区块链技术架构

　　区块（kuài）链是各参与方（fāng）基于共识机制（zhì）建立数字信任的分布式共享账本，是多（duō）种技术的集成创新：基（jī）于时（shí）间戳的链式区（qū）块结构，上链数据难以篡改；基于共识算法的实（shí）时运行系统，指定数据可以共享（xiǎng）；基（jī）于智能合约的自规则，技（jì）术（shù）性（xìng）信（xìn）任可（kě）以认证；基于（yú）加密算法的（de）端对端网络，交易对手可以互选。按照不同（tóng）的技术架构，区块链可（kě）以分为公（gōng）有区块（kuài）链、私有（yǒu）区（qū）块链和联盟区块（kuài）链。

　　公有区块（kuài）链

　　公有区块链架构的基本（běn）特征是，采（cǎi）用开放读写及（jí）交易（yì）权限的去中（zhōng）心分（fèn）布（bù）式账本，采用共识算法及加密算法的去（qù）中（zhōng）介数字信任机制，实行工作贡（gòng）献证明及权益（yì）证明（míng）的（de）虚拟货币激励机制（zhì）。比特币的（de）技术平台就属于第一（yī）代公有区块链（liàn）。公有区块（kuài）链架构的（de）技术性缺陷（xiàn）是硬（yìng）件需（xū）求高，交易（yì）速度低。一是海（hǎi）量数据(603138,股吧)存储需（xū）要巨大的空间，二是数据同步需要高速的网（wǎng）络（luò），三是各个节点的运行能力需要（yào）达标和均衡，四是频繁计（jì）算需要消耗巨大的电能（néng），因而无法（fǎ）适应规模化、高速（sù）度的应用场（chǎng）景。在这（zhè）种（zhǒng）“去中心化”的架构下，形形色色的币圈社区，无论（lùn）是比（bǐ）特（tè）币，还是以太坊，至今无法解（jiě）决交易效率问题。

　　私有（yǒu）区块链

　　私有区块链架构的特（tè）点（diǎn）是（shì），分布式账本（běn）是有中心的，读写及交（jiāo）易权限必须得到“中心（xīn）”的（de）许可（kě）并接受“中（zhōng）心（xīn）”的（de）约束和（hé）限制，私有（yǒu）链的数字信任机制并不强（qiáng）调“去中介”。私有区块链具（jù）有传统信息技术架构的“中心化（huà）”特征，但（dàn）采用了分布式账本、智（zhì）能合约、加密算法等区块链技术，区块链平台与现有信息技术平台容易集成（chéng），可以（yǐ）建（jiàn）立局域性的多维度交互架构，提高数据处理速度和品质。一些专家认为，私（sī）有区块链（liàn）不是真正的（de）区块链。

　　联（lián）盟区块（kuài）链

　　联盟区块链一般意义（yì）上可以（yǐ）看（kàn）作私（sī）有区块链的集合，采（cǎi）用分布式、多中（zhōng）心、有中（zhōng）介的架构（gòu），其（qí）基本特征是，开源式（shì）、多中（zhōng）心的分布式账本，有限许可、有限授权的（de）读（dú）写及交（jiāo）易权（quán）限，不强调去中介的数（shù）字信任机制。区别于传统（tǒng）的大（dà）中心数据架构，联盟链（liàn）的“中心（xīn）”地位可以不是行（háng）政指（zhǐ）定的（de），而在很大（dà）程（chéng）度上取决于技术先进性、服务友好性（xìng）的竞争结果；“信任”可以来（lái）自中（zhōng）介、依托传（chuán）统信用模式（shì），也可以是去中介（jiè）的技术（shù）性信（xìn）任。联盟区块链的技术架构（gòu），提供（gòng）了规模化应用的可（kě）能（néng）性，比（bǐ）较适合金融交（jiāo）易（yì）场（chǎng）景特定的需（xū）求（qiú）。

　　我国关于区块链（liàn）金融（róng）的（de）研发，包（bāo）括数字票（piào）据、金融交易、供应（yīng）链金融、资产托（tuō）管、支付结（jié）算、物权存证（zhèng）、审计监督、数据（jù）共享等场景，大多采用了多（duō）中心联（lián）盟的分布式共享账本架构。区（qū）块链技术研发和应用的实践证明，在（zài）规模化的商业应用中，联盟区块链最有可（kě）能成为主（zhǔ）流架构（gòu）。

