區(qū)塊鏈中的三種典型鏈的對比分析

區(qū)塊鏈及相關(guān)概念

名詞解釋：比特幣，區(qū)塊鏈，分布式賬本，挖礦，摘要算法，非對稱加密算法，共識機制，智能合約。

區(qū)塊鏈：分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術(shù)相結(jié)合的新型應(yīng)用模式。

分布式賬本：一個可以在多個站點、不同地理位置或者多個機構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)中分享的數(shù)據(jù)庫。

挖礦：比特幣系統(tǒng)中爭取記賬權(quán)從而獲得獎勵的活動，部分區(qū)塊鏈也繼承了這樣的記賬權(quán)爭奪機制，缺點是很浪費計算資源。

摘要算法：一種單向加密算法，可以將源文件加工成固定長度的字符。常見的摘要算法MD5，SHA系列。

非對稱加密算法：加密和解密使用不同密鑰的加密算法，也稱公私鑰加密。需要兩個密鑰，也稱公私鑰，兩個密碼是一對，如果用公開密鑰對數(shù)據(jù)進行加密，只有用對應(yīng)的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對數(shù)據(jù)進行加密，那么只有用對應(yīng)的公開密鑰才能解密。通常公鑰公開，私鑰自己保存。通常來說用公鑰計算私鑰僅存在數(shù)學(xué)上的可能。因為不需要傳輸私鑰，安全性保密性比較好。比特幣（部分區(qū)塊鏈系統(tǒng)也是）的一條交易記錄會有對應(yīng)的摘要，包含用摘要算法對交易內(nèi)容執(zhí)行的結(jié)果，然后用私鑰對結(jié)果進行加密（這個過程也稱簽名）。

共識機制：區(qū)塊鏈系統(tǒng)中實現(xiàn)不同節(jié)點之間建立信任、達(dá)成共識的數(shù)學(xué)算法。 常見的有POW，POS（還有DPOS等變種），DBFT等。

智能合約：用計算機語言去自動化判斷和執(zhí)行（取代法律語言去記錄）的條款。

比特幣：是一種數(shù)字貨幣交易系統(tǒng)，沒有固定的計算和存儲節(jié)點，依托本身規(guī)則的激勵、業(yè)務(wù)規(guī)則和安全保障機制，分布式的運行在世界上愿意參與比特幣系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點上。

比特幣還有一些特性如匿名機制、激勵機制等是區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以支撐的一種賬戶和事務(wù)管理方式。如比特幣的匿名機制僅靠地址和密鑰進行驗證，而地址是通過公鑰計算出來的，公鑰又可以通過私鑰計算出來，地址擁有者需要保障的就是私鑰的隱秘性。比特幣的激勵機制是挖坑獎勵，搶到打包權(quán)的節(jié)點（也稱挖坑成功）將可以為自己增加一定數(shù)量的交易點數(shù)（比特幣）。

比特幣數(shù)據(jù)架構(gòu)示意圖

由于比特幣本身是個個人試驗性的項目，對私鑰管理和安全性沒有設(shè)計，完全依賴私鑰擁有者自身。將來設(shè)計類似的數(shù)字貨幣系統(tǒng)，需要考慮私鑰安全管理，私鑰安全管理有自身目前的比特幣的地址機制如下：

比特幣地址算法

前期研究一般認(rèn)為區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺牡讓蛹夹g(shù)，包含分布式計算和存儲、共識機制、點對點協(xié)議、散列算法、簽名算法等，構(gòu)成的一套協(xié)議體系?，F(xiàn)在通常把比特幣歸屬于區(qū)塊鏈技術(shù)的1.0版本，只有記賬和交易能力。以太坊在此基礎(chǔ)上豐富了區(qū)塊鏈在記賬能力以外的能力，把條件判斷等程序能力引入到鏈上，使得區(qū)塊鏈可以自動執(zhí)行更多功能。添加和豐富智能合約，通常被認(rèn)為是區(qū)塊鏈的2.0版本。這時候的鏈仍然是開放的，互聯(lián)網(wǎng)上都可以按協(xié)議加入和退出。

