2018世界智能大會上，馬云分享了阿里巴巴一位小程序員的相親趣事：相親簡歷上寫碼農沒人理，改成區塊鏈工程師，立刻收到上百份求愛信……

如果說當下互聯網圈最具吸引力的是區塊鏈，估計沒人會有異議。2017年起，伴隨著比特幣的熱炒，區塊鏈逐漸被大眾所熟知，很多人甚至將代幣與區塊鏈畫上了等號。而實際上，區塊鏈只是一個底層技術，簡單點來說，區塊鏈技術是一種互聯網數據庫技術，其特點是去中心化、公開透明，每個人都可以參與數據庫記錄。所以，除了比特幣，還有更多的應用場景可以建立在區塊鏈技術之上。

“比特幣只是區塊鏈的一個很小的應用，但是它被吹成今天這個樣子，說明我們對區塊鏈技術缺乏深刻的理解和了解。” 大會上，馬云一語中的：“區塊鏈不是泡沫，但是今天的比特幣是泡沫。”

區塊鏈定義

狹義來講，區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構， 并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本（分布式數據庫）。

廣義來講，區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算范式。

區塊鏈就像一臺魔法計算機，任何人都能夠上傳程序并自我執行，程序執行前和執行后的所有狀態都公開可見，密碼經濟學為程序嚴格按照協議執行提供了機制保障。

區塊鏈特征

區塊鏈是一種共享的分布式數據庫技術。盡管不同報告中對區塊鏈的介紹措辭都不相同，但以下4個技術特點是共識性的。

去中心化（Decentralization）

區塊鏈由眾多節點組成一個端到端的網絡，不存 在中心化的設備和管理機構，任一節點停止工作都會不影響系統整體的運作。圖2的左側描述了當今金融系統的中心化特征，右側描述的是正在形成的去中心化金融系統；

去信任（Trustless）

系統中所有節點之間通過數字簽名技術進行驗證，無需信任也可以進行交易，只要按照系統既定的規則進行，節點之間不能也無法欺騙其它節點；

集體維護（CollectivelyMaintain）

系統是由其中所有具有維護功能的節點共同維護的，系統中所有人共同參與維護工作；

可靠數據庫（ReliableDatabase）

系統中每一個節點都擁有最新的完整數據庫拷貝，單個甚至多個節點對數據庫的修改無法影響其他節點的數據庫，除非能控制整個網絡中超過51%的節點同時修改，這幾乎不可能發生。區塊鏈中的每一筆交易都通過密碼學方法與相鄰兩個區塊串聯，因此可以追溯到任何一筆交易的前世今生。

區塊鏈產業鏈

區塊鏈產業鏈主要包括基礎網絡層、中間協議層及應用服務層。

基礎網絡層

基礎網絡層由數據層、網絡層組成，其中數據層包括了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等技術；網絡層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等。

中間協議層

中間協議層由共識層、激勵層、合約層組成，其中共識層主要包括網絡節點的各類共識算法；激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來，主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等；合約層主要包括各類腳本、算法和智能合約，是區塊鏈可編程特性的基礎。

應用服務層

應用服務層作為區塊鏈產業鏈中最重要的環節，則包括區塊鏈的各種應用場景和案例，包括可編程貨幣、可編程金融和可編程社會。

區塊鏈基礎技術架構

數據層：設計賬本的數據結構

區塊 + 鏈

從技術上來講，區塊是一種記錄交易的數據結構，反映了一筆交易的資金流向。系統中已經達成的交易的區塊連接在一起形成了一條主鏈，所有參與計算的節點都記錄了主鏈或主鏈的一部分。

每個區塊由區塊頭和區塊體組成，區塊體只負責記錄前一段時間內的所有交易信息，主要包括交易數量和交易詳情；區塊頭則封裝了當前的版本號、前一區塊地址、時間戳（記錄該區塊產生的時間，精確到秒）、隨機數（記錄解密該區塊相關數學題的答案的值）、當前區塊的目標哈希值、Merkle數的根值等信息。從結構來看，區塊鏈的大部分功能都由區塊頭實現。

哈希函數

哈希函數可將任意長度的資料經由Hash算法轉換為一組固定長度的代碼，原理是基于一種密碼學上的單向哈希函數，這種函數很容易被驗證，但是卻很難破解。通常業界使用y =hash(x)的方式進行表示，該哈希函數實現對x進行運算計算出一個哈希值y。