　　数字信任

　　我们正在进入（rù）一个万物互联（lián）的时代，广泛、高（gāo）速的数字链接（jiē）需要可（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）具和交通物流工具，全面链接生活设施和医疗（liáo）养老设施，全面链接人和物。物联网链接（jiē）的速率将几何级提升。5G通信网络具有高（gāo）速率、广联接、低时延（yán）特点，峰值下（xià）行速率可达20Gbps，每平方公里联接设备可达100万（wàn）个，时延可低（dī）于1毫秒（miǎo）。未（wèi）来的6G势必（bì）更高（gāo）速更广域。万物互联世界中（zhōng）的诸多（duō）链（liàn）接具有控制功能或交易功能。这就需要对管理、指挥、调节（jiē）的（de）权力进行（háng）认（rèn）证，需（xū）要对物权关系（xì）、信任（rèn）关（guān）系（xì）进（jìn）行认证（zhèng）。广域、高速的物联网（wǎng）所需的这类认证，是传（chuán）统的认证体（tǐ）系和（hé）商业信（xìn）用体系无法达成的。

　　传统的权（quán）力（lì）认证和物权认（rèn）证体系是中心化的，环节多，效率低（dī），覆盖面小。而在传统的商业信用模式中，信任需（xū）要积累，建立信用需要较（jiào）长的周期；信任需要中央节点，日常经济行为难以成为社（shè）会信用（yòng）记录；商业信用可（kě）及范（fàn）围小（xiǎo），信用成本高（gāo）。因而（ér），传统的（de）认证工（gōng）具和信用模式难以渗（shèn）透数字化的物联网。

　　大数（shù）据、人工智（zhì）能、区块链等数字（zì）技术的应用可以建立全（quán）新的数字信（xìn）任（rèn）机制。

　　第一（yī），区块链技术通（tōng）过数学方法解决信任（rèn）问（wèn）题（tí）。区（qū）块链可以建立一种“技（jì）术背书”的（de）信任（rèn）机（jī）制（zhì），通过（guò）数学（xué）方法（fǎ）解决信（xìn）任问题，以算法程序表（biǎo）达规则，只要信任共同（tóng）的算法程序就可以建立互信。进一步分析，区块链通（tōng）过“共识协议”和编程化（huà）的“智（zhì）能合约”，可以嵌（qiàn）入相应的编程脚本。第二，大（dà）数（shù）据技术通过数据挖掘发现信用（yòng）。阿里巴巴最早应用大（dà）数（shù）据技（jì）术（shù）挖掘小微企业的信（xìn）用，发展小微金融业务。2016年，蚂蚁金服和网商银行就为500多（duō）万户小微企业累计发放贷款8000多亿元（yuán），这些贷款流（liú）向实体（tǐ）经济的底层。此（cǐ）后，越（yuè）来越多的（de）科（kē）技平台、金融（róng）机构（gòu）推出了（le）基于大数据技术（shù）的信用服务（wù）。这里的关键是（shì），运用大数据技（jì）术发现信用，创造信用（yòng），发掘普罗大众的信用价值，推进信用（yòng）普及，解决小微企业融资难的问题。第（dì）三（sān），应（yīng）用数字技术进行身（shēn）份认证和物权认证（zhèng）。集成应（yīng）用大数据、人工智（zhì）能、区块链等（děng）数（shù）字（zì）技术，可以对人或物进行特征识别和时（shí）空（kōng）定位（wèi）。可以认证（zhèng）身份（fèn），确认点对点（diǎn）、端对端（duān）的（de）控制、指（zhǐ）挥（huī）、调节的权力；也可（kě）以认证资产，确认物权的价值和归属。数字信（xìn）任的（de）价（jià）值在于可以在信任（rèn）未知或信任薄弱的环境中（zhōng）形成（chéng）可信（xìn）任的纽（niǔ）带，节约（yuē）信用（yòng）形成所需的时（shí）间和成本，在一定（dìng）范围、一定程度加持商业信用；可以（yǐ）在广域、高速的（de）网络中（zhōng）建立零时差、零距离的认证（zhèng）工具，提高物联网的实（shí）际效率和运行可靠性。进（jìn）一步分析，数字信任的主（zhǔ）要优势（shì）是高（gāo）效率（lǜ）、低成本（běn）的（de）普惠性。

