能合约的方式在去中心化的情况下实现交易和转移，包括股票、私募股权、众

    筹、债券、对冲基金和所有类型的金融衍生品(如期货、期权)等。

    区块链2.0超越了货币范畴，延伸到所有的资产，包括有形资产(股票、基金等)，也包

    括无形资产(知识产权等)。

    什么是智能合约呢？

    传统合约是指双方或者多方协议合作或者交易时，每一方必须信任彼此会履行义务，还

    需要第三方监督的参与(通常是法律或者冲裁)。而智能合约无须彼此信任，因为智能合约

    不仅是由代码进行定义的，也是由代码强制执行的，完全自动且无法干预。到了约定的时

    间，机器就自动执行。

    在这个基础上衍生出了智能资产这个概念。

    使用区块链编码的资产通过智能合约就成为智能资产。智能资产是指所有以区块链为基

    础的可交易的资产类型，包括有形资产和无形资产。智能资产通过区块链控制所有权，并通

    过合约来符合现有法律。比如，预先建立的智能合约能够在某人已经偿还全部贷款后，自动

    将车辆所有权从财务公司转让到个人名下，这个过程是全自动的。

    区块链2.0时代，人们对区块链应用的构想，除了智能资产，还包括无需信任的借贷。

    让不认识的人在互联网上把钱借给你，而你可以将你的智能资产作为抵押，这必然大幅

    降低借贷成本，让借贷更具竞争力。非人为干预的机制也让纠纷率大大降低。

    以太坊也是区块链2.0的产物，它是一个开放的智能合约完整解决方案。 [1]

    比特币是区

    块链1.0最重要的运用，很好地完成了货币和支付交易。但是当我们需要记录和转移更多复杂

    的资产类型时，我们就需要第三步——更强大的脚本系统——最终实现图灵完备(能够运行

    任何货币、协议和区块链)。以太坊就是一个区块链为基础的项目，旨在提供一个图灵完备

    脚本语言和图灵完备平台。

    区块链1.0主要是指比特币，区块链2.0延伸到一切资产，而区块链3.0则超越了货币，超

    越了金融领域，甚至超越了商业领域，延伸到一切领域，渗透到我们生活的方方面面，包括政治、社交、教育、医疗等。按照行内人士的预测和构想，区块链3.0时代在未来5年将会得

    以实现，那时，区块链将变得和互联网一样被所有大众认知和接受，从而全面颠覆我们的生

    活。

    麦肯锡公司向美国联邦保险咨询委员会提交了一份区块链技术报告，报告把2009年至

    2016年称为“黑暗时代”，认为此期间所有区块链解决方案都基于比特币，而区块链的新时代

    将从2016年开始。届时，区块链的应用将变得空前广泛。应用麦肯锡报告中的一句原话：基

    于区块链目前的发展速度，我们认为区块链解决方案也许会在未来5年实现全部潜力。 [2]

    [1] http:www.8btc.comblock chain-2-ethereum.

