区块链技术研究现状篇(1)

一、引言

狭义上的区块链技术是基于密码学中椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）实现去中心化的数据库技术，将区块以链的方式组合在一起形成数据结构，以参与者共识为基础存储有先后关系的、能在系统内验证的数据。广义的区块链技术则是利用加密链式区块结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用自动化脚本代码（智能合约）来编程和操作数据的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式（Kavanagh D，2015）。区块链的概念首次由Satoshi Nakamoto（2009）在论文《比特币：一种点对点的电子现金系统》中提出。O’Dwyer（2014）提出应用区块链技术来保护敏感数据、个人隐私等。Kishigami J（2015）等提出将区块链应用到数字内容版权的保护上，改变传统的CAS和DRM模式。R.Dennis（2015）提出了一种基于区块链的声誉系统。国内对区块链技术研究刚刚起步，相关著作较少。从实际应用来看，除个别应用开始小范围推广外，绝大部分运用仍未走出实验室。

区块链技术具有去中心化、分布式账单、可靠安全以及透明公开等特点，使其在数字加密货币、金融和社会系统中有广泛的应用前景，给金融机构带来巨大的潜力和价值。多国央行、国际金融巨头、交易所及IT行业巨头纷纷涌入区块链领域，其投资规模呈现爆发式增长。在经济金融全球化时代，加强区块链技术在金融领域的应用问题研究，对探索我国金融业务创新与发展具有重要的理论和现实意义。

二、国内外区块链技术研发与应用前景

区块链作为拥有巨大应用潜力的新技术，必将给全球金融业带来革命性的变革。如何在金融业务创新发展中发挥用武之地，全球金融界正以各种形式开展一系列探索（见表1、表2）。

三、区块链技术对金融业务创新的主要潜在影响

（一）冲击现有支付机构的平台功能，改变支付体系和架构

区块链技术具有灵活的架构，可能重塑信用形成机制，尤其是区块链的去中心化机制，即第三方支付的资金监管功能可由“智能合约”自动替代，将冲击第三方支付的根基，在保证信息安全的同时有效提升系统的运营效率和降低成本，大大提高资金利用率（侯本旗和赵飞，2015）。区块链会使第三方支付逐步被边缘化，目前已涌现了Ripple和Circle等多种支付清算类应用，特别是像R3CEV联盟机构，冲击现有机构如支付宝的平台功能，并将可能改变现有金融体系中的交易、清算和结算流程（见图1）。据麦肯锡预测，如在全球范围内应用区块链技术开展B2B跨境支付与结算业务，则其每笔交易成本可将从约26美元降至15美元。

（二）数据信息不可篡改，弥补现有金融服务功能的不足

区块链系统通过公钥和私钥的加密、解密对交易进行处理，交易的主体及交易内容都被记录在区块链上，任何交易都可被追踪和查询，数据信息不可篡改，具有更强的公信力。借鉴区块链和加密技术，核查外部数据源、确认满足特定触发条件后激活并执行合约，促进不同系统间的协调，提升数据交换效率（见图2）。2015年末，纳斯达克首次利用区块链技术完成和记录了一项私人证券交易，从股权交易市场标准结算时间的3天，区块链技术的应用将交易时间从股权交易市场标准时间3天缩短至10分钟、结算风险降低99%，从而有效降低资金成本和系统性风险。

（三）优化共识机制，提高系统的安全性和私密性

高安全性的智能合约可编程，实现主动或被动的处理数据，接受、储存和发送价值，以及控制和管理各类链上智能资产等功能，即区块链使用散列算法加时间戳（Timestamping），既可保证交易信息的真实性、独立性和保密性，又为交易提供时间上的证明。如供应链金融借助区块链技术的“智能合约”功能自动进行支付，大大降低人工成本并减少因人工交易造成失误的可能性，极大提高交易效率和安全性。据麦肯锡测算，从全球范围来看，在供应链金融业务中广泛开展区块链技术应用，可使银行一年风险成本缩减11―16亿美元。

（四）大幅改变信用风险管理模式，具有广泛金融业务创新的潜力

区块链技术是使用全新的加密认证技术和去中心化的机制，通过新的信用创造方式，大幅改变信用风险管理模式，降低交易风险与成本，实现金融资源优化配置。从技术特性来看，区块链与传统数据库既有紧密的联系又存在显著差异（见表3），为涉及数据库应用的行业发展提供了新的技术选择，两者的有机结合必将产生强大的融合效应，形成全新的发展模式，在主数据管理、复杂资产交易管理等领域具有广泛开发的潜力。

（五）降低金融监管的难度与成本，规范市场行为与秩序

区块链的分布式系统具有透明、公开、不可篡改等特性，可做到实时平账，避免事后审计，降低企业成本，降低结算与支付的出错率，实时监控每一笔资金的流入流出情况，适用于合规、审计和风控领域，从而为审计和监管单位提供数据透明性。银行业基于区块链技术可监测分析、识别异常交易，及时发现并能有效防止欺诈、洗钱等犯罪行为。近?啄昀矗?世界各国商业银行和金融公司为应对日趋严格的金融监管要求，不断加大人力和物力的投入。根据高盛测算，区块链可以驱动全行业因减少人力开支和反洗钱监管罚款而实现30―50亿美元的成本节约（见表4）。

四、我国区块链金融业务创新所面临的困难与挑战

（一）相关法律法规建设相对滞后

一是区块链的去中心化机制，冲击了现行的国家监管体制，对现有业务监管体系形成挑战。将该技术整合至银行现有制度的成本较高，当数据规模增大时，低效的查询和挖掘分析将使其数据透明性的优势形同虚设，链状的数据结构和大量内容的直接记录将使得拥有反洗钱职能的监管机构也无法在可接受的时间内完成对数据的解读。二是区块链相关的制度规范、法律法规建设相对滞后，导致市场主体相关活动风险无形中被放大。如智能合约涉及的法律责任界定不明确。智能合约利用计算机代码在合约方之间阐述、验证和执行合同，是用代码来表述，而典型合同是用自然语言起草。当智能合约执行和典型合同之间出现相应纠纷时，涉及法律责任界定就不明确。同时，成熟资本市场和传统交易所，任何一个金融创新产品上线都有业务所有权人（owner），而智能合约一旦有漏洞，归属智能合约开发者负责还是由运行智能合约的平台来负责，难以界定。

（二）绝大部分运用仍未走出实验室，建立完善的区块链应用仍面临众多技术挑战

从区块链实践进展来看，大部分仍处于构想与测试进程中，要获得市场和监管部门的认可还面临不少的困难。一是大规模交易与区块链膨胀处置能力问题。由于区块链采用分布式的存储方式，占用存储的巨大空间，且去中心化的确认机制，交易时间延迟较长，导致在实际应用中交易量低、对存储空间膨胀的抗压能力差。二是智能合约的循环执行与灵活性差。智能合约具有自我循环执行特性，与高频交易类似，导致显著放大价格波动；且区块链数据信息一旦写入，不可篡改，交易后无法退回，灵活性较差，需事先设置例外追索机制。三是竞争性技术挑战。如在通信领域应用区块链技术，信息传递的安全性会大大增强。量子技术也可做到，量子通信――利用量子纠缠效应进行信息传递，同样具有高效安全的特点，近年来更是取得了不小的进展，很可能与区块链技术形成竞争态势。

（三）区块链技术的监管标准不统一，生态体系较为脆弱

1.区块链缺乏生态体系。目前区块链的各种技术方案五花八门，超级账本、以太坊等大项目也都缺乏统一的技术标准体系，均处于“各自为政、群雄争霸”的状态，甚至与区块链相关的去中心化存储协议管理、网络安全性管理等也均尚未形成较为完善的标准方案，许多项目缺乏可靠的实践数据测试，整个区块链生态体系较为脆弱，仍需进一步健全完善。

2.区块链开发技术、监管标准不统一。由花旗银行、瑞士银行等共同组成的R3区块链联盟试图制定适合全球金融业使用的区块链技术领域的统一标准，强化在全球金融业中的领先地位。如2016年5月区块链技术提供商Chain和第一资本、花旗集团等金融机构了区块链方面的开放标准，在智能合约框架等方面实现了突破。然而，在全球层面尚缺乏一个统一的技术开发标准，智能合约使用的兼容性等方面将受限制，目前仍缺乏具有可操作性的国际标准促进在区块链上的创新。而我国金融业中针对区块链的标准研究和制订基本还没有真正起步，与国际发展存在较大的差距。

（四）风险防范机制尚有待于更深入的研究和设计

1.以天河二号目前的算力来说，产生比特币SHA256哈希算法的一个哈希碰撞大约需要248年，但随着量子等新计算技术和各类反匿名身份甄别技术的快速发展，未来非对称加密算法具有一定的破解可能性，因而需要研究并设计更为安全和有效的共识机制。

2. 我国大量在实际中应用的密码学产品都来自欧美国家。区块链技术的核心基础掌握在欧美国家手中，若关乎国家命脉的核心系统构筑在区块链技术之上，则存在着潜在安全风险。如去中心化的运作机制一定程度上削弱了中央政府对金融的控制，有可能危及国家的金融安全。由于区块链的运行节点位于公开网络上，面向所有参与者，传统防范网络攻击的物理隔离策略已不再适用，对网络安全防范也必将提出更高的技术处理要求。如2016年6月DAO遭遇黑客攻击，黑客正常解读DAO智能合约代码，利用其中一个递归调用函数盗取用户资金，累计损失360万个以太币，近6000万美元。

