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摘要：区块链技术作为一种新兴的分布式账本技术，目前这一技术在国内外发展前景如何，本文试图通过四个维度对其进行论述，让读者对其有全面的了解。首先文章度区块链的基本概念进行了阐述，随后对其运转的模式进行的深入的探讨。在完成这些论述以后，笔者进一步探讨了该技术在国内外发展的情况，然后阐述了该技术的衍生形态以及由此而引发的相关产业链。文章最后对该技术未来的发展趋势及展望进行了阐述。
关键词：区块链技术;区块;商业模式;
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1.1 区块链的基本概念
区块链技术最初出现在《比特币: 一种点对点电子现金系统》的研究当中，该研究是化名为“中本聪”的学者在2008年发表的奠基性论文[1]。随着比特币价格的一路高歌猛进，区块链技术也迅速成为国内外理论界的研究热点。区块链的含义有狭义和广义之分。从狭义的角度看，区块链是一种分布式账本，该账本以时间作为记录顺序，将数据区块相互连接组合成的一种链式数据结构，这种数据结构还要以密码学方式保证其不可篡改和不可伪造。
从广义的角度来看，区块链技术是一种全新的分布式基础架构与计算范式。这种分布式基础架构和计算范式，首先要通过块链式数据结构来验证与存储数据，然后利用分布式节点共识算法来生成和更新数据，最后还要利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全[2]。而至于编写和操作，则需要利用由自动化脚本代码组成的智能合约来进行。只有满足上述数据的储存、生成和更新、传输和访问安全以及编写和操作的分布式机构与计算模式，才能称之为区块链技术。
就目前而言，区块链系统由网络层、激励层、数据层、合约层、共识层、和应用层组成[3]。其中，网络层包含了数据传播机制、分布式组网机制和数据验证机制等;激励层是经济因素在区块链技术体系中集成的过程，这一集成过程主要包括经济激励的分配机制和发行机制等;而数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术;合约层则是是区块链可编程特性的基础,合约层主要负责主封装各类算法、脚本和智能合约;共识层则是负责封装网络节点的各类共识算法;应用层则负责封装区块链的各种应用案例和场景。区域链系统颠覆了原来的数据储存模式，是一像对于数据储存的重大的创新，该系统以时间戳为顺序要素，将数据形成链式区块结构，这一链式区块结构以及其中的分布式节点的共识机制是区块链技术最具代表性的创新点，而灵活可编程的智能合约和基于共识算力的经济激励机制则是数据应用机制上的重要创新。
1.2 区块链产生的技术背景及演变过程
社会信息量的爆发式增长，导致人们需要分析、归集和处理的数据和信息量出现几何级别的增长。在实际应用中，人们发现单靠个人或机构的计算机设备来处理这些巨量的信息，已经不堪重负了。持此之外，每台计算机设备都存在很大的甬余，同时也存在昼夜以及季节性的运转高峰与低谷，这就导致了全世界范围内计算机设备资源的巨大浪费。与此同时，人们又发现在互联网发达的前提下，完全有可能实现计算机设备间的互联共享[4]。这就很大成都上提高了社会资源的利用率，减少资源浪费，也更好地迎合了信息化社会发展需要。于是，从上世纪末开始，就出现了很多关于计算机联网运行的探索和研究。
而其中解决计算机联网和共同运行的技术问题以及安全问题的将会随着不同所有者或主体的计算机的加盟或联盟体系的扩大，显得日益严峻，因此就产生了划分区块(Block)或分体联盟，以及区块之间通过区块代码和时间戳等相互连接，形成整体联盟(区块链，Blockchain)的机制。这就逐步演化出“区块链”的技术架构或模式[5]。
截至目前，区块链的演变过程可以总结为四个过程，如下图1-1所示。
如上图所示，区块链的演变发展主要经历了四个阶段，分别是技术起源阶段、区块链1.0、区块链2.0和区块链3.0。其中技术起源包括p2p网络、数据加密、数据库技术以及电子现金等技术的兴起。P2P网络技术是区块链系统连接各对等节点的组网技术，理论界将其命名为对等网络，通俗上则被称为“点对点”或“端对端”网络，该技术区域链建构在互联网上的一种基础连接网络。
