详细梳理区块链的多个方面

始于比特币，又将脱离比特币

技术的趋势不可阻挡。区块链作为继蒸汽机、电气化、计算机之后的第四次工业革命的重要成果，有着巨大的应用潜力。在本文中，我们将从发展进程、特点、应用领域、发展现状以及未来趋势等多个方面对区块链技术做一个详细的梳理。

区块链的概念

根据工信部2016年发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书》所述，从狭义来讲, 区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构, 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

从广义来讲，区块链是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、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来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。

区块链的发展进程

从应用层面来看，人们将区块链的发展分为四个阶段：2008年底，中本聪发表论文《比特币: 一种点对点电子现金系统》标志着区块链技术的诞生，而后以可编程货币为主要特征、以比特币为代表的区块链1.0模式，以可编程金融为主要特征、以以太坊为代表的区块链2.0模式和以可编程社会为主要特征、以EOS为代表的区块链3.0模式相继问世。然而，上述模式实际上是非演进式发展的。

就目前区块链应用的发展现状来看，区块链技术已超越比特币向金融领域过渡，进入到区块链1.5时代。但是至今还没有可以跟主流手机应用（App）相媲美的去中心化应用。

区块链的类型

工信部2016年发布的《中国区块链技术和应用发展白皮书》将区块链系统根据应用场景和设计体系的不同，分为公有链、联盟链和专有链三种类型。其中：

公有链的各个节点可以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。

联盟链的各个节点通常有与之对应的实体机构组织，通过授权后才能加入与退出网络。各机构组织组成利益相关的联盟，共同维护区块链的健康运转。

专有链的各个节点的写入权限收归内部控制，而读取权限可视需求有选择性地对外开放。专有链仍然具备区块链多节点运行的通用结构，适用于特定机构的内部数据管理与审计。

区块链的特点

1.多方共识

区块链作为一个多方参与维护的分布式账本系统，参与方需要约定数据校验、写入和冲突解决的规则，这被称之为共识算法。比特币和以太坊作为公有链当前采用的是工作量证明算法（PoW），应用于联盟链领域的共识算法则应该更加灵活多样，贴近业务需求本身。

2.弱中心化

区块链网络通常由数量众多的节点组成，根据需求不同会由一部分节点或者全部节点承担账本数据维护工作，少量节点的离线或者功能丧失并不会影响整体系统的运行。

3.信息不可篡改

区块链系统中所记录的重要信息，均被摘要算法所覆盖，链越长对信息的确认次数越多，且所有参与记账的节点均会存储一份数据拷贝。少量节点对数据的篡改是不被承认的，也无法影响系统整体的运行。

4.智能合约

区块链系统内部信息不可篡改且所有参与节点均存储账本数据副本，这为智能合约的实现提供了平台。智能合约是区块链技术降低信任成本、颠覆第三方中介机构的有力武器，也是企业使用区块链、实现价值传递和高效协作的工具，同时也是区块链技术实现社会治理的终极价值所在。

区块链的意义

从技术层面看，区块链技术并不是一种单一的技术，而是多种技术整合的结果，包括密码学、数学、经济学、网络科学等。这些技术以特定的方式组合在一起，形成了一种新的去中心化数据记录与存储体系，并给存储数据的区块链打上时间戳使其形成一个连续的，前后关联的信任的数据系统。区块链的诞生标志着人类社会开始着眼于打造一个信任的网络。

从经济学层面看，区块链“弱中心化的、分中心化”的特性，并非是让“中心”完全消失，而是其分布式系统弱化了中心的控制。进一步而言，利用区块链技术，以联盟链，私有链或混合链为主，脱离当前通过制度约束或第三方机构的信用背书，直接实现双方的价值交换，能够有效降低交易成本，提高交易效率，排除交易中人为的干扰因素，从制度上防止任何一方的抵赖。

从社会层面看，与传统工业社会不同，区块链技术创造了一种全新的信任方式，通过技术的实现，使得价值交互过程中人与人之间的信任关系能够转换为人与技术的信任。区块链技术帮助实现弱控制、多中心、自治机制、网络架构和耦合链接等与工业社会完全不同的信息时代的新型的社会结构、商业模式、人际关系。

区块链的应用领域

目前，区块链的应用已从单一的数字货币应用延伸到经济社会的各个领域，包括金融服务、网络安全、供应链管理、文化娱乐、智能制造、社会公益、教育就业等，应用场景非常广泛。

然而，需要特别说明的是，除金融服务行业的应用相对成熟外，其他行业的应用还处于探索起步阶段。

区块链的发展现状

2015年下半年以来，“区块链”这个词开始成为全球各大监管机构、金融机构及商业机构如摩根斯丹利、英国政府、花旗银行等争相讨论的对象。

从整体上看，参与讨论的金融机构普遍对区块链技术在改善其中后端流程效率及降低运作成本的可能性上有着较为积极的态度，部分国家政府对推动区块链技术和应用的发展也持积极态度。

但是目前区块链尚处于非常早期的阶段，不仅尚未形成业内统一的技术标准，而且各种技术方案都还不够成熟，有待于快速的更新发展。

1.全球发展趋势

从区域分布来看，美国是区块链产业的领头羊，欧洲区块链产业分布密集。从政府态度来看，以中国、美国、英国、俄罗斯为首的几大国家，尽管对区块链技术都持主张积极的态度，但是对数字货币、ico等金融领域也都有严格监管的意思，并且这个监管是建立在不阻碍区块链发展的前提条件下。