（五）颠覆性替代仍具高成本和局限性

1.颠覆性替代仍具高成本和局限性。区块链技术应用初期，将区块链中的智能合约平台用于现代金融领域，其投入成本与收益之间的关系尚处于未知；区块链去中心化、自我管理、集体维护的特性颠覆了人们目前的生产生活方式，冲击了现行法律安排，且与现有的运行模式、管理模式还有一段摩擦的过程。如区块链网络作为去中心化的分布式系统，其各节点在交互过程中不可避免地会存在相互竞争与合作的博弈关系。

2.智能合约代码向所有参与方公开，影响参与方利益。就许多金融交易形式而言，网络中非参与方可能会利用智能合约，在其金融交易中囤积或出售智能资产，进而损害参与方的利益。如何设计激励相容的共识机制，提高系统内非理性行为的成本以抑制安全性攻击和威胁，是区块链有待解决的重要问题。同时，跨界人才匮乏。从全球来看，既懂区块链又懂金融、法律的跨界人才极度匮乏，均制约了新产品的研发和创新（李钧和孔华威，2014）。

五、政策建议

（一）加强同业交流合作，积极参与前瞻性创新和国际标准制定

1.积极参与，制定标准。区块链技术仍属新生事物，需要监管部门牵头，加强金融机构和互联网企业的合作，开展区块链技术在金融领域的应用场景研究，并允许个别技术条件较为成熟的金融企业联合开展实验性应用，做好相关技术研究储备。同时，积极参与国际区块链组织的研究交流和标准规则讨论，力争参与研究制定区块链的行业标准，探索应用场景，制定有利于自身发展的区块链应用标准。

2.抓住机遇，投资合作。高度关注国际区块链发展与创新动向，及时调整发展战略，力争加入国际区块链系列产品的研究和开发。在?⒓恿?盟制定标准的同时，成立相对独立的区块链创新实验室，如与金融科技公司合作成立研发实验室，重点研究区块链的运用；并可选择与较为成熟的区块链公司强强联手，积极推进金融同业的区块链技术应用交流和合作。

（二）?c时俱进，改进金融业监管方式与手段

一是积极开展区块链技术在金融领域应用的立法研究。应加强新技术与金融创新的相关法律法规的国际交流和研究，制定相关标准规范和操作规范，鼓励商业银行、非银行机构和金融交易所联合开展区块链相关技术合作研究，探索区块链应用场景，制定区块链技术的相关行业标准。二是避免监管过度。监管部门应与时俱进，密切关注行业政策引导与跟进，充分利用区块链金融技术，改进金融业监管方式与手段，规范市场秩序，提高监管的有效性，实现市场各方共存和共赢。

（三）探索和完善区块链技术方案，推进金融业务创新

密切关注并评估区块链技术应用的成熟度、安全性、时效性等，协同开发区块链应用架构，如基于区块链技术探索推动票据、股票等的应用场景模拟实验，提升票据交易和证券交易的安全性和效率。进一步探索和完善各种技术方案、应用场景和商业模式，探索基于区块链技术的金融创新业务应用场景，选择交易关联简洁、业务成熟度高、技术应用提升效果明显的应用场景作为切入点，尽快打造适合我国金融体系特点的区块链技术方案。重点在跨行结算、跨境支付、证券发行和数字票据等方面加强研发，构筑若干通用型的应用服务平台，为金融业务创新提供相应的应用支持。

（四）完善相应的保障体系，为金融业务创新提供可靠的支撑

区块链技术研究现状篇(2)

关键词：区块链技术；食品安全审计；信息化；框架构建

现阶段我国的食品安全依旧存在比较突出的隐患，食品安全风险的识别与防控具有复杂性、差异性等特点，食品安全治理仍存在比较大的难度。作为风险防控的重要手段，食品安全审计近几年得到快速发展，但在信息化技术水平、流程体系以及数据完备性等方面还存在较多问题，尤其是在数据获取的真实性和完整性上存在较大的难度。区块链具有去中心化、独立性、安全性与匿名性等特点，利用其智能合约、共识机制、非对称加密、分布式账本等技术，可有效保障审计数据的质量与可追溯[1]，同时还有助于风险的及时捕捉、人力资源的节省以及审计效果的提升等。因此，分析探讨区块链技术在食品安全审计中的应用具有重要的现实意义。对于食品工业来说，审计与食品质量标准在食品安全的保障中起到的作用都是不可或缺的，例如：评估管理系统，获得某些食品安全和质量标准的认证，评估场所和产品的条件，确认法律合规性等等[2]。审计应用于食品安全治理，最早是在西方国家产生的，由此也逐渐衍生出一项新领域的审计———食品安全审计。国内学者将食品安全审计界定为：“一套集成本审核分析、质量管理机制考察和企业产品质量状况核算评价为一体的科学方法”[3]。该领域的研究在国内起步较晚，大致开始于在三鹿奶粉事件发生以后，并且集中在乳品行业，食品安全审计的具体实施也基本是由政府有关部门主持进行，且审计对象主要聚焦在大型企业[4]。目前，就我国已有的食品安全审计案例来看，还存在中小型企业审计不够到位、审计依据标准不够明确、审计数据不够安全可靠以及在专业审计人才与方法上存在欠缺等问题。因此，亟需新技术、新方法的引入和应用。近几年，随着区块链技术的发展，学者们开展了其在许多领域和场景应用的研究。区块链在审计领域的应用也得到了越来越多的重视，相关的研究如：基于区块链技术构建实施审计框架[5-6]、区块链技术在企业联网审计中的应用[7-8]、区块链技术在金融审计中的应用[9-11]以及区块链审计在政府治理中的应用等等[12-13]。在具体的审计模式探索中，毕秀玲等[14]提出要大力推进“审计智能＋”的建设，在5G、区块链、大数据与人工智能等技术的支持下，提高审计信息化的水平。传统审计过程中所面临成本、效率、质量、安全性等问题恰恰可以通过区块链技术进行有效解决[15]。房巧玲等[16]便提出了基于双链架构的混合审计模式，即智能审计程序与人工审计程序相结合的模式。从目前已有的研究来看，还尚未见有关区块链技术在食品安全审计中应用的研究。基于此，文章首先根据区块链技术的工作原理与优势点，分三个层次构建起区块链技术在食品安全审计中应用的逻辑框架。其次结合传统审计工作，通过技术代入，进一步阐述区块链技术下的食品安全审计工作的大致流程。最后，充分考虑当前区块链技术在运用中所面临的各种问题，提出相关的建议以及未来发展的展望。

1区块链技术在食品安全审计中的应用逻辑

1.1区块链的工作原理

区块链是在一种基于分布式系统思想形成的网状结构，在这个网状结构中，信息存储上链主要有以下流程：当某个节点有新的数据信息录入，该节点将会把信息网络中的其他节点进行广播，其他节点在接收信息以后会对其内容的真实性、完整性以及可靠性进行检验，检验无误后该信息将被储存在一个区块中，经过随机Hash算法得出Hash值，该过程可以视为一种单向的加密手段，不仅可以将复杂无章的数据信息转换为固定长度的字符代码，而且其破解的困难程度也保证了数据的不可篡改性。此时，全网将基于共识机制对该区块内数据进行审查，审查通过以后该区块将被正式存入区块链的主链中，相应的数据也将被打上时间戳标记，更新复制保存到每个节点里[17]，如图1所示。

1.2区块链技术在食品安全审计中应用的逻辑

区块链作为一项颠覆性技术，在各个领域加速应用。将区块链技术应用到审计领域，这种模式被称为区块链审计。而在区块链审计的定义上，徐超等[18]提出广义和狭义之分，广义上指在审计领域应用区块链技术，而狭义上则包含了区块链审计和审计区块链这两种方式，二者的审计对象不同，具有本质上的区别。在区块链审计过程中，审计人员基于信息系统对一般控制和应用控制进行测试，通过借助发挥区块链技术的优势性，对各类业务执行自动化审计和持续审计等行为[19]，具体包括：对数据的真实性、时效性以及可靠性进行审计；对系统设置、共识机制以及智能合约等进行审计；对区块链技术所涉及的系统节点等安全性进行审计[20]。事实上，区块链可以分为三个层次：协议层、应用层和访问层，它们相互独立又不可分割，构成了区块链技术在食品安全审计领域的运用逻辑，如图2所示。协议层（又称基础层）是基于共识机制展开运行的，通过共识机制来保障每个节点的数据是真实一致可靠的。在利用分布式数据存储、加密算法、网络编程以及时间戳等技术的基础上，对食品供应链上所涉及到的各个环节、各个企业的各类信息进行收集与记录，如食品生产过程中的原料配比情况、添加剂的使用量情况，食品物流环节的负责方信息、车次时间以及冷链条件情况，食品交易过程中经销商情况以及流入消费者的时间地点等信息[21]。企业彼此间的信息验证以及共识算法记账使得审计需要的众多数据信息能够公开透明、不易篡改，也有助于扩大审计工作的覆盖面。对于应用层而言，智能合约的存在使得区块链在没有人工控制以及第三方干预的情况下，能够按照网络编程出的代码进行自主运行，有助于明确执行标准，大大提高了审计的效率以及数据的收集分类等重复性工作，在预先设置的程序代码中，一旦触发相应的条件和标准，将会作出各类分析行为，这样一来，审计人员通过区块链技术就可以对食品质量安全实现实时监控、及时预测和灵活预警[22]。就访问层来看，无论是通过个人计算机（personalcom-puter，PC）端还是移动终端，借助区块链技术的可编程性采用公钥与私钥授权的机制，能够实现数据的安全独立便捷获取。同时，时间戳技术有助于保障数据的安全性，使审计工作的的可靠性和便利性能够得到进一步优化。