2009年初，比特币网络的正式上线运行标志着区块链1.0时代的开启。比特币网络成功运行使得部分金融机构意识到，支撑比特币运行的基础技术——区块链技术，理论上以及实际上是一种科学而有效的点对点价值传输技术和分布式共享账本，理论界也认为该技术对金融乃至很多行业带来的潜在影响不亚于复式记账法的发明[6]。
2014年前后，随着区块链技术存在重要价值的理念深入人心，人们开始将其用于数字货币外领域的分布式应用，如分布式域名系统、分布式身份认证、分布式自治组织等。区块链技术的应用范围超越了数字货币，并进入了金融经济领域，代表着该技术进入区块链2.0时代。区块链2.0可用来注册、确认和转移各种不同类型的资产及合约，如各种公共记录、金融交易、私人记录等，从而更宏观地对整个金融市场去中心化。
而区块链3.0则进一步超越了经济领域。区块链3.0实现了在全球范围内资源自动化分布式的分配，能大大提高了资源的利用率，提高全世界运行的效率。目前，区块链3.0主要应用于促进教育、科学和健康等领域的大规模协作。
2 区块链的运作模式
从技术核心层面来看，区块链的运作从本质上看是基于密码学的分布式数据库。因此，区块链的运作其实就是一个“记账”的过程，以数字货币“比特币”为例，其具体运作模式如下：
首先，要解决“重复支付”问题，也就是比特币不能造假币。在比特币之前的中心化的信用系统，也就是传统的货币系统，是靠国家机器来防止造假币。为了解决这一问题，比特币的区块链技术给每一笔交易“盖时间戳”：每十分钟一个区块(block：相当于网络账簿)，把这十分钟内发生的全网交易都正确的盖上时间戳。账簿有了，那就要寻求记账员了。区块链技术让比特币“矿工”去竞争这记账员的岗位，竞争的规则就是正确记账的同时要去解答安全散列算法(SHA256)的难题，谁能证明自己计算机的计算速度最快(所谓PROOF OF WORK 机制)，谁就能得到这区块网络账簿的记账权，并得到二十五个比特币的奖励。这就是所谓俗称的“挖矿”过程，实际是建立一个全网总账——区块链的去中心化信用过程，所以矿工的本质就是“记账员”。
比特币白皮书中，也对这一信用系统建立的过程进行了系统叙述[7]：
第一步：每一笔交易为了让全网承认有效，必须广播给每个挖矿的矿工节点;
第二步：每个矿工节点要正确无误的给这十分钟的每一笔交易盖上时间戳并记入那个区块;
第三步：每个矿工节点要通过解答SHA256难题去竞争这个十分钟区块的合法记账权，并争取得到二十五个比特币的奖励(头四年是每十分钟五十个比特币，每四年递减一半);
第四步：如果一个矿工节点解开了这十分钟的SHA256难题，该矿工将向全网公布其记账区块内所记录的所有盖上时间戳的交易，与此同时，全网其他矿工节点对前者所记录的交易进行核对;
第五步：全网其他矿工节点核对该区块记账的正确性(因为他们同时也在盖时间戳记账，只是没有竞争到合法区块记账权，因此无奖励)，没有错误后他们将在该合法区块之后竞争下一个区块，这样就形成了一个合法记账的区块单链，也就是比特币支付系统的总账——区块链。
一般来说，每一笔交易，必须经过六次区块确认，也就是六个十分钟记账，才能最终在区块链上被承认合法交易。
区块链运作过程中显示出很多创新点与优点，其最大的特点是去中心化、 时序数据、集体维护、可编程和安全可信等特点。
3 区块链国内外发展的情况概述
3.1 区块链在当前条件下国内外发展情况
区块链在国内经历了休眠引进期、高度关注期、政策观望以及政策鼓励四个阶段。
区块链休眠引入期从2009年初，比特币网络正式上线运行开始。由于互联网的全球同步性，比特币同时也传入中国。然而，当时人民对于比特币的普遍了解仅限于虚拟货币，而且认为是炒作的成分居多，因此主动了解的人并不多，对于其本质区块链技术更是知之甚少。
区块链技术高度关注期从2013年9月火币网的上线开始。火币网上线。火币网上线9天，单日交易额达就已经突破了100万元人民币，到次年2月分，火币网以超过26万个比特币的单日交易量，创造了当时全球比特币交易平台的最高纪录。资金汹涌澎湃的现象，迅速引起国内诸多相关方的重视。随后，国内炒家对于比特币进行了疯狂从炒作，我国也成为了是世界上最热衷挖矿和交易比特币的国家，据统计，当时七成以上的矿场和交易都发生在中国。这一现象引起了管理层的高度关注。
区块链技术政策观望期开始于央行的比特币风险警示。2013年12，央行等五部委发布关于防范比特币风险的通知，警示比特币风险。直到2016年1月，央行数字货币研讨会宣布对数字货币研究取得阶段性成果。区块链技术随着比特币一同进入政策观望期
