区块链技术架构

　　区块链（liàn）是各参（cān）与方基于共识机制建立数字（zì）信（xìn）任（rèn）的分布式共享账本，是多种技术（shù）的集成创新：基于（yú）时间戳的链式区块结（jié）构（gòu），上链（liàn）数据难以篡改；基于共（gòng）识算法的实时（shí）运行系统，指定数据（jù）可以共享；基（jī）于（yú）智能合约的（de）自（zì）规则，技术性信任可（kě）以认证；基于（yú）加（jiā）密算法（fǎ）的端对端网络，交易对（duì）手可以（yǐ）互选。按照（zhào）不同的技术架（jià）构（gòu），区块链可（kě）以分（fèn）为公有区（qū）块链、私有（yǒu）区块链（liàn）和联（lián）盟（méng）区块链。

　　公有（yǒu）区块（kuài）链

　　公有区（qū）块链架构的基本特（tè）征（zhēng）是，采用开放读写及交易权限的去中心（xīn）分布（bù）式（shì）账（zhàng）本，采用共识（shí）算（suàn）法及加（jiā）密算法（fǎ）的去中介（jiè）数字信任（rèn）机制，实行工作贡献证明（míng）及权益证（zhèng）明（míng）的（de）虚（xū）拟货币激（jī）励机制。比（bǐ）特币的技术平台（tái）就属于第一（yī）代公有区块（kuài）链。公有区块（kuài）链架构的技术性缺陷是硬件需求高，交易速度低。一是海（hǎi）量（liàng）数据(603138,股吧)存储需要巨大的空间，二是数据同步需要高速的网络，三是（shì）各个节点的运行能力需要达标（biāo）和均衡（héng），四（sì）是（shì）频繁计算需要消（xiāo）耗巨大的电能，因而无法适应规模化、高速度的应用场景（jǐng）。在这种“去中心化”的架构下，形形（xíng）色（sè）色的币圈社区，无论是比特币，还是以太坊（fāng），至（zhì）今无法解决交（jiāo）易（yì）效（xiào）率（lǜ）问题。

　　私有（yǒu）区块链

　　私有区（qū）块链架构的特（tè）点（diǎn）是，分布式账（zhàng）本（běn）是有中心的，读（dú）写及交易（yì）权（quán）限必须得到“中心”的许可（kě）并接受“中心”的约束和限制，私有链（liàn）的数（shù）字信任机制并不强调（diào）“去中介”。私有区块链具有传（chuán）统信息技术架构的“中心化”特（tè）征，但（dàn）采用（yòng）了分布（bù）式账本（běn）、智（zhì）能合约（yuē）、加（jiā）密算法等（děng）区块链（liàn）技术，区块链平台与现有信息技术（shù）平台（tái）容易集成，可以建（jiàn）立局（jú）域性的多维度交互（hù）架构，提（tí）高数据处理速度和品（pǐn）质。一些专家认为（wéi），私有区（qū）块链不是真正（zhèng）的区块链。

　　联（lián）盟区（qū）块链

　　联盟区块链一般意义上可以（yǐ）看作私有区块链的集合，采用分布式、多中心、有中介（jiè）的架（jià）构，其基本（běn）特征是，开源式、多（duō）中心的分布式账（zhàng）本（běn），有（yǒu）限许可、有限授权的（de）读（dú）写及交易权（quán）限，不强（qiáng）调去中介的数字信（xìn）任（rèn）机（jī）制。区别于传统的大中心数（shù）据架构（gòu），联盟链（liàn）的“中心”地位可以不是行政（zhèng）指定的，而在很大程（chéng）度上取决于技（jì）术先进性、服务友好性的竞争结果；“信任（rèn）”可（kě）以来自中介（jiè）、依托传（chuán）统（tǒng）信用模（mó）式，也可以是去中介的技术性信（xìn）任。联盟区块链（liàn）的（de）技术架构，提供了（le）规模（mó）化应用的可（kě）能（néng）性，比较适合金融交（jiāo）易（yì）场景（jǐng）特定（dìng）的需求。

　　我国关于区块链金融的研发，包括数字票（piào）据、金融交易、供应链金融、资产（chǎn）托管、支付结算、物权存证、审计监（jiān）督、数（shù）据共享等场景，大多采（cǎi）用了多中心联盟的分布式共享账本架构。区块链技术研发和应用的实践（jiàn）证明，在（zài）规模化的（de）商业应用中，联盟区块链最有可能成为主流架构（gòu）。

