区块链的现在和未来——评估分布式账本技术的多维影响

第2期（总期334期） 2020-1-14

编者按：2019 年 10 月 8 日，欧盟委员会联合研究中心（JRC）发布了《区块链现在和明天——评估分布式账本技术的多维影响》。分布式账本技术的多维影响）。首先，该报告概述了区块链技术如何工作以更好地了解其功能和局限性。其次，报告从欧洲和全球区块链初创企业的数量、产品和资金等方面讨论了这一新兴技术的投资创业热潮，并总结了欧盟政策层面的主要举措和活动，展示了欧盟对区块链的承诺对成长和潜力的态度。最后，分析了区块链发展应用面临的机遇和挑战，以及它可能给行业、经济和社会带来的重大变化。本报告总结了其主要内容。

一、区块链如何运作

一、区块链的定义

区块链和其他分布式账本技术 (DLT) 是新兴技术，使彼此之间没有特别信任的各方能够交换任何类型的数字、数据，并且很少或没有第三方或中介的参与。

“区块链”这个名字来自于记录和验证双方交易的特殊方式（图1）。它实际上是一个运行在多节点分布式网络或计算机上的数据库（账本），交易通过到多节点分布式网络或计算机，然后根据一组商定的规则（共识机制）对其进行验证。验证后，交易与其他交易绑定到一个块并添加到区块链中。区块链形成 区块链的记录被网络中的每个节点或计算机共享并不断更新和同步，作为数据库或账本，区块链最终存储了网络上执行的所有交易的记录。

图 1 区块链的工作流程

2. 区块链的特点

区块链的主要特点：去中心化、防篡改、透明、安全和智能合约。去中心化是指在一个有很多节点分布的系统中，每个节点都具有高度的自治权，任何一个节点都可能成为一个阶段性的中心，但它不具备强制性的中央控制功能。防篡改使得区块链中的交易记录难以更改或删除。此外，在公共或开放的区块链中，所有交易都是透明可见并带有时间戳的。智能合约能够执行两方之间的协议条款，而无需人工协调或干预。

然而，区块链技术仍然面临着巨大的挑战。比如公有区块链的可扩展性有限区块链的三个基本特征，在开发现有的 PoW（工作量证明）共识机制时会导致交易量低或能耗高。大多数参与者串通（超过 51%），或由有限数量的参与者高度独立地操作网络会带来安全风险。另一个需要进一步研究的关键问题是如何保护个人、敏感和机密数据。当某些数据集不打算公开或由于错误而必须修改时，区块链的技术架构会受到阻碍。

二、区块链生态系统

自 2014 年以来，欧盟国家围绕区块链技术的炒作一直受到经济利益的影响。事实上，区块链已经超越了金融应用领域，逐渐开始在其他领域激发和释放潜力。预计它将成为在未来 10-15 年内产生深远影响的技术之一。近年来，初创企业数量和融资规模的快速增长见证了区块链技术的兴起。首次代币发行 (ICO) 推动了区块链创业生态系统的融资，风险资本涌入该领域也意味着区块链业务的日益成熟。欧盟对区块链初创公司的投资从 2014 年的 4.5 亿欧元增加到 2017 年的 39 亿欧元，并迅速增加到 7 个。

来自美国和中国的初创公司竞争非常激烈，并且处于领先地位。2018 年，中国的区块链初创公司数量领先全球，几乎是美国公司数量的两倍。然而，就累计投资而言，美国领先于中国。在欧洲国家中，英国在区块链创业公司数量（接近欧洲总数的50%）和投资金额（约占欧洲总数的70%）上都占据关键位置，德国、法国、荷兰和爱沙尼亚紧随其后经过。

三、欧盟区块链政策

1. 金融科技和加密资产

欧盟政策层面的主要关注点是新兴的加密资产和比特币等虚拟货币。2016年，欧盟和欧洲议会通过了欧洲议会关于虚拟货币的决议。该决议特别强调了分布式账本技术在跨境资金转移等支付方面保护金融部门的潜力，并承认分布式账本技术能够改变任何类型的数据驱动流程（如记录交易和转移资产）。在承认一些机遇和风险的同时，该决议指出需要加强对 DLT 的监督，包括技术专长、建立健全的法律框架以及促进对 DLT 的共享和包容性治理。此外，欧盟发布《金融科技行动计划（2018年版）》（《金融科技行动计划》），认为区块链技术处于早期发展阶段，过于宽泛的立法或监管行动是不合适的，因此该计划只划定了基本的技术条件，以免扼杀创新。总体而言，上述决议和行动计划对分布式账本技术是积极的，主要目的是呼吁欧盟采取适当的监管方式来保护区块链，而不是扼杀创新。

