区块链如何作用城市发展？福州的领导干部们，这些知识你应该知道！
还记得7月初
王宁书记与福州的领导干部们
上了一堂与区块链相关的课吗？
什么是区块链？
区块链的应用前景如何？
目前发展概况又是怎样？
现场的讲座都有哪些干货？
小编为大家整理了邹传伟博士讲座的内容
一起来学习一下吧！
在正式向大家介绍区块链之前，先看一段《贞观政要》中唐太宗与褚遂良的著名对话。
褚遂良是贞观时期的一位有名的大臣和书法家。贞观十三年（公元639年），褚遂良管理唐太宗的起居注，记录唐太宗的日常言行。
有一天，唐太宗对褚遂良说：我想看一下你对我的记录，如果我有做得不好的事情，你也会记下来吗？
褚遂良答：我按照职责，肯定会记下来。
另一位大臣黄门侍郎刘洎补充说，如果皇帝有过失，就像日食和月食一样，大家都能看见，即使褚遂良不记，天下之人也会记下来。
”那么，为什么我国古代要建立起居注制度呢？《贞观政要》的解释是，起居注记录帝王言行，而且善恶都记，以约束帝王的不好言行。这实际上类似于现在的诚信档案。
其实，这段一千多年前的对话就隐含了区块链的技术原理和功能。
接下来
我们先来了解几个关键词
古时候，皇帝的起居注由专门官员记录。历史上，很多官员像褚遂良那样秉公记录，但也有官员屈从于帝王的压力，为帝王进行掩饰或美化，这样记录就失真了。但如果天下之人都来记录，要通过修改这些记录来为帝王进行掩饰或美化就很困难了。
转化成技术语言就是：
一个人记录，相当于中心化账本，攻击中心化账本比较容易；天下之人都记录，相当于分布式账本，攻击分布式账本比较困难了。
在分布式账本中，即使某一个网络节点处的账本被攻击、篡改或丢失，也可以从其他网络节点处找到完整、未被篡改的账本备份。因此，分布式账本的安全性非常高。分布式账本一般是公共、共享和公开的（图1）。
图1：中心化账本和分布式账本的比较
分布式账本将同一账本备份后存放在多个网络节点上，能提高安全性。那么，账本本身可能被篡改吗？这就涉及账本内数据的组织方式。同样用历史来类比（图2）。
图2：区块和链的概念
在我国历史上，后人在编撰前朝历史的时候，经常根据自己的立场和需要修改甚至曲解前朝记录。将每个断代史类比成一个文档，这就对应着区块的概念，区块记录了一段时间内发生的事情。如果这些区块相互独立，那么任何一个区块在未经允许的情况下被篡改，是很难被发现的。
设想另一种组织这些区块的方式。假设对“明史区块”做一个摘要，统计“明史区块”中“之乎者也”等高频字、词出现的频率，并将这个摘要存入“清史区块”。这样的话，如果有人未经允许篡改了“明史区块”，那么篡改后“明史区块”的摘要，就与“清史区块”对不上了。
这个摘要就是链的概念。转化成技术语言就是：
“链”是此前区块的哈希摘要，起到防篡改功能。区块链内的数据一旦被篡改，很容易被识别出来。总的来说，区块链使用了大量的密码学技术来保证数据的不可篡改和安全性。
如上面图1所示，在中心化账本中，有一个中心化主体更新和维护账本。而在分布式的账本中，不存在中心化主体，理论上任何人可以提出自己的账本，但最终只能以其中一个人的为准（或者说此人拥有记账权），这就是没有中央权威时的共识机制问题。
同样用历史来类比。设想皇帝组织了一批翰林来写明史。这些翰林的职位、资历和声望各异，但都可以写出自己的明史稿，问题是以谁的稿子为准。目前有两种常用的共识机制。
第一个是工作量证明：
形象说法是“劳苦者功高”。不考虑翰林们在职位、资历和声望上的差异，让他们做一首诗。这首诗除了本身文字要通顺以外，与翰林的明史稿合在一起还应满足一定的词频统计特征。对这个问题，除了随机凑答案以外，没有好的解决方法——好比让一只猴子在打字机上随机按键，以凑出莎士比亚全集（数学上可以证明，只要时间足够长，猴子总能完成这一任务）。哪位翰林首先按要求把诗做出来，就以他的明史稿为准。
第二个是权益证明：
类似公司股东按持股比例投票，形象说法是“居高声自远”。在前面的类比中，就是选出一个职位、资历和声望的综合得分最高的翰林，以他的稿子为准。
共识机制造成了一个问题，特别在工作量证明方面：假设一个网络节点消耗了大量计算以获得记账权，那么它会得到什么奖励？如果没有奖励，这些网络节点有什么动力付出大量努力去更新、维护分布式账本？
