区块链技术应用与发展
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区块链技术应用与发展
今年年初，在国务院印发的《“十三五” 国家信息化规划》中明确指出“物联网、云计算、大数据、人工智能、机器深度学习、区块链、生物基因工程等新技术驱动网络空间从人人互联向万物互联演进，数字化、网络化、智能化服务将无处不在”。5 月26 日, 国务院总理李克强在给“2017 中国国际大数据产业博览会”的贺信中首次提到区块链时也表示“当前新一轮科技革命和产业变革席卷全球，大数据、云计算、物联网、人工智能、区块链等新技术不断涌现，数字经济正深刻地改变着人类的生产和生活方式，作为经济增长新动能的作用日益凸显”。作为新一代高新技术代表，区块链技术已受到国家政策的大力支持和国务院领导高度重视。
区块链起源于中本聪的论文《比特币： 一种点对点的电子现金系统》。此后，比特币迅速引起广泛重视，价格一路飙升。比特币在今年6 月11 日一度突破3000 美元。作为一种虚拟货币，比特币不仅可被用于购买网络游戏中的衣服、装备等虚拟物品或现实生活中的物品，还被用于跨境贸易、支付、汇款等领域。最引人注目的是，在不受任何监管的情况下至今已安全地运行了8 年。于是，支持比特币安全运行的底层技术区块链，迅速进入人们的视野，引起各界人士的密切关注。
区块链是由一串使用密码学方法产生的数据块组成的，每个区块都包含有此区块内的所有交易信息。为了与其他区块产生联系，每个区块（第一个区块除外）都包含有上一个区块的哈希值（hash），里面会有时间戳；同时，每个区块都生成一个哈希值，存储于下一个区块上。并且网络结构为分布式，各节点之间互相验证，并可直接点对点沟通。因此不难理解，区块链是一个有时序且不可篡改的、分布式的、去中心化、可追溯的技术。
除比特币以外，区块链技术在世界已有广泛应用。在英、美等国，政府尝试将区块链技术应用于安全、福利、健康以及医疗等领域；在俄罗斯、澳大利亚等国， 政府正在计划将区块链技术应用在选举投票中；在瑞典、格鲁吉亚等国， 政府正在土地注册系统中使用区块链技术进行交易；国内央行也宣称将发行自己的数字货币……世界区块链技术的应用案例正在以爆发式的速度增长，同时也带来了新兴产业——区块链产业的发展。
目前，区块链还仅仅只在数字货币和跨境转账有成熟的应用，而数字货币已出现泡沫之势。如今全球已有上千种数字货币，其中绝大多数是借比特币之势兴起的“山寨”币，引来投机者的炒作，并未对经济发展起到作用。如果要真正发挥区块链的能量，则必须将其应用于实体经济中。那么，智能合约就将会成为区块链未来的发展方向。
智能合约最早是在1995 年由多产的跨领域法律学者尼克·萨博（Nick Szabo） 提出，他在自己的网站发表的几篇文章中提到智能合约的理念时写道“一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺，合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议”。
我们不禁要问，智能合约为什么要和区块链相结合？区块链是一种数据存储的形式，可保障数据的可信。然而，仅有数据可信还不够，程序在执行过程中的种种问题仍可造成结果的不可信。因此，就需要有技术完成执行可信的功能，那就是智能合约。而且将智能合约写在区块链上， 利用区块链的不可篡改性，在约定的情况下，合约将必须被执行，增强了合约执行的透明度及信任度，将“数据可信”和“执行可信”这两个维度结合起来，共同达到过程与结果的可信。
虽然现在国内外绝大多数区块链的从业单位都将精力集中在数字货币，但我们也欣慰地看到，国内已在能源、边贸、医疗的实体经济中出现了区块链的应用案例。下面，我们就来一一探寻这些行业的应用。
能源
2017 年7 月，国家发改委、国家能源局发布了《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》，强调了分布式能源、智能微网等新概念的重要性。而这些新概念就是要在特定范围内，将原本高度中心化的系统转化为更加高效、清洁的去中心化的技术体系。