　　数字信任

　　我（wǒ）们正在进入一个万（wàn）物互联的时代，广泛（fàn）、高速的数字链接需（xū）要可（kě）靠、高效的数字信任。

　　新一代的物联网将全面链接生产工（gōng）具和（hé）交通物流工具，全面链接生活设（shè）施和医疗养老设（shè）施，全面（miàn）链接人和物。物联网链（liàn）接（jiē）的（de）速（sù）率将（jiāng）几何级提升。5G通信网络（luò）具有高速率（lǜ）、广联接、低时延特点（diǎn），峰值下行速率可达20Gbps，每平（píng）方（fāng）公（gōng）里联接设（shè）备可达（dá）100万个，时延（yán）可（kě）低（dī）于（yú）1毫秒。未来的6G势（shì）必更高速更广域。万物互联世界中的诸多链接具有控制功能或交易功能。这就（jiù）需要对管（guǎn）理、指挥、调节的权力进行（háng）认证，需要对物权关系、信任关系进行认证。广（guǎng）域、高（gāo）速的物联网（wǎng）所需的这（zhè）类认证，是传（chuán）统的认证体系和商（shāng）业信（xìn）用体（tǐ）系无法达成的。

　　传（chuán）统（tǒng）的权（quán）力认（rèn）证和物权认证（zhèng）体（tǐ）系是（shì）中心化的，环节（jiē）多，效率低，覆（fù）盖（gài）面（miàn）小。而在传统（tǒng）的商业信用（yòng）模式中，信任需（xū）要积累，建立信用（yòng）需要较长的周（zhōu）期；信任需要中央节点，日常经济行为难以成为社会信用记录；商业信用可及范围小（xiǎo），信（xìn）用成（chéng）本高。因而，传统（tǒng）的认证工具和信用模式难以渗透数字化的物联网。

　　大数据、人（rén）工智能、区块链等数字技术的（de）应（yīng）用可以建（jiàn）立全新的数（shù）字信任机制。

　　第一，区块（kuài）链技术通（tōng）过（guò）数（shù）学方法解决信任问（wèn）题。区块链可以建（jiàn）立一种（zhǒng）“技术背书”的信任（rèn）机（jī）制，通过数学方法解决（jué）信任问题（tí），以算法（fǎ）程序表达规则，只要信任共同的（de）算法（fǎ）程序就可以（yǐ）建立互（hù）信。进一步分析，区块（kuài）链通过“共识协议”和（hé）编程（chéng）化的“智能合约”，可以嵌入相应（yīng）的编程脚本。第二，大数（shù）据技术通过（guò）数（shù）据挖掘发现信用。阿里巴巴最早（zǎo）应用大数据技（jì）术挖掘（jué）小微（wēi）企业的信用，发展小（xiǎo）微金融业务。2016年，蚂蚁金服和网商银行就为500多万户（hù）小微企业累计发放贷款（kuǎn）8000多亿元（yuán），这些（xiē）贷款流向（xiàng）实体经济的底层。此后（hòu），越来越多的科技平台、金融机构推出（chū）了基（jī）于大数据（jù）技术的信用服务。这里的（de）关键是，运用大数据技（jì）术发现信用，创造信用，发掘普罗（luó）大（dà）众的信用价值（zhí），推进信用普及，解决小微企业融资难的问题（tí）。第三，应用（yòng）数字技术进行身份认（rèn）证和物权认（rèn）证。集（jí）成应（yīng）用大数（shù）据、人工（gōng）智能、区块链等数字技术（shù），可（kě）以对人（rén）或物进行特（tè）征识别（bié）和时空（kōng）定位。可以认证身（shēn）份，确认（rèn）点对点、端对端的控制、指挥、调节的权力；也可以认证资（zī）产，确认物权的（de）价值（zhí）和归属。数字信任（rèn）的价值在于可以在信任未知或信任薄弱（ruò）的环境中形成可（kě）信任的纽带，节（jiē）约信用形成所需的时（shí）间和成本，在一定范围、一定程度加持商业信用（yòng）；可以在（zài）广域、高速的网络中建立（lì）零时差、零距离的认证工具（jù），提高物联网的实际效率（lǜ）和运行可靠（kào）性。进一步（bù）分析，数字（zì）信任的（de）主要（yào）优势是高效率、低成（chéng）本的（de）普惠性。

　　区块链（liàn）金融

　　目前（qián），区块链技术应用已延（yán）伸（shēn）到数字金融、物联网（wǎng）、智能制造（zào）、供应链管（guǎn）理、数字（zì）资产交易等多个领域。