1.3区块链技术在食品安全审计中应用的优势

对于食品行业来说，信任机制的构建对于品牌形象的树立是十分关键的，而品牌形象的优劣将直接影响企业的生存甚至是行业的兴衰。在这种情况下，通过审计去发现问题、解决问题，并实现信息的公开、透明、可追溯将有助于信任的构建。而区块链技术在审计中运用的优势，将有效推动信任机制的形成。首先，去中心化的优势使得在整个食品供应链上所有企业都可以分别作为一个节点，分布式数据储存技术的应用，使得众多企业在信息的记录和储存上互相监督、互相利用，具有更加安全、更加便捷、更加透明的优点。同时，每个审计项目由指定的审计组执行审计，每个审计组也相当于区块链的一个节点，若干个审计组节点组成分布式节点组织结构，相当于一个分布式账本。于是审计的范围变得更加广泛，所涉及的审计对象也更加的全面而具体，不需要非得围绕核心企业实施审计，解决了审计范围的局限性问题，有助于提高食品安全审计结果的质量。其次，交易可追溯性、数据透明性的优势使得信息在供应链上变得更加可靠、真实。在供应商的选择、企业内部控制执行的有效性等等方面具有督促作用。例如，就已有的食品安全审计案例呈现的结果来看，存在如下问题：企业不能持续保持生产条件、食品安全管理制度等落实不到位、企业自身的检验能力不足、生产信息记录的不完整甚至伪造记录以及不合格品和变质食品的及时处置问题等。在区块链技术的帮助下追溯系统将会不断完善[23]，对于存在的这些问题也会更加具有约束和威慑作用。在现实中，已有具体的应用案例，如2017年7月沃尔玛、京东、国际商业机器（internationalbusinessmachines，IBM）公司和清华大学共同组成了区块链联盟，在产品的地产、批号、生产厂家、到期日期以及运输细节等各种详细信息的获取上，可以实现从天数到秒数的速度提升，这将极大地提升审计实施的效率。最后，可编程性则发挥了信息技术的优势，相比于传统审计中的人工操作，信息技术的应用将会使得审计的流程更加严谨、更加快捷。食品安全审计过程中，涉及到的质量标准、规范等十分复杂，对于不同品类食品的特殊性质、不同添加剂的使用规定等所涉及的知识更加多样和复杂[24]，利用计算机编程技术，则可通过代码的编写，将有关审计标准、审计法规等进行定义，在区块链中实现数据信息的智能运行。在既定的规则和协议下，区块链可以实现数据的自动采集、传递与存储，高安全性、高透明性使得审计效率大大提升。德勤会计师事务所的Rubix平台就是通过将自动化技术和区块链技术相结合，在提升工作效率的同时，又能达到降低成本等作用[25]。同样，沃尔玛也将区块链技术应用于食品供应链管理之中，并取得了一定的理想成效[26]。

2区块链技术下食品安全审计的流程

区块链技术下的食品安全审计流程是在传统审计流程的基础上，通过融入区块链技术，对审计流程进行重塑，保证审计大环节不变，即审计准备阶段、审计实施阶段以及审计报告阶段，但细节更加优化、效率更高，如图3所示。

2.1审计准备

在审计准备阶段需要先对审计信息和数据等进行预处理，通过数据的采集、传输与存储，利用区块链中各个节点所达成的共识机制，实现数据的真实性、完整性与一致性。在这个过程中，通过对被审计食品行业的相关标准、企业会计准则的选取情况、企业的性质以及监管环境等的了解，对相关获取信息进行更新记录，并利用时间戳技术，相当于会计记账中的连续编号机制，对新产生的区块做上时间标记，充分保证了数据在一定时间内是可追溯的、可验证的以及完整的。

2.2审计实施

在审计实施阶段，面对食品供应链本身的环节的多样性与复杂性，区块链应用平台会及时向各个节点的企业、账项往来银行以及其他关联方进行信息的检查与考证，并将结果进行实时反馈。在对某一生产、加工业务或者交易进行审查以后，将问题点进行汇总与分析。在审计过程中，同时需要伴随着数据清洗、数据挖掘、可视化操作、实时处理、风险识别与评估以及重要性水平的确定等技术支撑，也需要借助传感器、物联网、射频识别以及CPS/GPS等审计工具[21]，因此，这将对专业人才的技术水平有着较高的要求。

2.3审计报告

在传统审计流程的收尾阶段，需要对整个审计流程所记录的工作底稿以及证据信息进行整理与汇总，并出具最终的审计报告、发表审计意见。而在区块链技术的应用下，审计人员通过对数据信息的系统建模进行智能化自主分析，并且能够做到对审计结果的实时记录、对被审计企业进行随时随地的监控，还可以根据审计主体的不同以及审计要求的变化，随时出具定制化的审计报告，大大提高了审计结果的质量以及需求度的满足程度。

3区块链技术在食品安全审计应用中面临的问题

3.1技术问题

现阶段，无论是国家、社会还是具体的个人，对于审计的水平和质量要求越来越高。监督再到上市公司的财报结果公开，处处离不开审计的参与，审计也逐渐在越来越多的领域发挥作用，例如：领导干部经济责任审计、自然资源资产审计、信息科技审计以及本文所探讨的食品安全审计等领域。在食品安全上，任何小的风险都不容忽视，这对于审计的执行是一项不小的挑战，尽管区块链技术在效率和质量等方面对食品安全审计有着很大的帮助，但在海量的信息面前，区块链的复杂度也急速增加，无论是从硬件上还是软件上，对计算机的算法处理能力、存储能力以及硬件配置有着越来越严苛的要求。因此，进一步提高硬件的可靠性以及软件的适配性是技术层面需要持续努力的方向。

3.2安全问题

区块链技术尽管有着Hash值非对称加密算法、时间戳等技术的支持，但安全性问题依旧是区块链技术在发展中不容小视的关键问题。随着黑客技术的不断进化，以往的51%攻击成本已经不再具有很强的约束性，这对于审计工作是一项不小的潜在威胁。在区块链共识机制的基础上，很多企业将自己的关键性信息乃至核心机密都进行了上链操作，而黑客的行为将会对企业们造成重大损失甚至致命冲击。这就说明不存在一劳永逸的保障，各项技术需要在不断的挑战和威胁中，始终保持高度的预警态势，在面对不法分子的各种花样攻击时，能够做出迅速、有效的反应，这就需要相关信息技术人员不断提升其专业水平和素质。

3.3监管问题

事实上，尽管区块链技术中的分布式数据储存技术使得数据的记录、存储与读取更加便捷、安全，但其却弱化了国家对于交易情况的监督，对于现有的监管体系具有一定的冲击。区块链技术还在逐渐发展走向成熟，在食品安全审计领域的应用也将处于不断探索的阶段，有关监管的法律法规仍需进一步的完善与明确，如果真的出现监管漏洞，那必然影响该技术的健康、稳定与向好发展。因此，在技术不断进步的同时，国家相关部门的法律与监管体系也要完善跟进，二者相辅相成，为技术作用的充分发挥保驾护航。

4结语

区块链技术研究现状篇(3)

1 区块链技术的现状与发展

1.1 区块链技术

2008年10月31日，化名中本聪（Satoshi Nakamoto）的比特币创始人向世人公开了《比特币白皮书》，标志着区块链技术问世。目前尚未形成行业公认的区块链定义，一般认为：区块链技术则是利用加密链式区块结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用自动化脚本代码（智能合约）来编程和操作数据的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式。

随着区块链技术的发展，产生了各种新名词，现在人们经常用币圈、矿圈和链圈来表示区块链技术的三个层面。“币圈”就是指一群专注于炒加密数字货币，甚至发行自己的数字货币筹资（简称ICO）的人群，业界俗称“币圈”；“矿圈”就是一群专注于“挖矿”的“矿工”，这些矿工大多出生IT行业。中本聪总共发行了2100万个比特币，最开始挖矿的人不多，一般的PC电脑都可以挖矿，但是随着挖矿的人数增多，必须要用具有高算力的专业服务器来挖矿了；“链圈”就是一群专注于区块链技术的研发、应用，甚至从区块链底层协议编程开始做起，业界俗称“链圈”。区块链底层协议相对较为晦涩、语言欠丰富，导致其应用门槛高。因此，开发者工具项目成为区块链项目生态中最核心的一环。“链圈”是?^块链技术的重点。

1.2 区块链的发展

区块链技术是具有普适性的底层技术框架，可以为金融、经济、科技甚至政治等各领域带来深刻变革。但区块链技术目前还存在不少技术瓶颈，妨碍了各行各业的“区块链+”的实现。按照目前区块链技术的发展脉络，可分为三个阶段。

第一阶段：区块链1.0版本――数字货币。典型特征包括：以区块为单位的链状数据块结构、全网共享账本、非对称加密、源代码开源。典型案例-比特币。

第二阶段：区块链2.0版本――智能合约。典型特征包括：智能合约，区块链系统中的应用，是已编码的、可自动运行的业务逻辑，通常有自己的代币和专用开发语言；DAPP，包含用户界面的应用，包括但不限于各种加密货币，如以太钱包；虚拟机，用于执行智能合约编译后的代码，虚拟机是图灵完备的。典型案例――以太坊。

