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6.1 区块链的概念及特点

  1. 区块链（Blockchain）概念最早诞生于2008年，脱胎于比特币，是一项由多方共同维护，使用密码学保证传输和访问安全，能实现数据一致存储、难以篡改、防止抵赖的分布式共享账本技术。本质整合了点对点网络、密码学、共识机制、智能合约等多种技术的集成创新，来提供一种不可信网络中进行信息与价值传递交换的可信通道。2015年，《经济学人》将区块链称之为“构建信任的机器”。<br />区块链的设计理念，体现出了超出传统业务系统框架的鲜明优势，它所具有的去中心化、开放透明、不可篡改、匿名、可追溯等特点在众多领域具有广泛的应用空间。<br />**1. 去中心化**<br />区块链里所有节点都记，账业务逻辑靠加密算法维护，实现基于共识规则的自治，无须一个中心化组织或者精简和优化现有中心组织。<br />**2. 开放透明**<br />区块链技术是开源的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链数据对所有人开放，任何人都可以通过公开接口查询区块链上的数据和开发相关应用，整个系统开放高度透明。<br />**3. 不可篡改**<br />   任何人都无法篡改区块链里面的信息，除非控制了51%的节点，或者破解了加密算法，而这两种方法都是极难实现的。<br />**4. 匿名**<br />由于区块链各节点之间的数据交换必须遵循固定的、预置的算法，因此区块链上节点之间不需要彼此认知，也不需要实名认证，而是基于地址、算法的正确性进行彼此识别和数据交换。<br />**5. 可追溯**<br />区块链是一个分布式数据库，每一个节点数据都被其他人记录或行为，所以区块儿链上的每个人的数据或行为都可以被追溯和还原。

6.2 区块链的分类

区块链包括公有链、联盟链和私有链三种，其中公有链是指完全开放的区块链应用，公众不用经过任何许可即可在公有链发布消息，其特点是去中心化、完全透明，因此难以监管。联盟链和私有链要有一定授权许可才能参与的区块链应用，由特定联盟和部门进行运营管理，因此并不是完全去中心化的，是一种可控、可信的区块链。由于私有链较为封闭，应用场景较为局限。
目前，联盟链是区块链创新的主阵地，我国大力发展区块链技术也主要是聚焦在联盟链的应用创新方面。联盟链兼顾公有链的去中心化和私有链的高效，同时可兼容现有规则体系并实现有效监管，是区块链技术最主要的应用落地方向。
下图6-1展示了区块链的不同链在参与者、记账人、突出特点、场景应用之间的比较。
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图6-1 三大链之间的差异图

6.3 区块链技术分层系统架构

一般说来，区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。
1. 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基础数据和基本算法。
2. 网络层
包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等。
3. 共识层
主要封装网络节点的各类共识算法。
4. 激励层
经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制等。
5. 合约层
主要封装各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础。
6. 应用层
主要封装了区块链的各种应用场景和案例。
下图6-2展示了区块链技术分层和每层所涉及到的关键技术及应用。
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图6-2 区块链技术分层系统架构图

