区块链技术架构

　　区块链是各参与方（fāng）基于（yú）共识机制建立数（shù）字信任的分布式共享账本，是多种（zhǒng）技术的（de）集成创新：基（jī）于时间戳的链式（shì）区块结构（gòu），上链（liàn）数（shù）据难以篡改（gǎi）；基于（yú）共识算法的实时运（yùn）行系统（tǒng），指定数据（jù）可以共（gòng）享；基于（yú）智能合约的（de）自规（guī）则，技术性信任可以认（rèn）证；基于（yú）加密算法的端对端网络，交易对手（shǒu）可以（yǐ）互（hù）选。按照不同（tóng）的技（jì）术（shù）架（jià）构，区块链可以分为公有（yǒu）区块链、私有区块链和联盟区块链。

　　公有区块链

　　公有区块链架构的（de）基本特征是，采用开放读写及（jí）交易权限的去中心分布式账本，采用共（gòng）识算（suàn）法及加密算法的（de）去中介数字信任（rèn）机制，实行工作贡（gòng）献（xiàn）证明及权益证明的虚拟货币激励机制。比特币的技术（shù）平台就（jiù）属于第一（yī）代公有区块（kuài）链。公有区块链架构（gòu）的（de）技术性缺陷是硬件需求高，交易速度低。一是海（hǎi）量数据(603138,股吧)存储需（xū）要巨大的空间，二是（shì）数据同步需要高速的网（wǎng）络（luò），三是各个节（jiē）点的（de）运行能力需要达（dá）标和（hé）均衡，四是频繁计算需要消（xiāo）耗巨大的电能，因而无法适应规模化（huà）、高（gāo）速度的（de）应用场景。在这（zhè）种“去中心化（huà）”的架构（gòu）下，形形色色的币（bì）圈社区，无论是（shì）比特币，还是以太坊，至（zhì）今（jīn）无法解决（jué）交易效率问题。

　　私有区块链

　　私有区块链架构的特点是，分（fèn）布式（shì）账本是有中心的，读写及交易权限必须得到“中心”的（de）许（xǔ）可（kě）并接受“中心（xīn）”的约束（shù）和限制，私有链的数字信（xìn）任机制并不强调“去中介”。私有区块链具有（yǒu）传统信息（xī）技术架构的“中心化”特征，但采用了分布（bù）式账（zhàng）本、智（zhì）能合约、加密算法（fǎ）等区块链技术，区块链平台与（yǔ）现有信息技术（shù）平台容易集成，可以建立局域性的多维（wéi）度交互架构，提（tí）高（gāo）数据处理速（sù）度和（hé）品质。一（yī）些专家认为，私有区块链不是真（zhēn）正（zhèng）的（de）区块链。

　　联盟区（qū）块链

　　联（lián）盟区块（kuài）链一般意义（yì）上可以看作私（sī）有区块链的集合，采用分布式、多中心、有中介的（de）架构，其基本特征（zhēng）是，开（kāi）源（yuán）式（shì）、多中心的（de）分布（bù）式账本，有限（xiàn）许可（kě）、有限授权的（de）读写（xiě）及交（jiāo）易权限，不强调去中介的数字信任机（jī）制。区（qū）别于传（chuán）统（tǒng）的大中心数据（jù）架（jià）构，联盟（méng）链的（de）“中心”地位可以不是（shì）行政指定的，而在很大程度上取决于技术先进性、服务友好性（xìng）的竞争结（jié）果；“信任”可以来自中介、依托传（chuán）统（tǒng）信用模式，也可以（yǐ）是（shì）去中介的技术（shù）性信任。联盟区块链的技术（shù）架构，提供了规模化（huà）应用的（de）可（kě）能性，比（bǐ）较适合金（jīn）融交易场（chǎng）景（jǐng）特定的需（xū）求。

　　我国（guó）关于区块链金融的（de）研发，包括数字票据、金融交易、供（gòng）应链金融、资产托管、支付结算、物权（quán）存（cún）证（zhèng）、审计监督（dū）、数据共享等场景，大多采用了多中心联盟的分布式（shì）共享账本架（jià）构。区块链技术研发和（hé）应用的实践证明，在规模化的商业应用中，联盟区块链最有（yǒu）可能成为主流架构。

　　数字信任

　　我们（men）正（zhèng）在（zài）进入一个万物互（hù）联（lián）的时代，广泛、高速（sù）的数字链（liàn）接需要可靠、高（gāo）效的数字信任（rèn）。

