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区块链到底有啥用?

2016-11-09 10:00 John.Lau

当前,全球新一轮科技革命和产业变革持续深入,国际产业格局加速重塑,创新成为引领发展的第一动力。在这一轮变革中,信息技术是全球研发投入最集中、创新最活跃、应用最广泛、辐射带动作用最大的领域,是全球技术创新的竞争高地,是引领新一轮变革的主导力量。


区块链作为分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的集成应用,近年来已成为联合国、国际货币基金组织等国际组织以及许多国家政府研究讨论的热点,产业界也纷纷加大投入力度。目前,区块链的应用已延伸到物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域,将为云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的发展带来新的机遇,有能力引发新一轮的技术创新和产业变革。


为推动区块链技术和产业发展,信息化和软件服务业司指导中国电子技术标准化研究院,联合蚂蚁金融云、万向控股、微众银行、乐视、万达网络、平安科技等骨干企业,开展区块链技术和应用发展趋势专题研究,编撰形成了《中国区块链技术和应用发展白皮书(2016)》。白皮书总结了区块链发展现状和趋势,分析了核心关键技术及典型应用场景,提出了我国区块链技术发展路线图和标准化路线图等相关建议。白皮书内容详实、分析透彻,具有较好的参考价值。希望各界共同努力,积极把握区块链发展趋势和规律,营造良好的发展环境,加速推动我国区块链技术和产业发展。


下面内容摘要于《中国区块链技术和应用发展白皮书(2016)》中的区块链的应用场景。原文如下:“


3.1 区块链应用场景概览

目前,区块链的应用已从单一的数字货币应用,例如比特币,延伸

到经济社会的各个领域,其应用的场景如图3-1所示。考虑到各个行业应

用的可行性、成熟度和重要性,本白皮书列举了金融服务、供应链管理、

文化娱乐、智能制造、社会公益、教育就业等6个行业的应用场景作为代

表。另外,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。在后续工作中,我们将结合区块链技术

和应用的发展不断丰富完善。



3.2 区块链与金融服务

金融服务是区块链技术的第一个应用领域,不仅如此,由于该技术所

拥有的高可靠性、简化流程、交易可追踪、节约成本、减少错误以及改善

数据质量等特质,使得其具备重构金融业基础架构的潜力。


3.2.1 行业痛点

在支付领域,金融机构特别是跨境的金融机构间的对账、清算、结算的

成本较高,也涉及了很多的手工流程,这不仅导致了用户端和金融机构中后

台业务端等产生的支付业务费用高昂,也使得小额支付业务难以开展。

在资产管理领域,股权、债券、票据、收益凭证、仓单等资产由不同

的中介机构托管,提高了这类资产的交易成本,也容易带来凭证被伪造等

问题。


在证券领域,证券交易生命周期内的一系列流程耗时较长,增加了金

融机构中后台的业务成本。在清算和结算领域,不同金融机构间的基础设施架构、业务流程各不相同,同时涉及很多人工处理的环节,极大地增加了业务成本,也容易出现差错。在用户身份识别领域,不同金融机构间的用户数据难以实现高效的交互,使得重复认证成本较高,也间接带来了用户身份被某些中介机构泄露的风险。


