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区块链发展的结构与应用

发布时间:2018-05-28 01:06:00 文章来源:未来智讯    
    2016年我国区块链核心产品和解决方案的市场规模约为2000万元,区块链相关产品交易、教育等衍生产业的规模约为1亿元。作为一种新兴的基础性、前沿性技术,区块链不是一种单一技术,而是多种技术的整合,其核心技术主要包括共识机制、P2P网络传输技术、分布式数据存储、非对称加密算法。区块链的产业结构主要可分为区块链核心技术和应用服务、数字货币交易平台和区块链信息服务三个部分。政策环境方面,区块链已成为我国信息产业创新突破的重点前沿领域。企业培育方面,行业巨头纷纷加快区块链领域的布局与发展。市场应用方面,区块链应用中大多数企业仍处在探索阶段,区块链在各行业中大规模应用还有待时日。
    区块链(Blockchain)是通过去中心化的方式,由多个网络节点集体维护一个分布式数据库的技术方案。
    数据存储在区块中,区块按时间顺序先后生成,每个区块中包含了过去一段时间内网络上所有交易信息,区块与区块相连成链条构成区块链。
    从技术角度看,区块链是在点对点网络上构建一个分布式数据库系统,利用非对称加密算法对每一个区块进行加密,区块相连形成区块链。从货币角度看,区块链数字货币系统的分布式共享账本系统,一段时间内的账务交易信息被加密打包成一个区块,区块顺序相连形成账本系统。
    从互联网经济角度看,区块链是网络空间中各类互联网资产的分布式管理系统,一段时间内任何数字化、智能化的资产的注册、存储和交易被加密打包成区块,区块相连形成分布式资产管理系统。
    按使用权限和认证方式,区块链可分为公有链、私有链和联盟链三类。公有链是指所有参与节点按照系统规则自由接入网络,节点间通过共识机制参与区块链组织结构。公有链提倡去中心化,用以构建全球价值网络的支撑平台,其极端形态有可能会发展为借鉴区块链思想的下一代互联网。
    私有链是指只有被授权的部分节点才能参与发布区块的一种组织形式。私有链中每个节点的权限不同,通常建立在某个组织内部,并根据组织要求设定系统运行规则,保留了区块链的部分去中心化特性。
    联盟链介于公有链和私有链之间,通常由若干机构联合发起,是指只有被验证的节点才被允许发布区块的一种组织形式,被验证后的节点具有完全对等的权限,可在非完全互信的情况下实现数据的可信交换。联盟链可能被应用到未来各个行业,或者在某一行业内部存在多条联盟链。
    三个结构,诠释区块链发展概况
    区块链技术最初应用在比特币的数据结构与交易信息加密传输上,随后成为很多金融资产的分布式账本系统。按时间划分,区块链发展过程可概括如下:
    2008年,中本聪(化名)发表论文《比特币:一种点对点的电子现金系统》,首次提出区块链的概念。
    2009年,作为区块链的首个应用,比特币开始在一个开源的区块链上运行。2012年,瑞波系统发布利用数字货币和区块链进行跨国转账。
    2013年9月,美卡币区块链发生断裂,数据更新中断一天后,发布新版本,重新接回一条区块链,艰难复活。
    2014年4月,奥斯汀・希尔和亚当・贝克开始在比特币区块链的基础上打造侧链;5月,Storj宣布将采用区块链技术为客户提供去中心化的存�Ψ�务;6月,搜索引擎DuckDuckGo接入区块链查询;8月,Coinbase收购区块链信息浏览服务商Blockr.io,区块链API服务提供商Chain获950万美元A轮投资;10月,Tilecoin团队发布首个集成区块链技术的物联网实验设备。
    2015年,大量银行和传统金融机构开始测试区块链技术,包括在内部系统上使用比特币区块链系统和瑞波币系统。2016年,国内外区块链技术公司大批涌现,区块链技术联盟成立壮大。
    (一)产业规模
    从产业发展的角度来看,区块链所涉及的主要产业领域为软件和信息技术服务,大多数的区块链技术提供商可以提供区块链相关的软件产品和信息技术服务如系统集成等。