　　区块链金融

　　目前，区（qū）块链技术应用已延伸到数字金融、物联网、智能制（zhì）造（zào）、供应链管理、数字资产交易等多个领域（yù）。

　　区（qū）块链技术在多方交易且信任基础（chǔ）较弱的金（jīn）融场景中（zhōng）具有特定优（yōu）势。

　　第一，链式区块数据结构、共识机制（zhì）、时间（jiān）戳和密钥等技术（shù），有助于防止原始（shǐ）数据篡改，控制数据（jù）泄（xiè）露风险，保护隐私和数据安全。第二，分布式架构、端对端（duān）网（wǎng）络有助于信（xìn）息并（bìng）行（háng）传递（dì），管控并（bìng）行交叉（chā），提升业务（wù）处理效（xiào）率。第三（sān），智（zhì）能（néng）合约有助于实（shí）现（xiàn）交易规则的（de）差（chà）异化和可信度，实现业务流程自（zì）动化（huà）执行，保证交易时效，避免虚假交易、重复（fù）交易，在一定程度上降低道德风险和操作风险。

　　在供（gòng）应（yīng）链金（jīn）融（róng）场（chǎng）景中，可以解决（jué）多方协作业务结（jié）构中的（de）信息不对（duì）称（chēng）问（wèn）题，将核心企业信用传导至更多层（céng）级；可以将商业约定纳入智（zhì）能合约，实现（xiàn）交易（yì）自（zì）动化（huà），防止出现资金挪用（yòng）、恶意违约等问题。

　　在库存融资场景（jǐng）中，结合物联（lián）网技术，可以进（jìn）行质（zhì）押物的实（shí）地实时监控，实现出入（rù）库记录（lù）和（hé）质押记（jì）录的安全（quán）存储和可信共享，避免库（kù）管人（rén）员的道德风险和操作（zuò）风险，防止融资方、仓储方可能出现的欺诈、舞（wǔ）弊风险。

　　在跨境支付结算场景中，可以建立付款方、转账服务商、银行、收款方等参与主体的多方互信，可在执行反洗（xǐ）钱与合规检查的过程中实现信（xìn）息（xī）共享和监控同（tóng）步，从而优化流程，提（tí）高效率，降低资金占（zhàn）用成本。

　　在数字（zì）资产存证场景中，可以对（duì）数字化资（zī）产进行（háng）数据信息固化、存证和溯（sù）源管理，认证物权（quán）归属，有助（zhù）于保护物权和知（zhī）识产权，便（biàn）于进行数字资产交易。

　　在保险核保理赔（péi）场（chǎng）景中，可以对保险资产信息进（jìn）行连续性、真实性管理，在保护隐（yǐn）私前提下（xià）实现投保方、保险方、监（jiān）管方（fāng）的（de）信息共享，提高业务（wù）效率，维（wéi）护各方（fāng）权益。

　　在资产证（zhèng）券（quàn）化（huà）场景（jǐng）中（zhōng），可以提供底层资产的完（wán）整信息，真实记录资产转（zhuǎn）让过程，并保（bǎo）持信息同步（bù），便于各参与方监测和确认底层资产价值和状态（tài），追踪资产所有权（quán），避免“一笔多卖”。

　　在监管科（kē）技场景中，可以为监管机构（gòu）提供直接的监管信息（xī）通道，提供实（shí）时可信的交易数据记录，提供（gòng）风（fēng）险预警信号（hào），改进（jìn）金融数据报送流程，提（tí）升监管效率（lǜ），降低（dī）监管成本和被监管成本。

　　区块链（liàn）技术金（jīn）融应用（yòng）已初（chū）见成效（xiào）。目前（qián），IBM、Ripple推出基（jī）于区块链（liàn）技（jì）术的跨境支付服（fú）务；香港金（jīn）管局（jú）、汇丰（fēng）银行、中国银（yín）行、东亚银行、恒生银行、渣（zhā）打银行和德勤联合建立区块链（liàn）贸易融（róng）资平（píng）台；美国纳斯达克交易（yì）所基于（yú）区块链的（de）证券交易系统Linq已（yǐ）提（tí）供私募股（gǔ）权发（fā）行交易服务（wù）；世（shì）界银（yín）行发行基于区块链（liàn）技术的债券（quàn）bond-i，在区（qū）块链上执行（háng）债券的创建、转让、管（guǎn）理（lǐ）流程，记（jì）录二级市场交（jiāo）易行为；摩（mó）根（gēn）大通推出基于区块链（liàn）的JPM Coin，用作Interbank Information Net（IIN）的支付清算工具，IIN计（jì）划链（liàn）接400家银行，意图替代SWIFT系统。