基于区块链的智能微电网系统，为用户提供了一个安全可信的交易环境。在智能微电网系统内，生产者可以将余电点对点卖给消费者，通过智能合约自动完成交易。这种点对点的能源交易模式不仅可以减少运输中的能源损耗，降低消费者的用能成本，而且交易过程实时清算结算，将现有的电力期货市场变为准现货市场。另外，生产者产能过剩时，余电还可以并网， 通过电网卖给其他消费者，确保微电网系统内各分布式能源在独立运行模式和并网模式之间合理切换，可以提高能源利用率， 实现用能的合理配置和布局。
北京大同区块链技术研究院积极响应国家发改委、国家能源局的号召，将在大同打造国内首个能源区块链交易示范项目。该项目在充分利用区块链技术的基础上， 结合RFID、无线传感器网络、通信链路处理等IOT 技术，建立和优化了能源管理， 保证了能源在增值过程和分销渠道中的所有用户可追踪、可查询、可回溯，实现了能源利用效率最高，能源管理效率最大化。
边境贸易
边境贸易发挥着“富民、强国、安邦” 的巨大作用，但汇率变化造成的金融风险， 边贸交易认证统一和交易定额限制造成的身份管理风险，边贸交易货证分离造成的互信困难和多边管理造成的监管困难等问题影响着产业的发展进程。针对边境贸易行业面临的风险和困境，北京大同区块链技术研究院自主研发了安全高效的区块链底层协议，通过广西万生隆国际商贸物流中心，打通了监管、交易、支付、物流链等各个环节的信息流动，使其成为一个完整的边贸交易闭环。
基于区块链的线上边境贸易系统，采用GPS 定位、指纹录入、区块链秘钥等技术验证运营商的身份。针对不同的监管部门，如海关、检疫等数据隐私要求高的部门，建立多链系统，使数据记录分链存储， 从而将真实的相关数据反馈给相关人员。在多方授权的智能合约下，通过区块链分布式记账的方式实现跨境检验检疫，简化边贸区内境内边检的流程。将线下的交易， 在数据真实、交易公平的前提下，完全搬到线上，减少边民出境入境购买货品的经济成本，降低等待相关部门检疫检查的时间成本，使其真正受益；同时减轻监管部门的人力投入。
区块链技术的应用，使边境贸易真正实现统一结算、统一认证、边民互信和管理协同的效果。区块链上的每一笔交易和处理过程都能被记录下来，可验证、可追踪， 做到了有迹可寻，有据可查。
可信医疗
在大数据时代，智慧医疗一定程度上实现了信息数据采集与共享，但出于对用户隐私的保护与医院商业信息的保密，医院与医院之间数据隔绝，导致不同医院之间对彼此医疗结果存在不信任、患者就医项目重复、等待就医结果周期长等问题， 不仅影响了医院的服务效率，还极大地影响了患者对医院的服务体验及医疗效果。
北京市科委与北京航空航天大学将区块链技术融入到智慧医疗中形成的可信医疗数据共享平台，在各医院仍保有各自元数据的前提下，将数据目录共享到区块链中。基于区块链技术的去中心化、不可篡改的信任体系，在医院和患者等多方授权的智能合约的基础上，不同医院之间可以相互提取患者在对方医院就医的结果，对方医院不用提供元数据，仅限时提供处理过的数据便可。不仅可以保证数据共享的便捷，而且让医院打消了数据泄露的顾虑。面对医生，可以给患者提供即时、有针对性的医疗服务，提高服务质量；面对患者， 可以提供终身电子病历，减少某些重复检查可能对患者身体造成的伤害，同时缩短等待结果的时间；面向监管部门可以提供数据实时汇总机制，简化医疗数据监管流程。北京大同区块链技术研究院基于“区块链+ 智慧医疗”的可信医疗数据共享平台，创新了区块链跨链访问机制，严格控制信息共享访问，极大程度保护了医院信息与用户隐私，为北京市科委及北航的可信医疗数据共享平台落地应用提供了技术保障。
未来随着移动人工智能、物联网、区块链等新技术的互相结合，区块链的去中心化、可信任、不可篡改、可追溯等特性还将发挥更大的作用，区块链技术将被应用于保险、物流、电子政务等各行各业， 它会像曾经的互联网、现在智能手机一样， 从创新走进成熟，变成我们日常生活中不可或缺的一部分，让我们的生活真正因技术创新而改变。
（稿件由北京大同区块链技术研究院提供）
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