　　区（qū）块链技术（shù）在多方交（jiāo）易且信任基础较弱（ruò）的金融场景中具有特定优势。

　　第一，链（liàn）式（shì）区（qū）块数据结构、共识机制、时间戳和密钥等（děng）技术（shù），有助于（yú）防止原始（shǐ）数据篡改，控制数据泄（xiè）露风（fēng）险，保护隐私和数据安全。第二，分布式架构、端对端网络有助（zhù）于信息并行传（chuán）递，管控并行交叉（chā），提升业务处理效率。第三，智能合约（yuē）有助于实现交易（yì）规则的（de）差异化和可信度，实现业（yè）务流（liú）程自动化执行，保证交（jiāo）易（yì）时效（xiào），避免虚假交易、重复交易，在（zài）一定程度上降（jiàng）低道德风险和操（cāo）作风险。

　　在供应链（liàn）金（jīn）融场景（jǐng）中，可（kě）以解（jiě）决多方协作业务结构中的信息（xī）不对称问题（tí），将核心企业信用（yòng）传导至（zhì）更多层级（jí）；可以将商业约定（dìng）纳（nà）入智能合约，实现交易自动化，防止出现资金挪用、恶意违约等问题。

　　在库存融（róng）资场景中，结合物联网技术（shù），可以（yǐ）进（jìn）行质（zhì）押物的实地（dì）实时监（jiān）控，实现出入库（kù）记录和质押记录的安全存储和（hé）可信共享，避免库管人员的道德风险和操作（zuò）风险（xiǎn），防止融资方（fāng）、仓储方可（kě）能出现的欺诈（zhà）、舞（wǔ）弊风险。

　　在跨境（jìng）支付结（jié）算场景（jǐng）中，可以建立付款方、转账服务商（shāng）、银行、收款方等参与主体的多方（fāng）互信（xìn），可在执行（háng）反洗钱与合规检（jiǎn）查的过程中实现信息共享和监控（kòng）同步，从而优化（huà）流程，提高效率，降低（dī）资（zī）金占用（yòng）成本。

　　在（zài）数（shù）字资产存证场景中，可以对数字化资产（chǎn）进行数据信息固化（huà）、存证和溯源管理，认（rèn）证物权归属，有助于保护物权和知识产权（quán），便于（yú）进行数字资产交（jiāo）易。

　　在保险核保理赔（péi）场（chǎng）景中，可以（yǐ）对保险资产信息进（jìn）行连（lián）续性、真实性管（guǎn）理，在保护隐（yǐn）私前（qián）提下实现投（tóu）保方、保险方、监（jiān）管方的信息共享，提高（gāo）业务效（xiào）率（lǜ），维护各方（fāng）权益（yì）。

　　在资产证券化（huà）场景中，可（kě）以（yǐ）提供底层（céng）资产的（de）完整信息，真实记录（lù）资产转让过（guò）程，并保持（chí）信息同步（bù），便（biàn）于各参与方监测和确认底层资产价值和状态，追踪（zōng）资产所有权，避免“一笔多（duō）卖”。

　　在（zài）监管科技场（chǎng）景中，可以为监管机构提供直（zhí）接的监管（guǎn）信息通道（dào），提供实时可信（xìn）的交易数（shù）据记录（lù），提供风（fēng）险预警（jǐng）信（xìn）号，改进金融数据报送流（liú）程，提升（shēng）监管效率，降低监（jiān）管成本和（hé）被监（jiān）管（guǎn）成（chéng）本。

　　区块（kuài）链技术（shù）金融应（yīng）用已初见成效。目（mù）前，IBM、Ripple推出基于区块链（liàn）技术的跨境支付服（fú）务（wù）；香港金管局、汇丰银行（háng）、中国（guó）银行、东亚银行（háng）、恒生银行、渣（zhā）打（dǎ）银行（háng）和德勤联合建（jiàn）立区块链贸易融资（zī）平台；美国（guó）纳斯达克交易所基于区块链的证（zhèng）券（quàn）交易（yì）系统Linq已提供（gòng）私募股权发行交（jiāo）易服务（wù）；世界银行发行（háng）基于（yú）区（qū）块链技术的债券bond-i，在（zài）区块链上执行债券的创建、转（zhuǎn）让、管理流程，记录（lù）二级市（shì）场交易行为；摩根大通推出基于区块链的JPM Coin，用作（zuò）Interbank Information Net（IIN）的（de）支（zhī）付清算工具，IIN计（jì）划（huá）链接400家银行，意图替（tì）代SWIFT系统。

