什么是区块链 它有什么用处？
区块链作为一种新的信息网络技术，利用加密技术、分布式网络和共识机制，确保网络中各节点记录的信息真实有效。区块链正在不断渗透到各行各业，并呈现出良好的发展态势。未来，区块链将作为核心技术自主创新的重要突破口，抢占数字经济时代国际竞争的制高点。
2019年10月24日，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。习近平总书记主持研究时指出：“有关部门和分管领导要关注区块链技术发展现状和趋势，提高使用和管理区块链技术的能力，发挥区块链技术的作用。对建设网络强国、发展数字技术具有重要作用，将为促进经济发展、助推经济社会发展发挥更大作用。
2020年6月，北京市人民政府印发《北京市区块链创新发展行动计划（2020-2022年）》，提出到2022年，率先形成区块链赋能经济和社会的“北京方案”。社会发展，建立区块链技术创新与产业发展融合互动新体系，不断为北京经济高质量发展注入新动能和活力。区块链作为一种结构和系统，是信息化深化发展的必由之路，必将对智慧城市、数字经济、数字政府产生重大而深远的影响。
区块链技术主要涉及计算机网络技术和信息加密技术，结合适当的规则和机制，构成可信系统的基础设施。这里的基础设施可以理解为在线环境，那么可信到底是什么意思呢？
以微信应用为例。人们在使用微信的时候，一般不会轻易让一个不认识的人成为你的微信好友，因为无法确认他的身份。人们可以通过微信转账的方式借钱给微信好友，但不能保证他会在约定的期限内以指定的方式还款。微信作为一个社交应用，并不一定需要是一个可信系统。但如果改为提供贷款交易服务，那么建立一个兼顾效率和成本的可信系统就变得非常重要。区块链技术为此提供了独特的解决方案，特别是加密技术、分布式网络和共识机制。
数据加密方法可分为对称加密和非对称加密。非对称加密安全性更高，但处理速度较慢。区块链采用的椭圆曲线加密算法是非对称加密算法中速度最快的方法。因此，区块链的加密技术非常强大，可以保证用户身份的唯一性。此外，区块链中的数据也经过加密保护，不可篡改。
但仅仅加密是不够的，因为互联网本质上是一个不受信任的网络。从不可信到可信有两种方法。一是加强网络集中管理，全方位严控系统；另一种是通过分布式结构的去中心化实现网络自治。区块链选择了后者。大多数现有系统都是集中式的。仍然以微信为例，在发送和接收消息时，双方感觉是在直接对话，但实际上双方的信息是通过一台或多台微信系统服务器转发的。一旦微信系统出现问题，即使你的手机能正常上网，也无法使用微信聊天。同样，电子邮件系统、电子商务系统和办公系统都是类似的模型。
如前所述，一旦中心化系统的中心节点发生故障，即使所有节点都正常，整个系统或部分系统也无法正常工作。为了提高中心节点的可靠性，需要建立一个或多个中心节点的备份系统，称为容灾中心。随着系统和业务规模的不断扩大，需要不断增加中心节点和容灾节点的软硬件投入，运营成本也会增加。另外，由于利益的驱使，中心节点可能会故意违背原则，进行恶意操作，例如大数据“杀熟”的问题。
去中心化系统避免了上述三个问题。每个节点的行为独立于其他节点。节点的行为由程序预先规定，加密技术保证每个节点都不能违反规则。这就是系统的自主性。意义。
区块链技术一般用于构建交易系统，需要保证交易信息真实、可追溯、不可篡改。每笔交易的信息都被确认并存储在一个区块中，区块信息通过哈希技术进行加密，确保信息不可篡改。这些区块按时间顺序形成一条链。每个节点维护完整的区块链信息，个别节点的信息损坏不会影响区块链信息。这种记录信息的方式被称为分布式账本。
在这样一个去中心化的分布式账本中，增加一条新记录并同步到所有节点的操作必须按照一定的规则进行，否则就没有真实性。这个规则就是区块链的共识机制。
理论上，公平合理的共识机制应该允许所有节点都可以添加区块。当加入的区块内容不同时，需要按照一定的规则进行协商，直到接受某个区块的内容，然后所有节点复制这个区块。等效的做法是，并不是所有的节点都可以添加区块，而是根据一定的规则选出一个有资格添加新区块的节点，复制该节点添加的区块信息。区块链采用的是后者，由于选举规则透明，选举仪式成为一个竞争过程。
