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区块链:未来已来

作者:何申 杨波 阎军智 来源:人民邮电报 发布时间:2019-11-15 浏览:
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区块链是当下科技圈最热的名词。习近平总书记就区块链发展作出了指示,“把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口”“加快推动区块链技术和产业创新发展”。

什么是区块链?发展区块链将对国家、社会以及各行业产生怎样的影响?国内企业在区块链领域有什么作为?《人民邮电》报特邀区块链领域专家,详细回答这三个问题。

什么是区块链?

区块链目前还没有统一标准的定义,不同组织机构对区块链概念的定义存在差别。IBM的定义是,区块链是一种共享账本技术,商业网络中的任何参与方都可以查看交易系统记录(账本)。维基百科的定义是,区块链是一个基于比特币协议的不需要许可的分布式数据库,它维护了一个持续增长的不可被篡改和修改的数据记录列表,即使对于数据库节点的运营者也是如此。

产业界、学术界还存在很多不同定义,但从这些定义中可抽取的高频关键词包括:分布式账本、密码学、不可篡改、共识、智能合约。

区块链起源于自称日裔美国人的中本聪发明的加密数字货币-比特币(BitCoin)。比特币是一个无需权威机构背书的去中心化、多方参与并互相验证、公开记账的虚拟货币体系。比特币系统稳健运行,比特币价值的不断攀升(每比特币由2009年的0.05$暴涨到目前的9610.4$),证明该系统底层技术在去中心化系统的信任建立、价值传递中的巨大优势,吸引了大量技术研究人员的关注,逐渐将比特币的底层技术提炼为比较完整的区块链技术体系。因此,区块链来源于比特币,但比特币只是区块链技术的一个成功案例。

区块链并不是一个全新的技术创举,而是点对点(P2P)通信、分布式计算、密码学、信息安全、博弈论等技术的组合创新,其发展大体上可以分为三个阶段。

区块链1.0,以比特币为代表、以分布式记账为典型应用。在比特币系统中,节点间以对等网(P2P)方式通信,确保交易记录快速传播和数据不丢失;用密码技术保护交易用户的权益,用共识算法实现数据一致性;用区块之间环环相扣、层层验证避免数据篡改。

区块链2.0,以以太坊(Ethereum)为代表、引入智能合约技术。智能合约是以数字形式表示的多方共识和承诺,它也像交易一样保存在区块链中,不可篡改、不可删除的特性保障了合约的安全性和中立性;一旦条件具备,智能合约即自动执行,实现合约规定的履约动作(如账户扣款、资产转移等)。智能合约的引入,让区块链在分布式记账的基础上,具有了“代码运行”能力,可开发灵活多样的去中心化应用(DApp),产生了“codeisthelaw”的效果。

区块链3.0,即“区块链+”,区块链全面融入信息生活的方方面面。关于区块链3.0的概念业界尚未形成共识,但区块链与网络、信息、生活结合形成“区块链+”的趋势已经非常清晰。

区块链有什么样的技术特点呢?区块链具有去中心化、不可篡改、可信任等优点。区块链数据的传输基于P2P网络而不依赖某个特定的中心节点,每个节点都有交易的验证、数据的记录与储存的职责。一个节点出现故障时,其他节点能继续提供数据存储和更新存储,确保系统具有高可用性。区块链系统运作公开透明,节点间无需相互信任,所有参与节点共同维护一本能够保持数据最终一致性的公共账本,依靠密码学技术确保账本数据的安全可靠。区块链信任机制的建立、传递和维系过程,建立在密码学的基础上。公钥密码体系、加密和哈希算法、零知识证明、同态加密等都需要可靠、安全地实现。一旦在安全上出现问题,信任就会瞬间崩塌。2016年在以太坊社区出现的theDAO事件,导致了以太坊整个体系的信任危机,最终逼迫以太坊做出了“硬分叉”的艰难决定。

区块链系统根据应用场景和治理体系的不同,一般分为公有链、联盟链和私有链。

公有链是一个开放体系,任何节点只要遵照特定要求和协议,均可通过互联网自由加入和退出网络,并参加链上数据的读写,运行时以扁平的拓扑结构互联互通,网络中不存在任何中心化的服务端节点,典型的实例是比特币、以太坊。