　　新一代的物（wù）联网将全面链接（jiē）生产工具和交通物流工具，全面链接生活设施和医（yī）疗养老设施（shī），全（quán）面（miàn）链接人和（hé）物。物联网（wǎng）链接的速率将几何级提升。5G通信网（wǎng）络具有高速率、广（guǎng）联（lián）接、低时延（yán）特点，峰值下行速（sù）率可（kě）达（dá）20Gbps，每平方公（gōng）里联接（jiē）设备可达（dá）100万个，时延可低（dī）于1毫秒。未（wèi）来的6G势必更高速更广域。万物互联世界中（zhōng）的诸多链接具有控制功能或交易功能。这就需要对管理、指挥、调节的权力进（jìn）行认证，需要对物（wù）权关（guān）系、信（xìn）任关系进行认证（zhèng）。广域、高速的物联网（wǎng）所需的（de）这类认证（zhèng），是传统的认证体系和商业信用体（tǐ）系无法（fǎ）达成（chéng）的。

　　传统的权力认证（zhèng）和物权认（rèn）证体系（xì）是中心化的，环节多，效率低，覆盖面（miàn）小。而在（zài）传统（tǒng）的商业（yè）信用（yòng）模（mó）式中，信任需要积累（lèi），建立信用需（xū）要较长的周期；信任（rèn）需要中央节点，日（rì）常经济（jì）行为难以成为社会信用记录；商业（yè）信（xìn）用（yòng）可及范围小（xiǎo），信用成（chéng）本高（gāo）。因而，传统的认证工具和信用模式难以（yǐ）渗（shèn）透数字化的物联（lián）网。

　　大数据（jù）、人工智能（néng）、区块（kuài）链（liàn）等数字技术的（de）应用可以建立全新（xīn）的数字信任机制。

　　第一，区块（kuài）链技术通过数学方法解决信任问题。区块链可以建立一种“技（jì）术背书”的信（xìn）任机（jī）制，通过数学（xué）方法解决信任问题，以算法程（chéng）序表达（dá）规则，只要（yào）信任共（gòng）同的算法程序（xù）就可以建立互（hù）信。进一步分析，区块链通过“共识协议”和编（biān）程（chéng）化的“智能合（hé）约（yuē）”，可以嵌入相应的编（biān）程脚本。第二，大数据技（jì）术通过数（shù）据（jù）挖掘（jué）发现信用。阿里（lǐ）巴巴（bā）最早应用（yòng）大数（shù）据技术挖掘（jué）小微企业（yè）的信（xìn）用，发展小微金融业（yè）务。2016年，蚂蚁金服和网商银行（háng）就为500多万（wàn）户小微企业累计发放贷款8000多亿元，这些贷款流向实体（tǐ）经济的底（dǐ）层。此后（hòu），越来越多的科技平台、金融机构推（tuī）出了（le）基于大数据技术的信用服务。这里的关键是，运用大数据技术发（fā）现信用（yòng），创（chuàng）造信用，发（fā）掘普罗大众的信（xìn）用价值（zhí），推进信用普及，解决（jué）小微企业融资难的问（wèn）题。第三，应用数字技术进行身份认证（zhèng）和物权认证。集成应用大数据、人工智（zhì）能、区块链等（děng）数字（zì）技术，可以（yǐ）对（duì）人或物进行特征识别和（hé）时（shí）空定位。可以认证身份，确认点对点、端对（duì）端的控制、指挥、调（diào）节的权力；也可（kě）以（yǐ）认证资产，确认物权的（de）价值和归属。数（shù）字信（xìn）任的价值在（zài）于可以在信任未知或信任薄（báo）弱（ruò）的环境中形（xíng）成可信任的纽带，节约信用（yòng）形成所（suǒ）需的时间和成本，在一（yī）定范围、一定程度加（jiā）持商业信用；可以在广域、高（gāo）速的（de）网络（luò）中建立零时差、零距离（lí）的认证工具，提高物联网（wǎng）的实（shí）际效率（lǜ）和运行可（kě）靠性。进一步分析，数字信任的主（zhǔ）要（yào）优势是（shì）高效率、低成（chéng）本的普惠性（xìng）。

　　区块链（liàn）金融

　　目前（qián），区块（kuài）链技术（shù）应用已（yǐ）延伸到数字（zì）金融、物联网、智能制造、供（gòng）应链管理、数字资产交易（yì）等多个领（lǐng）域（yù）。