    但围绕比特币的产生和交易,可以衍生出包括芯片、信息系统、网络系统、交易服务等诸多产业形态,产业发展的主要模式趋于成熟。
    本文中主要关注的是区块链底层技术或解决方案及其相关产业类型,根据赛迪智库的初步测算,2016年我国区块链核心产品和解决方案的市场规模约为2000万元,区块链相关产品交易、教育等衍生产业的规模约为1亿元。
    预计到2020年,区块链核心产品和解决方案的市场规模将达到100亿元,此外,除软件和信息技术服务以外,区块链专用硬件设备将成为提升区块链市场规模的重要组成部分。
    (二)技术创新
    作为一种新兴的基础性、前沿性技术,区块链不是一种单一技术,而是多种技术的整合,其核心技术主要包括共识机制、P2P网络传输技术、分布式数据存储、非对称加密算法。
    (1)共识机制
    区块链技术的共识机制是区块链系统中的所有参与节点达成一致的策略和方法。参与节点对全网交易记录的事件顺序和当前状态建立共识,在不需了解对方基本信息的情况下进行可信任的价值交换。
    共识机制的建立极大地降低了价值交换过程中的摩擦成本,对分享经济时代具有巨大的应用价值。
    (2)P2P网络传输技术
    P2P网络,也称为对等网络,是通信网络中一种常用的组织架构。在P2P网络中,所有节点自由进出网络,并拥有相同的网络权利,通过设定软件协议共享计算机资源。区块链系统利用P2P网络传输技术连接网络中各个节点,成为去中心化的分布式系统。
    (3)分布式数据存储
    区块链一般需根据开源的、去中心化的协议,构建出分布式结构体系。基于该结构体系,价值交换的信息可通过分布式网络发送给全网,进而通过分布式记账确定信息数据内容,盖上时间戳后生成区块数据,再通过分布式传播发送给各个节点,实现分布式存储。
         (4)非对称加密算法
    区块链系统内所有权验证机制的基础是非对称加密算法,以保证数据库的可信性和安全性。非对称加密算法是指数据存储和传输过程中,分别使用公钥和私钥对其加密和解密。
    公钥全网可见,任何参与节点均可用公钥加密信息,私钥只有信息拥有者知道,被公钥加密的信息只有使用私钥才能解密。公钥加密保证了信息的真实性和完整性,私钥解密确保了信息的安全性。
    从产品的角度来看,2016年,区块链的应用已经突破了以比特币为代表的区块链1.0阶段,以以太坊为代表的区块链2.0得到了快速发展,智能合约成为继数字货币之后另一个典型的区块链产品。
    至2016年3月,以太坊的�市值已从年初的7000万美元增加到了11.5亿美元。与比特币相比,以太坊的最大特点是增加了智能合约功能,实现了“合同+仲裁者”的统一,并利用比特币的架构特点保证了体系的安全和公平。
    通过软件定义智能合约,保证了机构所规定的合同条款的强制执行力,同时使得合约的条款一旦确定完成,任何第三方都无法进行篡改。
    以太坊的智能合约技术,为现实世界中缺乏信任和仲裁的应用场景提供了便捷、安全、公平的开发工具,当前基于以太坊平台的区块链应用已经超过328种,涵盖了金融服务、市场预测、电子竞技、彩票等多个行业领域。
    (三)产业结构
    我国区块链产业发展正处在蓬勃向上的发展阶段,在资本市场的助力下涌现出了一大批的初创企业,同时,专注于金融创新的金融服务机构和力争抢占区块链市场蓝海的传统IT企业也纷纷加入到区块链技术和产业发展浪潮中。
    根据绝大多数区块链相关初创企业的发展方向,区块链的产业结构可以主要分为三个部分。
    (1)区块链核心技术和应用服务
    区块链核心技术和应用服务是指主要向用户提供区块链基础架构、系统集成和运维服务等。从大型企业来看,主要有两类企业。
    一类是从应用端出发,以应用为导向利用区块链技术来构建新型的服务架构,创新业务模式,这一类主要以行业企业为主,特别是我国很多互联网金融企业,典型代表包括了乐视金融、蚂蚁金融、微众银行等。
    另一类主要以IT企业为主,利用已有的技术积累和市场优势,积极拓展区块链相关业务,典型代表包括了世纪互联等。