3.2.2 基于区块链的解决思路

区块链技术具有数据不可篡改和可追溯特性,可以用来构建监管部门

所需要的、包含众多手段的监管工具箱,以利于实施精准、及时和更多

维度的监管。同时,基于区块链技术能实现点对点的价值转移,通过资

产数字化和重构金融基础设施架构,可达成大幅度提升金融资产交易后

清、结算流程效率和降低成本的目标,并可在很大程度上解决支付所面

临的现存问题。


3.2.3 应用场景

应用场景1:支付领域


在支付领域,区块链技术的应用有助于降低金融机构间的对账成本及

争议解决的成本,从而显著提高支付业务的处理速度及效率,这一点在跨

境支付领域的作用尤其明显。另外,区块链技术为支付领域所带来的成本

和效率优势,使得金融机构能够更处理以往因成本因素而被视为不现实的

小额跨境支付,有助于普惠金融的实现。


应用场景2:资产数字化

各类资产,如股权、债券、票据、收益凭证、仓单等均可被整合进区

块链中,成为链上数字资产,使得资产所有者无需通过各种中介机构就能

直接发起交易。上述功能可以借助于行业基础设施类机构实现,让其扮演

托管者的角色,确保资产的真实性与合规性,并在托管库和分布式账本之

间搭建一座桥梁,让分布式账本平台能够安全地访问托管库中的可信任资

产。此外,资产发行可根据需要灵活采用保密或公开的方式进行。


应用场景3:智能证券

金融资产的交易是相关各方之间基于一定的规则达成的合约,区块链

能用代码充分地表达这些业务逻辑,如固定收益证券、回购协议、各种掉

期交易以及银团贷款等,进而实现合约的自动执行,并且保证相关合约只

在交易对手方间可见,而对无关第三方保密。基于区块链的智能证券能通

过相应机制确保其运行符合特定的法律和监管框架。


应用场景4:清算和结算

区块链技术的核心特质是能以准实时的方式,在无需可信的第三方

参与的情况下实现价值转移。金融资产的交易涉及两个重要方面:支付和

证券。通过基于区块链技术的法定数字货币或者是某种“结算工具”的创

设,与前文所述的链上数字资产对接,即可完成点对点的实时清算与结

算,从而显著降低价值转移的成本,缩短清算、结算时间。在此过程中,

交易各方均可获得良好的隐私保护。


应用场景5:客户识别

全世界的金融机构都是受到严格监管的,其中很重要的一条就是金

融机构在向客户提供服务时必须履行客户识别(KYC)责任。在传统方式

下,KYC是非常耗时的流程,缺少自动验证消费者身份的技术,因此无法

高效地开展工作。在传统金融体系中,不同机构间的用户身份信息和交易

记录无法实现一致、高效的跟踪,使得监管机构的工作难以落到实处。区

块链技术可实现数字化身份信息的安全、可靠管理,在保证客户隐私的前

提下提升客户识别的效率并降低成本。


3.3 区块链与供应链管理

供应链是一个由物流、信息流、资金流所共同组成的,并将行业内的

供应商、制造商、分销商、零售商、用户串联在一起的复杂结构。而区块

链技术作为一种大规模的协作工具,天然地适合运用于供应链管理。


3.3.1 行业痛点

供应链由众多参与主体构成,不同的主体之间必然存在大量的交互和

协作,而整个供应链运行过程中产生的各类信息被离散地保存在各个环节

各自的系统内,信息流缺乏透明度。这会带来两类严重的问题:一是因为

信息不透明、不流畅导致链条上的各参与主体难以准确了解相关事项的状

况及存在的问题,从而影响供应链的效率;二是当供应链各主体间出现纠

纷时,举证和追责均耗时费力,甚至在有些情况下变得不可行。随着经济

全球化的快速推进,企业必须在越来越大的范围内拓展市场,因此,供应

链管理中的物流环节往往表现出多区域、长时间跨度的特征,使得假冒伪

劣产品这样的难题很难彻底消除。



3.3.2 基于区块链的解决思路

首先,区块链技术能使得数据在交易各方之间公开透明,从而在整个

供应链条上形成一个完整且流畅的信息流,这可确保参与各方及时发现供