區(qū)塊鏈技術(shù)演進

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用

IBM等大企業(yè)根據(jù)自身技術(shù)優(yōu)勢和市場地位，意圖依托開源社區(qū)等方式，推動相關(guān)產(chǎn)品和能力的平臺化發(fā)展。區(qū)塊鏈的形式和樣式也不斷增加，發(fā)展出私有鏈（也稱專有鏈）、聯(lián)盟鏈和公有鏈，私有鏈和聯(lián)盟鏈因為擁有相對可靠的存在機制，不需要使用效率很低的POW方式，可以尋求更高效的共識方式，不同的鏈也有很多技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的不同，這個時期就是目前所處的時期，各行各業(yè)都開始思考，區(qū)塊鏈?zhǔn)欠駮σ延械幕ヂ?lián)網(wǎng)體系產(chǎn)生影響。

三種典型鏈的對比

從實際使用的角度，區(qū)塊鏈技術(shù)集是一系列技術(shù)，本身可以分解成一個個單點技術(shù)，不同的組合形式可以產(chǎn)生不同的效果，加密技術(shù)和其他互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一樣，是可選擇的技術(shù)組件，標(biāo)準(zhǔn)框架需要根據(jù)不同行業(yè)自身業(yè)務(wù)特性來設(shè)計?？梢酝ㄟ^基礎(chǔ)組件＋功能插件＋自定義部分的方式來制定方案。

體系化的不可篡改屬性是區(qū)塊鏈對所有業(yè)務(wù)領(lǐng)域最大的影響。因為非對稱加密算法等安全技術(shù)所附帶的不可篡改屬性（以及延伸出的不可抵賴等能力），這種體系化的不可篡改對財務(wù)、合同、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的處理上，將帶來相當(dāng)大的影響。跨機構(gòu)監(jiān)管也將因為這種不可篡改性而得到極大的便利，可以低成本實現(xiàn)非常精細(xì)的監(jiān)管和調(diào)控，監(jiān)管方式越是容易規(guī)則化的領(lǐng)域，越是如此?！懊總€參與者都是監(jiān)管者”將不再是口號，而將是可以通過技術(shù)手段支持的一種選擇。

區(qū)塊鏈與云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和下一代通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)都有結(jié)合的方式，并且可以將自身的特點附加到其中。這使得業(yè)界普遍看好區(qū)塊鏈的發(fā)展前景，并積極探索結(jié)合和落地的方式，以便發(fā)揮其獨特屬性，創(chuàng)造新的價值。

區(qū)塊鏈?zhǔn)前踩夹g(shù)向業(yè)務(wù)領(lǐng)域滲透融合的創(chuàng)新產(chǎn)物，是將加密算法為代表的安全技術(shù)融合到業(yè)務(wù)流程中，形成對原有業(yè)務(wù)的屬性附加。對審計、驗真、核對（對賬是最簡單的一種）等，因為可以通過計算機自動完成，具有低成本的優(yōu)勢，屬于基礎(chǔ)能力的創(chuàng)新。目前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、功能架構(gòu)和用法都在發(fā)展中，沒有各行業(yè)都接受的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，估計各行業(yè)會形成符合自身行業(yè)特點的行業(yè)規(guī)范，然后以對接形式實現(xiàn)跨行業(yè)整合。下面對區(qū)塊鏈對不同行業(yè)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域產(chǎn)生何種影響，如何落地為系統(tǒng)進行設(shè)計：