    [2] http:www.8btc.commck insey-sees-blockchain-technology.区块链的共识机制

    区块链系统会选取记账最快、最好的那个节点，以这个节点的账目为准，并发送备份给

    所有节点。那么，系统是凭什么来认定最快、最好的节点的？最快、最好的标准是什么？其

    他节点为什么会同意某个节点的记账？人人都参与记账，那么如何保证他们的账目都是正确

    的？会不会有些节点出于私利伪造或者篡改信息，会不会有节点恶意搞破坏？靠什么来保证

    节点数据的一致性和正确性？换句话说，靠什么达成共识？这就涉及区块链的共识机制。去中心化的共识难题

    在一个中心化的系统里，因为有权威化的中心存在，要达成共识是很容易的。例如，A

    跟B借10万元钱，传统的操作方式是双方去公证处公证，或者请一个颇具权威的中间人来进

    行担保。这样，想赖账就不可能了。

    那么，在一个去中心化的系统里，没有权威中心的存在，没有公证人，没有担保公司，也没有中间人，A如果借了B的10万元钱，最后不承认不还钱怎么办？

    为了方便大家对去中心化的理解，依然以刚才的借贷为例，我们来建一个最简单的去中

    心化模型。

    如果A借了B 10万元钱，他们既不找公证，也不找中间人，其操作方法是：A在人群中喊

    一声，“我是A，我找B借了10万元钱!”B也公开承认，“我是B，我借了10万元钱给A!”此时

    整个系统里的人都听到了这个消息，大家各自在账本上记下“A找B借了10万元钱”。需要指出

    的是：在这个系统中，所有人都能收到A的信息，却并不知道其他人的存在。

    这就是一个去中心化的系统，我们会发现，在这个系统中不需要公证，不需要证明人，甚至连借贷协议都不需要，也不需要人与人长久的信任关系。倘若A赖账，系统里的其他人

    就会翻出账本：××时间，A找B借了10万元钱。

    看起来是不是很简单？去中心化的记账是一个公开透明的系统，完全不需要第三方监督

    或者证明。但是，这当中存在两个致命的问题：

    (1)由于是点对点的沟通，系统中有那么多人，他们都能接收到A的信息，但是所有节

    点之间却并不认识，也无法交流，如何能够保证所有人的记账都是同步的呢？

    (2)假如有的人没有听清楚，把账记错了，或者包庇A，故意做假账，怎么办？

    一个账本中，假如出现时间和账目不一致的情况，那它就是无效的。例如，上述例子

    中，C记载的是“A找B借了10万元钱”，D记载的是“A找B借了1万元钱”，后面记的账更是五

    花八门。那么这个账本就无效了，B完全可以赖账。

    这就是去中心化系统所面临的两大难题：同步性问题和一致性问题。

    同步和一致，在过去的技术下是做不到的。因为是点对点的通信，双方不可能在这种情

    况下达到信息的一致性。严谨一点，就是“在分布式计算上，试图在异步系统和不可靠的通

    道上达到一致性是不可能的”。比特币的共识机制：工作量证明

    区块链是靠什么达成共识的呢？这就是我们要讲的区块链共识机制。

    区块链的共识机制，最为知名的就是PoW，即工作量证明，这是比特币系统中运用的共

    识机制。

    算力竞争

    迄今为止，人类社会最接近“去中心化”的就是市场经济，完全靠“背后看不见的手”在调

    节，这个背后看不见的手是供求关系，也就是竞争。

    区块链的算力竞争有点类似于市场经济，靠和个人私利密切相关的机制去调节。

    什么是算力竞争呢？

    区块链系统中的每一台计算机都参与记账，但如果有节点出于私利篡改数据，造成不同

    节点的账目不一致该怎么办呢？以哪个节点记的账为准？

    区块链是通过算力竞争来达成共识的。

    所谓的算力竞争，就是以每个节点的计算能力(“算力”)来竞争记账的一种机制。在区

    块链系统中，大约每10分钟进行一轮算力竞争，竞赛的胜利者获得一次记账的权利，即在区

    块链这个总账本中加入一个新区块的权利。如此周而复始，不断增加新的区块。也就是说，只有竞争的胜利者才能真正参与一轮记账并向其他节点同步更新账目信息。

    工作量证明

    工作量证明是算力竞争的延续，在算力竞争中，如何判定某个节点在一轮记账中获胜

    呢？其依据就是工作量证明。

    什么是工作量证明呢？

    工作量证明(proof of work，PoW)，简单理解就是一份证明，用来确认你做过一定量

    的工作。

    我们都知道，监测工作的整个过程通常是极为低效的，而监测结果则要高效得多。例

    如，要想知道一个学生是否每分每秒都在认真学习很难，但可以用毕业证来验证他的努力程

    度。现实生活中的各类证件，都是通过检验结果的方式(各类考试)所取得的证明。

    工作量证明的原理，跟这个有点相似。

    工作量证明系统(或者说协议、函数)，是一种应对拒绝服务攻击和其他服务滥用的对策。它要求发起者进行一定量的运算，也就意味着需要消耗计算机一定的时间。

    工作量证明系统主要特征是客户端需要做一定难度的工作得出一个结果，验证方却很容

    易通过结果来检查出客户端是不是做了相应的工作。

    不利原理

    生物学上有一个原理叫作不利原理(the handicap principle)，该原理可以帮助我们解释

    工作量证明的过程。这个原理说，当两只动物有合作的动机时，为了打消对方的疑虑，它们

    向对方表达友好时必须附上自己的代价，使得自己背叛对方时不得不付出昂贵的代价。

    区块链是一个去中心化的系统，也就是说它没有第三方监督。在这种情况下，每个节点

    都会存在潜在的道德问题，达成共识就会变得很困难。工作量证明和生物学中的“不利原

    理”有点类似，可以理解为：在这个系统中，如果你认真工作，你的账本被系统认可和接

    受，系统会对你的贡献给予一定的奖励；而如果你的记账被系统认为是不合格的，将会失去

    奖励。

    共识机制与比特币的诞生

    在工作量证明中，我们提到了奖励。而在中本聪的设计里，最初的奖励就是比特币。

    如何理解？

    区块链是一个去中心化的自治系统。正如我们前面所举的那个借贷的例子：A找B借了10

    万元钱，在区块链系统中，由于没有中心的存在，A向所有节点广播“我借了B的10万元钱”，然后系统所有节点都记下这笔账，通过这样的方式来完成“公证”。

    区块链是让所有节点参与记账，但是，这中间存在一个问题，记账是需要成本的，节点

    凭什么要这么做呢？没有奖励，节点就没有参与的动力。

    同时，还存在下列问题：

    (1)节点处理事务的能力不同，网络节点数据的吞吐量有差异。

    (2)节点间通信的信道可能不安全。

    (3)可能会有做恶节点出现。

    那么，要如何解决这些问题呢？

    在中本聪的设计里，每轮竞争胜出并完成记账的节点将获得系统给予的一定数量的比特

    币奖励，这个奖励的过程也是比特币的发行过程。 [1]准确点讲，系统发放的奖励包含两部分：一部分是区块所包含交易的手续费，这部分不

    属于比特币的发行过程；另一部分是新币奖励，每四年减半，这是比特币的发行过程。目前

    所获得的奖励以新币奖励为主。

    在这个系统下，为了获得系统发放的比特币，节点不停地进行计算和竞争，同时不断地

    有新区块产生。这个过程很像现实生活中挖矿的过程，因此获得比特币的过程被人们形象地

    称为“挖矿”。

    我们可以看出：在这个系统中，每个节点只需要根据自身利益行事，出于“私利”的目的

    进行竞争，为了在“工作量证明”中获胜以得到比特币，不得不保持诚实。

    这就是比特币的共识机制，比特币借助区块链打造了一个正向的循环系统。

    [1] 在中文聪的设计中采取的是最长链共识。PoW的缺陷以及其他共识机制

    工作量证明使得区块链系统在没有中心的情况下也能达成共识，但是对工作量证明也有

    一些批判，一个常见的指责就是“浪费能源”，因为节点计算需要耗电，挖矿已成为能源密集

    型产业。

    出于对消耗能源的担忧，也有科学家在探索和实践新的共识机制。

    PoS(proof of stake)：权益证明机制

    一个典型的共识机制就是权益证明机制，以节点持有币的数量和实践来选择记账权。

    如果把PoW理解为“干得越多，收获越多”，那么PoS就是“持有越多，获得越多”。

    它的优点是：相对于PoW，一定程度上减少了数学运算带来的资源消耗。同时，它根据

    每个节点所持有的数字货币的比例和时间，等比例地降低挖矿难度，从而加快了寻找随机数

    的速度，在一定程度上缩短了共识达成的时间。

    它的缺点是：还是需要挖矿，且所有的确认都只是一个概率上的表达，而不是一个确定

    性的事情，理论上有可能存在其他攻击影响。例如，以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分

    叉。

    DPoS：股份授权证明机制

    它类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理其进行验证和记账。它与PoS

    原理相同，只是选了一些“代表”。与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人，由代理人验

    证和记账。

    该模式可以每30秒产生一个新区块，并且在正常的网络条件下区块链分叉的可能性极其

    小，即使发生也可以在几分钟内得到解决。

    其缺点是必须是在该区块链系统有一定影响力的人才有资格获得记账的权利。

    还有燃烧证明、沉淀证明等。

    不过，这些并没有从本质上达到节省能源的目的，当前工作量证明仍然是最可靠和最有

    效的去中心化共识机制。区块链的技术基础

    区块链是一种“点对点”的数据传输和储存，它在最基础的数据层中，会用到哈希函数、密钥技术(主要是非对称加密)、Merkle树、时间戳、数字签名等技术手段。在传输层中，会涉及P2P网络、传输机制、验证机制。在共识层面会运用到PoW、PoS等各种共识机制。

    传输层相对容易理解，共识层前面已经讲过，因此在这里，我们仅介绍它在数据层所运用的

    相关技术。哈希函数

    哈希函数(Hash Function)，也称为散列函数或杂凑函数。哈希函数是一个公开函数，可以将任意长度的消息M映射成为一个长度较短且长度固定的值H(M)，称H(M)为哈希

    值、散列值、杂凑值或者消息摘要。

    哈希函数满足三个特性：

    (1)消息M的任何改变都会导致哈希值H(M)发生改变。

    (2)在给定某个哈希函数H和哈希值H(M)的情况下，得出M在计算上是不可行的。

    所谓的“在计算上不可行”，依据计算复杂度理论的说法，是指对于该运算不存在一个多

    项式时间算法，例如大数分解和离散对数问题。上述计算不可行是哈希函数安全性的基础。

    如果把一段消息比作一个人，这段消息的哈希值就是这个人的指纹，是这个人独一无二的特

    征。

    作为区块链技术基础的哈希函数，还需要具有以下特征。

    免碰撞

    其实这个特点在理论上并不成立，比如，比特币使用的SHA256算法，会有2～256种输

    出，如果我们进行2～256+1次输入，那么必然会产生一次碰撞；甚至从概率的角度看，进行

    2～130次输入就会有99%的可能发生一次碰撞。不过我们可以计算一下，假设一台计算机以

    每秒10000次的速度进行哈希运算，要经过10～27年才能完成2～128次哈希。因此，发生碰

    撞的几率是极其小的。

    隐匿性

    也就是说，对于一个给定的输出结果H(M)，想要逆推出输入M，在计算上是不可能

    的。以上特点是比特币的工作量证明系统可以正常运行的基石。

    难度值(difficulty)是矿工们挖矿时的重要参考指标，它决定了矿工大约需要经过多少

    次哈希运算才能产生一个合法的区块。比特币的区块大约每10分钟生成一个，为了让新区块

    的产生基本保持这个速率，难度值必须根据全网算力的变化进行调整。

    哈希函数通过调整难度值来确保每个区块挖出的时间都大约在10分钟，哈希函数计算的

    难度值对保证区块链系统的安全意义重大。正如美国的几位计算机科学家在共同所著的书中

    所写的：“哈希密码是密码学中的瑞士军刀，它们在众多各具特色的应用中找到了一席之

    地，为了保证安全，不同的应用会要求不同的哈希函数特点。事实已经证明，要确定一系列

    哈希函数以全面达成可证安全极度困难。” [1]工作量证明需要有一个目标值。比特币工作量证明的目标值(target)的计算公式如下：

    目标值＝最大目标值难度值

    其中，最大目标值为一个恒定值：

    0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

    目标值的大小与难度值成反比。比特币工作量证明的达成就是矿工计算出来的区块哈希

    值必须小于目标值。

    我们也可以简单理解成，比特币工作量证明的过程，就是通过不停地变换区块头(即尝

    试不同的随机值)作为输入进行SHA256哈希运算，找出一个特定格式哈希值的过程(即要

    求有一定数量的前导0)。而要求的前导0的个数越多，代表难度越大。

    [1] 阿尔文德·纳拉亚南，约什·贝努，等. 区块链：技术驱动金融[M]. 林华，王勇，帅初，等

    译. 北京，中信出版社，2016.密码学基础

    区块链采用密码学的方法来保证已有数据不可能被篡改。

    这个部分的两个核心要点是：①密码学哈希函数，②非对称加密。两个都是密码学的基

    础概念。

    可以说，区块链的诞生得益于密码技术的发展，数字货币正是在密钥技术的发展过程中

    产生的。

    我们来看看密码朋克们对密钥技术的探索过程。

    1976年，Whitfield Diffie与Martin Hellman在开创性论文《密码学的新方向》(New

    Directions in Cryptography)中，提出公开钥匙密码学的概念。他们俩发明的Diffie-Hellman

    算法是一种秘钥交换方法，交换秘钥后还需要其他算法来进行加密和解密。这个算法是今天

    互联网安全的基础。他俩的成就在于，告诉世人非对称加密以及公钥加密是可行的。

    Hellman在20世纪70年代险些被美国军方关进监狱，要知道加密技术一直就是政府和军

    方的重要武器。密码科学家们要么为军方和政府工作，要么就要面对来自政府的威胁。密码

    学和区块链的很大一部分这种去中心化的理念常常被认为是无政府主义和过度自由主义。中

    本聪至今还匿名，聪明且谨慎啊。

    1982年，大卫·乔姆提出不可追踪的密码学网络支付系统。他发明了乔姆盲签名，可以说

    他是密码货币的始祖，这个不可追踪的密码学网络支付系统，就是今天比特币的老祖宗。

    1900年，大卫·乔姆成立了数字现金公司，并试验了一个数字化的货币系统，名字为Ecash，这应该是世界上的第一种电子现金，当时风头很劲，包括微软、维萨等大公司都要收购

    Ecash。不过，中本聪对Ecash不屑一顾，认为它依然是传统的中心化系统，必须依赖中心化

    的信用。大卫·乔姆的数字现金公司于1998年宣告破产。其失败的主要原因就是这个系统对个

    人之间的交易无法起到很好的支持作用，而银行和商家也不愿意使用。

    1985年莱斯利·兰伯特等人提出了拜占庭难题。这真是区块链、比特币最重要的核心问

    题，就是如何解决公开网络上的信任问题。1982年，Leslie Lamport把军中各地军队彼此取得

    共识、决定是否出兵的过程，延伸至运算领域，设法建立具容错性的分布式系统，即使部分

    节点失效仍可确保系统正常运行，可让多个基于零信任基础的节点达成共识，并确保资讯传

    递的一致性。

    1992年，蒂莫西·梅成立了密码朋克 [1]

    ，这个组织里有一大批跟区块链技术的发明息息

    相关的大人物，包括大卫·乔姆、Phil Zimmerman(PGP)、阿桑奇、亚当·贝克、戴伟(名

    字是中文，不知道人是不是华裔，他在圈子中地位尊崇)、哈尔·芬尼、Tim-Berners Lee爵

    士(万维网发明者)、John Perry Barlow(赛博自由主义政治活动家)、尼克·萨博(BitGold

    发明人，智能合约的发明人)，等等。

    在互联网刚刚兴起的时候，很多天才都打起了电子货币的主意，如Beenz和Flooz都是当

    年的电子货币，但是全都死翘翘了。正如中本聪所说：中心化的电子货币都是垃圾，必死无疑。若是还依赖中心机构的信用来发行电子货币，那么与网银有何区别？

    另一个对区块链技术贡献很大的人就是亚当·贝克，他发明了哈希算法，其中用到了工作

    量证明系统。他的本意，是实现电子邮件的可信。发送电子邮件之前，需要运算一个数学

    题，这样发送大量垃圾邮件就会成本巨大。这个思想，被哈尔·芬尼借鉴用来做可重复的工作

    量证明机制，随后，又被中本聪用到比特币中，完美地解决了拜占庭难题。

    哈伯和斯托尼塔在1997年提出一个用时间戳的方法保证数字文件安全的协议。这个技术

    用简单直白的话语来解释就是：用时间戳的方式记录文件创建的先后顺序，协议要求在文件

    创建后其时间戳不能改动，这就使文件被篡改的可能性为零。这个协议后来成为比特币区块

    链的原型。

    1998年，另一名密码朋克戴伟提出了匿名的、分布式的电子加密货币系统——B-

    money。B-money的设计在很多关键的技术特质上与比特币非常相似，但是不能否认的是，B-money有些不切实际，其最大的现实困难在于货币的创造环节。

    在B-money系统中，要求所有的账户持有者共同决定计算量的成本并就此达成一致意

    见。但计算技术发展是日新月异的，而且有时并不公开，计算量的成本这类信息并不准确、及时，也难以获得，因而B-money很难成为现实。戴伟为此设计了复杂的奖惩机制以防止节