　　区块（kuài）链技术在多方（fāng）交易（yì）且（qiě）信任（rèn）基（jī）础较弱的金融场景中具有特定优势。

　　第一，链式区块数据结构、共识（shí）机制、时间戳（chuō）和密（mì）钥（yào）等技（jì）术，有助于防止原始数据篡改，控制数据泄露风险（xiǎn），保（bǎo）护隐私和数据（jù）安全。第二，分布（bù）式架构、端对端网络（luò）有助于信（xìn）息并（bìng）行传递（dì），管控并行（háng）交叉，提升业务处理（lǐ）效率。第三，智能（néng）合约有助于实现交易规则的（de）差异（yì）化和可（kě）信度（dù），实现业务（wù）流程（chéng）自（zì）动化（huà）执行，保（bǎo）证交易（yì）时效，避免虚假交易（yì）、重复（fù）交易，在一定程度（dù）上降低道德（dé）风险（xiǎn）和（hé）操作风（fēng）险（xiǎn）。

　　在供应链金融场景中（zhōng），可以解决多（duō）方协作（zuò）业务结构（gòu）中的信息不（bú）对称问（wèn）题（tí），将（jiāng）核心企业信用传导至更多层级；可以将（jiāng）商业约（yuē）定纳入智能合（hé）约，实现交易（yì）自动化，防止出现资金（jīn）挪用、恶（è）意违（wéi）约等问题。

　　在库存融资场景中，结合物联网（wǎng）技术，可以进行质押物的实地实时监控，实（shí）现出入（rù）库记录和质押记录的（de）安全（quán）存储（chǔ）和可信共（gòng）享（xiǎng），避免库管人员的道德（dé）风险和（hé）操作风险（xiǎn），防止融资（zī）方（fāng）、仓储方可能（néng）出（chū）现（xiàn）的欺诈、舞弊风险。

　　在（zài）跨境支付结算场景中（zhōng），可以建（jiàn）立付款（kuǎn）方、转账服务（wù）商、银行、收款（kuǎn）方（fāng）等参与主体的多（duō）方互信，可（kě）在（zài）执行反洗钱（qián）与合规检查的过程中实现信息共享（xiǎng）和（hé）监控同步，从而优化流（liú）程，提（tí）高（gāo）效（xiào）率，降低资金占用成本。

　　在数字资产存证场景中，可以对数字化资产进行（háng）数（shù）据信（xìn）息固化、存证（zhèng）和溯（sù）源（yuán）管理，认（rèn）证物权归属（shǔ），有助（zhù）于保护（hù）物权和知识产（chǎn）权，便于进行数字（zì）资产交易（yì）。

　　在保险核保理赔场景（jǐng）中，可以对（duì）保（bǎo）险资产信（xìn）息进行连（lián）续性、真实性管理（lǐ），在保护隐私（sī）前（qián）提下实现投保方、保险方、监（jiān）管方的（de）信（xìn）息共享，提高业务（wù）效率（lǜ），维护各方权益。

　　在资（zī）产证券化场景中（zhōng），可以提（tí）供底（dǐ）层资产的完整（zhěng）信息（xī），真实记录资（zī）产转让过程，并保（bǎo）持信息同步，便于各参与方（fāng）监测和确认（rèn）底层资产价值和状态，追（zhuī）踪资（zī）产所有权，避（bì）免“一笔多卖（mài）”。

　　在监管（guǎn）科技场景（jǐng）中，可以为监管（guǎn）机构提供直接的监管信息通道，提供实时可信的交（jiāo）易数据记录，提供风险预警信号（hào），改进金融（róng）数据报送流程（chéng），提升监管效（xiào）率（lǜ），降（jiàng）低监管（guǎn）成本（běn）和被监管（guǎn）成（chéng）本。

　　区（qū）块（kuài）链技术金融应用（yòng）已初见成效。目（mù）前，IBM、Ripple推出基于区块链技术的跨（kuà）境支付服务（wù）；香港金管局、汇丰银行、中国银行、东亚（yà）银（yín）行、恒生银行、渣（zhā）打银（yín）行和德勤联合建立区块链贸易（yì）融资平台；美国纳（nà）斯（sī）达克交易所（suǒ）基于区（qū）块链的证券（quàn）交易系统（tǒng）Linq已（yǐ）提（tí）供私募股权发行（háng）交易服务（wù）；世（shì）界银行（háng）发行基于区块链技术的债券bond-i，在区块链上执行债券的创建、转（zhuǎn）让、管（guǎn）理（lǐ）流程，记录（lù）二级市场交易（yì）行为；摩根大通推出基于（yú）区块链的JPM Coin，用作Interbank Information Net（IIN）的支（zhī）付清算工具，IIN计划链（liàn）接400家银行，意图替（tì）代SWIFT系统。