事实上，目前已知的共识机制并不完善，在应用场景上受到一定的限制，各自解决特定领域的特定问题。区块链共识算法机制仍处于不断发展演化的过程中。
区块链技术起源于比特币，比特币也是迄今为止成功实施区块链技术的项目之一。此外，区块链技术在金融、供应链、物联网、知识产权保护、房地产、奢侈品、食品药品溯源等领域也有成功的实践案例。但总体而言，区块链的应用还处于探索和试验阶段，部分应用甚至还只是想象，距离普及和成熟还有很长的路要走。
社会领域的应用。互联网时代带来的最大问题之一是身份安全。区块链技术已经展示了其改变在线身份管理方式的潜力。区块链网络成员计算机中的独立验证过程为此提供了高度的安全性。区块链可用于
帮助维护会员信息并确保系统进程的正常运作，可用于安全高效地跨平台和跨系统传输用户数据，亦可用于维护和保护房地产所有权和公证事项等记录。
金融领域的应用。区块链技术正在受到金融界的重视，因为其具有防篡改、分布式、不可变的性质，是降低成本和简化从支付、资产交易、证券发行到清算和结算等一切操作的理想选择。2018年9月，中国人民银行深圳数字货币研究所搭建了贸易金融区块链平台。目前，国内数字人民币研发工作正在稳妥推进中，先行在深圳、苏州、雄安新区、成都等地进行内部封闭试点测试，以不断优化和完善功能。
保险领域的应用。目前，区块链技术在国内保险行业的应用多处于技术验证阶段，主要有以下几类：第一类是在数据分散于多点的情况下，使用区块链技术按照既定规则完成航延险、失业保险等契约；第二类是在再保险和共同保险业务的交易撮合及结算时，使用区块链技术增强交易及结算的效率和透明度；第三类是利用区块链可溯源的特性追踪产品的生产生长过程，如追踪农产品养殖过程或是贵重物品的生产和流转过程。
内容分发领域的应用。当前在不少行业，利润掌握在内容托管公司而不是内容创作者手中，比如影视和音乐界，演员和音乐家的才华得到了丰厚的报酬，但收获最多的是发行人。区块链可以显著地改变这种不平衡的现状，观众借助区块链技术将费用点对点直接给到他们喜欢的内容提供商手中。
医疗领域的应用。现在，患者诊疗数据分散在不同的医院，甚至分散在一个医院的不同部门，关键时刻难以获取。区块链技术可以彻底改变健康数据的存储和传输方式。医疗卫生系统可以实时、安全地更新多个设施和位置保存的患者医疗记录。
区块链技术的局限与风险
任何技术都无法做到万无一失，区块链技术也不例外。从网络角度来看，如果出现长时间大面积的网络故障，肯定会影响到区块链系统的正常运作。此外，几乎所有加密技术的理论基础都是某一个公认的数学难题，而这些数学难题又基于一些假说，一旦这些假说被突破，加密技术的理论基础将不复存在，加密技术以及建立在其上的系统会瞬间瓦解。
有些看上去适用区块链的行业，实际上却不一定能解决其关键问题。比如在知识产权保护领域，其主要矛盾往往不是知识产权的归属问题，而是某个产品是否侵权的判定问题，区块链技术很难与后者对接。再比如产品溯源问题，现有条件下，嵌入产品的是比较简单的无（电）源智能芯片，其安全保密性很难保证。相比之下，在外包装表面采用随机溯源码更加简单易行。
区块链更适合于针对陌生交易者构建可信的交易平台，如果交易者并不是陌生人，则存在结盟获利的风险，由于系统自身执行的是简单多数的决策机制，可能会出现51%攻击现象，导致系统失效。
技术从来不是万能的，很多经济、社会、法律方面的问题，不能期望通过技术得到彻底解决。同样地，区块链也不是普适良药，它只能在某些方面一定程度上解决问题。
目前，我国在区块链技术领域没有自主安全可控底层平台，这将直接导致出现我国区块链核心技术受制于人的技术风险、国外开源平台抢占金融市场的金融风险以及国外开源平台渗透我国实体和虚拟经济的经济风险。
因此，我们要坚决贯彻落实习近平总书记指示要求，把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。
作者：张翼，北京邮电大学经济管理学院副教授
文章来源：《前线》2020年第9期，原标题“区块链技术及其应用”
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