    点作弊，但是并没有从根本上解决问题。戴伟的很多设计被中本聪所借鉴，二人有很多邮件

    交流。

    2004年，哈尔·芬尼推出了自己的电子货币，在其中采用了可重复使用的工作量证明机制

    (RPoW)。同时，他也是第一笔比特币转账的接收者。

    此外，区块链的诞生，还要感谢肖恩·范宁和肖恩·帕克对点对点网络技术的开发。关于

    点对点技术，即P2P协议，一个大家很熟悉的例子是我们所用的迅雷，我们的一切种子，都

    是一种点对点的传输。有了P2P协议，才有了后来的比特币。

    [1] 密码朋克是1992年筹备成立的，但密码朋克这个术语于1993年在EricHughes 的A

    Cy pherpunk s Manifesto 中首次正式出现。数字签名

    什么是签名？很多人的第一反应是用笔签名。生活中我们经常需要用笔签名：借条要签

    名，合同要签名，去银行办理业务也要签名。签下名字，就表示对这件事负责。人的笔迹是

    很个性的，几乎不可能复制，即便是专业模仿也可以通过技术鉴别出来，因此签名就具有唯

    一性的特点，并被法律认可。

    数字签名的原理跟用笔签名类似，用于确认身份。数字签名有两个作用，一是能确定消

    息确实是由发送方签名并发出来的，二是数字签名能确定消息的完整性。然而，在没有笔迹

    验证的情况下，数字签名如何保持唯一性和可验证性呢？

    简单地讲，就是加密技术代替人的笔迹，数字签名涉及一个哈希函数、发送者的公钥、发送者的私钥。

    其操作方法是：

    在区块链系统中发送一条广播时，发送方用一个哈希函数从广播文本中生成摘要，然后

    用自己的私钥对摘要进行加密，加密后的摘要将作为广播的数字签名和广播一起发送给接收

    方，接收方首先用与发送方一样的哈希函数从接收到的原始广播中计算出报文摘要，接着再

    用发送方的公钥来对广播附加的数字签名进行解密。如果这两个摘要相同，那么接收方就能

    确认该数字签名是发送方的。

    多重签名

    比特币的匿名性，使交易处于不可信之中，最终导致用户不敢交易。有了签名功能，就

    有了确认双方信息的有效手段。那么，什么是多重签名呢？

    多重签名，可以简单地理解为一个数字资产的多个签名。多重签名预示着数字资产可由

    多人支配和管理。多重签名，就表示动用这笔资金需要多个私钥签名，通常这笔资金或数字

    资产会保存在一个多重签名的地址或账号里。类似于生活中有一份文件需要多个部门签署才

    能生效一样。

    多重签名是数字签名的升级，它让区块链相关技术应用到各行各业成为可能。

    例如，电子商务、财产分割、资金监管等。例如，一对夫妻要储备一笔资金，供孩子上

    大学使用，在这之前谁都不能动，那么把签名模式改为22，不仅限制了夫妻双方，也给黑客

    攻击增加了难度。多重签名的设计，让各种业务去中心化充满无限可能。Merkle树

    Merkle树(默克尔树)被很多人称为哈希二叉树。Merkle树的叶子是数据块(例如，文

    件或者文件的集合)的hash值。非叶子节点是其对应子节点串联字符串的hash。 [1]

    在P2P网络中，Merkle树用来确保从其他节点接收的数据块没有损坏且没有被替换，甚

    至检查其他节点不会欺骗或者发布虚假的块使用。在区块链网络中，Merkle树可以快速校验

    大规模数据的完整性。在区块链网络中，Merk le树的作用是：归纳一个区块中的所有交易信

    息，最终生成这个区块所有交易信息的一个统一的哈希值。因此，区块中任何一笔交易信息

    的改变都会使得Merk le树发生改变。

    人们之所以将它称为“哈希二叉树”，是因为构造它的所有节点都是哈希值。它具有以下

    特点：

    (1)它是一种树状结构，可以是二叉树，也可以是多叉树。

    (2)Merkle树的叶子节点上的value，是由你指定的，这主要看你的设计，如Merkle

    Hash Tree会将数据的hash值作为叶子节点的值。

    (3)非叶子节点的value是根据它下面所有的叶子节点值，按照一定的算法计算而得出

    的。如Merk le Hash Tree的非叶子节点value的计算方法是将该节点的所有子节点进行组合，然后对组合结果进行hash计算所得出的hash value。 [2]

    比特币系统的区块链中，每个区块都有一个Merk le树，如图1所示。

    可以看到merk le root哈希值存在于每一个区块的头部，通过这个root值连接着区块体，而

    区块体内包含着大量的交易。每个交易就相当于前面提到的数据块，交易本身都有自己的哈

    希值来唯一标识自己。 [3]图1 区块结构图 [4]

    [1] https:en.wikipedia.orgwikiMerk le_tree.

    [2] http:blog.csdn.netxtu_xiaoxinarticledetails8148237.

    [3] http:blog.csdn.netpony_maggiearticledetails74538902.

    [4] http:blog.csdn.netpony_maggiearticledetails74538902.侧链技术

    侧链是一种特殊的区块链。它使用一种叫作“SPV楔入”的技术实现与其他区块链之间的

    资产转移。

    本质上来说，一个SPV证据是由一系列演示证据的模块头和建立在其中的一个模块的输

    出组成的。这就允许检测者检查一些委托输出的存在工作。这样的证据可能因为另一个以更

    多工作强调的链(不包括创建输出的模块)变得无效。

    使用SPV证据去确定历史，假装相信最长的模块链也是最长的正确的模块链，是由比特

    币中所谓的SPV客户端决定的。只有当不诚实的勾结拥有了超过50%的分散权利时，才可能

    欺骗SPV客户端。 [1]

    侧链协议是可以让比特币安全地从比特币主链转移到其他区块链，又可以从其他区块链

    安全地返回比特币主链的一种协议。实质上，侧链是一个类似于比特币的独立的、开放的分

    布式网络，它不是特指某个区块链，而是指遵守侧链协议的所有区块链，该名词是相对于比

    特币主链来说的。除比特币主链外，所有现存的区块链，如以太坊、莱特币等区块链都属于

    侧链。

    由于侧链是一个独立的、隔离的系统，侧链中出现的严重问题只会影响侧链本身，这极

    大地降低了比特币主链创新的风险和成本。

    它的原理是通过“双向瞄定”机制实现主链货币(也就是比特币)价值向侧链系统转移，由主链货币提供信用背书可以产生和发行侧链货币。简单地讲，侧链技术就是由比特币做信

    用背书而创造出来的旁链，在这些链上发行的数字货币被称为“山寨币”。

    [1] http:www.wanbizu.combaike201411133449.html，http:www.block stream.comsidechains.pdf.区块链的几种类型

    区块链根据技术手段、开放程度的不同，可分为公有区块链、联盟(行业)区块链、私

    有区块链。公有区块链是所有人都参与记账的，被认为是“完全去中心化”的，几乎所有的数

    字货币都是基于公有区块链。联盟区块链是由某个群体(联盟)参与记账的，被称为是“多

    中心化”的，当前市面已有不少知名的联盟链。私有链是由某个团体、企业或者个人独享记

    账权限的，被认为是部分“去中心化”，私有链目前还处于尝试和探索阶段。公有区块链

    公有区块链是指，世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链

    的有效确认，任何人都可以参与它的共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是目前应用

    最广泛的区块链，几乎所有的数字货币都是基于公有区块链，每一个币种，世界上仅有一条

    与之对应的区块链，比特币区块链是公有区块链的始祖。

    公有区块链的特点是：

    (1)公有区块链通常被认为是“完全去中心化”的。

    (2)在公有区块链中程序开发者无权干预用户。

    (3)进入门槛低，几乎只要有一台能联网的计算机就可以进入。

    (4)链中的所有参与者都是隐藏身份的，但链上的所有数据则是公开的。联合(行业)区块链

    联合区块链，也称为行业区块链。

    它是由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共

    同决定(预选节点参与共识过程)，其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过程。

    联合区块链本质上是一种分布式的托管记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账

    者，成为此类区块链的主要风险点。

    其他任何人可以通过该区块链开放的API

    [1]