    此外,大量创新型初创企业致力于发展区块链核心技术,以技术为引领不断探索商业模式,拓展应用市场。
    (2)区块链信息服务
    2016年,我国部分专注于区块链的网站和咨询服务均得到了快速发展。在区块链新闻网站中,典型代表包括了巴比特、区块链铅笔、区块链中国、比特头条等。
    在区块链服务中,典型企业和机构有万向区块链实验室、ViewBTC、赛智区块链、比特坊等,其中在万向集团的支持下,万向区块链的区块链研究及应用颇引人注目。
    2016年3月,万向区块链实验室正式发布了“万云区块链云平台”,为创业者提供便捷的区块链开发环境。
    (3)数字货币交易平台
    比特币依然是区块链最典型也是最典型的应用案例,围绕比特币的产生、流通等环节,衍生出了一大批相关的服务企业,其中比特币交易平台发展速度最快,业务模式也最为成熟。
    发展特点,稳固区块链产业模式
    (一)政策特点
    政策方面,区块链已成为我国信息产业创新突破的重点前沿领域。作为信息技术的创新前沿,我国高度重视区块链的技术和产业发展。
    面向数据货币应用,2016年1月,中国人民银行提出争取早日推出央行发行的数字货币,其中区块链被认为是理想的货币发行和流通基础技术,表明人民银行已经开始着手从应用端探索区块链的应用。
    2016年12月,在国务院颁布的《“十三五”国家信息化规划》中,明确将区块链同人工智能、大数据等看作为战略性前沿技术。在工信部发布的《软件和信息技术服务业发展规划(2016-2020年)》中明确提出力争到2020年,区块链等领域创新达到国际先进水平。
    各地方也积极探索发展和应用区块链的有效路径,杭州、苏州、深圳、贵阳、大同等市纷纷成立区块链实验室、研究院,特别是2016年年底,贵阳市发布了《贵阳区块链发展和应用》白皮书,明确提出要围绕数字经济、互联网治理和大数据发展中的价值实现推动区块链的政用、民用和商用。
    (二)企业特点
    企业方面,行业巨头纷纷加快区块链领域的布局与发展。随着区块链技术和应用的不断深入,我国行业企业和IT领军企业纷纷加大了对区块链的投资力度,力争抢占区块链创新发展的时代机遇。
    2016年,中国平安成为我国首家加入R3区块链联盟的企业,正在探索区块链在资产交易和征信等场景中的应用。
    作为我国最大的企业零部件制造商,万向集团在区块链领域率先发力,不仅成立了万向区块链实验室,还设立了5000万美元的区块链基金。
    中国银联通过与IBM合作,共同推动研发“基于区块链的跨行积分兑换系统”,以奖励积分的相关服务为切入点逐渐积累区块链的应用经验。
    作为我国互联网巨头,阿里巴巴、腾讯、百度也加大了在区块链领域的布局力度:阿里巴巴通过蚂蚁金服打造基于区块链的公益服务平台;腾讯推出了基于腾讯云的联盟链云服务;百度与区块链技术公司Circle达成战略合作。
    此外,乐视、京东、万达网络、众安科技等企业也纷纷推出区块链发展计划,着力开发基于区块链的应用服务。
    (三)应用特点
    应用方面,区块链行业应用仍处在探索期。尽管区块链备受各方的高度关注,但在实际应用中,除比特币之外尚没有形成具有广泛可借鉴价值的典型应用。
    2016年,麦肯锡发布的报告《区块链―银行业游戏规则的颠覆者》指出,在金融领域,区块链的典型应用场景包括数字货币、跨境支付与结算、票据与供应链金融、证券发行与结算和客户征信与反欺诈。
    在我国,区块链的应用也是以金融领域为主,总体上应用发展仍处在探索中,尚未形成典型的成熟案例。
    中国平安、中国银联、蚂蚁金融等企业在区块链应用探索中仅限于非核心业务,乐视金融等企业在应用中主要聚焦于内部的服务管理,应用能力和经验并没有向外界开放。
    在布比、世纪互联等典型企业的带动下,当前在政务管理、民生服务、食品溯源、供应链管理等场景中已经形成了一些应用案例,但还有待进一步优化和完善。
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