Merkle樹

Merkle樹是一種哈希二叉樹，使用它可以快速校驗大規模數據的完整性。在區塊鏈網絡中，Merkle 樹被用來歸納一個區塊中的所有交易信息，最終生成這個區塊所有交易信息的一個統一的哈希值，區塊中任何一筆交易信息的改變都會使得Merkle 樹改變。

非對稱加密算法

非對稱加密算法是一種密鑰的保密方法，需要兩個密鑰：公鑰和私鑰。公鑰與私鑰是一對，如果用公鑰對數據進行加密，只有用對應的私鑰才能解密，從而獲取對應的數據價值；如果用私鑰對數據進行簽名，那么只有用對應的公鑰才能驗證簽名，驗證信息的發出者是私鑰持有者。

因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰，所以這種算法叫做非對稱加密算法，而對稱加密在加密與解密的過程中使用的是同一把密鑰。

網絡層：實現記賬節點的去中心化

P2P網絡（對等網絡），又稱點對點技術，是沒有中心服務器、依靠用戶群交換信息的互聯網體系。與有中心服務器的中央網絡系統不同，對等網絡的每個用戶端既是一個節點，也有服務器的功能。國內的迅雷軟件采用的就是P2P技術。

共識層：調配記賬節點的任務負載

共識機制，就是所有記賬節點之間如何達成共識，去認定一個記錄的有效性，這既是認定的手段，也是防止篡改的手段。

激勵層：制定記賬節點的"薪酬體系"

以比特幣為例。比特幣最開始由系統獎勵給那些創建新區塊的礦工，該獎勵大約每四年減半。剛開始每記錄一個新區塊，獎勵礦工50個比特幣，該獎勵大約每四年減半。依次類推，到公元2140年左右，新創建區塊就沒有系統所給予的獎勵了。屆時比特幣全量約為2100萬個，這就是比特幣的總量，所以不會無限增加下去。

另外一個激勵的來源則是交易費。新創建區塊沒有系統的獎勵時，礦工的收益會由系統獎勵變為收取交易手續費。例如，你在轉賬時可以指定其中1%作為手續費支付給記錄區塊的礦工。如果某筆交易的輸出值小于輸入值，那么差額就是交易費，該交易費將被增加到該區塊的激勵中。只要既定數量的電子貨幣已經進入流通，那么激勵機制就可以逐漸轉換為完全依靠交易費，那么就不必再發行新的貨幣。

合約層：賦予賬本可編程的特性

智能合約是一組情景應對型的程序化規則和邏輯，是通過部署在區塊鏈上的去中心化、可信共享的腳本代碼實現的。通常情況下，智能合約經各方簽署后，以程序代碼的形式附著在區塊鏈數據上，經P2P網絡傳播和節點驗證后記入區塊鏈的特定區塊中。智能合約封裝了預定義的若干狀態及轉換規則、觸發合約執行的情景、特定情景下的應對行動等。區塊鏈可實時監控智能合約的狀態，并通過核查外部數據源、確認滿足特定觸發條件后激活并執行合約。

區塊鏈行業應用

數字貨幣

目前區塊鏈技術最廣泛、最成功的運用是以比特幣為代表的數字貨幣。近年來數字貨幣發展很快，由于去中心化信用和頻繁交易的特點，使得其具有較高交易流通價值，并能夠通過開發對沖性質的金融衍生品作為準超主權貨幣，保持相對穩定的價格。

自比特幣誕生以后，已經陸續出現了數百種的數字貨幣，圍繞著數字貨幣生成、存儲、交易形成了較為龐大的產業鏈生態。

泛金融應用

區塊鏈應用于金融領域有著天生的絕對優勢，用互聯網語言來說，這是區塊鏈的基因決定的。主觀來看，金融機構在區塊鏈應用的探索上意愿最強，需要新的技術來提高運營效率，降低成本來應對整個全球經濟當前現狀。客觀來看，金融行業市場空間巨大，些許的進步就能帶來巨大收益。金融行業是對安全性、穩定性要求極高的行業，如果區塊鏈在金融領域應用得以驗證，那么將會產生巨大的示范效應，迅速在其他行業推廣。

在金融領域，除去數字貨幣應用，區塊鏈也逐漸在跨境支付、供應鏈金融、保險、數字票據、資產證券化、銀行征信等領域開始了應用。

1、跨境支付

該領域的痛點在于到賬周期長、費用高、交易透明度低。以第三方支付公司為中心，完成支付流程中的記賬、結算和清算，到賬周期長，比如跨境支付到賬周期在三天以上，費用較高。