　　微众银（yín）行建设的“金链盟”开（kāi）源社区可以应用于（yú）金融服务（wù）、供应链管理、社会管理（lǐ）、共（gòng）享经济、物权保护、慈善公（gōng）益等领（lǐng）域。蚂蚁金服建（jiàn）设（shè）“双链通”的区块链平台，建立数据标准、认证标准和（hé）合规标准，建（jiàn）立智能合约共同审核机制，形成（chéng）能够容纳众多参与方，能够保护（hù）数据安全（quán）的（de）联盟网（wǎng）络。万（wàn）向应用区块（kuài）链技术建（jiàn）设汽车物流和石化物流管理和（hé）融资平台，实现对货（huò）运卡车、仓储设施、货物（wù）的规格、数量识别和实时定位，可以提供T+0的供（gòng）应链金（jīn）融服务。

　　数字（zì）经济国家战（zhàn）略

　　如何（hé）评价区块链技术和产业（yè）发展的现状？我的看法（fǎ）是：区块链底（dǐ）层技术（shù）尚未成熟，规模化可靠应用的技（jì）术瓶颈有待突破，我们处（chù）在区块链（liàn）技术和产业创新（xīn）发展的重大机遇期（qī）。作为一种技术集成创（chuàng）新（xīn），区（qū）块链的数据（jù）库、P2P对等（děng）网络、密码（mǎ）学算法等（děng）基础组件（jiàn）技术相对成熟，但必须进一步达（dá）到集成应（yīng）用的新要求；共识机制、智（zhì）能合约等新技术有待完（wán）善（shàn）。技术咨询公司高德纳（nà）（Gartner）认为区块链（liàn）技术（shù）发展成（chéng）熟还需（xū）5～10年。

　　目前，各个国家均未实（shí）现区块链技术的大规模应用。我（wǒ）国的区块链技术研发致（zhì）力于突破规模化可靠应用瓶颈。一是（shì）隐私计算技术。在（zài）区块（kuài）链共识机制下，如（rú）何有（yǒu）效（xiào）屏蔽敏感信息，完善签名技术、安全计算（suàn）技术、加密技术、可（kě）信执行技术等，确保数据安全（quán）和数字链接可靠性。二（èr）是真实（shí）性监督机制。如何保证上链（liàn）前数据的真实性和完整性，在将区块链技术用于各类（lèi）资（zī）产溯源时（shí），真正形成闭环，避免信息失真，防止投（tóu）机。三是智能合（hé）约技术（shù）。如何避（bì）免智能合约的技术漏（lòu）洞，同时实现（xiàn）可控的业务逻辑（jí）修正和合约升级。四（sì）是密（mì）钥技术。密钥安（ān）全是区块链（liàn）可（kě）信的（de）基石。在私钥唯一性的（de）技术结构中，如何有效防止私（sī）钥被窃取或恶意删除，并且能够对（duì）私（sī）钥丢失、被窃予以补救。五是多元化技术平（píng）台集成。如何优化多维度并（bìng）行交互架构，实现更多参与（yǔ）方之间（jiān）的高效链接；如何提高数据（jù）处理的品质和速率（lǜ），达到超大规模、高可靠性、高（gāo）安（ān）全（quán）性要求。

　　习近平（píng）总书记最近明确指出，要把区块链（liàn）作为核（hé）心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力（lì）度，着（zhe）力攻克一批关键核心技术，加（jiā）快推动区块链技术和（hé）产（chǎn）业创新发展（zhǎn）。习总书记的讲话，从数字经济（jì）国家战略的高（gāo）度，指明了区块链技（jì）术和产业创新发（fā）展的主攻方向（xiàng）、关键路（lù）径（jìng）和基本原则。