    进行限定查询。

    联合区块链的特点及优点

    (1)如果说公有区块链几乎是“完全去中心化”的，那么联合区块链则可以理解为是“多

    中心化的”。

    (2)联合区块链的可扩展性更强，可以完成更大规模的交易。

    (3)对产业或国家的清算、结算有用，且容易进行控制权限限定。

    例如，有影响力的联盟链有：

    (1)R3。

    世界顶级区块链联盟，包括巴克莱、瑞士信贷、摩根士利丹、高盛、汇丰等在内的国际

    金融巨头都是它的成员。中国平安、友邦保险等国内机构也加入其中。

    (2)中国区块链研究联盟(CBRA)。

    2016年1月由“全球共享金融100人论坛”发起成立，参与单位包括中国万向控股有限公

    司、厦门国际金融技术有限公司、中国保险资产管理业协会、营口银行股份有限公司、包商

    银行股份有限公司等。

    其目的主要是促进区块链的技术发展，创新提高我国区块链技术的实际应用能力。

    (3)中国分布式总账基础协议联盟(China Ledger)。

    2016年4月19日，由中证机构间报价系统股份有限公司等11家机构共同发起，这个联盟

    带一点官方属性，仅中证机构间报价系统股份有限公司的股东就包括沪深两大交易所——上

    海期货交易所和中证登。

    该联盟的主要目标是：聚焦区块链资产端应用，兼顾资金端探索；构建满足共性需求的

    基础分布式账本；精选落地场景，开发针对性解决方案；基础代码开源，解决方案在成员间共享。

    (4)金融区块链合作联盟。

    2016年6月成立，包括腾讯、华为、京东等巨头在内的31家单位加入。

    [1] API就是一个数据接口，负责一个程序和其他软件的沟通，本质是一个预先定义的函数。私有区块链

    私有区块链指的是仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个

    人，独享该区块链的写入权限。读取权限是否对外开放，由该私有链的所有者决定。

    私有链的特点是：

    (1)交易速度非常之快。

    (2)给隐私更好的保护。

    (3)交易成本大幅度降低，理论上可以为零。

    (4)如果说公有链是“完全去中心化”，联盟链是“多中心化”，那么私有链是“部分去中

    心化”。

    关于私有区块链，当前也有一些争论，例如有些人认为区块链为企业所私有，用处不

    大，因为私有链让用户依赖管理区块链的企业，实际上形成了“中心化”，因此也有很多人认

    为私有区块链不属于区块链。

    目前，私链的应用产品还在摸索当中。2 区块链的广泛应用领域

    正如我们前面所讲，区块链1.0仅限于货币领域，区块链2.0对应“智能合约”，可以管理

    一切资产，区块链3.0则可以延伸到整个社会层面。

    事实上，在所有需要去中心化，所有需要解决“信任问题”的领域，在所有需要提升效

    率、提升安全度的领域，在所有需要追溯来源、保护隐私的领域，区块链都有它的用武之

    地。在这里，我们仅介绍金融、知识产权、物联网、人工智能、零售业、人力资源、传媒广

    告、公共事业这八大领域。当前，区块链在这些领域的研究和应用已经取得了不少成果，有

    些项目甚至已经落地。区块链在金融业的应用

    信用是金融业的基础。为了解决信用问题，金融业的发展催生了大量的中介机构，包括

    托管机构、第三方支付平台、公证人、银行等。区块链是一个制造信用的机制，它可以实现

    信用机制的“去中心化”，从而大大提升效率和降低成本。可以说，区块链和金融的结合度非

    常高，金融也是区块链除数字货币以外最早的应用领域。这里，我们仅从数字资产管理、跨

    境支付与结算、证券发行交易及客户征信，以及反诈欺、反洗钱、透明度等方面来讲述区块

    链在金融领域的应用。区块链打造智能资产，将改变资产管理的方式

    由于区块链把比特币管理得很好，很多人就想到，能否用类似的机制来管理其他的资产

    呢？这个想法，几乎是每个学习、研究区块链的人都会想到的。按照理想化的设想，把区块

    链技术搬到其他资产管理领域，不需要中介，也不需要更多的技术创新，就可以打造一个去

    中心化、更安全、防篡改、可追溯的智能资产管理平台，这个前景是多么诱人。

    按照业内人士的构想：区块链可以将所有资产都变成智能资产，用数字化的方式管理。

    未来这一技术有可能会全面改变人们的资产管理方式。

    基于区块链技术的智能资产

    如何用区块链技术打造智能资产呢？

    区块链可以用于任何资产的注册、交易，包括房产、汽车等有形资产，也包括股票、知

    识产权等无形资产，很容易进行所有权的确权。

    而智能资产的核心就是控制所有权，一旦确权，对于在区块链上注册的数字资产，能够

    通过私钥来随时使用。

    是否还有点抽象？举个例子，一旦将资产变成智能资产，并且用区块链来管理，那么，可以做到：当一个人偿还全部贷款后，自动将汽车从财务公司名下转到个人名下(这个过程

    可能需要多个相关方的智能合约共同执行)。

    区块链打造智能资产的优点

    基于区块链的智能资产，是一个去中心化的资产管理系统，在这个系统里，机器信任取

    代了人工信任，只要物权法能跟上智能资产的发展，运用区块链，在资产本身上记录所有

    权，确权十分容易，将极大地提升资产管理的效率。

    同时，区块链对资产的智能化管理，也可以避免纠纷。

    区块链打造智能资产的广阔前景

    未来，我们的房产、车库、门禁系统等都会植入一个识别芯片，运用主人注册在区块链

    的数字身份可以立即识别。

    区块链还可以让我们的资产产生更多的价值。

    例如，用区块链来管理自己的车，在自己不用的时候可以将它“共享”出去，获取收益。

    因为有区块链的确权和智能合约，不用担心车辆遗失，也不需要租车行等相关中介的参与，对于租车方来说，也不需要那么高昂的押金。即便是租来的车，也可以在闲置时作为“二车

    主”把使用权短租给同事。

    可以说，用区块链来打造智能资产，其想象空间是无限的。未来十年智能资产将快速发

    展，会在某些领域快速得到运用，而区块链在确权方面的优势，加上智能合约的便捷性，将

    会成为智能资产的底层架构。

    当然，区块链打造智能资产要大面积投入应用还需要相当长的时间，首先人们适应用代

    码来控制资产的方式需要一个过程，其次还有法律、监管层面的问题。区块链让跨境支付更经济和有效率

    据2016年7月埃森哲发布的一份报告称，全球每年通过银行进行的跨境支付交易有100亿

    ～150亿笔，规模为25万亿～30万亿美元。 [1]

    而据世界银行统计，中国有望超越巴西成为继

    美国和欧元区之后的第三大支付地区。 [2]

    而现有的跨境支付普遍采用SWIFT网络，一笔跨境支付交易，通常需至少24小时才能完

    成，且成本高昂，平均每个汇款人所承担的手续费率达7.68%。

    国内转账已经能够实现零成本，如从工行转到招行等，原因在于央行清算中心可以让国

    内银行间资金互相对冲。国外同理，美国国内、欧盟区内的汇款成本都很低。但是一旦跨境

    以后，没有一个国际化的清算中心，国际转账成本非常高。

    传统跨境支付的操作流程及缺点

    过去的跨境支付要通过Swift联盟，一般说来，有四大步骤。

    (1)支付发起阶段：在接到支付(汇款)需求后，由收款行或者转账机构进行

    KYC(反洗钱)核查以及身份核验，收取资金以及相应费用，再处理汇款人的请求。

    这个环节的缺点是，首先需要人工填单，且要填多次单，效率低，从安全性上讲，KYC

    审核机构掌握的信息有限，且水平参差不齐，还很难做到信息共享，导致对真实性的控制力

    有限。

    (2)资金转移阶段：由于不是所有的银行都加入了Swift联盟，因此Swift成员可以利用

    SWIFT网络，而非成员只能通过当地的代理银行进行汇款。

    这个环节的缺点是，由于信息流和资金流要经过多个机构，会产生高昂的费用，且延迟

    现象严重，出错率高。

    (3)资金交付阶段：收款人收到通知，去往银行或者汇款机构，银行或者汇款机构进

    行身份核验，收款人拿到钱，且拿到的是当地的货币。

    这个环节的缺点是，如果是汇款机构，就要求收款人亲自去，而且，如果身份相关的证

    件遗失，还颇有一番波折。

    (4)监管阶段：银行或者汇款机构有时需要向监管层提交包括交易细节在内的报告，这种报告有复杂的业务要求，且成本高昂。

    区块链的解决方案

    传统的跨境支付一直有着周期长、手续费高、程序复杂、需要很多人力投入等方面的缺点，区块链技术的出现，给提高跨境支付的效率带来了突破口。那么，区块链是如何解决这

    些问题的呢？

    (1)在支付发起阶段：在KYC(反洗钱身份验证)这一块，可以将汇款人的身份信息

    入链，通过电子身份档案方式，建立付款人与银行(或者汇款机构)之间的信任，还可以通

    过智能合约的方式界定好付款人之间转账行为的权利和义务关系。

    (2)在资金转移阶段：资金转移过程中的一切行为，包括识别双方身份，以及确认汇

    率、转账金额、转账时间、付款条件等信息，都可以通过智能合约来进行，可以实现实时转

    账，没有延迟，且不需要代理行的参与，降低中间成本。

    (3)在资金交付阶段：按照智能合约，到约定的时间后自动存入收款人的账户，或者

    由收款行进行KYC身份验证流程后允许收款人提取。

    (4)在监管阶段：无须耗费精力写报告，由于区块链上的信息是不可篡改且可以追溯

    的，所有相关交易信息都可以在区块链中查询到。监管机构可随时审查，甚至可以满足持续

    审查的需要。

    总之，区块链在诞生之初，就具备跨境支付的功能，它的第一个产品比特币早就实现了

    跨境支付。可以说，区块链应用于跨境支付，在技术上是完全没问题的。之所以没有被真正

    应用，主要是政治、法律、隐私等原因。

    应用实例

    案例一： 2017年3月，招商银行运用区块链技术，为南海控股有限公司通过永隆银行向

    其在香港同名账户实现跨境支付，标志着国内首个区块链跨境支付成功落地应用。

    案例二： 2016年9月初，巴克莱银行和以色列一家初创公司共同完成了全球首笔区块链

    贸易结算。该笔交易担保了价值约10万美元的奶酪和黄油产品，结算在巴克莱银行下属的

    Wave公司开发的区块链平台执行完成。通过区块链技术，传统需要耗时7至10日的交易处理

    流程被大幅缩短至仅不足4个小时。

    案例三： OKLink于2016年尝试使用区块链技术让汇款公司和收款公司直接进行支付、结算，省掉了所有中间环节费用，整个网络只在中间汇率基础上收取不超过0.5%的费用，极

    大地降低了中小企业在小额跨境支付中的成本。

    埃森哲的报告《区块链技术：银行如何构建实时全球支付网络》指出，北美和欧洲地区

    90%的大型银行都在探索区块链支付技术，其中30%已进入概念验证阶段。

    [1] http:www.8btc.comblock chain-and-crossbroder-payment.