區塊鏈去中介化、交易公開透明和不可篡改的特點，沒有第三方支付機構加入，縮短了支付周期、降低費用、增加了交易透明度。

2、數字票據

該領域痛點在于三個風險問題。

操作風險：由于系統中心化，一旦中心服務器出問題，整個市場癱瘓；

市場風險：根據數據統計，在2016年，涉及金額達到數億以上的風險事件就有七件，涉及多家銀行；

道德風險：市場上存在"一票多賣"、虛假商業匯票等事件。

區塊鏈去中介化、系統穩定性、共識機制、不可篡改的特點，減少傳統中心化系統中的操作風險、市場風險和道德風險。

目前，國際區塊鏈聯盟R3聯合以太坊、微軟共同研發了一套基于區塊鏈技術的商業票據交易系統，包括高盛、摩根大通、瑞士聯合銀行、巴克萊銀行等著名國際金融機構加入了試用，并對票據交易、票據簽發、票據贖回等功能進行了公開測試。與現有電子票據體系的技術支撐架構完全不同，該種類數字票據可在具備目前電子票據的所有功能和優點的基礎上，進一步融合區塊鏈技術的優勢，成為了一種更安全、更智能、更便捷的票據形態。

3、征信管理

該領域的痛點在于：數據缺乏共享，征信機構與用戶信息不對稱；正規市場化數據采集渠道有限，數據源爭奪戰耗費大量成本；數據隱私保護問題突出，傳統技術架構難以滿足新要求等。

在征信領域，區塊鏈具有去中心化、去信任、時間戳、非對稱加密和智能合約等特征，在技術層面保證了可以在有效保護數據隱私的基礎上實現有限度、可管控的信用數據共享和驗證。

4、資產證券化

這一領域業務痛點在于底層資產真假無法保證；參與主體多、操作環節多交易透明度低出現信息不對稱等問題，造成風險難以把控。數據痛點在于各參與方之間流轉效率不高、各方交易系統間資金清算和對賬往往需要大量人力物力、資產回款方式有線上線下多種渠道，無法監控資產的真實情況，還存在資產包形成后，交易鏈條里各方機構對底層資產數據真實性和準確性的信任問題。

區塊鏈去中介化、共識機制、不可篡改的特點，增加數據流轉效率，減少成本，實時監控資產的真實情況，保證交易鏈條各方機構對底層資產的信任問題。

目前，歐美各大金融機構和交易所都在開展區塊鏈技術在證券交易方面的應用研究，探索利用區塊鏈技術提升交易和結算效率，以區塊鏈為藍本打造下一代金融資產交易平臺。

5、供應鏈金融

這一領域的痛點在于融資周期長、費用高。以供應鏈核心企業系統為中心，第三方增信機構很難鑒定供應鏈上各種相關憑證的真偽，造成人工審核的時間長、融資費用高。

區塊鏈去中介化、共識機制、不可篡改的特點，不需要第三方增信機構鑒定供應鏈上各種相關憑證的真實性，降低融資成本、減少融資的周期。

6、保險業務

隨著區塊鏈技術的發展，未來關于個人的健康狀況、事故記錄等信息可能會上傳至區塊鏈中，使保險公司在客戶投保時可以更加及時、準確地獲得風險信息，從而降低核保成本、提升效率。

區塊鏈的共享透明特點降低了信息不對稱，還可降低逆向選擇風險；而其歷史可追蹤的特點，則有利于減少道德風險，進而降低保險的管理難度和管理成本。

區塊鏈在行業中的應用

隨著區塊鏈技術在金融領域應用的不斷驗證，其技術優勢在其他行業領域也逐漸體現出價值。目前，醫療健康、IP版權、教育、文化娛樂、通信、慈善公益、社會管理、共享經濟、物聯網等領域都在逐漸落地區塊鏈應用項目。

醫療

醫療領域，區塊鏈能利用自己的匿名性、去中心化等特征保護病人隱私。電子健康病例（EHR）、DNA錢包、藥品防偽等都是區塊鏈技術可能的應用領域。IBM預測，全球56％的醫療機構將在2020年前將投資區塊鏈技術。

目前，國外如飛利浦醫療、Gem 等醫療巨頭和Google、IBM等科技巨頭都在積極探索區塊鏈技術的醫療應用，也有

Factom、BitHealth、BlockVerify、DNA.Bits、Bitfury等區塊鏈技術公司參與其中。國內，阿里健康與常州市合作了醫聯體+區塊鏈試點項目，眾享比特、邊界智能等區塊鏈技術創業公司也在布局相關項目。