第三阶段：区块链3.0版本――可编程服务于社会。区块链3.0是价值互联网的内核。区块链能够对于每一个互联网中代表价值的信息和字节进行产权确认、计量和存储，从而实现资产在区块链上可被追踪、控制和交易。区块链3.0主要应用在社会治理领域，包括了身份认证、公证、仲裁、审计、域名、物流、医疗、邮件、签证、投票等领域，应用范围扩大到了整个社会，区块链技术有可能成为“万物互联”的一种最底层的协议。典型案例-EOS嵌入式操作系统（Embedded Operation System，EOS）。

2 区块链技术研究和应用的意义

1）可信互联网。实现网络中身份可靠、内容可信、行为可信可生存性和传输可信任的互联网，称为可信互联网。

在互联网传输过程中，由于风险意识和安全意识薄弱、关键信息基础设施安全可靠性差、黑客与漏洞、数据恐怖主义以及法律的缺失与滞后，加剧了数据风险的发生频率和危害程度。被攻击、被泄露、被窃取、被篡改、被非法使用，数据安全已成为大数据时代最为紧迫的核心问题。区块链技术用分布式系统、加密和共识算法建立了信任机制，让抵赖、篡改和欺诈行为的成本巨大，保证了数据的不可篡改和不可伪造，实现了数据的完整性、真实性和一致性。依托区块链有助于构建可信互联网。

2）价值互联网。在主权区块链架构下，通过广泛共识和价值分享，重构社会在线上和线下价值信用体系，让经济和社会价值在互联网上自由安全的流动，实现价值流通、分享及增值的互联网。

今天，我们广泛使用的微信支付、支付宝支付以及网银支付，实际上并不是一个数字化的支付系统，只是一个数字化的支付信息系统。信息的往来是及时的，但是资金的清算结算不是及时的，还要在当天或者某一个时间段才做结算。比如：拿工行卡去超市刷卡消费，POS机、发卡行、消费端、银联等之间的信息交换总共要经历8个步骤；微信、支付宝大额提现需要2--24小时。依托区块链，引入数字货币和数字支付网络，就可以记账交易――清账结账的，它直接把现在的支付和价值传输系统变成了一个非常简单的系统。我给你的账号打了价值1000人民币的数字货币，支付和清算就同时完成，背后所有的清算和结合都综合在这一步骤当中。所以区块链传输的并非简单的信息而是价值，这个数字支付网络就是价值互联网。

3 区块链应用场景

2016年，全球知名信用评级机构穆迪了一份报告《25个顶级区块链应用案例》，详细记录了目前各个公司正在探索的120个区块链项目，并列出了25个顶级的区块链应用案例（如表1）。

4 中国区块链行业发展迅速

4.1 区块链技术创新加速

中国从比特币开始认识区块链，但以2014年到2017年中国及美国区块链领域公开专利数量为例，美国公开专利数量从2014年的150件增加到2017年前7个月的390件，中国公开专利数量从2014年的2件增加到2017年前7个月的428件，中国区块链专利公开数量增速超过美国。

4.2 区块链应用广泛

区块链应用在中国也呈现出多元广泛、积极活跃的特点。2014-2017年7月，中国区块链领域私募股权投资共计投向挖矿、钱包、虚拟货币、基础设施、底层技术、交易所、相关服务、区块链应用8个领域，中国区块链产业链可谓基本成型。从占比最高的区块链应用来看，私募股权投资领域又可分为数据服务、金融、认证确权、文化娱乐等10个领域，其中数据服务、金融和认证确权三个领域占比较高，三项累计占比达79%。

4.3 区块链行业组织竞相成立

区块链技术的创新和应用落地离不开行业生态的构建和完善。自2015年12月至2017年末，中国成立区块链相关的行业协会 、 联盟近20个，中国区块链应用研究中心，GBBC中国中心，中关村（000931，股吧）区块链联盟、中国电子学会区块链专委会、中国信通院可信区块链联盟等一大批区块链专业组织为行业机构和不同背景的人员提供了一个专业领域的交流及合作平台，对于中国区块链行业的长期、健康发展发挥极有益的作用。

在区块链技术的教育和培训方面，中国各地区相关高校也在积极开展，开设相关科目、课程，以多种形式的教育培训项目，为中国区块链行业创新发展输送人才。例如，清华大学iCenter、同济大学金融科技研究院、北邮在线区块链教育与研究中心等。还有各种区块链培训也在蓬勃发展，其中，由中国区块链应用研究中心联合 GBBC 组织的区块链应用培训目前已为中国区块链行业培训认证了近千名专业人才。

对于区块链这一最新领域，成长在数字社会的80、90后有着超越其他时代人的认知能力，这一认知能力又转化为 “认知红利”。位于北京的互联网金融博物馆（the Museum of FinTech）每季度评比金融科技与区块链创新企业，超过 200 家公司的区块链创业者都是90后。

5 加快城市上“链”，建设“强富美高”新无锡

2017年 5月12日，在由中国电子技术标准化研究院、无锡市经信委、无锡市金融办等机构支持举办的2017首届中国（无锡）物?网与区块链产业发展高峰论坛上，无锡软件行业协会区块链专业委员会暨物联网与区块链联合实验室正式对外揭牌，无锡成为又一个宣布进军区块链领域的城市，并且提出了物联网+区块链的实际愿景。

2018年的全国两会，区块链成了最为火热的话题，从商界大佬到政府官员，纷纷发表自己对区块链的看法。虽然国家在政策层面尚未出台正式的区块链政策法规，但从当前的情况来看，区块链的发展，正从商业层面向政府层面推进。城市“上链”正成为一种共识。贵阳市最早推动区块链发展的城市，也是最积极的城市。2017数博会期间，贵阳高新区《贵阳国家高新区促进区块链技术创新及应用示范十条政策措施》（简称“区块链十条”）。杭州市已将“区块链”写入市政府工作报告，重庆市经济和信息化委员会也了《关于加快区块链产业培育及创新应用的意见》。从当前正准备“上链”和已经在“链上”的城市来看，各城市都在加快对区块链技术的发展。按照当前形势来看，将会有越来越多的城市加入“上链”行列中来。

1）区块链+物联网

物联网是一种通过网络技术将传感器、控制器和机器设备等连接起来，通过物物相连实现机器设备智能化管理和控制的目的。遗憾的是，物联网几何级扩张后数据的运算能力和数据安全问题暴露得更加明显，区块链的出现，恰好“拯救”了物联网。区块链在物联网这个场景上能极大可能“秀”出自己。首先，去中心化的架构直接颠覆了物联网旧有的中心架构，不但大大减轻中心计算的压力，而且释放了物联网组织结构的更多可能，为创新提供了更多空间。其次，记录的准确性和不可篡改性也让隐私安全变得有据可循，而且在安全方面更易于防御和处理，在一些架构中，分布式区块链物联网节点不会被传统的DDOS所攻击。最后，由于公信力的存在，主体参与物联网的协同变得更为容易。区块链与物联网技术的融合成为当前一大发展趋势。目前Oaken Innovation采用物联网硬件设备与分布式软件平台相结合，试图完成机器的自动控制，以实现真正的价值传递。

2）区块链+医疗

医疗数据意味着更精确的诊断，更有效的治疗，以及提升医疗系统提供经济划算的医疗服务的整体能力。区块链技术可以让医院、患者和医疗利益链上的各方在区块链网络里共享数据，而不必担忧数据的安全性和完整性。初创公司Gem了Gem健康网络――提供了一个实现多重签名和多因素验证技术的以太坊平台，去创造出一个安全通用的数据结构。

3）区块链+教育

一是保护课件版权，维护创作者权益。淘宝有大量“1元课件”，百度网盘充斥着各类盗版资源，成本低、难追溯、监管弱是造成这种问题的主要原因。教师通过基于区块链的教育平台首发其作品，并加盖时间戳，作品在交易和流动过程中，每个节点的信息都是透明的、不可篡改的，当发现剽窃、盗版时，即可迅速追溯、取证。

二是教培市场。教培机构的涉嫌合同欺诈、违约的司纠纷屡见不鲜，还有很多闻所未闻的合同陷阱。可以运用智能合约构建全国教培市场管理区块链系统，自动触发。

三是学生教育经历认证。假证、假学历泛滥，造假成本低，几百块就能定制一个大学毕业证书，对企业识人用人造成了严重困扰，也对名校声誉造成了恶劣影响。构建教育区块链证书平台，以该平台为起点形成一个去中心化、难以被篡改的颁发、管理、认证的体系，且该体系将伴随其整个职业生涯，数据将永久安全地储存在云服务器中，后续用人单位可直接在该区块链证书平台查询、验证，并更准确的评估应聘者与待招岗位的匹配度。可以降低各方、各环节成本，提升了效率，同时，也会促进良好的招聘就业生态的形成。

4）区块链+政务

近十年的“互联网+政务服务”的应用发展，成果斐然。但该技术也凸显它的局限性，中心化系统同样存在信息泄露，存储丢失等风险，而且中心化系统的建设、维护成本非常高，无法交互验证，无法实现各个部门真正意义上的信息共享、共建。区块链技术具有信息共享、信息透明、难以篡改的优势。利用该优势可打破原有信息传递的壁垒，实现电子证照服务模式的创新，提升用户体验。