    [2] https:www.huxiu.comarticle1724131.html?winzoom=1.区块链大大简化证券清算结算的流程

    中国股民数量已超1亿人，支持如此庞大数量的股民完成交易的是一个非常复杂的系

    统。传统的证券交易需要经过中央结算机构、银行、证券和交易所四大机构之间的协调，效

    率低、成本高。

    近年来，越来越多的金融机构开始探索将区块链技术应用于股权交易领域。例如，纳斯

    达克开发基于区块链的证券发行与交易管理系统，澳大利亚证券交易所探索利用区块链升级

    证券结算系统等。

    以往的证券清算和结算

    清算和结算是指什么呢？

    通俗地讲，客户买股票是从交易所买的，但是不能直接买，必须在证券公司营业部通过

    证券公司的席位或者交易单元来买。在购买的时候，登记公司负责对客户的股票进行登记，其间客户转钱还需要通过银行。所以一个完整的证券交易有客户、证券公司营业部、交易

    所、登记公司、银行等多个主体的参与。

    清算将客户、证券公司营业部、登记公司、交易所和银行产生的数据分别进行计算和核

    对。

    与清算相关的还有一个概念叫交收，交收指的是根据清算的结果在事先约定的时间内履

    行合约：买方支付一定款项获得所购证券，卖方交付一定证券以获得相应价款。

    清算加上交收，就构成了结算。

    当前，证券交易平台的惯例和趋势是交易平台与结算平台前后分离。

    从我国的实际情况来看，证券市场已经形成“两所两网”的局面，大家互相独立，而市场

    参与者却是共同的。基本上券商都会同时拥有“两所两网”的交易席位，但交易清算结算机制

    又互相独立，加重了券商的成本负担，增加了资金周转风险。

    另外，传统清算登记系统过分依赖场内交易，对清算登记系统的发展不利。

    还有，资金清算依赖于银行体系，尤其是人民银行电子联行系统。因此，银行系统的效

    率直接影响证券市场资金交收效率。

    区块链大大简化清算结算流程，实现交易即结算

    区块链是一个跨领域、全球性的数据库，它有别于过往的去中心化，是一个相互独立的

    系统。区块链具有的安全透明、数据不可篡改、数据可以追溯等特点，可以在证券登记、股权

    交易、证券发行等方面发挥其作用，更高效、更安全。

    传统的上市流程中，需要先审核，再发行和交易。由于区块链可以追溯数据和交易，它

    在证券清算结算的过程中能够省略清算所、市计员去验证交易的步骤，不再需要托管人员去

    验证投资者股票持有的真实性。

    更深入地讲，区块链技术实际上是在交易系统中省略了中间人和后台，降低了第三方市

    计、记账和验证交易的高额成本。

    区块链的点对点交易，意味着清算结算过程可以做到交易即结算，与传统

    的“T+3”和“T+2”清算时间相比，区块链技术提高了资产的流动性，让交易者持有股票等同

    于手持现金。

    区块链技术还带来了高透明度的权益市场，由于每个交易参与者都有完整的交易记录，因此暗箱操作将会很难实现。同时，区块链的数据不可篡改的特性，可以避免伪造、篡改交

    易记录等不良现象。

    区块链技术也将改变证券发行的规则，基于区块链技术的智能合约，在最理想的情况

    下，可以实现任何人以自己设定的方式自行发行资产凭证。

    应用实例

    案例一： 美国在线零售商Overstock曾和创业公司Counterparty合作共同开发了一个名为

    美第奇(Medici)的项目，后来因为种种原因，美第奇项目没有开发成功，但双方推动区块

    链技术在证券市场应用的努力却没有停止。在此之后，Couteparty与MathMoney f(x)公司

    合作开发了瞄准证券市场的symbiont.io，而Overstock也继续开发自己的区块链项目并在2015

    年4月率先公布了名为0的部分项目信息，该平台的目标是基于区块链技术实现股权的交易和

    结算功能，发挥区块链“交易即结算”的优势。

    2015年8月，Overstock在纳斯达克的一次活动上正式推出了区块链交易平台项目1.0，设

    计目标是基于区块链技术建立可实现证券交易的实时清算结算功能的全新系统，该系统同时

    包括了证券的发行功能。

    2015年10月底，纳斯达克宣布要推出基于区块链技术而建立的新平台Linq，该平台以在

    私募证券市场建立一种全新的股票发行、转让和出售方式为目标，将可能彻底改变资本市场

    基础设施系统的核心，尤其是对于交易结算和行政审批等过时的管理功能的颠覆。

    案例二： 澳大利亚证券交易所(ASX)也在认真考虑使用区块链技术作为其清算和结算

    系统的升级方案。ASX已经认购了区块链技术开发商DAH公司的1500万美元股份，主要就是

    为了优先使用区块链技术升级ASX的股票系统，DAH将与纳斯达克一起为澳大利亚证券市场

    设计结算系统。ASX正在寻求新技术以提高终端之间的效率，大量削减来自投资银行和交易后端的管理

    成本，而这正是区块链的潜力所在。

    此外，澳大利亚政府也将对区块链是否适合在证券清算行为上应用进行评估，如果可

    行，ASX将会积极推进研究。区块链打造更透明的众筹

    2016年，由区块链技术催生而来的The DAO项目，获得1.6亿美元的史上最大众筹融资，让人们开始思考将区块链与众筹结合的可能性。从理论上讲，区块链的去中心化、匿名、可

    追溯、信息不可篡改等特征，可以大大提高众筹的安全性和效率。虽然目前区块链与众筹的

    结合还在探索阶段，但已有越来越多的人看好它的前景。

    区块链与股权众筹

    在过去的经验里，非上市公司在进行股权登记时，往往需要使用大量的人工处理纸质股

    权凭证等信息。尽管按照当前的法规，企业股东不得超过200人，但实际上，即使只有几十

    位众筹股东，在办理股权登记时仍然非常麻烦。而区块链则可以将一切信息入链，运用密钥

    技术进行管理，这可以大大提升效率。

    另外，在透明度的问题上，股权众筹信息没有完全公开，市场价格也不透明，更容易产

    生信任危机和纠纷。而一旦运用区块链技术，把各家众筹平台的零散信息汇聚起来，实现数

    据共享、数据入链，这个问题也就迎刃而解。

    最后，在流通上，众筹领域的股权转让早已不是稀奇事，在交易过程中的信用问题依然

    是一个难题，当前主要由交易平台承担信用风险。而一旦将区块链技术在这个领域构建信用

    就变得容易多了，流程也可以大大缩短。

    当然，要真正实现也并不容易，主要原因包括：

    (1)可能会全面革新我国现行的股权登记系统，影响较大，没有办法在短时间内实

    现。

    (2)在数据共享这一块，众筹平台显然不会主动交出核心数据库。同时，数据共享也

    会弱化占有较大市场份额的众筹平台，这是他们不愿意看到的。

    (3)区块链技术本身还不成熟，各种未知的安全漏洞可能会给参与者带来不可预估的

    投资风险。对于不允许出现错误的证券交易来说，任何一个简单的代码缺陷都可能造成巨大

    损失。

    例如，THE DAO这个众筹超过1.6亿美元的平台，遭受未来黑客攻击，丢失了360万以太

    币，导致该平台出现大范围的市场抛售，造成动荡。

    区块链与小额众筹

    小额众筹一般是指那些额度不大的众筹，例如很多人都知道的“大病轻松筹”。一些小额

    的产品众筹也可以归为此列，例如艺术家众筹资金来办画展、出版自己的作品等，这类众筹

    多半带点资助性质，出资者对回报的期待不高。尽管对回报的期待不高，但是人们亦希望众筹的信息真实，希望众筹资金的用途公开透

    明。在当前的小额众筹中，一些浑水摸鱼的不良分子混杂其中，利用人们的同情心骗取金

    钱，极大地损害了参与者的积极性。

    而一旦将区块链运用于众筹领域，它的信息共享、不可篡改、可追溯的特性，可以大大

    提升众筹的透明度，在陌生人之间建立起一座信任的桥梁，从而更好地为弱势群体服务。

    应用实例

    法国金融服务巨头BNP产品经理人表示，他们正在尝试将区块链技术应用在众筹领域

    [1]

    ，目标是建立标准、提高参与众筹的效率、提高市场透明度。而在解决了这一系列问题

    后，还可以通过区块链技术开发二级市场。

    Bolero众筹平台推出了号称欧洲第一款区块链应用，验证了区块链可以为非上市公司的

    证券提供更多的流动性，从而打开以区块链为基础的股权众筹二级市场发展道路。 [2]

    [1] https:www.douban.comnote586200761.

    [2] http:www.8btc.combolero-uses-block chain-technology -to-provide-secondarymark et.区块链让知识产权保护更容易