同年12月底，国务院印发的《“十三五”国家信息化规划》代表着区块链技术进入了政策鼓励阶段[8]。区块链技术被定义为战略性前沿技术超前布局。区块链技术正式得到管理层的积极认可，并迅速得以发展。
与国内相比，区块链技术在国外的发展就显得波澜不惊。在发达国家，区块链技术从比特币一诞生，其关注度就远远超过了比特币本身的关注度，区块链也作为一个新兴的技术领域大行其道。从2011年开始的几年内，莱特币、Ripple、R3等数字货币和区块链技术竞相出现。同一时期，德国正式承认比特币，纳斯达克通过自身的区块链平台完成交易，我国央行虽然它否定了比特币的地位，但是它却是全球唯一的一个立刻宣布要做自己的密码学货币/数字货币的银行。据统计，到2017年4月份全球已经有455家区块链公司获得了将近20亿美元的投资，其中中国可统计的已经有61家[9]。总体上看，在比特币、以太坊这样一些巨头的带动下，全球已经开始了一轮区块链技术发展的热潮。
3.2 区块链的衍生
区块链由于其去中心化等特点，除了在虚拟货币领域得以应用以外，也迅速衍生到金融、经济、和社会其他行业中。根据实际应用场景和需求, 区块链技术已经衍生出出三种应用模式分别是私有链、联盟链和公共链[10]。
其中私有链是完全中心化的区块链,该衍生模式的数据写入权限由中心机构控制, 而数据读取权限则可视需求有选择性地对外开放。针对特定机构的内部数据管理与审计等应用，比较适合私有链的模式。
联盟链则是部分去中心化(或称多中心化)的区块链,其数据的共识过程受到预定义的一组节点控制。适用于多个实体构成的组织或联盟。
公共链是完全去中心化的区块链，分布式系统的任何节点均可参与链上数据的读写、验证和共识过程，公共链的典型代表就是比特币。
3.3 区块链概念引发的相关产业链
区块链的衍生也引发了相关产业链的变革，比如嵌入式医疗、新型信贷模式、税收执法、行业跨界混搭以及行业物联网等[11]。其产业链的变革如下：
1、嵌入式医疗应用区块链技术以后，形成一个完整的医疗信息生态系统，可以有效连接病人、医院、保险公司以及相关的供应商。
2、低成本资产的新信贷市场。区块链技术的应用，可从传统信贷交易中减少很大比例的交易费用，让基于新的低价值的资产借贷更具实用性。
3、在政府税收执法中应用区块链技术，可以让税收嵌入早实施记录数字交易的世界中，让黑色交易已经无所遁形。
4、区块链技术可以颠覆人们对传统世界的认知。该技术让世界上的企业之间合作“全流通”，也就是说行业之间可以跨界混搭，甚至行业之间已经没有边界了。这就意味着一方或多方的结盟，利用资产或其他参与方的功能，创建一个全新的商业价值，而且不会影响其他参与方的资产或概念的持续使用。
5、区块链结束的行业物联网。通过行业跨界混搭和物联网，区块链技术可以通过连接任何事物，从吃饭看电影到无人驾驶，再到搭桥修路，都可以让企业出售和购买空闲时间，从而帮助公司更好的利用他们具有高价值的行业资产。
4 区块链国内外发展趋势及展望
4.1 国内外发展趋势
区块链技术作为一种新兴的技术，被认为将颠覆现有的商业运作模式，未来其在国内外发展趋势主要表现为两个方向：
区块链技术的不断完善
区块链技术虽然有诸多优点，但是也存在一些有待完善之处，比如安全性问题，虽然目前的以比特币为等代表的区块链技术没有出现过安全事件，但是随着量子通讯技术的发展或其他新型计算技术的出现，其安全性必然会受到挑战。因此区块链技术本身的不断完善，必然成为国内外发展的趋势。
区块链技术应用领域的持续扩展
区块链技术的诸多优势，也决定了该技术的应用领域将得到持续的扩展。除了前文提出的产业链变革以外，区块链金融已经出现在食品安全管理、媒体及公共传播的尝试，并取得一定的成果。而未来随着对其研究的进一步深入，区块链技术的应用领域也会出现不对的扩展。
4.2 研究展望
对于区块链技术的研究的展望，学术界除了围绕技术本身进行研究以外，应该像其他方向拓展，比如社会人文方向。区域链技术很重要的一个思想就是去中心化，这一思想根本性地改变了现代社会的生产、生活与管理决策模式，因此区块链对于社会价值观的冲击也在所难免，学术界应该在这一方向对其进行深入的研究，为即将到来的社会价值观冲击做好理论准备。
参考文献
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