区块链作为一种新兴的信息和网络技术，利用加密技术、分布式网络和共识机制，保证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。习近平总书记在主持学习时指出：“有关部门及其负责领导要重视区块链技术发展现状和趋势，提高运用和管理区块链技术的能力，使区块链技术发挥重要作用。”在建设网络强国和发展数字技术方面发挥作用。为经济社会发展发挥更大作用。”
2020年6月，北京市人民政府发布《北京市区块链创新发展行动计划（2020—2022年）》号文，提出到2022年牵头形成区块链赋能经济社会发展“北京方案”，建立区块链技术融合互动新体系。创新和产业发展。不断为北京经济高质量发展注入新动能、新活力。区块链作为一种结构和系统，是深化信息化发展的必由之路，将对智慧城市、数字经济、数字政府等产生重大而深远的影响。
什么是区块链
区块链技术主要涉及计算机网络技术和信息加密技术。它与适当的规则和机制一起构成了可信系统的基础设施。这里的基础设施可以理解为互联网环境，那么信任到底意味着什么呢？
以微信应用为例。人们在使用微信时，一般不会轻易让线下不认识的人成为你的微信好友，因为他们的身份无法被确认。人们可以通过微信转账的方式向微信好友借钱，但不能保证在约定期限内以指定方式归还。微信作为一个专注于社交网络的应用，并不一定需要是一个可信的系统。但如果转而提供借贷交易服务，建立一个可以兼顾效率和成本的值得信赖的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。
数据加密方法可以分为对称加密和非对称加密。非对称加密安全性较高，但处理速度较慢。区块链使用的椭圆曲线加密算法是非对称加密算法中最快的方法。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，区块链中的数据也受到加密保护，无法篡改。
但仅仅加密是不够的，因为互联网本质上是一个不可信的网络。从不可信到可信有两种方法。一是加强网络集中，从各个方面严格控制系统；另一种是利用分布式结构，通过去中心化的方式实现网络自治。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，即使你的手机正常连接互联网，也无法使用微信聊天。同样，电子邮件系统、电子商务系统、办公系统都是类似的模型。
前面提到，中心化系统的中心节点一旦出现故障，即使所有节点都正常，整个系统或部分系统也将无法正常工作。为了提高中心节点的可靠性，需要建设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，中心节点和灾备节点的软硬件投资必须不断增加，运营成本也会增加。此外，在利益驱动下，中心节点可能会故意违反原则，进行恶意操作，比如大数据中的“杀死成熟度”问题。
去中心化的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。节点的行为是由程序预先确定的，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。每笔交易的信息在被确认后存储在一个区块中。区块信息通过哈希技术进行加密，保证信息不被篡改。这些块按时间顺序形成一条链。每个节点都保留完整的区块链信息。如果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称为分布式账本。
在这样的去中心化分布式账本中，添加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，否则就没有真实性和可信性。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添加区块。当添加的区块内容不同时，需要按照一定的规则进行协商，直到某个区块的内容被接受，然后所有节点复制该区块。等价的做法是，并不是所有的节点都可以添加区块，而是按照一定的规则选出一个有资格添加新区块的节点，并复制该节点添加的区块信息。区块链采用的是后者，由于选举规则公开透明，选举仪式就变成了一个竞争性的过程。
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，并且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和演化的过程中。
区块链有什么用？
区块链技术起源于比特币，比特币也是区块链技术迄今为止成功落地的项目之一。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，区块链的应用仍处于探索和试验阶段。有些应用甚至只是想象，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。区块链技术已经证明了其改变在线身份管理方式的潜力。验证过程在区块链网络成员的计算机中独立进行，为此提供了高度的安全性。区块链可以帮助维护会员信息，保证系统流程的正常运行。它可用于跨平台和系统安全、高效地传输用户数据。它还可用于维护和保护房地产所有权和公证事宜等记录。
金融领域的应用。区块链技术在金融界越来越受欢迎，因为其防篡改、分布式、不可变的特性非常适合降低成本并简化从支付、资产交易、证券发行到清算和结算的一切。 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步推进，正在深圳、苏州、雄安新区、成都等地开展内部封闭试点测试，不断优化完善功能。
在保险领域的应用。目前，区块链技术在国内保险行业的应用大多处于技术验证阶段，主要有以下几类：第一类是在数据获取时，利用区块链技术按照既定规则完成航班延误保险。分散在多个点。失业保险及其他合同；第二类是利用区块链技术提升再保险和共保业务交易撮合和结算中交易和结算的效率和透明度；第三类是利用区块链的溯源特性来追踪产品的生产和生长过程，例如追踪农产品的种植过程或贵重物品的生产和流通过程。
内容分发领域的应用。目前，在许多行业，利润掌握在内容托管公司而不是内容创作者手中，例如电影、电视和音乐行业。演员和音乐家因其才华而获得丰厚报酬，但获益最多的是出版商。区块链可以显着改变这种不平衡的现状。观众使用区块链技术直接向他们喜爱的内容提供商点对点支付费用。
在医疗领域的应用。如今，患者的诊疗数据分散在不同的医院，甚至医院的不同科室，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。医疗保健系统可以安全地实时更新多个设施和地点保存的患者医疗记录。
区块链技术的局限性和风险
没有任何技术是万无一失的，区块链技术也不例外。从网络角度来看，如果出现长期、大面积的网络故障，势必会影响区块链系统的正常运行。另外，几乎所有加密技术的理论基础都是公认的数学问题，而这些数学问题都是基于一些假设的。一旦这些假设被打破，加密技术的理论基础将不复存在，加密技术将建立在其之上。系统会瞬间崩溃。
一些看似适合区块链的行业，实际上可能并没有解决其关键问题。例如，在知识产权保护领域，主要冲突往往不是知识产权的归属，而是对某种产品是否侵权的判定。区块链技术很难与后者联系起来。另一个例子是产品的可追溯性问题。目前条件下，产品中嵌入的智能芯片相对简单无能为力，其安全性和保密性难以保证。相比之下，在外包装表面使用随机追溯码更简单、更容易。
区块链更适合为不熟悉的交易者构建可信的交易平台。如果交易者不是陌生人，就有结盟获利的风险。由于系统本身实现了简单的多数决策机制，所以可能会出现51%。攻击现象，造成系统故障。
技术从来都不是万能的，很多经济、社会、法律问题都不能指望通过技术来彻底解决。同样，区块链也不是万能的灵丹妙药。它只能在一定程度上解决某些方面的问题。
目前我国在区块链技术领域尚无独立的安全可控底层平台。这将直接导致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、国外开源平台对我国实体和实体的渗透。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精神，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，着力攻克一批关键核心技术，加快推进区块链技术的应用。区块链技术与产业创新发展。
作者：张毅，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》
编辑：任政
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