从相关企业数量增长来看，2010至2014年，全球区块链企业数量以年增长率超过70%的速度高速增长，其中，2013年的增长率高达180%。从投融资活动来看，区块链领域融资仍然保持相当高的活跃度，近三年累计融资规模11.7亿美元；其中，2016年区块链领域完成139次累计规模超过4.33亿美元的融资。

2.欧洲各国发展情况

欧洲区块链创业公司主要集中在伦敦、阿姆斯特丹、巴塞罗那、柏林和瑞士等地。

英国：今年1月，英国首席科学家Mark Walport爵士发布了一份长达88页的区块链研究报告，主要概述了区块链在未来的发展潜力，同时着重提到了区块链能够极大提高政府的公共服务效率。不久之后，总部位于伦敦的金融科技公司GovCoin Systems Limited即宣布进行区块链实验，以支持政府优化福利分配的发展目标。英国央行行长Mark Carney在今年年初表示，央行正在就中央银行数字货币（CBDC）的概念验证技术进行研究，并将于近期发布相关政策。

荷兰：荷兰中央银行正在加紧进行DNBcoin比特币克隆实验，而荷兰的ING银行已经与今年2月完成了27个区块链电子模型的验证。

丹麦：丹麦中央银行计划发行基于区块链的电子克郎作为储备货币。

法国：法国中央银行也在进行区块链的相关实验。

瑞典：瑞典计划将区块链技术用于土地所有权的监管。

比利时：该国首都布鲁塞尔最近也提出了区块链试点计划来进行相关的审查监管。

瑞士：虽然欧盟尚未在法律方面对区块链进行详细的定义和分类，但瑞士已经率先开启了区块链在本国的规范化进程。今年4月份，瑞士监管机构FINMA宣布，将对部分金融机构进行授权，允许其开展相关银行业务。相比于银行营业牌照，该授权所涉及业务范围有限，但相应的准入门槛和营业风险也较低。

3.中国发展状况

截至2016年底，中国共有105家区块链相关企业。从区域分布来看，区块链企业现阶段主要集中在东部地区。其中，以北京47家区块链企业最多，其次是上海16家，深圳12家，浙江10家，香港5家；排名前4的城市企业数量占到了全国区块链企业总数的80%，现阶段产业区域集中度较高。从国内相关企业数量来看，从2010年以来，区块链企业数量一直在不断增长，其中2014年单年度新增数量最多。

从区块链企业投融资规模和频次来看，尽管与全球区块链领域投资相比，中国区块链产业投融资起步稍晚，但2016年投融资活动明显加速，投融资额较2015年增长293%；并且中国在区块链领域投融资规模在全球所占的比重十分有限，仍有较大的增长空间。

从中国区块链技术发明专利数量来看，2012年以来，中国区块链技术发明与专利数量呈爆发式增长，2016年区块链领域专利申请数量已达到205件；北京地区在区块链技术发明与专利方面占据绝对优势，占全部区块链技术专利申请总数的35.1%；企业是区块链技术专利的主要贡献者，各类企业所拥有的发明专利超过90%的占比。

区块链的现存问题

区块链作为一种新兴技术，具有广阔的应用前景和发展潜力，但目前来看，也仍然显现出了一些劣势。

其一是效率低下问题。尽管区块链计算机在理论上图灵完备——即速度无穷快、存储无穷大时，可以计算任何可编程的问题，但由于网络延时等物理因素影响，数据写入区块链，最少要等待十分钟，所有节点都同步数据，则需要更多的时间。

以比特币为例，当前产生的交易有效性受网络传输影响，比特币区块链目前每次仅能处理7次交易，且每次交易确认时间大约为10分钟，6次确认的话需要一个小时。因此区块链的交易数据是有延迟性的。利用上千台矿机组成的世界计算机来完成“去中心化应用计算”效率非常低下。央行周小川行长在2016年初接受专访时说，目前为止，区块链占用资源还是太多，不管是计算资源还是存储资源，应对不了现在的交易规模。

其二是能耗问题。区块的生成需要矿工进行无数无意义的计算，这是非常耗费能源的。英国一家电力信息网POWER-COMPARE提供的预测数据显示，按照目前比特币挖矿、交易耗电量的增长速度，至2020年比特币耗电量将会与目前全球用电量持平。

其三是隐私保护问题。在区块链公有链中，每一个参与者都能够获得完整的数据备份，所有交易数据都是公开和透明的。如果想知道一些商业机构的帐户和交易信息，就能知道他的所有财富还有重要资产和商业机密等，隐私保障难。

其四是博弈问题。区块链的去中心、自治化的特点淡化了国家监管的概念。在监管无法触达的情况下一些，市场的逐利等特性会导致区块链技术应用于非法领域，为黑色产业提供了庇护所。

区块链的未来趋势

结合区块链技术的优缺点以及中国的特色国情，国内区块链的发展不可能做到完全的去中心化，大规模应用会造成资源浪费，并且区块链技术完全脱离国家的监管也是非常不安全的，那么以弱中心化为基础、有准入门槛和使用范围的联盟链或专有链将会是以后的发展趋势。