应链系统运行过程中存在的问题,并针对性地找到解决问题的方法,进而

提升供应链管理的整体效率。其次,区块链所具有的数据不可篡改和时间

戳的存在性证明的特质能很好地运用于解决供应链体系内各参与主体之间

的纠纷,实现轻松举证与追责。最后,数据不可篡改与交易可追溯两大特

性相结合可根除供应链内产品流转过程中的假冒伪劣问题。


3.3.3 应用场景

应用场景1:物流

在物流过程中,利用数字签名和公私钥加解密机制,可以充分保证

信息安全以及寄、收件人的隐私。例如,快递交接需要双方私钥签名,每

个快递员或快递点都有自己的私钥,是否签收或交付只需要查一下区块链

即可。最终用户没有收到快递就不会有签收记录,快递员无法伪造签名,

因此可杜绝快递员通过伪造签名来逃避考核的行为,减少用户投诉,防止

货物的冒领误领。而真正的收件人并不需要在快递单上直观展示实名制信

息,由于安全隐私有保障,所以更多人愿意接受实名制,从而促进国家物

流实名制的落实。另外,利用区块链技术,通过智能合约能够简化物流程

序和大幅度提升物流的效率。


应用场景2:溯源防伪

区块链不可篡改、数据可完整追溯以及时间戳功能,可有效解决物品

的溯源防伪问题。例如,可以用区块链技术进行钻石身份认证及流转过程

记录——为每一颗钻石建立唯一的电子身份,用来记录每一颗钻石的属性

并存放至区块链中。同时,无论是这颗钻石的来源出处、流转历史记录、

归属还是所在地都会被忠实的记录在链,只要有非法的交易活动或是欺诈

造假的行为,就会被侦测出来。此外,区块链技术也可用于药品、艺术

品、收藏品、奢侈品等的溯源防伪。


3.4 区块链与文化娱乐

文化娱乐是文化产业的重要组成部分,包括数字音乐、数字图书、数

字视频、数字游戏等。文化娱乐产品涉及生产、复制、流通和传播等主要

环节。随着“互联网+”时代的到来,文化娱乐将迎来新的发展机遇。


3.4.1 行业痛点

随着知识经济的兴起,知识产权已成为市场竞争力的核心要素。互联

网应是知识产权保护的前沿阵地,但当下的互联网生态里知识产权侵权现

象严重,网络著作权官司纠纷频发,侵蚀原创精神、行政保护力度较弱、

举证困难、维权成本过高等问题成为内容产业的尖锐痛点。


3.4.2 基于区块链的解决思路

使用区块链技术,可以通过时间戳、哈希算法对作品进行确权,证

明一段文字、视频、音频等存在性、真实性和唯一性。一旦在区块链上被

确权,作品的后续交易都会被实时记录,文化娱乐业的全生命周期(如图

3-2)可追溯、可追踪,这为司法取证提供了一种强大的技术保障和结论

性证据。


另外,文化娱乐的起点是创意、核心是内容,利用区块链技术,能

将文化娱乐价值链的各个环节进行有效整合、加速流通,缩短价值创造周

期。其次,利用区块链技术,可实现数字内容的价值转移,并保证转移过

程的可信、可审计和透明。最后,基于区块链的政策监管、行业自律和民

间个人等多层次的信任共识与激励机制,同时通过安全验证节点、平行传

播节点、交易市场节点、消费终端制造等基础设施建设,不断提升文化娱

乐行业的存储与计算能力,有助于文化娱乐业跨入全社会的数字化生产传

播时代。


3.4.3 应用场景


应用场景1:改变音乐市场格局

音乐行业的市场规模巨大,但在传统模式下,音乐人很难获得合理的

版税。利用区块链技术,使音乐整个生产和传播过程中的收费和用途都是

透明、真实的,能有效确保音乐人直接从其作品的销售中获益。另外,音

乐人跨过出版商和发行商,通过区块链平台自行发布和推广作品,不需要

担心侵权问题,还能更好地管理自己的作品。


应用场景2:文化众筹

文化众筹不同于传统意义的民间集资或金融领域的债权和股权融资,

基于区块链的文化消费端的众筹服务,具有在独特的泛金融和非金融特

色,是围绕知识产权(IP)的新业态。基于区块链特性和虚拟市场规则,