　　实施数字经济国家（jiā）战略（luè），应该（gāi）特别关注技术自主（zhǔ）、数字（zì）安全和制度创（chuàng）新。

　　第一，掌握自主可控技术。我国在区块（kuài）链的（de）共识机（jī）制、智能合约等底层技术（shù）上目前缺乏自（zì）主（zhǔ）产权。大部分应用项（xiàng）目采用开（kāi）源区（qū）块链底层（céng）平台（tái），进行适应性调整开发，从（cóng）并发用户数、吞吐量（liàng）、响应时间、可用性、安全性等方面进行（háng）优化，以适应业务需（xū）求（qiú），实现（xiàn）身份认证、隐私（sī）保（bǎo）护、节点管理等功能（néng）。对国外开源程（chéng）序（xù）的广（guǎng）泛应用可能导致技术（shù）依（yī）赖风险，而且必须遵（zūn）守开（kāi）源平台（tái）注（zhù）册地的司法管（guǎn）辖和法律约（yuē）束（shù），潜藏地缘（yuán）性政（zhèng）治风（fēng）险。比如，开源程序GitHub的使用条款明确规（guī）定，使用GitHub不得（dé）违反美国或其他适用司法辖区的出口管制或制裁法律。应（yīng）该大力支持技（jì）术创新，力争掌握（wò）数字技（jì）术主导权（quán）。明确数（shù）字技术（shù）、数字产业政策，对数（shù）字技（jì）术（shù）研发企业和专业（yè）人才给予税费优惠（huì），鼓励数字技术研发和应用，“国（guó）家队（duì）+民营队”，中资加（jiā）外资，大中（zhōng）加小微（wēi），在数字（zì）技术的关键领域（yù）掌握（wò）自主可控知识产权，在（zài）数字经（jīng）济、数（shù）字金融（róng）的关键领域建立全球性竞争优势。应该加紧研发（fā）下一代计算架构，确保数学算法（fǎ）的公正性和正确性，确保数据（jù）的隐私性和可（kě）靠性，确保（bǎo）数据（jù）的全流（liú）程全周期安全（quán），同时，确（què）保数（shù）学算法（fǎ）的速度和效率（lǜ）。

　　第二，维护数字社会安全（quán）。我们迫切需要（yào）更新安全定义（yì）、安全技术、安全（quán）制度，构建一（yī）个全（quán）新的数字安（ān）全体系。在数字（zì）链接（jiē）的经济社会（huì）中，人与人之间、人与物之间、物与物之间的空间距离和时间距离将趋近（jìn）于（yú）零。这将提供更加广泛的便捷性，也将带来更（gèng）加（jiā）直接的危险性（xìng），构成重大的安全挑战。物联网任何（hé）一（yī）个应（yīng）用系统（tǒng）、任何一个节点潜在的（de）缺陷或疏漏，既可（kě）能直（zhí）接导致事故，也可能成为黑（hēi）客恶意攻击的缺口；由（yóu）于（yú）物联网的（de）高（gāo）速率（lǜ）和广覆（fù）盖，既可（kě）能出（chū）现单（dān）一（yī）的（de）突发事故，也可（kě）能出现系统性的网络战。过去成（chéng）功运用于（yú）传统（tǒng）架（jià）构（gòu）的安全技术和安（ān）全制度（dù），包括应用于4G的网络（luò）管理技术和（hé）制度，未（wèi）必（bì）能够（gòu）适应超规模、超高（gāo）速的数字世界。

　　第三，加快数字制度创新。我国（guó）的区块链金融标准化建设和制度建设刚（gāng）刚（gāng）起步。关于区块链金（jīn）融的（de）技术（shù）标（biāo）准、安全规范和（hé）认证审核制度，还不够完善；关（guān）于区（qū）块（kuài）链金融的法律法规（guī），还不够明确。国（guó）际标（biāo）准（zhǔn）化（huà）组织ISO设（shè）立区块链（liàn）和分布式（shì）账本技术委员会，在研标准11项，涉及术（shù）语（yǔ）、参考架构、隐私和个（gè）人信息保（bǎo）护、安全风险（xiǎn）和漏洞（dòng）等（děng）方（fāng）面。国际电信联盟ITU设立分布式账本技术（shù）安（ān）全相关问（wèn）题组，在研标准10项，涉（shè）及安全保障、安全威胁、安全框架（jià）等方面。电气电子工程师学会IEEE的标准研制主要围绕区块（kuài）链在物联网数（shù）据管理（lǐ）、数字资产管理、政府（fǔ）部门应用以及（jí）加密货币等领（lǐng）域。具体来说，应在下面三个（gè）方面着手（shǒu）。一是（shì）应该加快数（shù）字金融制度建设，抓紧建立数字（zì）信任（rèn）机制（zhì），抓紧制定区块链（liàn）金融监（jiān）管、数字资（zī）产市场（chǎng）监管、数字货币（bì）监管、法（fǎ）定数字货币发（fā）行等数字金融制（zhì）度。二是应该抓紧完善关（guān）于区块链金融的技术标准（zhǔn）、安全规范和认证审核制度。明确数字资（zī）产的法律定义，明（míng）确智能合约的合同性（xìng）质及其有效（xiào）性（xìng），明确分布式架构下的（de）责任（rèn）主体及其（qí）行为规范和监管标准。三（sān）是数字金融势必进（jìn）一步强化金融的全球（qiú）化。在数字金融全球制度建设中，我国应该积（jī）极（jí）参（cān）与并努力（lì）争取话语权（quán）。应该加（jiā）强国际监管（guǎn）协调，促进达成监管共识，建立数（shù）字金融国际监管（guǎn）统一标（biāo）准。