    传统知识产权一直面临确权耗时长、时效性差，用权变现难、流通不顺畅，维权难、溯

    源难这三大难题。由于侵权严重，原创作者生存艰难，创新乏力，进而导致抄袭篡改的作品

    长期霸占屏幕，无法获得优质内容。

    区块链通过程序算法自动记录信息，移除了第三方，将知识产权的信息储存在互联互

    通、共享的全球网络系统中，无法被任意篡改，极大地提高了维权的效率，也许会彻底改变

    目前全球知识产权保护的格局。传统知识产权保护面临的三大挑战

    按横向划分，知识产权可分为版权、商标、专利三个细分子行业。其中，版权的行业成

    熟度相对较高。而按纵向产业链划分，知识产权可分为确权、用权、维权三个环节。

    目前，知识产权产业痛点较多，按纵向产业链划分，主要可以归纳为三大方面。

    确权耗时长、时效性差

    确权指的是知识产权的注册、登记。

    互联网技术大大提高了确权的效率，过去，版权、商标、专利的确权动辄几个月，且手

    续烦琐，现在一些互联网确权服务公司基本能把时间控制在30个工作日内，部分还提供加急

    通道，把时间控制在10个工作日内。但依然面临确权慢、手续烦琐、信息更新不及时等问

    题。

    用权变现难、流通不顺畅

    知识产权的变现和流通也是一个大问题。从新增版权登记量来看，2015年我国的版权登

    记量(包括作品、软件与质权)为164万件，存量市场预计版权最少在700万件左右。如此庞

    大且快速增长的版权供给，产生的经济效益如何呢？

    我们会发现，这些版权虽然登记了、确权了，但是大部分都是永远安安静静地躺在那

    儿，无法变现，无法在市场上流通。

    那么是不是这些知识产权没有市场呢？也不是，实际上，市场对版权作品的需求量是非

    常大的，盗版和侵权的现象十分严重，可以从侧面印证这一点。

    事实上，无论是文学作品、摄影作品、音乐作品还是其他，都缺乏有效的证明和保护方

    法，传统的版权证明方式依赖权威的第三方认证，使用时成本很高，也间接地导致侵权者无

    视这些第三方认证渠道，造成变现和流通困难。

    维权难、溯源难

    当前，知识产权领域维权很难，一个很大的原因就是溯源难。

    首先，在界定是否侵权时，需要逐级查看授权说明才能最终确定。特别是声音、图像这

    类版权，更容易引起所有权争议。

    其次，就算是确定了侵权，后续溯源难度也较大。以音乐版权为例，词曲人拥有词曲的

    著作权，歌手拥有歌曲版权，此外还包括复制权、发行权、播放权、放映权等一系列的权利交叉在其中，其归属的复杂程度可想而知。

    知识产权保护不力，会带来什么后果呢？

    一个最明显的后果就是，侵权严重，原创作者处境艰难。

    由于维权难，当前在我国知识版权领域，侵权的现象比较严重，互联网上随意复制粘

    贴，甚至不标注引用来源的现象也比较普遍。

    当前是流量经济时代，“内容价格极低甚至免费，主要靠广告流量变现”是流量经济的主

    要特点。为了博眼球，一些低俗、劣质的内容被制造出来，篡改和抄袭他人作品的行为较

    多，挤压了优质内容创造者的生存空间，甚至出现了原创作品无人问津，篡改抄袭的作品却

    爆红的怪现象。

    一方面，原创作者生存艰难，创新乏力；另一方面，抄袭篡改的作品长期霸占屏幕，民

    众无法获得优质内容。这是当今中国文化产业发展中的一大瓶颈。

    更严重的，知识产权保护不利，甚至会导致一个行业的整体衰落。

    例如，20世纪八九十年代，是音乐产业的黄金时代，涌现出一大批优秀的创作者和好作

    品。然而，随着互联网的兴起，歌曲都变成了，原创作者无法获得好的收入，失去

    了创作热情，直接导致音乐行业的整体低谷。我们会发现，直到今天，大家经常听、经常唱

    的那些歌，多数都是10年、20年之前的，近年来市面上的好作品不多。

    随着物质生活水平的提高，人们对精神文化产品的需求也越来越高。专家判断，未来10

    年将是文化产业发展的黄金时代，然而，知识产权问题一直都是笼罩在文化业发展上的一个

    阴影。庆幸的是，区块链技术的出现，也许可以成为解决这个难题的契机，更大胆点预测，区块链技术将改变整个文化产业的格局。区块链可瞬间确权，让维权更容易

    区块链与知识产权的结合是目前比较热门的区块链应用之一，面对传统知识产权的三大

    难题，区块链可以发挥怎样的作用呢？我们依然分三个方面来讲。

    确权方面

    在一项作品完成后，可以立即直接在区块链节点中声明所有权，理论上做到确权速度以

    秒记录。

    (1)注册过程几乎是即时的，可以在作品完成的瞬间迅速确权，甚至在作品还没有完

    全完成时，就在区块链上存储、登记，并且收费也远比传统模式要低。

    (2)区块链数据库的加密安全性质，使作品不太容易遭受灾难性的损失或黑客攻击。

    (3)作品的后续交易也会被实时记录，并且在网上可以被实时追踪到。

    (4)区块链的公开透明可以更广泛地宣示作者对作品拥有的所有权。

    虽然目前很多区块链注册缺少传统模式注册时所具有的法律效力，但是已经有部分国家

    和政府开始关注这个领域并给予法律支持。在某些地区，区块链注册已经可以作为传统注册

    方式的有效补充。未来，一旦法律系统更好地接纳区块链注册，相信这一领域的应用将会得

    到飞速发展。

    用权方面

    当前文化领域侵权严重，一方面是因为知识产权的认证、保护和交易，大都是由第三方

    机构代理，不仅耗时长，价格也很高；另一个方面，知识产权的供需双方难以实现高效率点

    对点的直接沟通。

    而一旦有了区块链，版权的流通和交易就容易多了。

    (1)首先，当需求方需要使用一部作品时，通过区块链溯源，很容易联系到作品的所

    有权人，并点对点直接沟通。

    (2)区块链减少了中间环节，而且可以大大提升作品的使用频率，这样就可以降低成

    本和价格。一旦有了合理的价格，需求方将没有必要再冒侵权的风险。未来，区块链的应用

    也许可以在这一领域造就出一个庞大的市场。

    (3)区块链通过智能合约还可以加速版权收费，提升交易的执行效率，创建分账的合

    同就是一种有效的方法。例如，当一首歌中，A的贡献占25%，B的贡献占75%，一旦C用户

    听了这首歌，那么系统就会自动为A和B分账。利用区块链系统附带的数字密码货币，还可以便捷地实现小额实时支付。

    维权方面

    一旦有了区块链，权利归属清晰，可以快速定位侵权行为与侵权主体。

    知识产权维权难的关键在于，确定侵权困难，权利主体难寻。而区块链技术能够溯源，能在第一时间确认侵权，同时也能快速找到侵权主体。由于侵权记录被不可更改地保存下

    来，维权将变得容易，甚至无须第三方参与仲裁。

    而且，侵权记录在全网都有体现，侵权者的信用会受影响，不利于其以后的其他交易。

    因此，在基于区块链的知识产权体系下，失信者将越来越没有市场。这客观上会促进自律。

    总之，区块链通过程序算法自动记录信息，移除了第三方，将知识产权的信息储存在互

    联互通、共享的全球网络系统中，无法被任意篡改，极大地提高了维权的效率。区块链的不

    可更改特性，能够让知识产权保护变得愈加简单和低成本。通过完全自动的方式，让每一个

    人都可以对任意的数据信息进行快捷登记和备案，这也许会彻底改变目前全球知识产权保护

    的格局。当知识产权登记的成本接近零时，有可能会诞生一个空前庞大的微知识产权交易市

    场。

    以音乐产业为例：音乐的知识产权保护似乎很容易，无论这首歌是在网上播放的，还是

    在咖啡馆、电视台、iPad上播放的，只要搜索下这首歌的创作者、演唱者、幕后投资者，然

    后向相关人员付费就可以了。

    但是，事情远远没有想象的那么简单。

    在音乐产业的知识产权保护方面可能涉及作词人、作曲人、表演者、出版人和许可人，甚至还有按地域区分的不同用途的使用权。有时，一首歌曲可能需要通过不同的公司在不同

    的时间向多个国家的很多人付钱。更糟糕的是，世界上任何地方都没有中央数据库可以追踪

    到歌曲的所有人。实际上，虽然很多公司和组织将很多数据库放在全球很多地方，但是很多

    数据是支离破碎的、不正确的、过时的，这就导致支付次数极少，大量的资金没有人认领。

    有了区块链，可以将一首歌的所有知识产权信息及交易信息放入全球性的分布式数据库

    中，那么保护创作人权益就变得容易多了。区块链与知识产权的应用实例

    当前，区块链技术应用于知识产权交易大致有两个方向：一是利用区块链进行确权维

    权，二是在线的知识产权交易。

    案例一： 法链

    这一领域最著名的应用案例，就是小蚁、微软和法大大合作成立的法链。

    “法链”的成立，有望开创出电子文件的全新存储模式。目前，法大大平台电子合同的日

    均签署量在当前10万份的基础上保持着持续的增长。根据“法链”相关人士的介绍，未来将有

    更多的司法鉴定机构、公证处、在线仲裁机构、律师事务所等权威第三方机构加入“法链”，构建一个全新的知识产权保护模式。

    线下的知识产权交易文件也可以保存在法链上，如果合同中明文要求所有交易记录都必

    须在法链上签署并保存的话，法链则可以提供完整的交易证明。

    案例二： Left Gallery

    区块链可以将我们的资产变成数字资产、智能资产，知识产权也是数字资产的一种。因

    此，可以利用区块链技术，让知识产权像股票一样在线交易。Left Gallery就是一个著名的应

    用案例。

    这是一个数字展览馆，它是由荷兰柏林艺术家Harm van den Dorpel创立的。这个项目可

    以帮助艺术家以“下载对象”的方式，出售他们的作品。Left Gallery使用比特币作为付款方

    式。

    它的基本原理是，数字资产的发行方，通过抵押价值150%～250%的数字货币发行数字

    资产。数字资产与实际资产可兑换。实际专利的持有者可兑换成数字专利，从而获得数字交

    易的好处，可以像比特币一样分成很小的份额与他人交易，和企业股票一样交易，但是在比

    特股或者以太坊这样的区块链平台上公开透明地自动化进行。数字专利的发行方与数字专利

    的持有者约定可以自由兑换，保证数字专利与真实专利的等值。

    当数字资产升值，或者基础数字货币贬值导致抵押物价值低于给定阀值时，系统将自动

    实际清算，卖出抵押物平仓。

    案例三： IkonoTV

    Ik onoTV是第一个高清艺术电视广播频道，这一频道和超过1000位艺术家进行了合作，Ik onoTV使用了区块链技术，这项技术适用于加密签约，能使著作权始终清晰，该频道的收

    看观众超过3亿人。

    案例四： Cointemporary

    Cointemporary是一个用于展示和出售艺术品的在线平台。在该平台上，单件艺术品的出售时间为10天，在展出期间，它以固定的比特币价格出售。当这件艺术品售出或10天出售时

    间过去时，平台会展出另一件艺术品。Coint-emporary由两位维也纳艺术家Valentin Ruhry和

    Andy Boot共同创立。

    案例五： N3uro

    N3uro是一个出售想法的市场。从字面上来讲，该平台抓住了人的脑电波，并出售这些

    有限的数字版本脑电波记录。N3uro官方网站指出：“这些有限的数字版本，是版权和合同的

    组合方法，而比特币区块链则作为所有权登记的方式。”

    案例六： Plantoid

    Plantoid是一个区块链机器人，它使用了比特币捐款来复制自己。它聘用艺术家来对它复

    制和进行改善。基本上，它是一个横跨电子和物理世界的DAO，并提出了有关版权和所有权

    的问题。它是一项相当有趣的发明，能使艺术品变得“具有生命，能够自我复制和进行创

    造”。

    案例七： Blockai

    Block ai宣布他们在种子轮融资中已经筹集到了547000美元来重启区块链版权服务。

    在2015年成立之初，Blockai被设想为“比特币的Netscape浏览器”，当时Blockai尝试将区

    块链变成一种社交媒体流，允许用户发送信息和鉴证产品。现在Blockai致力于打造一种新工

    具，允许艺术家证明或声明自己对图片拥有版权。

    有专业人士认为这是美国国会图书馆注册版权和不作为之间的方法。从技术上看，任何

    作品一旦完成就可以进行版权注册。只是，如果想要告别人侵权，必须先注册账户。但是在

    对旧金山湾区作家的采访中发现，只有10%的人在美国国会图书馆注册版权，其余的人觉得

    没有必要注册。Block ai的目的就是提供优于费时费钱的正式注册的公共数据库注册方式，也

    就是在区块链上注册版权来证明著作权。

    在Block ai平台上，你只需要简单的一个鼠标拖放动作就可以进行作品注册，并获得对应

    的版权证书。如果之后有人不经允许复制你的作品，你就可以给他发送一份版权证书来警告

    他。

    案例八： Mediachain

    Mediachain打造图片数字库——通过拖拽、复制粘贴等手段，图像是最容易在互联网上

    分享的媒体类型。图像会像病毒一样传播，但是其创造者和内容所有者却很难从中受益。

    Mediachain试图运用区块链技术解决这一难题。区块链让物联网真正链接万物

    传统的物联网模式依然由一个中心化的数据中心(服务器)来负责处理信息，依然依赖

    中心化的代理通信模式，当接入的节点成数十亿、百亿、千亿计算时，中心化的云服务器恐

    怕难以承受其负担，且维护的成本很高。同时，节点越多，可能出现漏洞的环节就越多，安

    全性令人担忧。区块链与物联网结合，则可以为物联网提供安全保障，并起到降低成本的作

    用。可以说，区块链让物联网真正链接万物。区块链技术可以作为物联网下的基础设施建设

    区块链与物联网也是当前炒得很热的一个话题，那么区块链和物联网到底是怎么结合在

    一起的呢？区块链在物联网领域可以有哪些作为？

    首先，我们来认识一下物联网。

    什么是物联网

    先普及一下什么是物联网，物联网这个词我们可以说是如雷贯耳，可是很多人对这个概

    念依然模糊。

    物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是The Internet of Things。顾名思

    义，物联网就是物物相连的互联网。物联网的核心依然是互联网，是在互联网的基础上进行

    延伸的网络。它和互联网的差别在于：物联网的链接范围更广泛，互联网的客户端，最开始

    是PC，后来是智能手机，而物联网的客户端可以延伸至万物，任何物品之间都可以相连。举

    几个简单的例子：

    在饭桌上装上感应器，饭桌可以接收信息，可以上网，可以作为通信工具；医院可以远

    程监控和调节病人的病情；工厂可以自动化处理生产线的问题；酒店也可以根据客人的喜好

    调节室内的温度和照明等。

    随着信息技术的发展，低成本的信息设备将进入千家万户，连接在互联网上的设备呈几

    何级数增加。2009年互联的设备全球是25亿台，现在是100亿台，而据IBM预测2020年互相连

    接的设备将超过250亿台。 [1]