使得消费者能够参与IP创作、生产、传播和消费的全流程,而不需要依靠

第三方众筹平台的信用背书。另外,利用区块链技术,添加信任的确权节

点,进行IP及其相关权利的交易,以及权益分配等功能,可解决交易不透

明、内容不公开等问题。非公开融资也可以通过区块链实现跨地域建立人

与人之间的信任关系。


3.5 区块链与智能制造

加快推进智能制造,是实施《中国制造2025》的主攻方向,是落实

工业化和信息化深度融合、打造制造强国的战略举措,更是我国制造业紧

跟世界发展趋势、实现转型升级的关键所在。当前,我国正在加快实施智

能制造工程,积极推动制造企业利用新一代信息技术提升研发设计、生产

制造、经营管理等环节的数字化、网络化水平,实现智能化转型,以重塑

制造业竞争新优势。


3.5.1 行业痛点

实施智能制造,重点任务就是要实现制造企业内部信息系统的纵向集

成,以及不同制造企业间基于价值链和信息流的横向集成,从而实现制造

的数字化和网络化。在现实中,由于制造设备和信息系统涉及多个厂家,

原本中心化的系统主要采用人工或中央电脑控制的方式,实时获得制造环

节中所有信息的难度大。同时,所有的订单需求、产能情况、库存水平变

化以及突发故障等信息,都存储在各自独立的系统中,而这些系统的技术

架构、通讯协议、数据存储格式等各不相同,严重影响了互联互通的效

率,也制约了智能制造在实际生产制造过程中的应用。


3.5.2 基于区块链的解决思路

利用区块链技术,可有效采集和分析在原本孤立的系统中存在的所有

传感器和其他部件所产生的信息,并借助大数据分析,评估其实际价值,

并对后期制造进行预期分析,能够帮助企业快速有效地建立更为安全的运

营机制、更为高效的工作流程和更为优秀的服务。数据透明化使研发审

计、生产制造和流通更为有效,同时也为制造企业降低运营成本、提升良

品率和降低制造成本,使企业具有更高的竞争优势。智能制造的价值之一

就是重塑价值链,而区块链有助于提高价值链的透明度、灵活性,并能够

更敏捷地应对生产、物流、仓储、营销、销售、售后等环节存在的问题。


3.5.3 应用场景


应用场景1:组建和管理工业物联网

组建高效、低成本的工业物联网,是构建智能制造网络基础设施的关

键环节。在传统的组网模式下,所有设备之间的通信必须通过中心化的代

理通信模式实现,设备之间的连接必须通过网络,极大提高了组网成本,

同时可扩展性、可维护性和稳定性差。


区块链技术利用P2P组网技术和混合通信协议,处理异构设备间的通

信,将显著降低中心化数据中心的建设和维护成本,同时可以将计算和存

储需求分散到组成物联网网络的各个设备中,有效阻止网络中的任何单一

节点的失败,而导致整个网络崩溃的情况发生。另外,区块链中分布式账

本的防篡改特性,能有效防止工业物联网中任何单节点设备被恶意攻击和

控制后带来的信息泄露和恶意操控风险。最后,利用区块链技术组建和管

理工业物联网,能及时、动态掌握网络中各种生产制造设备的状态,提高

设备的利用率和维护效率,同时能提供精准、高效的供应链金融服务。


应用场景2:生产制造过程的智能化管理

在传统的生产模式下,设备的操作、生产和维护记录是存储在单一、

孤立的系统中,一旦出现安全和生产事故,企业、设备厂商和安全生产监

管部门难以确保记录的真实性与一致性,也不利于后续事故的防范及设备

的改进。


区块链技术能够将制造企业中的传感器、控制模块和系统、通信网

络、ERP系统等系统连接起来,并通过统一的账本基础设施,让企业、设

备厂商和安全生产监管部门能够长期、持续地监督生产制造的各个环节,

提高生产制造的安全性和可靠性。同时,区块链账本记录的可追溯性和不

可篡改性也有利于企业审计工作的开展,便于发现问题、追踪问题、解决

问题、优化系统,极大提高生产制造过程的智能化管理水平。


3.6 区块链与社会公益