1、金融領(lǐng)域

金融領(lǐng)域是受區(qū)塊鏈沖擊最大的領(lǐng)域，區(qū)塊鏈可以為行業(yè)監(jiān)管帶來極大便利，不論是行業(yè)監(jiān)管機構(gòu)還是金融機構(gòu)本身內(nèi)部監(jiān)管都可提升到一個全新的水平。我國12種需要牌照的的銀行、保險、信托、券商、金融租賃、期貨、基金、基金子公司、基金銷售、第三方支付牌照、小額貸款、典當(dāng)基本都會受到影響。隨著行業(yè)信息化水平的提升和內(nèi)外部監(jiān)管手段的便利性，部分業(yè)務(wù)實現(xiàn)完全自動化水平也是可以預(yù)見的，金融服務(wù)成本將會大幅降低，普惠金融將會以極低成本惠及更多人。如今在跨境支付、票據(jù)／業(yè)務(wù)單據(jù)管理、資產(chǎn)交易、驗真和抵押等場景都有相關(guān)廠家在進行系統(tǒng)搭建和業(yè)務(wù)實踐。

央行在數(shù)字貨幣的制定上也參考了區(qū)塊鏈的思維方式，以便在建立“央行－銀行”二元模式的基本架構(gòu)上，承載更多的功能，目前原型系統(tǒng)已經(jīng)上線試運行。

埃森哲的研究報告顯示，區(qū)塊鏈將可以顯著降低當(dāng)前銀行的成本。

埃森哲投資銀行模型－區(qū)塊鏈影響

2、供應(yīng)鏈管理和供應(yīng)鏈金融

供應(yīng)鏈管理和供應(yīng)鏈金融是區(qū)塊鏈可以發(fā)揮價值的另一大領(lǐng)域，供應(yīng)鏈因為本身參與方較多，流程配合節(jié)點較多，權(quán)益在各方轉(zhuǎn)換頻繁，導(dǎo)致現(xiàn)實世界都通過系統(tǒng)對接方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和校驗成本過高，而以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的流程紀(jì)錄系統(tǒng)因為不可篡改屬性，對參與各方來說屬于業(yè)務(wù)判斷的基石，通過建立支持非標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，可以有效減少各方糾紛，合力合理完成費用和權(quán)益的確定。

開放可信的供應(yīng)鏈?zhǔn)菂^(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的供應(yīng)鏈系統(tǒng)可以實現(xiàn)的場景。不同于以往每個廠家各管一段，系統(tǒng)可以在保障隱私的情況下實現(xiàn)商品、業(yè)務(wù)、資金流向等的全流程貫通，監(jiān)管每件商品的來源和去處，杜絕憑空出現(xiàn)或是消失的商品和流程（或是建立對此類事件的跟進處理機制），最終消費者和監(jiān)管者也將有能力了解每件消費品的所有原料來源，中間生產(chǎn)和流轉(zhuǎn)過程。

IBM自身全球供應(yīng)鏈信息上鏈項目實現(xiàn)的價值

3、審計與企業(yè)治理領(lǐng)域

審計與企業(yè)治理領(lǐng)域也是區(qū)塊鏈可以發(fā)揮價值的一個領(lǐng)域，區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以紀(jì)錄企業(yè)運行過程中財務(wù)、合同、業(yè)務(wù)流程和人員組織架構(gòu)等數(shù)據(jù)，結(jié)合行業(yè)業(yè)務(wù)本身的規(guī)律和資金支付等外部數(shù)據(jù)，在不可篡改的紀(jì)錄上進行企業(yè)業(yè)務(wù)的審計和治理架構(gòu)的管理。由于過程數(shù)據(jù)都具有不可篡改的屬性，這會是平時常見的各種造假和偽造手段失去依托，從而大大簡化審計過程，在信息化程度較高的企業(yè)和部門可以實現(xiàn)自動化。

更進一步，企業(yè)將可以實現(xiàn)分布式自治，企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)間將可以無需借助人際關(guān)系的信任，而是依賴區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)化的智能合約進行協(xié)作，這些協(xié)作本身流程數(shù)據(jù)的紀(jì)錄可以支持自動結(jié)算，并且在完稅和審計方面也可以自動完成，大大提升企業(yè)業(yè)務(wù)的效率。