私有链是一个封闭体系,由单个实体运行,其中节点均由更改实体指派,各个节点的写入权限收归内部控制,通常用于同一主体内部的不同部门之间,与分布式数据库相比优势并不明显。

联盟链是一个半开放体系,多个机构/实体组织组成利益相关的联盟,每个实体可指派自己的节点加入,通过联盟授权后才能加入与退出网络,联盟中的节点共同维护区块链的健康运转。典型的案例是邮政银行的资产托管系统,包括资产委托方、资产管理方、资产托管方以及投资顾问在内的多个不同金融机构合作运营。联盟链是解决多方协作、共识信任、信息共享的有效手段,具有最广泛的应用场景。

发展区块链将对经济社会产生深远影响

大力推广区块链技术,是国家高科技领域核心自主创新的重要突破口。

近年来,国家非常重视高科技领域的自主创新,先后出台了云计算、人工智能等多个领域的产业发展策略,大力推进区块链技术和产业发展,也是整体推进链条的一环。从区块链技术、应用及产业发展情况来看,我国和国际先进水平基本上保持平齐,虽然在核心算法(例如加密机制、共识算法、安全体系)等方面还存在一些差距,但我国在技术与产业应用结合上具有天然优势,为区块链技术和应用发展提供了良好机遇。

如果能在大规模业务应用创新和产业推广的同时,在核心技术(例如密码学、操作系统、现代信息处理、信息与通信安全)方面取得突破,将为以信息技术为核心的“第四次科技革命”带来新动能。在这方面,我国已经有很多的成功经验,比如阿里巴巴的OceanBase、华为的人工智能芯片,都是应用和市场倒逼产生的核心技术原始创新。

区块链技术不仅推动社会、生产、生活方式的变革,更推动生产关系、思维理念的革命。

“区块链+”是对“互联网+”战略的落实和拓展,有丰富的内涵。

在社会生产协同方面:区块链技术可改造升级数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等生产领域,通过信任和协作来加快产业发展、发挥市场优势,进一步将创新、应用、价值、协同都建立在基于区块链的信任、透明体系上,实现“一链通”,提升跨企业、跨行业、跨地域多要素协同,形成“化学反应”,降低信用、资金、质量、资源等方面的风险,提高协作效率,培育新的生产关系。

在社会生活方面:区块链与数字政务结合,打通政务体系中的数字孤岛,实现政务数据跨部门、跨区域共同维护和利用,促进业务协同办理,深化“最多跑一次”改革,为人民群众带来更好的政务服务体验。区块链技术可打通并协调教育、就业、社保等方面信息共享,形成更全面、更准确的社会征信体系。区块链与养老、医疗健康、公益、精准扶贫等领域的结合,将进一步加强我国民生工程的效果,减少因为信息沟通和协作不畅带来的地域之间的差异,最终惠及全体群众。

区块链对金融体系的冲击可控,可促进金融体系的改革和完善。

区块链天生具有“数字资产”的属性,前期出现了以ICO为代表的融资乱象,出现了以比特币、莱特币等加密数字货币为渠道的非法资金转移、黑产交易。这也是美国政府、金融监管机构对Facebook发起的Libra疑虑重重的原因所在。但是,这本质上不是区块链技术的原罪,是国家监管和金融治理水平没有跟上技术发展速度导致的。我国政府和监管部门通过实践积累了大量成功的监管、疏导和治理经验,2013年12月,央行等五部委发布《关于防范比特币风险的通知》明确定性比特币为“网络虚拟商品”而不是货币;2017年9月,央行等七部委发布了《关于防范代币发行融资风险的公告》,全面取缔ICO;2017年10月,国内比特币交易平台全部清算完成并关停;2019年1月,网信办发布《区块链信息服务管理规定》。这些措施对于规避系统性风险、促进区块链技术良性发展起到了重要作用。这些措施的有效执行,增强了国家对区块链监管的经验和信心。可以预见,监管手段将伴随区块链业务和技术的进步同步发展,整体风险可控。