　　微众银行建（jiàn）设的“金链盟”开源社区（qū）可以应（yīng）用（yòng）于金融服务、供应链管理、社会管理（lǐ）、共享经济、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（rèn）证标准（zhǔn）和合（hé）规标准，建立智能合（hé）约共同审核机制，形成能够（gòu）容纳众多参与方，能（néng）够保护数（shù）据安全的联（lián）盟网络（luò）。万向（xiàng）应用区块链技术建设汽车物流和石化物流（liú）管理和融（róng）资平台，实现对（duì）货运卡（kǎ）车、仓储设（shè）施、货物的规格（gé）、数量识别（bié）和实时定位，可以提（tí）供（gòng）T+0的供应链金融服务。

　　数字经济国家战略（luè）

　　如何评价区块链技（jì）术和产业发（fā）展的现状（zhuàng）？我的看（kàn）法是（shì）：区（qū）块链底层技术尚（shàng）未成熟，规模化可靠应用的技术（shù）瓶颈有待突破，我们（men）处在区（qū）块（kuài）链（liàn）技术（shù）和产业创新发展的重大机遇（yù）期。作为一（yī）种技（jì）术集成创新，区块链的数据库、P2P对等（děng）网（wǎng）络、密码学算（suàn）法等基础组件（jiàn）技术相对成熟，但必须进一步达到集成（chéng）应用（yòng）的（de）新要（yào）求；共识机制、智能合约等新技术有待（dài）完善。技术（shù）咨询公司高德纳（Gartner）认为（wéi）区块链（liàn）技术发展成熟还需5～10年。

　　目前，各个国家均未实现区块链技术的大规模应用。我国的（de）区块链技术研发（fā）致力于突破规模化可（kě）靠应用瓶颈。一是隐私计算技术。在区块链（liàn）共识机制下，如何有效屏蔽敏感信息，完善签名技术（shù）、安全计算技术、加密技术、可信执行技术等，确保数据安全和数字链接（jiē）可（kě）靠性。二是真实性监督机（jī）制。如何保证（zhèng）上链前数据的真实性和完整性，在将区块链（liàn）技术用于各类资产溯源（yuán）时（shí），真正形成闭环，避免（miǎn）信息失真，防（fáng）止投机。三是智能（néng）合约（yuē）技术。如何（hé）避（bì）免智能合约的技术漏洞，同时实现可控的（de）业务逻辑修正和合约升级。四是（shì）密钥技（jì）术。密钥安全是区块链可（kě）信的基石。在（zài）私钥（yào）唯一性的技术结构中，如何有效防止私钥被窃取（qǔ）或恶（è）意删除，并且能够对私钥丢失、被窃予（yǔ）以补救。五是多元（yuán）化技术平台（tái）集成。如何优化多维度并行交互架构（gòu），实现更（gèng）多参与方之（zhī）间的高（gāo）效链接；如何提高数据处理的品质和速率，达（dá）到超大规模、高可靠性、高安全性（xìng）要求。

　　习（xí）近平总书记最近明确指出，要（yào）把区块（kuài）链作为核心技术（shù）自主创新的重要突破口，明确主（zhǔ）攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关（guān）键核心技术，加快（kuài）推动区（qū）块链技术和产业创新发展。习总（zǒng）书记的讲话，从数字经济国（guó）家战略的高度，指（zhǐ）明了（le）区块链技术和产业（yè）创（chuàng）新发（fā）展的主攻方向、关键路径和基（jī）本原则。