在南京政府多部门的支持下，全国第一批基于区块链接技术的电子证照共享平台已经落地。市民可通过“我的南京”App进行政务的办理，“我的南京”App是该电子证照共享平台的数据访问终端。电子证照共享平台由政府职能部门共同组成的电子证照区块链网络，建立起政府部门之间点对点的可信网络。采用区块链的去中心化同步记账、交易身份认证、数据不可篡改、以及数据加密等多种技术手段。

5）区块链+供应链

供应链就是一系列交易节点，它连接着产品从供应端到销售端或终端的全过程。如果产品能够通过区块链技术让消费者清楚这个产品从它出生的每一步都经过了什么环节，每一个环节都被记录的轨迹，包括具体的时间，经过母端的查询，整个数据链非常清晰，并将数据提供给打假方。尤其是酒、食品和药品就能自证清白，假货就没有了躲藏的死角。海淘商品用支付宝扫一扫，就能知道是不是正品，原产地在哪里，是谁经销，经过哪些环节。

6 区块链技术时代的新思考

6.1 加快区块链技术人才培养

区块链已成了2018年最热门的就业方向。移动招聘平台BOSS直聘的《2018旺季人才趋势报告》可以直观地看到区块链人才市场的需求，报告显示，2018年前两个月，区块链相关人才的招聘需求已经达到2017年同期的9.7倍。除了需求旺盛外，区块链行业人才的平均薪酬也相对较高，达到2.58万元，区块链公司相关的运营、公关等职位的薪酬平均起薪超过1万元。区块链相关岗位的地区高度集中，北上杭深占比超八成，其中北京招聘相关岗位占比达44%。更有甚者，近日北京一则区块链招聘广告刷爆朋友圈，要求应聘者对区块链技术和密码学有深入研究，给出的年薪不低于500万元人民币，并且上不封顶。

现在美国、英国一些大学都开设了区块链课程，讲授《区块链技术基础》和《区块链技术应用》。2018年3月4日，人民网旗下人民创投已经增加区块链频道，共分为资讯、观点、深度、活动四个栏目；3月15日，人民网创投频道正式上线人民创投区块链官方微信公众号。我市相关大专院校也应加强对区块链技术知识的普及和培训，增设多种形式的讲座和课程。

6.2 成立区块链技术开发、应用相关机构

自2016年10月工业和信息化部《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》及2016年12月区块链首次被作为战略性前沿技术、颠覆性技术写入国务院的《国务院关于印发“十三五”国家信息化规划的通知》以来，区块链日益受到我国政府的重视和关注，截至2017年11月底，国内共有浙江、江苏、贵州、福建、广东、山东、江西、内蒙古、重庆等9个省份、自治区和直辖市就区块链了指导意见，多个省份甚至将区块链列入本省“十三五”战略发展规划。

2017年5月12日，无锡市“物联网与区块链联合实验室”正式对外揭牌，成为宣布进军区块链领域的城市。但还缺乏进一步的规划，除了井通科技外，从事区块链技术开发应用的公司寥寥无几，缺乏产业联盟。无锡市应制定区块链技术及产业发展专项战略规划，推动区块链与大数据、人工智能等国家战略相结合，促进大数据、云计算、物联网、人工智能等技术的相互融合发展。

工信部近日透露，将筹建“全国区块链和分布式?账技术标准化技术委员会”，在统一的技术标准和规范下，我国区块链技术有望形成一整套涵盖基础研发、技术应用等的行业标准。

区块链技术研究现状篇(4)

区块链技术并非某项单一计算机范式技术，而是在密码学基础技术共识机理论指导下，将网络中不同节点协同保障的稳定增加、由时间戳与有序记录数据模块组成链式列表账本的分布式账本技术。这种方案在数据存储与校验的过程中，首先借助密码学技术将具体信息进行记录，然后生成相应的指纹，在这种技术中数据的存储单元为数据块，依靠指纹和数据块之间的连接实现交互认定。随着区块链技术的成熟和完善，已经超越传统比特币数据加码应用，在金融等多个行业得到应用，而且逐渐被认为将会改变传统信用范式的重要技术，以价值传递取代传统的信息传递，将会成为全球下一代互联网价值基础协议组成部分。 

区块链具有去中心化、透明性、匿名性以及安全性等主要特征，对于金融业态发展具有重要价值。在信用机制层面，区块链技术借助密码学技术，摆脱了传统的第三方信用机制，由节点上各个数据块实现信息间的传递和交流，权利与义务对等而提升其运营效率。因而也可以进一步的提升整个区块链上价值信息的透明性，每一个节点的信息都是固定而且相互独立的，不能够进行修改，节点之间采用密码学技术实现匿名。因此，区块链技术可以实现较高的信息和价值存储与传递的安全性，任一节点都可以实现对整个区块数据的拷贝，但是不能改变任何节点数据，在不借助中心第三方中介的基础上实现信息安全传递。 

2 区块链技术在金融业的发展现状 

2.1 区块链技术在金融业的应用方向 

2.1.1 数字货币。在金融业长期的发展中，货币的发展变革也悄然兴起，在互联网电子化的今天，数字货币比传统的纸币发展更具活力。区块链技术应用在比特币发展中已经取得了重要的成绩，特别是以密码学技术为核心加密实现了数字货币的安全性。数字货币的发展能够有效的降低纸币发行和流通的成本，随着数字货币在世界范围内的流通与交换问题得到解决，数字货币将会带来整个金融业的变革。 

2.1.2 金融资产综合交易平台建设。随着金融业态与互联网的深度融合发展，基于互联网信息技术的综合金融资产交易平台成为金融业高效发展的重要基础。而区块链技术将会在平台基础上实现智能合约化，依靠数据模块特有的安全性、去中心特性实现价值传递。 

2.1.3 降低国际支付与结算成本与时间。区块链支付技术正在兴起并得到快速发展，比较传统的跨国交易支付，区块链技术更加安全、高效。区块链支付方式可以通过点对点的有效手段实现支付，降低支付手续时间，而且没有第三方信用机构的存在，很大程度上降低支付手续费率，能够推动跨境贸易和跨境电商的快速发展。 

2.1.4 提高金融资产交易组织效率。以往的金融资产转移需要依靠一定的证券等金融机构进行一系列的审批操作，区块链技术可以依靠数据的共享，实现各个节点间的有效互通，并且在不影响资金安全的情况下快速完成资产交易。这种模式下信息更加透明、操作更加规范、周期更短、效率更高、成本也更低。 

2.2 区块链技术在金融业的应用现状 

目前区块链技术已经得到很多国家的重视，并且出台很多政策引导市场对于区块链技术的研究和应用。在数字货币、商业银行以及交易所等金融机构组织方面，区块链技术得到了初步的探索与实践。 

在数字货币方面，比较常见的就是比特币。比特币作为一种数字货币，完全不具备传统纸币和当前电子货币的属性，但是能够用于交易、购买支付以及货币对换等，随着比特币的发展，一些围绕比特币的借记卡等产品也相继出现。厄瓜多尔也在2015年推出自己的国家数字货币，这种货币依靠区块链加密技术，不仅能够使各个群体记住互联网获得金融服务，还能够推进国家对于货币流通的控制，减少洗钱等非法行为。国际支付方面，区块链技术很大程度上缓解了跨境支付对于第三方金融机构的依赖，美国的Ripple建立了基于区块链的网络金融传输协议实现对传统第三方信用机构的替代。这种网络传输协议在桑坦德英国分行的国际结算业务中得到使用。目前Ripple区块链技术已经与全球19个国家的银行进行合作，推进了国家支付的变革。在金融综合服务平台和金融资产交易组织方面，也已經有很多公司进行尝试，如R3CEV 公司建立了由美国银行、花旗银行、德意志银行、汇丰银行等43 家不同国家银行参与的区块链联盟，力图确立一个国家区块链技术标准，从而实现在全球的跨境结算和资产转移中更加高效、安全。 

3 区块链技术在金融业应用的前景展望 

区块链技术在金融业发展从2015年开始进入快速发展阶段，根据一份调查结果可知，目前全球有近15%的银行正将区块链技术应用于实践，IBM预测指出未来几年将是区块链金融技术发展的重要时期，预计全球约有66%的商业银行会开发出具有优质商业价值的区块链技术。随着区块链技术的热度提升，我国金融行业区块链技术探究也逐渐出现，2016年工信部《中国区块链技术和应用发展白皮书》奠定了未来几年我国金融业发展的基调。围绕区块链技术实现金融行业各业态的创新变革将是未来发展的重要趋势。 

尽管区块链技术能够解决很多金融业发展的实际问题，但是从目前来看在未来很长时间内，区块链技术在金融业应用的发展也会面临如下难题： 

3.1 技术缺乏统一标准 

尽管区块链技术得到很多国家的重视，并加强投入推进技术开发，未来四年可以实现全球66%的商业银行掌握商业应用价值的区块链金融技术，但是这些国家和企业间技术缺乏统一标准，区块链技术在未来长期内也很难成熟，要想真正的转变国际金融业发展还需要推进各方合作。因此，区块链金融技术不是单一技术的核心优势，需要世界各个国家、各个企业打破金融政策壁垒，形成区块链发展联盟，通过对话合作，深化交流形成统一的技术基础。 

3.2 区块链技术尚不成熟 

区块链金融技术的发展目前仅进入初步的探讨和实践阶段，很多国家已经在金融支付和平台服务中进行尝试，但是从比特币技术转变而来的区块链金融技术尚需更多的实验和技术的投入。未来一段时期将是区块链技术创新研发的密集期，需要加大研发力度在支付、信用评级、信贷等金融服务体系等方面充分利用相关技术，重构金融业务。 

3.3 跨界人才缺乏 

区块链技术在金融业中的应用需要有人才保障，而这种既能够充分掌握区块链技术又能够熟知与应用金融知识的实践性人才很少。因而，可以对于区块链技术在金融业的落地实施，务必需要在未来长时间内，确立一套完善的专业人才培养体系，推进金融理论与区块链技术融合下的人才培养，并注重理论与技术结合的实践性，以实现跨界人才培养。 

参考文献： 

[1]陈植.区块链金融“敲门”：国内银行保险机构谨慎观望[N].21世纪经济报道，2016-10-10. 