2. 跨部门倡议

在欧盟政策层面，区块链被认为是可应用于不同领域的突破性技术之一：电子医疗服务、电子政务、社会产品交付、能源、供应链、物联网和金融等。 ，在国际发展舞台上，区块链担保交易可以帮助更好的人道主义救援。

自 2018 年 4 月以来，多个成员国签署了《欧洲区块链伙伴关系宣言》，旨在合作建设欧洲区块链服务基础设施区块链的三个基本特征，以支持欧洲跨境数字公共服务。并于 2019 年成立了可信区块链应用国际协会，汇集了来自行业、初创企业、政府、国际组织和公众的多个利益相关者，积极参与区块链和 DLTs 项目。2018年，欧盟讨论并发布了两项决议，“分布式账本技术和区块链：在去中介化机制中建立信任”和“区块链：前瞻性贸易政策”。强调欧盟和成员国应采取一系列行动来加强其在区块链领域的领导力和所有权。例如，开展和监督试点项目以测试其效益；为区块链在国际贸易中的应用制定一套指导原则；在区块链的标准化和安全方面发挥主导作用，包括在贸易和供应链管理术语、开发和技术部署等方面。

3. 融资和支持

欧盟致力于发展一个充满活力的投资者社区，并在国家层面增加对区块链的投资，使欧洲对初创企业更具吸引力。欧盟支持区块链和 DLT 实践创新的政策包括一系列政策、研究项目和对第三方的财政支持。2018年，欧盟发展委员会发起了“中小企业区块链和分布式账本技术”倡议，证明欧盟越来越关注区块链在欧盟工商业环境中的可能性，重点关注中小企业。创新能力和竞争力。欧盟设立了欧洲创新委员会社会商品区块链地平线奖，以吸引多学科参与者通过基于 DLT 的去中心化解决方案来推动社会创新。欧盟已为区块链相关项目拨款8300万欧元，2018-2020年可能达到3.4亿欧元。

四、区块链应用带来的变革

(一）改变金融体系

1. 加密货币

区块链技术始于比特币的发展。创建比特币是为了引入一种方便的替代货币形式，这种货币不受国家当局控制，并且不需要金融实体的中介来处理通过互联网进行的支付。比特币的价值不受法定货币地位的支持，完全依赖于信任。加密货币的一个优点是不需要中央权威，用户只需创建一个帐户即可发送交易和交换加密货币；另一个优点是交易通过现有的共识机制进行验证。但比特币和大多数加密货币一样，存在一定的风险，在投机面前波动很大。

2. 代币和初始硬币产品（ICO）

数字代币不仅可以代表一种支付手段，还可以与支付承诺或任何其他商品或服务相关联，从而发展成为一种新的金融产品和金融中介。代币是用作交换媒介的数字资产，通常与区块链相关联以注册这些交易。从技术上讲，由于代币是数字资产，它们通常利用区块链技术来保护交易和分类账。最近的分析表明，ICO 也对 SME 发行人和订阅代币产品的投资者构成重大风险。但无论如何，ICO 已经成为企业重要的融资场所和正式融资体系的替代品。

3. DLT 支持的金融负债

区块链技术有望降低与金融工具整个生命周期（发行、交易、结算等）相关的成本，简化交易流程，同时大大减少清算和结算时间。这样做的另一个重要优势是不一定需要物理文档，因为相关方可以安全地存储资产和记录交易。目前，区块链的这些好处已经引起了金融界的兴趣，主要金融机构宣布他们正在试验区块链技术。

4.支付系统

区块链在金融领域的成功实施与支付系统有关，因为它可以大大降低交易成本。区块链跨境支付的优势包括实时报告、位置更新、流动性管理、交易的完全可追溯性以及简化账户之​​间的对账。然而，在大多数情况下，该技术还没有发展到被广泛采用的程度，并且仅限于少数参与者。监管挑战还涉及消费者和投资者保护、反洗钱要求以及遵守证券法。