　　实施数字经济国（guó）家（jiā）战略，应该特别关注技术（shù）自主、数字安全和制（zhì）度创新。

　　第一，掌（zhǎng）握（wò）自主可控技术。我国在区块链（liàn）的共识机制、智（zhì）能合约等底（dǐ）层技术上目前（qián）缺（quē）乏自主产（chǎn）权。大部分应用（yòng）项目采用开源区块（kuài）链底层平台，进（jìn）行（háng）适应性调整开发，从并发用户数、吞（tūn）吐（tǔ）量（liàng）、响（xiǎng）应时（shí）间、可用（yòng）性、安（ān）全性等（děng）方面进行（háng）优化，以适（shì）应业（yè）务需（xū）求（qiú），实现身（shēn）份认证、隐私保护、节点管理等功（gōng）能（néng）。对国外开源程（chéng）序的广（guǎng）泛应（yīng）用可能导致技术依赖（lài）风险，而且必须遵（zūn）守开源（yuán）平台注册地的司法（fǎ）管（guǎn）辖（xiá）和法律约（yuē）束（shù），潜藏地缘性政治风险。比如，开源程序GitHub的使用条款明确规定，使（shǐ）用GitHub不得违反（fǎn）美国或（huò）其他适用司法辖（xiá）区的出口管制（zhì）或制裁法律（lǜ）。应（yīng）该大力支持（chí）技（jì）术创新，力争（zhēng）掌握数字（zì）技术主（zhǔ）导权。明确数（shù）字（zì）技（jì）术、数字产业政策，对数字技术研发企业和专业（yè）人才给予税费优惠，鼓励数字技术研发和应（yīng）用（yòng），“国（guó）家（jiā）队+民（mín）营队”，中资加外资，大中加小微（wēi），在数字技（jì）术的关（guān）键领（lǐng）域掌握（wò）自主可控知识产（chǎn）权，在数字经（jīng）济、数字金（jīn）融的关键（jiàn）领域建立全（quán）球性竞（jìng）争优（yōu）势。应该加紧研（yán）发（fā）下一（yī）代计算架构，确保数学算法的公正性和正确性，确保数据的隐私性和（hé）可（kě）靠性（xìng），确保数据的全流程全周期安（ān）全，同时，确保数学算法（fǎ）的速度和效率。

　　第（dì）二，维护数（shù）字社会安全。我们迫切需要更新安全定义、安全技术、安（ān）全制度，构建一个全新的数字安全体系。在（zài）数字链接（jiē）的经济社会中，人与人（rén）之间、人与物之（zhī）间、物与物之（zhī）间（jiān）的空（kōng）间距离（lí）和时间（jiān）距离将趋近于零。这将提供（gòng）更加广泛的便捷性，也（yě）将带（dài）来更（gèng）加直接的（de）危险性，构成重大（dà）的安全挑战。物联（lián）网任（rèn）何一个应用系统、任何一个节点潜在的缺陷或疏漏，既可能直接导致事故，也可能成为黑客恶意攻击的（de）缺口；由于物联网的高（gāo）速率和广覆盖（gài），既可能出（chū）现单一的（de）突发（fā）事故，也（yě）可能出现系（xì）统性的（de）网络战。过去成功运用于传统架（jià）构的安全技术（shù）和安全制度，包括应用（yòng）于4G的网（wǎng）络（luò）管理技术和制度，未必能够适应（yīng）超规模、超高速（sù）的（de）数字世界。

　　第三，加快数（shù）字制度创新（xīn）。我国（guó）的区块链金（jīn）融（róng）标准化建设和（hé）制度建设（shè）刚刚起步。关于区块链（liàn）金融的技术标准、安全规范和认（rèn）证审核制（zhì）度（dù），还不够（gòu）完善；关（guān）于区块链（liàn）金（jīn）融的法律法规，还不够明确。国际标（biāo）准化组织ISO设立（lì）区块链和分布式账（zhàng）本技术委员会，在研（yán）标（biāo）准（zhǔn）11项，涉及术语、参考架构、隐私和个（gè）人信息保护、安（ān）全（quán）风险和漏洞等方面。国际电信联盟ITU设立分布式账本技术安（ān）全相关问题组，在研（yán）标准10项（xiàng），涉及安全（quán）保障、安全（quán）威（wēi）胁、安全框架等方面。电气电子工程师学会IEEE的标准研制主要（yào）围（wéi）绕区块链在物联网数据（jù）管理（lǐ）、数字资产管（guǎn）理、政府部（bù）门应用以及加密货（huò）币等领域。具体来（lái）说，应在下面三个方（fāng）面（miàn）着手。一是应该加（jiā）快数字金融制度建设，抓（zhuā）紧建立（lì）数字信任机制，抓紧（jǐn）制定区块链金（jīn）融监管、数字资产市场监管、数字货币监管、法（fǎ）定数字货币发行等数字金融制度（dù）。二（èr）是应该抓紧完善关于区块链金融（róng）的技（jì）术标准、安全（quán）规范和认证审（shěn）核制度。明确数字资产的法律定（dìng）义，明确智能合约的合同（tóng）性质及（jí）其有效性（xìng），明（míng）确分布式架构下的责任主体及其行为（wéi）规范和监（jiān）管标准（zhǔn）。三是数字金融势必进一步强化金融的全球（qiú）化（huà）。在数字金融全球制度建设（shè）中，我国应该积极参与（yǔ）并努（nǔ）力（lì）争取话语权。应该加强国际监管协调，促进达成监管共识，建立数字金融国际（jì）监管统一标（biāo）准。