区块链技术研究现状篇(5)

DAG（有向无环图）被认为是一种对链式数据的可替代的解决方案，可能成为下一代分布式账本的核心技术之一。其实，学过数据结构和图论的同学，应该对DAG并不陌生。在很多分布式计算集群系统中，DAG都是作为分布式事务处理的数据结构，用来存储并发的事务处理流程，如在Spark、Yahoo的YARN等系统中DAG应用。这样一种数据结构，具有对并发的异步分布式活动很好的适用性。在分布式网络中，数据资产的交易过程也很适合用DAG来进行存储。

DAG（有向无环图）技术被引入加密数字货币领域，大致分为两个阶段，即有块的DAG阶段和无块的DAG阶段。起初，是希望用DAG的拓扑结构来存储区块，改变区块链式存储结构，变成DAG的网状拓扑结构，这样交易打包可以并行在不同的分支链条进行，达到提升区块链性能的目的。在2015年，Sergio Demian Lerner在论文中提出了用DAG直接来存储交易，实现"无区块"的加密数字货币DagCoin，即构建一个DAG链。在DAG链中，交易发起后直接广播网络确认，省去区块打包和出块时间，理论上，效率得到了质的飞跃。2016年，采用DAG技术的IOTA、ByteBall等项目涌现，使得DAG链成为新一代公链的重要技术趋势。与"区块"链相比，DAG链主要实现了三个转变，即从"单链"到"树状和网状链"的转变、从"区块粒度"到"交易粒度"的转变、从"单点跃迁"到"并发写入"的转变，这是对区块链从容量到速度的一次大革新。

以IOTA项目为例，这是一个去中心化的物联网应用项目，其底层技术被成为Tangle（纠缠），这就是一个基于DAG的分布式账本。Tangle仍然是一个P2P网络下的分布式数据库，也采用共识算法来验证交易。但与传统区块链不同，它采用的是DAG的数据结构以及共识机制。在IOTA里，没有区块的概念，取而代之的是DAG存储的交易网络。每一个交易都会引用过去的两条交易记录哈希，这样前一交易会证明过去两条交易的合法性，以及间接证明之前所有交易的合法性。整个网络都参与交易合法性的验证，而不像传统区块链，只有POW或者POS等共识算法选出的少量节点来验证交易合法性。IOTA的共识就是它自身内化特性，可以使它在没有交易费用的情况下进行规模化使用。高效并发的物联网应用是DAG天然的应用场景。

那么，DAG是不是就可以完全替代区块链技术？不会，每种技术有它擅长的方面，也一定有它的不足，我们采用技术，总是希望取长补短，各有所用。DAG有一个关键缺陷，就是异步系统的一致性问题。与区块链相比，DAG不支持强一致性。DAG的异步并发机制提高了系统的扩展性，同时也带来了一致性的不可控问题。区块链采用的是同步操作的验证机制，能够保证较高的一致性。但是，

今日链见，和大家谈谈区块链技术领域的一项新创新——DAG技术。区块链技术是一项前瞻性的新技术，它用点对点网络（P2P）、链式数据结构、非对称加密、哈希、分布式共识算法等技术组合，建立了不可篡改的、可信任的分布式账本，支撑建立了去中心化的数字货币，解决了"双花"的问题，可以实现支付即结算、支付即清算。但是，作为一种新型的网络账户的支付手段，区块链技术也有很大的问题，尤其是交易性能的问题。因为要很多计算节点进行共识，区块大小不能过大，使得每个区块上存储的交易数量受限，同时每个区块的产生要向全网广播并得到全网确认，出块时间也比较慢。这些问题成为区块链技术更广泛应用的瓶颈，很多技术研发的力量都在试图解决这些问题。

DAG（有向无环图）被认为是一种对链式数据的可替代的解决方案，可能成为下一代分布式账本的核心技术之一。其实，学过数据结构和图论的同学，应该对DAG并不陌生。在很多分布式计算集群系统中，DAG都是作为分布式事务处理的数据结构，用来存储并发的事务处理流程，如在Spark、Yahoo的YARN等系统中DAG应用。这样一种数据结构，具有对并发的异步分布式活动很好的适用性。在分布式网络中，数据资产的交易过程也很适合用DAG来进行存储。

DAG（有向无环图）技术被引入加密数字货币领域，大致分为两个阶段，即有块的DAG阶段和无块的DAG阶段。起初，是希望用DAG的拓扑结构来存储区块，改变区块链式存储结构，变成DAG的网状拓扑结构，这样交易打包可以并行在不同的分支链条进行，达到提升区块链性能的目的。在2015年，Sergio Demian Lerner在论文中提出了用DAG直接来存储交易，实现"无区块"的加密数字货币DagCoin，即构建一个DAG链。在DAG链中，交易发起后直接广播网络确认，省去区块打包和出块时间，理论上，效率得到了质的飞跃。2016年，采用DAG技术的IOTA、ByteBall等项目涌现，使得DAG链成为新一代公链的重要技术趋势。与"区块"链相比，DAG链主要实现了三个转变，即从"单链"到"树状和网状链"的转变、从"区块粒度"到"交易粒度"的转变、从"单点跃迁"到"并发写入"的转变，这是对区块链从容量到速度的一次大革新。

以IOTA项目为例，这是一个去中心化的物联网应用项目，其底层技术被成为Tangle（纠缠），这就是一个基于DAG的分布式账本。Tangle仍然是一个P2P网络下的分布式数据库，也采用共识算法来验证交易。但与传统区块链不同，它采用的是DAG的数据结构以及共识机制。在IOTA里，没有区块的概念，取而代之的是DAG存储的交易网络。每一个交易都会引用过去的两条交易记录哈希，这样前一交易会证明过去两条交易的合法性，以及间接证明之前所有交易的合法性。整个网络都参与交易合法性的验证，而不像传统区块链，只有POW或者POS等共识算法选出的少量节点来验证交易合法性。IOTA的共识就是它自身内化特性，可以使它在没有交易费用的情况下进行规模化使用。高效并发的物联网应用是DAG天然的应用场景。

那么，DAG是不是就可以完全替代区块链技术？不会，每种技术有它擅长的方面，也一定有它的不足，我们采用技术，总是希望取长补短，各有所用。DAG有一个关键缺陷，就是异步系统的一致性问题。与区块链相比，DAG不支持强一致性。DAG的异步并发机制提高了系统的扩展性，同时也带来了一致性的不可控问题。区块链采用的是同步操作的验证机制，能够保证较高的一致性。但是，DAG作为异步操作，需要一个全局的协调调度机制来保证一致性，但这在某种程度上将引入中心化的机制。如果不这样做，在运行智能合约时，很可能会出现节点间所存储的数据在运行一段时间以后出现偏差的情况。当然，在DAG网络下的安全、性能等问题，也需要通过大规模的应用来进行检验和验证。

总之，DAG给广义的区块链技术应用（或加密数字货币应用）提出一个新的技术解决方案，将有利于产业的加速发展。

区块链技术研究现状篇(6)

关键词 :     区块链;教育管理系统;公有链;私有链;数据安全; OSID;

《“十三五”国家信息化建设》提出加强区块链等新技术基础研发和前沿布局，故区块链技术又被称为是继互联网、大数据、物联网、云计算又一颠覆性前沿技术，2019年10月25日，总书记在中央政治局第十八次集体学习时强调：把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展。作为去中心化的网络技术框架，区块链已经在金融、公证、数字资产领域获得广泛应用。如果把区块链技术应用到教育管理系统领域也是大有可为。教育系统领域层面主要包括在线教育、档案管理、学历认证、评教系统、教育投入产出等等，由于互联网具有数据不安全和隐私泄露的风险，基于区块链技术所具有的去中心化、数据不可篡改、可匿名、自信任、可编程、真数据等特点，通过区块链技术可解决数据真实性和安全问题。

1、 区块链的概述

1.1、 区块链的概念

区块链技术是继互联网又一颠覆性前沿技术，起源于学者“中本聪”发表的奠基性论文《比特币：一种点对点现金交易系统》，目前尚未形成统一的定义，狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以链条的方式组成的特定数据结构，以密码学的方式保证的不可篡改、不可伪造的去中心化共享总账，能存储简单的、有时间顺序的，能在系统内验证的数据。

