区块链产业研究报告Word格式文档下载.docx

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去中心化的分布式记账系统10

4、区块链的硬件：

挖矿提供强大的算力支持与安全保证12

三、区块链是群体智慧、互联网思维的技术实现15

1、节点的竞争式计算实现了群体智慧的生物逻辑15

2、区块链技术的应用体现了互联网思维的新高度17

四、区块链技术的创新和应用18

1、按时间顺序记录事件的特点创新了数据库的形式18

2、一级应用：

拥有颠覆能力的程序开发运行平台19

3、二级应用：

以分布式记账为代表的一系列应用22

区块链正快速走进公众和政策视野。

第46届世界经济论坛达沃斯年会1月23日落下帷幕，而论坛的主题为“掌控第四次工业革命”，包括人工智能、无人驾驶、区块链、量子计算等在内的科技前沿领域在会议被反复提及。

1月20日，中国人民银行数字货币在北京召开，周小川行长等政府官员与国内外科研机构、金融机构和咨询机构的专家参加了会议，并明确指出互联网、云计算、区块链等演化对于支付的深刻影响。

这意味着广受风险创投资金关注、并在比特币领域展露身手的区块链正快速走进公众和政策视野。

区块链是一种分布式数据库技术，依靠节点竞争式计算提供算力支持和安全保证。

起源于比特币底层技术的区块链技术，本质上是一种处理增量数据记录的分布式数据库技术，具有去中心化、集体维护、高度透明、去信任、匿名的特征。

节点通过竞争式的计算获得电子货币奖励，同时为区块链提供强大的算力支持和安全保证，对交易记录盖时间戳的方式使区块链的安全性与其计算能力直接相关。

现在比特币区块链的计算能力已经达到惊人的数量级。

基于区块链技术的程序开发运行平台将创新互联网的生态逻辑。

由节点竞争式计算形成的系统的超级计算能力体现了蜂群式的群体智慧，具备安全共享、超强算力特征的区块链成为了大量分布式应用程序开发与运行的良好平台，出现了如Ethereum、Counterparty、Eris、微软Azure的BaaS、Chain等互联网平台型公司。

极高的安全特性催生区块链在以金融领域为代表的诸多领域的应用。

区块链技术颠覆了传统关系型或非关系型数据库的形式，在应用方面有着多方进展：

R3CEV已于22家大型银行签署区块链合作项目，利用分布式记账系统优化金融机构的运行效率；

Factom为美国银行提供加密货币技术应用于银行转账领域，与洪都拉斯政府合作开发土地产权记录系统等。

正快速走进公众和政策视野

近年来，区块链技术正在经历快速发展，并吸引了超过10亿美元的投资规模。

而我们认为，最值得重视的是，区块链正在走进金融机构、大型企业、政府决策层的视野，大有从“草根力量”引发经济变革的态势。

证券交易所：

2015年12月，纳斯达克首次在个股交易商使用区块链技术，其合作伙伴C在对一位私人投资者发行股票时首次使用了纳斯达克的基于区块链技术的交易平台Linq，该平台正式纳斯达克与C合作开发的。

会计审计机构：

近期，普华永道已经开始组建其区块链技术团队，并开始调查普华永道客户对于区块链技术的潜在应用，以及推动金融行业对于该技术的理解程度。

而此前，其两家同行—德勤、安永早已宣布进军区块链。

德勤在接受CoinDesk的采访中表示，正在尝试将区块链技术应用到客户端的自动审核及众包（公司以自由形式外包给非特定大众网络）公司在应用程序上的咨询服务。

金融主管机构：

2016年1月20日，中国人民银行数字货币研讨会在北京召开，来自人民银行及国内外知名机构的数字货币研究专家进行了研讨和交流。

人民银行行长周小川出席会议，人民银行副行长范一飞主持会议。

人民银行表示高度重视移动互联网、可信可控云计算、终端安全存储、区块链等技术对于支付方式的影响和变革，数字货币的发展正在对中央银行的货币发行和货币政策带来新的机遇和挑战。