(二）改变行业、贸易和市场

1. 贸易与供应链

基于区块链的分布式账本系统可以促进远程和无信任参与者之间的无摩擦交互。区块链的技术特性保证了产品在特定时间由特定参与者处理或发布，并且几乎没有人有机会更改该记录。一些公司正试图将区块链技术集成到手机、智能标签和其他物联网设备中。通过扫描产品标签上的二维码，可以在区块链中获取产品来源、生产工艺、质量、有效期、批号。和其他信息。在运输和物流领域，区块链技术可以促进许多不同参与者之间的信息交换；在食品领域，

2.智能制造

区块链可以支持在制造过程中使用数字数据，并与物联网、人工智能、机器人等其他数字技术紧密集成。作为一种防篡改的数字记录，区块链可以记录与产品相关的一系列特征，例如物理质量、设计规格、使用的材料、所有权、生产地点、维护历史、认证或保修。如果产品通过物联网设备或传感器进行监控，区块链还可以记录位置、可用性和状态信息。未来，区块链的智能合约功能最终可以定位最合适的生产设施，并根据可用性、价格、质量、交货或地点自主协商条款，从而节省库存、进口和物流成本，减少生态足迹，最终促进当地经济发展。区块链技术还可以用作数字产品所有权的防篡改记录，有助于防止未经授权的使用、盗窃和侵权。

3.能源系统

区块链以其去中心化的特点，依托大规模生产的能源基础设施，可以弥补中心化解决方案长期存在的不足。区块链允许多方协调以公开透明的方式进行交易，从而形成去中心化的能源交易和供应系统。区块链在能源领域的应用是近乎实时地自动管理供需流动并优化可用能源的使用。家用电器、电池、发电厂或电网上的任何一点都可以实时自动买卖能源以平衡市场。一些公司正在开发基于区块链的电力、天然气和其他交易平台，可以连接大型生产商、工厂、零售商和家庭。

4. 数字内容

区块链作为数据库或分布式账本，可以存储多方生态系统中所有数据交换的透明、防篡改记录。这将创建一个共享数据库来注册所有权、许可条款和版税规则，可在全球范围内访问并由各方根据现有的共识机制进行验证。为了版权作者、所有者和用户的利益，这可以为安排和存储原始作品提供防篡改的所有权证明。这也意味着第三方可以使用区块链查看工作的完整所有权链。

5. 健康与生物制药

在卫生部门，患者、医生、医院和其他医疗保健提供者可以将电子健康记录存储在基于区块链的分散管理系统中，他们可以在其中加密敏感的个人信息并仅通过适当的凭据向授权方授予记录访问权限。区块链可以激发新的商业模式，包括隐私保护和个性化药物、药物记录和医疗记录数据共享的途径。然而，数据的混淆和安全性在该领域尤为受关注，因此任何区块链方法都需要建立符合数据保护法规的强大隐私机制。总体而言，区块链有可能改变卫生部门数据的使用和管理方式，提供更快、更安全、

(三）政府和公共部门的变化

1. 土地和财产交易

在公共管理中，维护包含公民身份、税收或土地所有权记录的登记册成本高昂且容易出现人为错误。使用区块链技术，公共行政部门可以拥有分布式文件和资产登记处，而不是单独的集中登记处。区块链技术在公共服务中的好处包括能够为特定公民提供定制服务、扩大对政府的信任以及提高自动化、透明度和可审计性。

2.身份认证管理

目前，访问在线服务或进行在线交易依赖于公民披露相关信息或提供身份证明。公民经常被要求提供存储在中央或政府控制的平台或数据库中的个人信息。其中许多数据库存在安全风险，个人信息存在被盗或泄露的风险。区块链技术可以通过引入分散的个人身份所有权、管理和验证模型，为身份验证和访问管理提供新的解决方案。

三、公益分配

区块链系统可以通过智能合约增加分布式注册、会员管理、信息交换和自动执行等功能，从而提高公募资金的效率、透明度和可靠性。区块链系统作为一个去中心化网络运行，使所有参与用户（包括公共管理员、私人运营商和普通公民）能够管理他们的交易，而无需依赖第三方或中介。此外，区块链系统提供的安全性和问责制，即防篡改记录，可以使许多政府服务受益，从公共援助到社会转移。

4. 证书和认证

在教育中，证书是一种有效的凭证，用于证明一个人参加了教育计划或取得了特定的学习成果。区块链可以帮助高等教育机构对数字证书进行公证，并立即信任那些证明毕业生或求职者能力的证书。最终，区块链可能会对学生和毕业生的就业前景和职业产生影响。