    那么，区块链和物联网到底有什么关系呢？

    物联网可能存在的问题和缺陷

    传统的物联网模式依然是由一个中心化的数据中心(服务器)来负责处理信息，依然依

    赖中心化的代理通信模式，不然就是服务器用户端模式。所有的设备都是通过云服务器验证

    连接的，该云服务器具有强大的运行和存储能力。设备间的连接将会仅仅通过互联网实现，即使这只是在几米的范围内发生的。

    虽然用这样的模式连接计算机已经有几十年的历史了，支持小型的物联网网络也没什么

    问题，但却满足不了日益增长的物联网生态体系的需求。随着物联网技术的飞速发展，当万

    物都可以连接时，可想而知这个网络有多庞大，仅仅靠一个中心化的云服务器来控制所有数

    据，问题自然而然就出现了。

    第一个问题是成本的问题：当前的物联网解决方案非常昂贵，因为在庞大的网络下，对中心化云服务器的要求非常高，而大型服务器和网络设备的基础设施和维护成本是非常高

    的，一旦物联网设备的数量增加到数百亿甚至千亿时，成本可想而知。

    第二个问题是安全的问题：物联网的安全性存在缺陷，缺乏设备与设备之间相互的信任

    机制，所有的设备都需要和物联网中心的数据进行核对，一旦数据库崩塌，会对整个物联网

    造成破坏。

    区块链技术可以作为物联网下的基础设施建设

    物联网是非金融领域与区块链联系最为密切的应用，如果把区块链的优势与物联网相结

    合，就可以保证设备网络的真实性，节省一些繁杂的环节，降低成本。

    区块链具有去中心化、公开透明、安全通信、难以篡改等特点，为物联网提供直接互联

    的方式来传输数据，降低了中心化架构的高额运维成本。

    同样，区块链分布式的网络结构可以提供一种机制，使得设备之间保持共识，无须与中

    心进行验证，这样即使一个或多个节点被攻破，整体网络体系的数据依然可以运行，是可靠

    安全的。

    [1] http:iot.ofweek .com2016-12AR T-132209-8120-30081350.html.区块链确保物联网信息安全，保护用户隐私