　　微众银行建设的“金链盟”开源社区可以应（yīng）用于金融服务、供应链管理（lǐ）、社会管理、共享（xiǎng）经济（jì）、物权保护、慈善公益等领域。蚂蚁金服（fú）建设“双链（liàn）通”的区块链平台，建立数（shù）据标准、认证标准和（hé）合规标准，建立智（zhì）能合（hé）约（yuē）共同审核机制，形成能够容纳众多参与方（fāng），能够保护数据安全的联盟网络（luò）。万向应（yīng）用区块链技术建设（shè）汽车物流（liú）和石化物流管（guǎn）理和融资平台，实现（xiàn）对货运（yùn）卡车、仓储设施（shī）、货物的规格（gé）、数量识别（bié）和（hé）实时定位，可以提供T+0的供应（yīng）链金融服务（wù）。

　　数字经济国家战（zhàn）略

　　如何评价（jià）区块链技术和产业（yè）发展（zhǎn）的现状？我（wǒ）的（de）看（kàn）法是：区块链底层（céng）技术尚未成熟，规（guī）模化可靠应用的技术瓶颈有待（dài）突（tū）破，我们处在区块（kuài）链（liàn）技术和（hé）产业创新发展的重大机遇期。作为（wéi）一种技术集成创新，区块链的数据（jù）库、P2P对等网络、密码学（xué）算法等（děng）基础组件（jiàn）技术相对成熟（shú），但必须进一步达到集成应用的新（xīn）要求；共识机制、智能合约等（děng）新技术有（yǒu）待完善。技（jì）术咨（zī）询（xún）公司高德纳（Gartner）认为区块链（liàn）技术发展成熟（shú）还（hái）需5～10年。

　　目前，各个国家均（jun1）未实现区块链技术的大规（guī）模应用（yòng）。我国的区块链（liàn）技术研发致力于突破规模化可靠（kào）应用瓶（píng）颈。一是隐私计（jì）算技（jì）术。在（zài）区块链共识机（jī）制下，如何有（yǒu）效（xiào）屏（píng）蔽敏感信息，完（wán）善签名技术（shù）、安全计算技术、加密技术、可信执行技术（shù）等，确保数据安全（quán）和数字链接（jiē）可靠性。二是（shì）真（zhēn）实（shí）性监督机制。如何保证上链前数据的（de）真实性和完整性，在将区块链技术用于各类资产溯源时，真（zhēn）正形成闭环，避免（miǎn）信息失真，防止（zhǐ）投（tóu）机。三是智能合约技术。如何避免智（zhì）能合约的技术漏洞（dòng），同时实现可控（kòng）的业务逻辑修正和合约升级。四是（shì）密（mì）钥技术。密钥安全是区块（kuài）链可信的基石。在私钥唯一性的技术结构中，如何（hé）有效防止私钥被窃取或恶意删除，并且能够对（duì）私钥丢失、被窃予以（yǐ）补救。五是多元化技术平台集成。如（rú）何优化多维度（dù）并行交（jiāo）互架构，实现更多参与方之间的高效链（liàn）接；如何提（tí）高数据处理（lǐ）的品（pǐn）质和速率（lǜ），达到超大规模、高（gāo）可靠性、高安全性要求。

　　习近平总书记最近明确指出，要把区块链（liàn）作（zuò）为（wéi）核心（xīn）技术自主创新的重要突破（pò）口（kǒu），明确主攻（gōng）方向（xiàng），加大投（tóu）入（rù）力度，着力攻克（kè）一批（pī）关键核心技术，加（jiā）快推动（dòng）区（qū）块（kuài）链技术和（hé）产（chǎn）业（yè）创（chuàng）新发展。习（xí）总书记的讲话，从数字经济国（guó）家战略的高度（dù），指（zhǐ）明了区块链技（jì）术（shù）和（hé）产业创新发展的主攻方向、关（guān）键（jiàn）路（lù）径和基（jī）本原则。