1.2、 区块链的特点

从区块链的概念中可总结出：区块链技术具有去中心化、数据不可篡改、可匿名、自信任、可编程、真数据的六大特点

1.2.1、 去中心化

区块链以P2P网络为支撑，所有节点共同参与、共同监督。不再依赖第三方机构提供的数据服务，各个节点之间在相互信任的基础上实现点对点交易。

1.2.2、 数据不可篡改

区块链采用分布式共享式总账，记录着按照时间顺序加入的不同的区块。同时利用哈希算法将所有交易数据的哈希值作为叶子节点构造Merkle树，树根作为Merkle树的哈希值被记录到区块头部。当有一个数据区块发生改变时，将引起整个哈希序列的改变，同时分布式总账记录了完整的数据区块，局部的改变并不影响区块中记录的账簿数据以及区块数据本身的不可篡改性。

1.2.3、 可匿名

区块链系统的信任机制和交易均记录在哈希非对称加密算法中，无须第三方的参与，只要用户掌握了哈希地址和密钥，就能实现点对点交易和节点间的信息交流，从而保护个人隐私。

1.2.4 、自信任

区块链利用哈希算法生成Merkle树和区块链地址，采用智能合约和非对称数据加密技术对数据进行签名验证，同时借助Po W等共识机制构建节点间的相互信任，使各节点能够自动安全地交易。

1.2.5、 可编程

区块链是一个公共开放的平台，任何人只要通过了签名验证信息，就可通过区块链系统的数据区块和代码在公链或私有链中进行编程应用，定义数据区块，更新数据区块，编写相关去中心化脚本代码。

1.2.6、 真数据

区块链具有时间戳的属性真正实现了数据的不可伪造、有迹可循。每个节点都可以复制一份完整的数据，当少数节点发生故障时并不影响数据的有效性，除非51%以上的算力同时被操控，否则篡改节点上的数据是无效的。

2、 通用区块链教育管理系统的设计

通用区块链教育系统主要按照应用层、控制层、感知层、管理层、网络层五个层次进行设计，应用层主要满足教育管理、教育资源与学习等需求，具体包括学分银行、档案管理、评教系统、教育投入产出系统。控制层主要通过用户身份信息验证其是否满足准入条件。也可以通过监控、大数据来了解用户的偏向，通过智能技术和推送来满足用户所需的教育云和区块链服务。通过区块链服务和互联网服务的感知层，来获取用户的不同需求，以提供教育资源的按需服务和数据区块封装，在管理层中通过加密算法、智能合约进行签名和验证信息，在P2P网络和链式存储的条件下，通过智能合约实现数据区块的对应链接。

3 、区块链在教育系统中的应用

3.1 、区块链技术应用于学分银行

区块链技术运用到金融领域最早起源于中本聪创造的比特币协议，人们通过电脑以挖矿的形式开采属于自己的数字资产。如果把区块链技术运用到在线教育领域，借助前人思维，把线上课程作为一个个“小矿机”，学生通过电脑或手机进行在线学习，我们把此过程称之为“采矿”或“挖矿”，学生就充当了“矿工”的角色，当完成一门课程之后，学生获得了属于自己的学分和学习货币，而这些“小矿机”就是属于老师的教学成果。当老师录制完课程打包成数据区块并上传至区块链教育系统中供学生进行“挖矿”，老师依据学生的开采量获得一定的教学货币和教工分。教学货币可以作为教师评奖、评职称的加分项，学生获得的学习货币可以在区块链教育系统中购买自己所需的课程进行学习。学生也可以自己的学习资源、学习心得，当有需求的时候，学生可通过区块链教育系统中智能合约技术用学习货币进行支付交易。

3.2、 区块链技术应用于档案管理

区块链技术具有真数据、可编程的特点，如果能把区块链技术应用到学生的档案管理中，将大大减少烦琐的人力、精力。从学生踏入学堂的那一刻起，以私有链的方式来记录每个人的学历、获奖证书等信息，通过区块链服务，封装成具有时间节点的数据区块。随着个人成长经历的丰富，由学校的档案管理部门记录着每位学生的学历信息、奖惩记录、个人技能，当发生变动时由专人负责区块更新。当学生毕业，用人单位需要对学生的档案信息进行查询时，由档案管理员和学生本人进行在线签名，通过密钥的形式进行验证查询。这不仅保护了学生信息的完整性和真实性，同时节省了用人单位在选拔人才方面所花费的时间和精力，节省了资质证明、学历证明的烦琐流程，有效打击了学历造假、资质造假等不诚信行为。

3.3、 区块链技术应用于评教系统

区块链技术具有匿名性、真数据的特点，可将区块链技术运用到教务管理的评教系统中。学生对老师的评价内容主要包括课前准备（备课笔记、教案、教具）、课堂教学规范（教学大纲、教学计划进度表、记分册、点名册和教材）、授课能力（板书设计、语言表达、互动教学）、教学效果、教学态度等等，可以把评价内容分为五大模块，学生登录教学评教系统，管理员验证其签名信息，并根据其选课情况，对应任课教师的评价数据模块，管理员根据每位学生的评价结果和留言进行统计整理，并根据其评价分数分为优、良、一般、差等级别，对评价优、良的老师进行教工分奖励，对评价差的老师进行警示并作出扣除一定教工分的惩罚，之后上传至区块链教育系统中，供全校师生进行监督。

3.4、 区块链应用于教育投入产出系统

在高校内部建立一条基于教育内部管理的教育投入产出公有链，整合财务管理系统、学生资助管理中心系统、校友捐赠系统。建立资助经费收支区块链，由资助经费来源单位通过智能合约签名验证受助人信息，并根据往来账目计入资助区块链，由资助负责人直接把资助金打入受助人账户，从而简化审批流程。建立财务报销区块链，可将带有时间戳的报销凭据以图片的格式上传至财务报销区块链中，由财务报销系统管理员通过加密算法、智能合约的方式验证其报销凭据，核实无误后可直接将报销费用打入报销人的账户，从而简化了签名、盖章等流程，提高了报销效率。建立校友捐赠区块链，用于投资建设母校，以促进母校发展。基于区块链技术不可篡改和具有时间顺序的特点，可以把校友捐赠的每一笔资金实时记录到校友捐赠区块链中，同时对资金去向进行追溯，保证校友捐赠资金的透明性。

图2 教育投入产出公有链

4 、总结

区块链运用到学分银行，在保护创作者的知识产权的同时，调动了老师的工作积极性和学生的学习主动性。大大提高教学质量和学习效率。区块链运用到档案管理中，减少了档案管理工作者的工作量，提高了档案管理工作效率，更重要的是保证了学生档案的安全性和私密性，打击了学历造假，资质造假、学术造假等不诚信行为，同时对企业来说，节约了企业人才雇佣的成本。区块链运用到评教系统中，基于区块链的匿名性，打破了传统评教系统的形式主义，更真实地反映老师的教学水平，从而促使教学质量提高。区块链运用到教育投入产出系统，使校园财务管理和资金往来更加透明化、简洁化。区块链技术是21世纪继互联网又一颠覆性前沿技术，去中心化的网络架构打破了传统教育系统的种种束缚，将区块链技术运用到教育管理系统中具有重要意义。

参考文献

[1]袁勇，王飞跃.区块链技术发展现状与展望[J]自动化学报, 2016. 42(4):481-494.

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[6]黄翔宇,梁志宏,张梦迪,危兵面向学分银行的区块链学习成果管控模型[M].计算机工程, 2019(5).

区块链技术研究现状篇(7)

关键词：全球价值链；产业升级；影响因素；路径

中图分类号：F421 文献标识码：A

文章编号：1007-7685（2013）06-0113-04

随着经济全球化发展的日益深化，全球价值链的分解与重构成为应对这一趋势的新现象。这给企业尤其是发展中国家的企业向全球价值链高附加值环节攀升、实现产业升级提供了机会。在此背景下，我国产业也越来越多地融入到全球价值链体系中，成为全球新型分工格局的一个组成部分，一定程度上推动了经济增长。然而，由于缺乏关键的核心技术、知名品牌以及核心业务被控制，我国企业大多嵌入在全球价值链的低附加值环节，处于被动地位，缺乏与发达国家企业竞争的能力。鉴于此，本文对全球价值链分工中我国产业升级相关研究成果进行梳理，归纳影响因素与升级路径，以期为进一步研究提供参考。

一、产业升级的影响因素

（一）技术因素

张其仔基于比较优势理论，提出产业升级的技术路径是分岔的，即产业的非线性升级，同时，由于技术进步具有扩散效应，因此具有促进产业升级的作用。舒元、才国伟利用数据包络分析（DEA）方法对我国各省区全要素生产率、技术效率和技术进步指数进行测算，并以北京、上海、广东等省市为例指出，技术扩散效应依赖于空间距离及扩散地区的资源结构，技术扩散地区的技术进步能带动人力资本投资、产业结构调整和专业化。张杰等分析了产业集聚视角下主导企业与跟随企业的多维技术溢出效应，指出技术的单向溢出和双向溢出对企业创新能力的不同程度影响，由此提出通过改变企业间的相互依赖关系，形成以主导企业为核心的产业链，能解决提高产业集群的创新能力和产业升级难题。