随着互联网技术的发展,社会公益的规模、场景、辐射范围及影响

力得到空前扩大,“互联网+公益”、普众慈善、指尖公益等概念逐步进

入公益主流。这些模式不仅解构了传统慈善的捐赠方式,同时推动公众

的公益行为向碎片化、小额化、常态化方向发展。同时,各式各样的公

益项目借助互联网,实现丰富多彩的传播,使公益的社会影响力被成百

倍地放大。


3.6.1 行业痛点

慈善机构要获得持续支持,就必须具有公信力,而信息透明是获得公

信力的前提。公众关心捐助的钱款、物资发挥了怎样的作用。既要知道公

益机构做了什么,也要知道花了多少,成本有多高。这种公信度的高低和

公益的成效决定了公益机构能否获得公众的认同和持久支持。然而,在过

去几年里,公益慈善行业时不时地爆发出一些“黑天鹅”事件,极大地打

击了民众对公益行业的信任度。公益信息不透明不公开,是社会舆论对公

益机构、公益行业的最大质疑。公益透明度影响了公信力,公信力决定了

社会公益的发展速度。信息披露所需的人工成本,又是掣肘公益机构提升

透明度的重要因素。


3.6.2 基于区块链的解决思路

区块链从本质上来说,是利用分布式技术和共识算法重新构造的一

种信任机制,是用共信力助力公信力。区块链上存储的数据,高可靠且不

可篡改,天然适合用在社会公益场景。公益流程中的相关信息,如捐赠项

目、募集明细、资金流向、受助人反馈等,均可以存放于区块链上,在满

足项目参与者隐私保护及其他相关法律法规要求的前提下,有条件地进行

公开公示。


为了进一步提升公益透明度,公益组织、支付机构、审计机构等均

可加入进来作为区块链系统中的节点,以联盟的形式运转,方便公众和

社会监督,让区块链真正成为“信任的机器”,助力社会公益的快速健

康发展。


区块链中智能合约技术在社会公益场景也可以发挥作用。在对于一些

更加复杂的公益场景,比如定向捐赠、分批捐赠、有条件捐赠等,就非常

适合用智能合约来进行管理。使得公益行为完全遵从与预先设定的条件,

更加客观、透明、可信,杜绝过程中的猫腻行为。


3.6.3 应用场景

区块链与公益的结合,有很多的应用场景和想象空间,目前已经有真

实的应用案例投产上线。2016年7月,支付宝与公益基金会合作,在其爱

心捐赠平台上线设立了第一个基于区块链的公益项目,为听障儿童募集资

金,帮助他们“重获新声”。在这次的项目中,捐赠人可以看到一项“爱

心传递记录”的反馈信息,在进行了必要的隐私保护基础上,展示了自己

的捐款从支付平台划拨到基金会账号,以及最终进入受助人指定账号的整

个过程。以上所有的信息,都来源于区块链上的数据,既从技术上保障了

公益数据的真实性,又能帮助公益项目节省信息披露成本,充分体现出了

区块链公益的价值。


3.7 区块链与教育就业

教育就业作为社会文化传授、传播的窗口,需要实现学生、教育机构

以及用人就业单位之间的无缝衔接,以提高教育就业机构的运行效率和透

明度。区块链系统的透明化、数据不可篡改等特征,完全适用于学生征信

管理、升学就业、学术、资质证明、产学合作等方面,对教育就业的健康

发展具有重要的价值。


3.7.1 行业痛点

学生信用体系不完整、未建立历史数据信息链、数据维度有限,导致

政府、企业无法获得完整有效信息,这直接导致学生无法便捷、公平地享

受应有的服务。学历造假、论文造假、求职简历造假,用人单位、院校缺

乏验证手段,蒙受信息不对称产生的损失,降低了学校与企业间、院校与

院校间的信任。另外,针对一些学术性实验、跨校组织的公开课以及多媒

体教学资源,在网络上往往存在版权纠纷与学术纠纷,对学者以及研究人

员缺乏相应的知识产权保护,影响了高等学府对学术研究的积极性。


3.7.2 基于区块链的解决思路

利用区块链技术对现存运行方案不足之处进行优化,能有效简化流

程和提高运营效率,并能及时规避信息不透明和容易被篡改的问题。利用