6.4 区块链的应用现状

据相关数据显示，截至2019年8月全球各国政府推动的区块链项目数量达154项，全球区块链产业累计投融资规模达103.69亿美元。虽然区块链产业前景广阔，但在具体应用方面，共识机制、分布式存储、数据库、安全性等技术不够成熟，仍有很多地方需要探索和改进。
目前，区块链技术经过1.0至3.0的升级，已在全球领域内实现政务、食品安全、司法等多个领域不同程度的应用，社会对区块链的价值和适用场景的认识不断提高。随着政策的进一步放开，我国区块链产业也将迎来快速发展阶段，有望全方位步入全球区块链产业第一梯队。
1. 区块链+政务
大力推进政务服务领域区块链应用，有利于进一步提高政务服务数据共享和业务协同效率、促进“可编程政务”发展，有利于推进“互联网+政务服务”、助力政府数字化转型，有利于创新政府管理方式、构建新型社会治理体系。
2019年6月，重庆推出区块链政务服务平台，用户提交材料从生成、传送、存储到使用的全程都盖上“戳”，确保全程数据可溯源、不可篡改。北京海淀区通过区块链技术打通政务服务与公共服务领域，实现“不动产登记+用电过户”同时办理。
2. 区块链+食品安全
区块链技术天然特性可溯源性。一方面，可以实现建立食品溯源体系的目标。一旦有食品安全事故发生，任何人均可回溯到每个交易节点，从而发现问题所在。另一方面，可提供一种标准化的记账方式，统一食品从产至销的所有记账环节，进而切实实现食品监管，食品溯源。
Food Chain食链是Farmlink链农打造的去中心化食品溯源平台。致力于实现基于区块链的国际食品安全认证标准。食链从源头获取数据开始，利用物联网的数据获取能力，将每个环节的信息上链，用户用扫二维码的方式获得相对应环节的信息，包括什么时候养殖、用什么饲料、物流环节的具体保存温度、运输路线、真实包装日期（之后没法修改）、经销商名称等，真正实现为产品打上“安全戳”，保障食品的安全质量。
3. 区块链+司法
区块链“牵手”司法，是为了解决电子证据的生成、存储、传输、提取和验证问题。
2018年9月，杭州互联网法院正式上线了全国首个司法区块链平台。该平台建立以后，将在全国首次实现审判全程上链，从起诉到档案管理等关键环节全部都盖上区块链的戳印（可信时间、可信身份、可信流程等关键信息），并向区块链的全体节点实时进行管控全程留痕、安全管控的战略等。同时，该平台也是全国首个跨地域、跨法院、跨层级的司法链联盟，对于深化司法体制改革，推动审判能力和审判体系现代化具有重要意义。在推动长三角区域一体化发展层面上，它也实现了数据一体化、信用一体化、市场一体化和司法一体化。

6.5 区块链的发展趋势

1. 区块链与实体经济间的结合将更加注重应用落地
区块链技术的不断升级，技术创新及应用将成为区块链产业发展的重要方向，与行业场景的深度融合的主题将一马当先，成为未来十年的弄潮儿和造浪者，价值互联网逐渐渗透至日常生活和实体经济中。未来区块链技术创新有概念验证向应用探索，技术体系有单一向多元化体系化，标准规范的重要性日趋凸显，资本市场从狂热追捧向注重应用落地，产业生态也将随着政策体系健全，技术成熟度与落地场景增多而不断完善。
2. 结合行业特征改造的区块链应用场景将不断涌现
伴随着区块链技术概念的不断升级和创新，越来越多的人将认识到比特币不同于区块链，各种空气币将逐渐被淘汰，区块链技术的创新将回到更加理性的轨道。去中心化、多方协同、不可篡改性等特性将受到行业领域的高度重视，部分创新能力较强的行业将先在联盟链取得突破，并打造出一批批独具行业特色的区块链应用。
3. 区块链与新型技术间的深度融合将推动经济发展
随着物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的不断更迭，同时也伴随着新型技术间的融合和协同发展，将驱动区块链技术更为成熟，技术应用范围也得到大幅度的提升，从而逐渐改变未来社会的工作生活方式，并且大幅度地提高生产、生活效率。其中，跨学科、跨领域高新技术间的同步发展，可降低产业和社会发展的成本，推动经济高质量发展。
4. 跨链间的互联互通将引领区块链技术的创新应用
区块链行业应用的快速增长，以及区块链底层平台的多样化发展，链与链之间数据共享与互通日益重要，多链并行，跨链互通成为发展趋势。文化娱乐、电子存证、食品溯源等各领域应用将互联互通，数据在这些领域，这些链条间的安全流转，将会给基于区块链技术开展场景间的协同创新和融合带来极大地机遇和挑战。