　　实施数字经（jīng）济国家战略，应该特别关注技术（shù）自主、数（shù）字安全（quán）和（hé）制（zhì）度创新。

　　第一，掌握自主可控（kòng）技术。我国在区块链的共识机制、智能合约等（děng）底层技术上目（mù）前缺乏自主产（chǎn）权（quán）。大（dà）部分（fèn）应用项目采用开（kāi）源区（qū）块链底层平（píng）台，进行适应性调整（zhěng）开发（fā），从并发用（yòng）户数、吞吐量（liàng）、响应时间、可（kě）用（yòng）性、安全性等（děng）方面进行优化（huà），以适应业务（wù）需求（qiú），实（shí）现（xiàn）身（shēn）份认证（zhèng）、隐（yǐn）私保护、节点管理等（děng）功能。对国外开源程序的广泛应用可能导致技术依赖风险，而且必须（xū）遵（zūn）守（shǒu）开源（yuán）平台注册地的司法（fǎ）管辖和法律约束，潜藏地缘性（xìng）政治风险。比（bǐ）如，开源程（chéng）序GitHub的使用条款明确规（guī）定（dìng），使用GitHub不得违反美国或（huò）其他适用（yòng）司法辖区的出（chū）口管制或制裁法律。应该大力（lì）支持技术（shù）创新，力争掌握数字技（jì）术主导权。明确数（shù）字（zì）技术、数字产业政策，对数字技术研发企业和专（zhuān）业人才给予税费优惠（huì），鼓励数字技（jì）术研发和应用，“国（guó）家队+民营队”，中资（zī）加（jiā）外资，大中（zhōng）加小微，在数字技术的关键领域掌握自主可（kě）控知（zhī）识产权，在数字经（jīng）济、数（shù）字金融的关（guān）键领域建立全球性竞争优（yōu）势。应该加（jiā）紧研发下一（yī）代计算架构（gòu），确保数学算法的公正性和（hé）正确性，确保数据的隐（yǐn）私（sī）性和可靠性，确保（bǎo）数（shù）据（jù）的（de）全（quán）流程全（quán）周期安全，同时，确保数学算（suàn）法的速（sù）度和效率。

　　第二（èr），维（wéi）护（hù）数字社会安（ān）全。我们迫切需要更新安全定（dìng）义、安全技术、安（ān）全制度，构建一（yī）个全新的数（shù）字安全体系。在数字链接的经济（jì）社会（huì）中，人（rén）与人（rén）之间（jiān）、人与物之间、物与物之间的空（kōng）间距离和时间距离将趋近于零。这将提（tí）供更（gèng）加广泛的便（biàn）捷性（xìng），也将带（dài）来更加直（zhí）接的（de）危（wēi）险性，构成重大的安全挑战。物（wù）联网任何一个应用系统、任何一个节（jiē）点（diǎn）潜在的缺（quē）陷（xiàn）或疏漏，既可能直（zhí）接（jiē）导致（zhì）事故，也可能成为（wéi）黑客恶意攻击的缺口（kǒu）；由于物联（lián）网的高速率和（hé）广覆盖，既可能出现单一的突发（fā）事故，也可能出现（xiàn）系统性的网络战。过去成功运用（yòng）于（yú）传统架构的安全（quán）技术和安（ān）全制度，包括应用于4G的网（wǎng）络管理技术和制度，未必能够适应（yīng）超（chāo）规（guī）模、超（chāo）高速的数字世界。

　　第三，加快（kuài）数字制度创新。我国的区块链金融标（biāo）准化建设（shè）和制度建（jiàn）设刚刚起步。关于区（qū）块（kuài）链金融的技术（shù）标（biāo）准、安全规范和认证（zhèng）审核制度，还不够完善（shàn）；关于区（qū）块链（liàn）金融的法律法（fǎ）规，还不（bú）够明确。国（guó）际（jì）标准化组织ISO设立（lì）区块链和分布（bù）式账本技术委员会，在研（yán）标准11项，涉（shè）及术语、参考架构、隐私和个人信息保护、安全风险和（hé）漏洞等方面。国际（jì）电信联（lián）盟ITU设立分布式账本技术安全相关问题组，在研标准10项（xiàng），涉及安（ān）全保（bǎo）障、安全（quán）威胁（xié）、安全（quán）框架（jià）等（děng）方面。电气电子工程（chéng）师学（xué）会IEEE的标（biāo）准研制主要围绕区块链在物联网数据管理、数（shù）字（zì）资产（chǎn）管理、政府部门应用以及加密货（huò）币等领（lǐng）域。具（jù）体来说，应在下面三个方面着手。一是应该加快数字金（jīn）融制（zhì）度（dù）建（jiàn）设（shè），抓紧建立数字信任机制，抓紧制定区块链（liàn）金（jīn）融监管、数字资产市场监管、数（shù）字（zì）货币监管（guǎn）、法定数字货币发行等数字金融制度。二（èr）是应该抓紧完（wán）善关于区块（kuài）链金融的（de）技（jì）术标准、安全规（guī）范和认证审核制度。明确（què）数字资产的法律定义，明确（què）智能合约的合（hé）同性质及其有效（xiào）性，明确（què）分布式（shì）架（jià）构（gòu）下的责任主体（tǐ）及其行为规范和监管（guǎn）标准。三（sān）是数（shù）字金融势必进一步强（qiáng）化金融的全球化。在数字金（jīn）融全球制度建设（shè）中（zhōng），我国应该积（jī）极参与并努力争取话语权。应该加强国际监管协调，促进达成监管共识，建立数字（zì）金融（róng）国际监管统一（yī）标准。