大型科技企业：

IBM宣布加入由Linux基金会推出的全新开放式账本项目（OpenLedgerProject），推动区块链技术的进一步发展。

该项目旨在构建一个企业级的开源分布式账本框架，使开发者能够根据特定行业需求打造领先的应用、平台和硬件系统，以更好地支持不同行业的业务交易。

银行体系：

区块链联盟R3CEV近期宣布，它首个分布式账本实验将会使用以太坊平台和微软云服务Azure上的BaaS（BlockchainasaService，区块链即服务），并且会有11个它的成员银行参与。

R3负责管理的私有点对对台账将会链接巴克莱银行，BMO金融集团，瑞士信贷银行，澳大利亚联邦银行，汇丰银行，法国外贸银行，苏格兰皇家银行，道明银行，瑞士联合银行，意大利联合信贷银行和富国银行。

二、区块链技术的发展和原理

1、相关专业词汇释义

区块链技术（BlockChain）是指通过去中心化的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。

该技术方案主要让区块（Block）通过密码学方法相关联起来，每个数据块包含了一定时间内的系统全部数据信息，并且生成数字签名以验证信息的有效性并链接到下一个数据块形成一条主链（Chain）。

区块（Block）是区块链中的一条记录，包含并确认待处理的交易。

挖矿（Mining）指通过计算形成新的区块，是交易的支持者利用自身的计算机硬件为网络做数学计算进行交易确认和提高安全性的过程。

以比特币为例：

交易支持者（矿工）在电脑上运行比特币软件不断计算软件提供的复杂的密码学问题来保证交易的进行。

作为对他们服务的奖励，矿工可以得到他们所确认的交易中包含的手续费，以及新创建的比特币。

对等式网络（Peer-to-PeerNetwork）是指通过允许单个节点与其他节点直接交互，从而实现整个系统像有组织的集体一样运作的系统。

网络以这样一种方式构建——每个用户都在传播其他用户的交易。

而且重要的是，不需要银行或其他金融机构作为第三方。

哈希散列（Hash）密码学里的经典技术，把任意长度的输入通过哈西算法，变换成固定长度的由字母和数字组成的输出。

数字签名（DigitalSignature）是一个让人可以证明所有权的数学机制。

私钥（PrivateKey）是一个证明你有权从一个特定的钱包消费电子货币的保密数据块，是通过数字签名来实现的。

双重消费指用户试图非法将电子货币同时支付给两个不同的收款人，是电子货币的最大风险之一。

一种支持比特币运行的底层技术

区块链的概念首次在2008年末由中本聪（SatoshiNakamoto）发表在比特币论坛中的论文《Bitcoin:

APeer-to-PeerElectronicCashSystem》提出。

论文中区块链技术是构建比特币数据结构与交易信息加密传输的基础技术，该技术实现了比特币的挖矿与交易。

中本聪认为：

第一，借助第三方机构来处理信息的模式拥有点与点之间缺乏信任的内生弱点，商家为了提防自己的客户，会向客户索取完全不必要的信息，但仍然不能避免一定的欺诈行为；

第二，中介机构的存在，增加了交易成本，限制了实际可行的最小交易规模；

第三，数字签名本身能够解决电子货币身份问题，如果还需要第三方支持才能防止双重消费，则系统将失去价值。

基于以上三点现存的问题，中本聪在区块链技术的基础上，创建了比特币。

2009年1月3日，中本聪制作了比特币世界的第一个区块“创世区块”并挖出了第一批比特币50个。

2010年5月21日，佛罗里达程序员用1万比特币购买了价值25美元的披萨优惠券，随着这笔交易诞生了比特币第一个公允汇率。

2010年7月第一个比特币平台成立，新用户暴增，价格暴涨。

2011年2月比特币价格首次达到1美元，此后与英镑、巴西雷亚尔、波兰兹罗提汇兑交易平台开张。

2012年，瑞波（Ripple）发布，其作为数字货币，利用区块链转移各国外汇。

2013年，比特币暴涨。

美国财政部发布了虚拟货币个人管理条例，首次阐明虚拟货币释义。

2014年，以中国为代表的矿机产业链日益成熟，同年，美国IT界认识到了区块链对于数字领域的跨时代创新意义。

2015年，美国纳斯达克证券交易所推出基于区块链的数字分类账技术Linq进行股票的记录交易与发行。

近期，花旗集团、日本三菱日联金融集团、瑞士联合银行和德意志银行等全球大型金融机构，也将应用“区块链”技术，打造快捷、便利、成本低廉的交易作业系统。

在金融领域之外，区块链技术也开始应用于保护知识产权、律师公证、网络游戏等有信息透明公开并永久记录需求的领域。

区块链技术作为比特币的基础性技术，具有高度透明、去中心化、去信任、集体维护（不可更改）、匿名等性质。

这些性质体现了分布式自治的理念，逐渐受到拥有创新意识的金融机构的广泛关注。

DAC（DistributedAutonomousCorporation）翻译为分布式自治机构。

所谓DAC，就是通过一系列公开公正的规则，以无人干预和管理的情况下自主运行的组织机构。

这些规则往往会以开源软件的形式出现，每个人可以通过支付手段获得不定形式的回报，分享收益，参与系统的成长。

比如，比特币、纳斯达克的新平台以及其他应用就是典型的DAC。

去中心化的分布式记账系统

区块链技术的核心是所有当前参与的节点共同维护交易及数据库，它使交易基于密码学原理而不基于信任，使得任何达成一致的双方，能够直接进行支付交易，不需第三方的参与。

从技术上来讲，区块是一种记录交易的数据结构，反映了一笔交易的资金流向。

系统中已经达成的交易的区块连接在一起形成了一条主链，所有参与计算的节点都记录了主链或主链的一部分。

一个区块包含以下三部分：

交易信息、前一个区块形成的哈希散列、随机数。

交易信息是区块所承载的任务数据，具体包括交易双方的私钥、交易的数量、电子货币的数字签名等；

前一个区块形成的哈希散列用来将区块连接起来，实现过往交易的顺序排列；

随机数是交易达成的核心，所有矿工节点竞争计算随机数的答案，最快得到答案的节点生成一个新的区块，并广播到所有节点进行更新，如此完成一笔交易。

新区块的生成将奖励矿工新的电子货币，还可以通过设置交易费用来奖励挖矿这种提供算力的行为，系统通过这样的方式完成电子货币的发行，这也让矿工有利可图，成为了矿工挖矿的主要动机。

有了区块链之后，当一个用户想要进行历史交易的验证时，可以通过一系列基于密码学与数据结构学的运算追踪交易所属的区块，从而完成验证。

此外，对于随机数答案难度的调整可以控制新区块的生成速度；

私钥的保密性可以保证和实现匿名交易；

对于历史交易数据的剪枝可以实现硬盘空间的回收：

经过中本聪的测算，经过完全剪枝的区块链数据一年只生成4.2MB的数据量。

挖矿提供强大的算力支持与安全保证

区块链系统同任何一个数字系统一样，都离不开计算机硬件的支持。

去除了第三方机构的同时，也无法得到第三方机构提供的硬件支持。

区块链集体记账的特点要求每个支持交易的节点都能够为系统提供计算能力，由此提出了一种鼓励节点竞相提供计算能力的机制——挖矿。

每个节点接收到交易信息以后，生成新的区块并计算该区块的随机数答案，最快得到答案的节点将促成这笔交易的实现，完成交易的区块记录，并将该区块广播至所有节点。

同时该节点将有可能获得一枚新的电子货币作为奖励。

由于其过程很像矿工挖矿，因此节点提供算力的过程也叫作挖矿。

通过挖矿，可以强制性保证块链中的数据按时间顺序存储，保持比特币网络的中立性，且允许比特币网络上不同的计算机对系统状态达成一致。

2016年1月，支持比特币运行的区块链的计算能力已经达到了800,000,000Gh/s，代表每秒能够进行8*1018次运算，全球Top500的超级计算机的