分布式账本记录跨地域、跨院校的学生信息,方便追踪学生在校园时期所

有正面以及负面的行为记录,能帮助有良好记录的学生获得更多的激励措

施,并构建起一个良性的信用生态。


利用区块链技术,可为学术成果提供不可篡改的数字化证明,为学术

纠纷提供了权威的举证凭据,降低纠纷事件消耗的人力与时间。同时,这

种数字化证明可以与已有的应用无缝整合,为每一个文字、图片、音频、

视频加盖唯一的时间戳身份证明,交叉配合生物识别技术,从根本上保障

了数据的完整性、一致性,保护了知识产权。


3.7.3 应用场景


应用场景1:教育存证

在教育存证场景上,基于区块链的学生信用平台可创建含有关基本

信息的数字文件,然后使用用户的私钥对证书的内容进行签名,再对证书

本身附加签名。依赖于创建的哈希值,可以验证证书内容是否被篡改。最

后,再用私钥在区块链上创建一条数字记录,保证用户信息和证书内容的

一致性。教育机构利用自己的私钥签署一份具有完整信息记录的数字证

书,将其哈希值存储在区块链中,在每一次发放和查询时,都会由智能合

约触发相应的多重签名校验,确保不会被恶意查询,交易输出将数字证书

分配给需求方,如学生或者用人单位。


应用场景2:产学合作

产学合作是教育机构与用人企业之间多赢的机制,现在教育存在的

问题之一就是封闭办学,即学生的技能信息、知识体系未与用人企业的技

能需求、市场趋势保持信息对称。通过引入区块链技术,实现学生技能与

社会用人需求无缝衔接,可精确评估人才录用、岗位安排的科学性和合理

性,能有效促进学校和企业之间的合作。


3.8 区块链应用展望


尽管区块链技术还存在可扩展性、隐私和安全、开源项目不够成熟等

问题,但是已有的应用充分证明了区块链的价值。未来一段时间内,随着

区块链技术不断成熟,其应用将带来以下几个方面的价值:


一是推动新一代信息技术产业的发展。随着区块链技术应用的不断深

入,将为云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术的发展创

造新的机遇。例如,随着万向、微众等重点企业不断推动BaaS平台的深

入应用,必将带动云计算和大数据的发展。这样的机遇将有利于信息技术

的升级换代,也将有助于推动信息产业的跨越式发展。


二是为经济社会转型升级提供技术支撑。随着区块链技术广泛应用于

金融服务、供应链管理、文化娱乐、智能制造、社会公益以及教育就业等

经济社会各领域,必将优化各行业的业务流程、降低运营成本、提升协同

效率,进而为经济社会转型升级提供系统化的支撑。例如,随着区块链技

术在版权交易和保护方面应用的不断成熟,将对文化娱乐行业的转型发展

起到积极的推动作用。


三是培育新的创业创新机会。国内外已有的应用实践证明,区块链

技术作为一种大规模协作的工具,能推动不同经济体内交易的广度和深

度迈上一个新的台阶,并能有效降低交易成本。例如,万向将结合“创

新聚能城”建设,构建区块链的创业创新平台,既为个人和中小企业创

业创新提供平台支撑,又为将来应用区块链技术奠定了基础。可以预见

的未来是:随着区块链技术的广泛运用,新的商业模式会大量涌现,为

创业创新创造新的机遇。


四是为社会管理和治理水平的提升提供技术手段。随着区块链技术

在公共管理、社会保障、知识产权管理和保护、土地所有权管理等领域

的应用不断成熟和深入,将有效提升公众参与度,降低社会运营成本,

提高社会管理的质量和效率,对社会管理和治理水平的提升具有重要的

促进作用。例如,蚂蚁金服将区块链运用于公益捐款,为全社会提升公

益活动的透明度和信任度树立了榜样,也为区块链技术用于提升社会管

理和治理水平提供了实践参考。



源自中国区块链技术和应用发展白皮书(2016),部分内容有修改删减

 
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