区块链天生的金融属性,将推动区块链和实体经济深度融合,解决中小企业贷款融资难、银行风控难、部门监管难等问题。利用区块链技术探索数字经济模式创新,有助于打造便捷高效、公平竞争、稳定透明的营商环境,推进供给侧结构性改革,实现各行业供需有效对接,加快新旧动能接续转换,推动经济高质量发展。国家对这些代表先进生产力的区块链金融项目的支持,必然会促进现有金融和资金监管体系变革,向着高效化、现代化、智能化方向发展,而这些变革必将惠及中国经济发展。

区块链可助力电信运营商强化与各行各业、上下游产业链、运营商之间的互信合作。

区块链作为有效的社会协作互信手段,可助力运营商强化与各行各业、上下游产业链的互信合作。通过构建联盟链与传统行业合作,形成包括物流、信息、资金的智慧协同体系。提供运营商特色数字资产的开放合作,例如用户信用及积分、数字版权、大数据等,增强运营商的综合竞争力。应用区块链实现设备商、应用或服务提供者在供应链管理、产品交付、售后服务等方面的合作与协同。

区块链可强化运营商之间的合作互信机制,包括资源共建和共享、互联互通。在区块链上登记和管理运营商共建、共享的通信局房、站址等设备的归属权、使用和运行情况,作为投资、结算、维护的依据。此外,通过区块链技术在国内、国际运营商间提供高效、便捷、可信的信息交互渠道,实现CA互信、SLA管理、漫游与互通计费结算等。

区块链技术广泛应用,还面临一些挑战。

首先,区块链与应用场景和恰当需求的匹配,是一个渐进过程:区块链作为一个全新的信任和价值处理机制,与传统IT、互联网技术存在较大的差异;对区块链的恰当应用,不单是技术问题,更是思考方式的转变过程。用区块链能解决生产生活中的哪些痛点问题,是一个需要不断“探索-实践-升华”的过程。基于区块链的示范项目将非常有助于缩短这个过程。

其次,区块链技术尚处在技术创新期:性能从最初每秒处理7笔交易的比特币到今天每秒处理百万笔交易的EOS,数据组织方式从经典的链式结构到有向无环图、平行链等,通信方式从P2P到组播再到闪电网络,很多新的理念、机制还在不断涌现。因此,区块链技术体系还处于创新的活跃期。一方面,这要求区块链从业者保持学习和创新能力;另一方面,这些创新说明区块链与应用需求的结合日益密切,区块链技术具有蓬勃的创新能力。

中国移动积极开展区块链技术研发

中国移动积极关注区块链等新技术研发,全面开展技术研究、产品研发、标准与专利工作,积累了部分关键技术和平台研发经验。

在标准化和专利方面:在ITU-T先后主导立项了区块链安全技术项目、区块链安全服务项目,其中区块链安全技术标准即将发布,将是ITU在区块链安全领域发布的第一个正式标准。在GSMA主导立项并完成了区块链PKI在移动网络中的应用研究,这是在GSMA众多区块链应用案例中最贴合4G/5G移动通信网的解决方案。已申请近50项国内外发明专利,涵盖存储空间优化、安全增强、性能提升、电信行业应用方案等方面。

在技术研发方面:基于Hy-perLedger开发了区块链即服务(BaaS,BlockchainasaSer-vice)平台、基于区块链的政务数据共享系统,自主设计区块链PKI系统并开发了家庭小基站认证产品。在可信区块链推进计划中,担任电信应用项目组联席组长,发布全球首个《区块链电信行业应用白皮书》。参与国家信息中心牵头的区块链服务网络,并已启动在全国多个地市的测试部署。

此外,系列研发成果获得多个奖项:先后获得第二届中国区块链技术创新应用大赛决赛一等奖,世界物联网博览会“三新”成果银奖,中国通信学会全球互联网与通信连接及结算最佳实践案例及方案、大赛创新结算最佳方案奖等。

中国移动将基于现有积累,统筹规划并携手产业界共同推进区块链技术和业务的研发,形成并推广一批示范应用,扎实积累关键技术,用“区块链+”为提升社会生产和生活效率、增强信任与协作贡献力量。

关键字:区块链

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