（二）市场因素

卢福财、波提出要扩大国内市场有效需求，并从需求结构上推动消费需求升级，为促进企业成长进而带动产业升级创造良好的市场空间。刘志彪、张杰认为，中国拥有巨大的本土市场且消费结构正处于高级化阶段，实现国家价值链与全球价值链的协调是实现产业升级的最重要的途径和战略，而且构造基于现代产业体系导向的国家价值链，需要整合中国企业的商业网络及产业循环体系，塑造国家价值链的治理结构，调整区域产业结构，为企业向价值链高端环节升级提供可能的多样化市场发展空间。贾根良、刘书瀚认为，发展中的小国甚至中等规模的国家由于狭小的国内市场，不得不在某种程度上通过加入全球产业价值链，才能通过外部市场实现规模经济和扩大分工，这些国家因而长期被发达国家的产业价值链锁定在被俘获和被压榨的价值链低端地位，中国的制造业要依托广阔的国内市场，通过打造国家产业价值链并构建中国的全球价值链，建立以中国企业为龙头的高端价值链。

（三）制度因素

张杰、刘志彪指出，我国社会信用体系缺失和知识产权保护制度或执行机制的不完善，“扭曲性”地激励那些本来应该专注于国内本土市场的地方产业集群，以代工或贴牌的出口方式参与到由发达国家的跨国公司所主导与控制的全球商品价值链的低端环节，影响了产业的升级能力，由此主张通过加强本国社会信用体系建设和知识产权保护制度建设，为产业集群在全球价值链中实现升级提供保障。张晖从新制度经济学的视角提出产业升级是一个制度变迁的过程，规模报酬递增、协调效应、适应性预期、转换成本、利益集团等影响制度变迁的因素都会影响产业升级，因此需要政府从外部强化关键制度供给，企业从内部强化制度创新，二者共同作用打破阻碍产业升级的“路径依赖”。

（四）企业家因素

庄子银提出企业家精神，即以持续技术创新和技术模仿为核心的企业家精神是保持经济长期增长、实现产业升级的动力和源泉。卢福财、波认为，企业家能力、企业家精神及心智模式等因素对企业提高经营绩效，摆脱领导型企业的低端锁定，实现产业升级具有较大影响。陈明森等通过对我国制造业的实证分析，研究了企业家的冒险精神、决策偏好和升级预期对产业升级的影响，指出企业家的冒险精神是影响产业升级的最关键因素。

二、我国产业升级的路径

（一）技术路径：原始设备制造（OEM）——原始设计与制造（ODM）——自主品牌制造（OBM）

张京红、王生辉把从代工到创建自主品牌的跨越归结为两个过程，一是OEM向ODM升级，属于代工模式内部的跨越，即由流程升级到产品升级。二是ODM向OBM升级，属于代工向创建自主品牌的跨越，即由产品升级到功能升级。在国际分工体系中，企业从流程升级到产品升级再到功能升级的过程伴随着企业的不断学习和进步，是基于企业技术能力的升级。在这一过程中，企业利用知识溢出效应和动态学习效应与发达国家的跨国公司进行合作创新，通过引进吸收新技术，提升自身的技术创新能力，以实现企业职能的扩展和延伸，达到推动产业升级的目的。黄永明等认为，产业升级路径的关键在于加大研发投入，培养技术创新能力，掌握核心技术，实现增长方式由要素驱动向创新驱动转变。陶锋、李诗田实证研究了学习倾向、知识复杂性、厂商间信任等因素对知识溢出和学习效应的影响，指出中国内地OEM企业应遵循“引进消化吸收再创新”的技术创新模式融入全球价值链。孙理军分析了以全球价值链理论为指导的低技术制造企业升级中存在的嵌入陷阱、升级路径选择陷阱等内在缺陷，提出了利用企业内外两种资源进行技术创新的开放式创新理论，用以指导低技术制造企业的升级。

（二）功能路径：模块化生产

何大军等指出，产业模块化是产业发展演化的一个高级阶段，其以企业间的竞争和以此激发的创新为驱动力，能充分实现分工带来的经济效应，促进成本的降低并给予后进入者赶超机遇。高良谋、胡国栋指出，模块化生产网络的出现使以专业化为基础的企业内部技术分工转变为以功能为基础的企业间的社会分工，劳动分工出现由细化向整合、由技术主导向功能主导、由纵向一体化向横向一体化发展的新变化。针对经由模块功能创新而引起的产业升级的比较优势，胡晓鹏通过对产业的技术标准和功能标准的比较，指出以技术标准化为特征的产业标准化最大的缺陷是产品缺乏多样性，产业体系内生性风险较大，而以功能标准为特征的产业模块化是对产业标准化的整合和升级，可以有效克服其内在的劣势。梁军也认为，产业模块化追求的是多样性与效率性统一的功能标准，其首要前提是保证模块的兼容性与互换性，而且模块化的开放性本质带来的多层次竞争在一定程度上排斥技术标准的高壁垒性和高垄断性，一定程度上打破了技术标准形成的产业内非均衡利益分配格局。李海舰、陈小勇指出，模块化企业本身是功能相对独立和完整的一个单元，通过复制，某一核心能力模块可以变成无数个具有同样功能和特征的核心能力模块群，将这些模块分配到多个市场进行连锁经营，这样，累加起来的核心能力总和将会实现无限扩大，而且只要遵循一定的“游戏规则”，某一模块化企业可以自由地与其他模块化企业进行联盟，尤其是一个模块化企业同时和几个模块化企业进行联盟，可成倍发挥其核心能力的功能。

（三）区域发展路径：OBM的阶段性渐进升级

张京红、王生辉将实现OBM的过程分为三个阶段：DOBM（国内自主品牌制造）——ROBM（区域自主品牌制造）——GOBM（全球自主品牌制造），起始阶段通过DOBM避免过早地与跨国公司展开直接竞争，期间企业面对的目标市场从小到大，相应的技术及影响力也不断积累。同时，创建自主品牌与代工同时进行是代工企业合理的选择。在DOBM阶段，企业通过加大研发投入、拓宽学习渠道以及综合利用国内外资源，把打造国内一流品牌作为优先目标，并逐步在国内市场构建拥有主导地位的国内价值链体系，使企业同时跻身于由自己主导的国内价值链和由跨国公司主导的全球价值链中。由此，主导国内价值链的本土企业虽然技术能力提高，能更多地参与价值链高端环节的活动，但在全球价值链中依然处于从属地位。在ROBM阶段，企业通过培养具有国际视野的高素质人才、逐步采取研发国际化以及转变市场进入方式，逐渐将原有的国内价值链升级为拥有主导权的国内价值链体系，并把进入海外市场形成区域性品牌作为优先目标。国内价值链体系以区域内产业集群为载体，具有区域特征和区域优势。随着区域价值链体系的不断成熟，并逐渐发展到国内价值链体系阶段，成为一国产业体系的支撑，进而以国际比较优势参与到全球价值分配中，成为全球价值链的一个环节。经历DOBM和ROBM两个阶段到GOBM阶段后，核心企业的技术得到很大提升，品牌在区域市场日趋成熟，构建自己主导的全球价值链体系成为企业的优先目标。此时，企业可能仍然同时处于自身主导的国内价值链和以跨国公司主导的全球价值链中，但企业在全球价值链中不再处于从属地位，而是升级为全套供应商，能分享更多的价值链利益，与主导企业的差距大大缩小。

张少军、刘志彪认为，为了在动态的竞争环境中摆脱低端锁定和缩小地区差距，较为可行的途径是，在东部沿海地区已有的全球价值链基础上，着力延伸和发展国内价值链，但中国地区间存在着很大的差异，国内价值链的构建很难一蹴而就，而应在地理位置接近的地区之间，通过区域一体化来构建规模相对较小的国内价值链，然后基于其“极化效应”和“扩散效应”，与其他区域的国内价值链对接和互动，最终在全国范围内实现国内价值链的构建。针对国内不同区域的具体发展路径，张少军、刘志彪进一步指出，东部地区利用自身优势率先加入全球价值链，但东部地区在全球价值链中的低端定位却在某种程度上把中西部地区压制在低端要素供应商的地位，导致了地区差距的扩大，为此，可以将集聚在东部地区的劳动密集型环节向中西部转移，东部地区则通过发展生产业向全球价值链的高端攀升。高煜、杨晓提出，国家价值链的构建有助于培育中西部地区产业升级的基础条件，有助于缩小区域收入差距。

三、评论与展望

学术界认为，我国嵌入全球价值链分工体系虽然给产业升级带来了一定的机遇，但也面临巨大的挑战。既有的文献仍存在一些不足，主要表现在：

第一，国内大部分研究的微观理论基础不足，较少深入到全球价值链各经济主体之间的组织形式和权利关系的统一约束中，并从相应的价值链内企业权利的多元博弈和动态平衡中探寻升级的适宜路径。

第二，关于我国欠发达地区如何避开直接嵌入国家价值链和全球价值链的锁定、实现区域产业升级问题的研究，目前还比较薄弱。

第三，关于在全球价值链中以产业转移的方式推动产业升级问题的研究大多停留在其积极的效应方面，对产业转移的成本及产业中存在的如地理、文化等阻碍因素考虑较少，而且缺乏足够的实证支持。

第四，关于在全球价值链中作为推进产业升级的企业家的培养及企业家资源的拓展的研究略显单薄。

今后需重点研究以下方面：

第一，在从微观层面探讨价值链上企业内部权利主体与外部权利主体的多元化逻辑前提下，研究企业权利的配置与博弈，并以实现企业权利动态平衡为指向，构建综合的企业权利动态平衡模型，将企业权力及其相互关系进行综合研究，实现产业价值链升级的理论创新。