物聯網

物聯網是一個非常寬泛的概念，如果將通信、能源管理、供應鏈管理、共享經濟等涵蓋在內，區塊鏈技術的物聯網應用將成為一個非常重要的應用領域。

供應鏈管理

現代企業的供應鏈不斷延長，出現零碎化、復雜化、地理分散化等特點，給供應鏈管理帶來了很大的挑戰。核心企業對于供應鏈的掌控能力有限，同時對假冒商品的追溯和防范也存在很大的難度。作為一種分布式賬本技術，區塊鏈能夠確保透明度和安全性，也顯示出了解決當前供應鏈所存在問題的潛力。

應用層面，IBM在16年就推出了一個區塊鏈供應鏈服務，客戶可以在云環境中測試基于區塊鏈的供應鏈應用來追蹤高價值商品，區塊鏈初創企業Everledger 就使用了該項服務來推動鉆石供應鏈實現透明度。在國內IBM也與易見股份合作了“易見區塊鏈應用”，用于醫藥供應鏈及供應鏈金融領域。微軟推出的區塊鏈供應鏈項目Project Manifest也已經吸引了13家合作伙伴，行業涉及汽車零部件件、醫療設備等。

共享經濟

共享經濟是“去中心化”的典型例子。如Airbnb對接了有閑置房屋或者床位的房東和租房者，Uber、滴滴對接了閑置的汽車和乘客，摩拜、ofo提供的共享單車，等等。但共享經濟始終面臨的一大問題便是信用缺失。區塊鏈技術可以很好的解決這個問題，區塊鏈去中介化、共識機制、不可篡改的特點能有效解決人與人之間信任基礎薄弱、個人信用體系不健全等阻礙共享經濟發展的因素。

基于以上特點，在共享經濟領域，Airbnb、Uber和滴滴、摩拜和ofo都在主動擁抱區塊鏈，希望借助區塊鏈技術提升效率、降低成本。創業公司中，赑特數字科技推出了運行在區塊鏈上的物聯網智能鎖系統，以此切入共享經濟領域。

能源管理

分布式能源的發展帶來的一個問題是微電網的管理以及與現有的中央電網之間如何平衡。區塊鏈具有分布式賬本和智能化的合約體系功能，能夠將能源流、資金流和信息流有效地銜接，成為能源互聯網落地的技術保障。

在國外，歐洲能源巨頭TenneT、Sonnen、Vandebron也在與IBM合作運用區塊鏈技術，將分布式彈性能源整合至電網，以確保供電平衡。紐約初創LO3 Energy和ConsenSys合作，由LO3 Energy負責能源相關的控制，ConsenSys提供區塊鏈底層技術，在紐約布魯克林區實現了一個點對點交易、自動化執行、無第三方中介的能源交易平臺，實現了10個住戶之間的能源交易和共享。

IP版權及文化娛樂

互聯網流行以來，數字音樂、數字圖書、數字視頻、數字游戲等逐漸成為了主流。知識經濟的興起使得知識產權成為市場競爭的核心要素。但當下的互聯網生態里知識產權侵權現象嚴重，數字資產的版權保護成為了行業痛點。

區塊鏈去中介化、共識機制、不可篡改的特點，利用區塊鏈技術，能將文化娛樂價值鏈的各個環節進行有效整合、加速流通，縮短價值創造周期；同時，可實現數字內容的價值轉移，并保證轉移過程的可信、可審計和透明，有效預防盜版等行為。

目前，區塊鏈行業致力于解決版權問題的項目已為數不少，國外如Blockai幫助藝術工作者在區塊鏈上注冊作品版權；Mediachain針對圖像作品進行認證和追溯；Ascribe進行知識產權登記；Decent發布了一個去中心化的數字版權管理解決方案，等等。

公共服務與教育

在公共服務、教育、慈善公益等領域，檔案管理、身份（資質）認證、公眾信任等問題都是客觀存在的，傳統方式是依靠具備公信力的第三方作信用背書，但造假、缺失等問題依然存在。區塊鏈技術能夠保證所有數據的完整性、永久性和不可更改性，因而可以有效解決這些行業在存證、追蹤、關聯、回溯等方面的難點和痛點。

應用層面，如普華永道與區塊鏈技術公司Blockstream、Eris合作提供基于區塊鏈技術的公共審計服務；BitFury與格魯吉亞政府合作落地區塊鏈技術土地確權；螞蟻金服區塊鏈公益項目；索尼基于區塊鏈的教育信息登記平臺，和數軟件針對教育行業的區塊鏈項目，等等。