    首先，物联网的安全问题一直都是行业内外非常关心的问题。

    物联网可能存在的安全隐患

    当前的物联网整体还是中心化的，所有的监测数据和控制信号都由一个中央云服务器存

    储和转发。云服务器收集的信息十分广泛，不仅包括文字和图片信息，还包括所有的摄像头

    传输过来的视频信号、麦克风录制的通话记录，甚至用户的奔跑节奏、心跳和血压等。不仅

    如此，根据物联网行业的构想，未来，通过中央服务器转发的信号还可以控制家庭门窗、电

    灯和空调等设备的开启，甚至远程控制医疗检测等。当万物互联时，节点越多，网络中的薄

    弱环节就越容易被黑客利用，安全隐患就越多。

    为了能让大家有一个更直观的认识，我们不妨用一些案例来说明：

    在万物互联网的状态下，一个家庭会有自己的家庭网络，在这个网络内，所有的物品，包括门窗、空调、锁、桌椅、衣柜等，都可以接收网络信号，并且由一个中心化的服务器来

    控制。那么，不法分子可以通过攻击家庭网络设备中的某些薄弱环节来侵入家用网络，进而

    侵入计算机来盗取个人数据。想一下，假如有黑客入侵了你的冰箱，获得了你的日程安排

    表，以及工作、亲友等相关信息，然后入侵网络云盗取你和家人的照片，甚至还能打开你家

    的门窗，这将是一件多么可怕的事。

    在物联网系统中，就算你拥有最好的加密技术、最好的防火墙，也不能说你的系统是

    100%安全的。因为总是存在比你更聪明的人破解这些加密技术的可能性。另一大问题是用

    户，并不是每个人都精通技术，也不是所有人都懂得经常更换密码的重要性，由于接入物联

    网系统的设备太多，用户总有疏忽的时候。非技术型用户就是系统中的弱点，这也会成为黑

    客的切入点。

    另一挑战就是当有很多节点时，就会存在兼容性问题，这也会成为黑客可以入侵的漏

    洞。

    由于网络里的节点多，一旦遭受攻击，要查出问题节点都是很大的难题。以前对于中心

    化的数据库来说，由于网络里的节点较少，因此中心能够很容易找到出问题的节点。而物联

    网由于链接万物，对于一个数以亿计的网络而言，这是很大的工程量，几乎不可能不出错。

    同时，用户隐私问题也是很大的挑战。

    政府安全部门可以通过未经授权的方式对存储在中央服务器中的数据内容进行审查，而

    运营商也很有可能出于商业利益的考虑将用户的隐私数据出售给商业机构进行变现。在互联

    网环境下，这些问题都已经出现端倪。在互联网环境下，由于虚拟和现实的界限很明显，用

    户暴露在互联网上的隐私可能还不是那么彻底，一些重要的隐私可能存在于线下，互联网无

    法捕捉和泄露。而一旦在物联网环境下，由于万物都互相连接了，虚拟和现实的界限将越来

    越模糊，人们大量的信息、数据(包括隐私)都将记录在互联网上，一旦被泄露，那将是十分可怕的。因此，人们对隐私安全的忧虑也会影响物联网的发展。

    区块链的解决方案

    物联网的安全隐患，其核心就在于它的中心化。所有的设备都要依赖中心化的服务器来

    传送数据，都需要和物联网中心的数据进行核对，一旦中心数据库崩塌，会对整个物联网造

    成很大的破坏。为什么说区块链能够为物联网提供安全保障呢？

    首先，区块链可以有效地狙击一些黑客攻击。

    黑客是怎么样攻击的呢？在传统的互联网网络里，黑客只要攻击中心化的总服务器成功

    就可以实现入侵，就好比是办公大楼外的警卫，在人员进入大楼之前会先检查ID，一旦警卫

    作弊，可以很轻松地进入。当下物联网中所采用的，也是这种中心化的系统，所以存在黑客

    入侵的安全隐患。

    而在使用区块链的情况下，由于是一个点对点的系统，不存在中心化的服务器，所有节

    点都是平等的，因此就算成功地攻击任何一个节点，都无法入侵整个网络，除非达到51%以

    上的攻击。类似于进入一栋大楼时，不需要警卫站在楼外，而是需要楼内大部分用户对该人

    员的身份进行确认，确认无误后该人员方能进入大楼。这种方式显然更加安全，在这种情况

    下，收买任何一个人，都无法达成进入大楼的目的。

    其次，就算有黑客搞破坏，由于区块链分布式的网络结构提供一种机制，使得设备(节

    点)之间可以达成共识，无须与中心进行验证，即使一个或多个节点被攻破，整体网络体系

    的数据依然是可靠、安全的。例如，即使黑客侵入了家庭网络中的冰箱，他也只能得到与冰

    箱相连的那个节点的相关信息，无法得到整个家庭网络中的全部信息，因此带来的破坏性不

    会太大。

    再次，区块链便于溯源。因此，即使某个节点遭到攻击和破坏，通过区块链系统可以很

    快找到此处问题的节点，并能够及时处理。这既提升了维护的效率，也节省了成本，还可以

    最大限度地减少损失。

    最后，区块链的匿名性，可以有效地保障物联网生态系统内的用户隐私。

    总之，区块链在物联网安全这一环节大有可为，很多企业和机构也开始注意到这一点。

    2017年9月，Bosch、纽约梅隆银行、思科等多家企业与机构建立信任物联网联盟，此外还将

    设立开源区块链协议的标准，来加强物联网安全性。从万物互联到万物互信，将人工信任变成机器信任

    物联网+区块链，一个最大的惊喜就是有望实现从万物互联到万物互信，从而将人和人

    的信任改变成数据对数据的信任。

    区块链技术可以帮助解决“数据互联”中的真实性的问题。作为信任连接器，它不需要机

    构将数据共享出来，就可以把数据请求、数据提供、数据评价、数据交换等过程信息记录在

    区块链上，借助区块链这种去中心化的方式来保证这些过程信息的不可篡改性，并永久可追

    溯。人们提到物联网，往往都是强调它提升效率、降低成本、便捷生活等方面的优势。

    但是，一旦它与区块链技术相结合，实现万物互信，就有可能实现更深层次的商业机

    会。主要体现在如下方面。

    解决可信云计算的问题

    云计算是近几年很热的一个话题，但是，可信计算要求物联网设备获取的数据是真实且

    不可篡改的，但是这个问题在现有的物联网环境里并没有得到有效解决。

    而一旦加入区块链技术，则可以通过设备之间的共识机制和不可修改的哈希值，来确保

    物联网上信息的真实性，从而真正实现云计算，并应用于各行各业。

    解决物联网上的数据所有权问题

    由于目前物联网设备都是由企业投入资金安装的，因而产生的数据也是留存在该企业的

    体系里。因此，物联网的协作范围是受到限制的。

    而一旦引入区块链，可以将数据登记在链上，所有权明确，方便相互协作。

    ·让物联网产生的数据之间可以相互交易。

    倘若万物互联仅仅停留在信息传递的层面，那么它的价值显然有限。但是，一旦引入了

    区块链技术，就可以实现数据之间的高效交易。

    物联网本质上是万物信息交换，只有双赢才是可持续的，也就是说数据对于双方都要有

    价值，才能长久。然而，在实际操作中，人们往往会保有最有价值的那一部分数据，想要互

    惠互利很难，因此交易效率很低，且要签订复杂的合同。区块链由于能够达成数据与数据之

    间的互信，交易就容易多了，而且区块链可以搭载智能合约解决数据之间的结算问题，简化

    数据交易流程。

    在商业社会里，信用是基石，一旦达成了互信，数据就可以真正下沉到产业中，为产业

    服务。·区块链与公共设施。

    采用物联网+区块链的方式，可以让很多闲置的公共资源得到利用，例如，利用区块链

    的技术进行安全、加密、遥控、消费。多重模式进行灯控，通过物联网+区块链，实现手机

    和灯具的互联，让路灯在一段时间内受你控制。

    这一切，单靠物联网是做不到的，因为除非灯具和手机之间实现了数据互信，否则公共

    设施被某个人控制将是一件很可怕的事。只有在区块链实现了互信的基础上，这个构想才有

    实现的可能。

    ·区块链民宿、宾馆。

    将自己空闲的房间变成宾馆，是一个很好的构想，但是管理起来会非常麻烦，而且一旦

    遇到不靠谱的房客，将会蒙受巨大的损失。

    但是一旦引入物联网+区块链，就可以将对人的信用评级转变为对区块链地址的信任，房主具有门锁、房内外摄像头的核心控制权，让客户使用可信任的区块链地址即可实现入

    住，门锁、摄像头也可以临时交给地址所有者在固定时段内控制。退房时，直接采用地址对

    接退房，摄像头、门锁的控制权归还房主并进行查房，一连贯的操作全程由区块链进行数据

    交换。不仅可以远程控制，提高了效率，还安全可信。

    ·家政领域。

    传统的家政家务一般都只能在户主在家时进行，或者只能交给信任的家政公司，即便这

    样，钥匙的交接也是一大麻烦，也可能出现纠纷。

    但是一旦引入了区块链+物联网，物联网可以实现远程遥控，区块链的数据互信保障了

    安全，操作就变得简单多了，还不易有纠纷。

    区块链+物联网可以应用的场景真的太多了，这一领域将有无限的想象空间，也将产生

    大量的创业机会。通过去中心化，降低物联网的运营费用

    前面我们提到，当前物联网系统是中心化的，所有数据都要依赖一个中心云服务器来接

    收和转发。随着物联网规模的扩大，当接入物联网的设备达到数百亿、数千亿时，服务器可

    能会不堪重负。这将成为物联网发展中的一大瓶颈。

    而一旦在物联网中使用区块链技术，就可以采用标准化的点对点通信模型来处理设备间

    的数据传输和货物交易，将计算和存储去中心化，就可以有效解决物联网的规模问题，同时

    可以避免因中心服务器故障而导致整个零售网络的崩溃。

    科技公司正在试图将区块链技术与物联网结合，二者结合不仅可以解决物联网的规模难

    题，还可以让所有节点有平等的权益，可以解决不同供应商间的权威冲突，将打通M2M(机

    器对机器)间的通信。这会让一些全新的使用案例成为现实。

    同时，当前物联网所采用的中心化存储模式，记录和存储物联网的信息都会汇总到中央

    服务器，而数以亿计的节点将产生大量的数据，且未来这些信息将越来越多，这将导致运营

    成本极高。

    另外，智能设备的消费频次很低，例如，物联网设备如门锁、LED灯泡、智能插板等可

    能要数年才换一次，大量物联网设备的管理和维护将会给运营商和服务商带来巨大的成本压

    力。

    区块链采用点对点通信的方式来传输数据，而不是通过中央处理器，通过分布式的计算

    可以大量降低运营和维护的成本。同时，区块链的透明化，还可以充分利用分布在不同位置

    的数以亿计闲置设备的计算力、存储容量和带宽，用于交易处理，大幅度降低计算和储存的

    成本。

    另外，引入区块链技术中的智能合约，还可以将接入物联网的设备变成可以自我维护调

    节的独立网络节点，通过智能合约来约定规则，这样无论设备生命周期有多长，物联网产品

    都不会过时，节省了大量的设备维护成本。区块链+物联网应用实例

    思科

    思科用区块链系统追踪物联网设备。

    腾讯

    腾讯与无锡市高新区联合成立了国内首个TUSI物联网联合实验室。腾讯还与Intel签署了

    区块链合作框架协议，将共同开发区块链技术，用于腾讯TUSI物联网联合实验室，以推动物

    联网应用场景中安全防护能力的建立；并与飞天诚信、握奇、天地融等智能硬件设备厂商共

    话物联网安全的热点与前景，探索多场景下的移动支付安全。

    德国新创

    Slock.it运用区块链技术，运用智能锁结合物联网，持有者事先设定智能合约、保证金与

    收费金额，就可以分享资产、租赁或者出售了。使用者在支付相关款项后，便可开锁使用。

    联网汽车

    让车辆成为巨大的智能应用程序，汽车自动化导航、道路救援等逐年加强。区块链将利

    用数字网络追踪这些设备，实现车辆间通信和保险条款自动追踪，车辆年检等。

    物联网的技术涵盖面广，应用多元，目前仍处于从摸索到测试的发展初期阶段。各种有

    助于落实相关应用的技术将陆续被提出，为相关业者提供了一个具可行性的发展方向。

    IBM

    IBM是最早宣布他们对区块链的开发计划的公司之一，它在多个不同层面已经建立了多

    个合作伙伴关系，并展现了他们对区块链技术的钟爱。IBM发表了一份报告，指出区块链可

    以成为物联网最佳的解决方案。在2015年1月，IBM宣布了一个项目——ADEPT项目，一个

    使用了P2P的区块链技术的研究项目。IBM还与三星专为下一代的物联网系统建立了一个概

    念证明型系统，该系统基于IBM的ADEPT(自治分散对等网络遥测)，ADEPT平台由三个

    要素组成：以太坊、Telehash和BitTorrent。使用该平台，两家公司都希望带来一个能自动检

    测问题，自动更新，不需要任何人为操作的设备，这些设备也将能够与其他附近的设备通

    信，以便于为电池供电和节约能量。

    Filament

    Filament公司提出了他们的传感器设备，它允许以秒为单位快速地部署一个安全的、全

    范围的无线网络，设备能直接与其他的10英里 [1]

    内的TAP设备通信，而且可以直接通过手

    机、平板或者电脑来连接。该公司利用区块链为基础的技术堆栈操作，区块链技术可以使

    Filament设备独立处理付款，以及允许智能合约确保交易的可信。该公司成立于2012年，该

    公司近期得到500万美元的来自Bullpen Capital，Verizon Ventures，Samsung Ventures的联合投资。

    Ken Code-e plug

    ePlug是Ken Code的一款产品，根据Ken Code的白皮书，ePlug是一个小型电路板，在使

    用电源插座和灯的开关时，通过引入区块链技术来验证用户的身份。为了安全性与可靠性，该产品提供了可选的Meshnet分布式计算，包括端到端的数据加密、无线连接、定时器、USB

    接口、温度传感器、触觉传感器、光线和运动传感器，以及为了提供提醒的LED灯等，全部

    以基于区块链的登录方式来确保安全。一旦输入正确的网络地址、URL，ePlug所有者会看到

    一个登录界面，区块链平台将会被用于做登录ePlug的身份验证。

    Tilepay

    为现有的物联网行业提供一种人到机器或者机器到机器的支付解决方案。该公司开发了

    一个微支付平台，Tilepay是一个去中心化的支付系统。它基于比特币的区块链，且能被下载

    并安装到一台个人电脑上或笔记本、平板、手机上，所有物联网设计都会有一个独一无二的

    令牌，并用来通过区块链技术接收支付。Tilepay还将建立一个物联网数据交易市场，使大家

    可以购买物联网中各种设备和传感器上的数据，并以P2P的方式保证数据和支付的安全传

    输。

    [1] 1英里＝1.609千米。区块链在人工智能领域的应用

    区块链可以在人工智能的安全性方面发挥作用，通过区块链的方案，可以在一个分布式

    的物联网建立信用机制，利用区块链的记录来监控、管理智能设备，同时利用智能合约来规

    范智能设备的行为。可以说，人工智能可以解决机器人有多大能力的问题，而区块链解决有

    多大责任的问题。同时，将区块链和人工智能相结合，也可以大大拓展人工智能领域的广度

    和深度。区块链给人工智能提供安全保障

    区块链与人工智能的结合也是当前的一大热点，这二者的结合点在哪儿呢？

    首先，我们了解一下到底什么是人工智能。

    人工智能(artificial intelligence，AI)，是计算机科学的一个分支。简单地讲，它试图

    让机器产生类似于人的智能，所以称之为人工智能。该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。2014年人工智能领域全球投资额为10亿美元，2015

    年接近12亿美元，预计2020年全球人工智能市场规模超千亿美元。 [1]

    智能化+物联网

    前面我们讲过物联网，未来，人工智能设备与物联网相结合，将代替人处理很多日常工

    作。例如，汽车可以自动订购汽油、预定检修服务或清洗服务。冰箱可以自动化订购商品，甚至空调和冰箱可以谈判如何错峰用电。

    智能资产的安全隐患

    人工智能+物联网能够发挥出的能量超乎我们的想象，这不免让人忧虑它的安全问题。

    事实上，这种担心是不无道理的。

    因为内置智能合约，因此比特币是一种智能资产，但负责执行比特币智能合约的，是比

    特币节点。从这个意义上说，比特币只是自带说明书，而操作和使用者，还是外部的存在。

    所以，严格地讲，比特币只能叫作准智能资产。

    那么，什么是真正的智能资产呢？

    如果一座房子是智能资产，具有主动执行智能合约的能力，那么它只会为这个房子的主

    人开门、供水、供电。反之有人非法侵入了这座房子，那么这座房子可以按照智能合约的设

    定来进行，比如关门、放狗、报警、停水、停电等。

    当智能化达到这样的程度时，安全问题有多重要就不言而喻了。

    机器人的控制权导致的安全隐患

    最初，人们对人工智能的理解是，人工智能只能模仿一些简单的人类行为，而涉及意

    识、情感等领域的更深层面的智能，是机器人永远都无法掌握的。但是，最新的科学研究已

    经在攻克这类难题。一旦真的攻克，机器人将部分拥有自主意识和感情。这无疑是一件很可

    怕的事——曾经在科幻电影里所看到的机器人和人类成为朋友的场景，是否会变成现实？在亚瑟·克拉克撰写的系列小说《太空漫游》中，曾出现一台人工智能机器人——哈尔

    (HAL)9000。由于它产生了独立于人类的自我意识，并且不希望在太空任务中死去，于是

    设计杀死了一名人类宇航员，扰乱整个宇宙探索任务。

    这一幕，以往在人们的理解上，只会存在于小说或电影中，是不可能成为现实的。但

    是，随着近年来人工智能的深入发展和重大突破，人们开始不那么确定了。甚至有些专家呼

    吁对人工智能，限制它在某些层面的发展。关于人工智能最终将对人类产生严重威胁的担忧

    越来越多。

    人工智能到底能否摆脱对人类的依赖，实现自我发展呢？这一问题目前仍未有定论，但

    是，对机器人的权限控制已经成为极其重要的问题。人工智能发展深入了，什么都可能发

    生，必须有极其可靠的机制帮助我们给这匹烈马勒上缰绳。

    区块链给人工智能勒上缰绳

    区块链可以在人工智能的安全性方面发挥作用，通过区块链的方案，可以在一个分布式

    的物联网建立信用机制，利用区块链的记录来监控、管理智能设备，同时利用智能合约来规

    范智能设备的行为。

    有了区块链和智能合约，机器人只能毫无争议地属于其所有者，其行为可以被监管，权

    限可以得到精细的控制，区块链和智能合约可以限制机器人和其他智能设备的行为边界。

    人工智能可以解决机器人有多大能力的问题，而区块链解决有多大责任的问题。

    利用智能合约，可以设计支持使用权分级、定期使用权回收、权限禁止等。这些应用的

    设计，实际上是精致的密码学协议与智能设备控制系统之间的巧妙融合，这将是未来区块链

    +物联网+人工智能开发的一大方向。

    [1] http:www.j iemian.comarticle1179527.html.区块链解决人工智能的信任问题，且可以降低成本 ......