为解决这个问题，区块链引入了经济激励。回到前面翰林与明史的例子。假设每位翰林在他的明史稿中，写入一条特殊记录：“皇帝奖给这个稿子的作者黄金一万两”。如果某位翰林首先按要求把诗做出来，他的明史稿成为共识，这个记录被大家认可，就具有了约束力，从而他可以找皇帝兑现一万两黄金。
这就体现了区块链的经济学属性。需要说明的是，如果分布式账本仅由少数几个网络节点参与、管理（比如，由中央银行和若干商业银行共同参与和维护的联盟链），可以不需要经济激励。
图3将前面介绍的区块链的要素组合起来，给出了分布式账本的更新流程：
图3：分布式账本的更新流程
智能合约的概念在上世纪90年代就被提出来了，区块链为智能合约的实施提供了技术基础。智能合约是以信息化方式传播、验证或执行的计算机协议，允许在没有第三方的情况下进行可信交易，并且这些交易可追踪、不可逆转。
智能合约储存在区块链中，一旦确定就没有任意一方能够对其进行修改。读取现实世界中的信息并触发智能合约的执行条件后，智能合约就会自动执行。智能合约靠计算机代码而非人来执行，执行效率高，排除了人为干扰，但也牺牲了一定的灵活度。
可以通过与法律合同的对比来理解智能合约。设想甲方乙方在一定法律框架下签署了一个合同。如果合同在执行过程中出现了纠纷，那么甲方乙方就得找仲裁或者上法庭。智能合约相当于将一部分法律合同以计算机程序的方式来呈现。计算机程序一旦被触发就会自动执行，不会受到任何干扰，特别是出现甲方乙方中有一方不认账的情况。
说了这么多
我们来小结下区块链的技术特点
一是动态、分布式网络，去中心化，自组织。自组织主要体现在经济激励中：尽管没有人命令或协调网络节点认真更新和维护分布式账本，但因为经济激励的存在，网络节点自身有动力按规则更新和维护账本。
二是分布式记账，分布式传播，分布式存储。
三是高容错性，系统安全性高。目前运行得最成功的区块链系统是比特币。比特币系统在自上线以来近十年的时间里，作为一个开放网络，没有一个中心协调者或组织者为其负责，但运行得非常稳定，没有受到大的攻击。
四是全网公开，不可篡改。
五是体现了技术（主要是分布式计算和密码学）与经济学的精巧结合。
01
交易簿记利用分布式账本的全网公开、不可篡改的特点。
2
资产确权和登记比如金融资产、土地、房屋等。
3
身份验证区块链让非对称加密应用走向大众化。
4
流程优化理顺交易流程，提高交易效率，提高劳动分工协作效率。
5
社会诚信区块链是“信任的机器”。
6
金融领域这是区块链作为“价值的互联网”的主要体现，但因为监管跟不上市场创新，这方面有很多风险问题。
图4：腾讯列出的区块链的主要应用方向
接下来为大家介绍
4个具体的应用场景
图5是京东在供应链中对区块链的应用，对每件商品都设置了唯一的区块链码，用于记录、追溯该商品从生产地、物流、仓储到零售的每一个环节。还有很多企业进行类似试验。这类应用中的一个关键问题是，如何确保区块链外的信息能准确地写入区块链内？如果写入区块链内的信息是真实可信的，那么区块链能有效保证商品的真实性以及商品流通环节的透明性。
图5：京东在供应链中对区块链的应用
分布式账本一般具有公共、共享和公开的特征。在劳动分工协作中，如果所有参与者都能通过公共账本获知其他人的工作进行到了哪一步，那么劳动效率将会有显著提升。这是技术上的一个改进，在功能上与统一度量衡类似。
图6是19世纪中期英国的列车时刻表。当时，英国不同城市有本地时间，比如伦敦时间比布里斯托时间早11分钟。这就给跨城市的沟通和协调造成了麻烦。针对这种情况，大西部铁路公司（GreatWestern Railway）制定了铁路时间（Railwaytime），将每个站点的钟表统一到伦敦时间。
图6：19世纪中期英国的列车时刻表
再举一个例子。北京的地面交通比较拥堵。乘客在等公交车时，往往不清楚下一趟公交车什么时候能来，经常在公交车站等过长时间。如果乘客和公交车之间有一个共享账本，乘客能够实时获知公交车的位置和地面状态，就能合理安排候车时间。
总的来说，区块链有助于打破信息孤岛，穿透底层数据，提高透明度和劳动分工协作效率。
2018年6月25日，全球首个基于区块链的电子钱包跨境汇款服务在香港上线。港版支付宝AlipayHK的用户可以通过区块链技术向菲律宾钱包GCash汇款（图7）。第一笔汇款耗时仅3秒，而在以前需要10分钟到几天不等。
图7：蚂蚁金服基于区块链的电子钱包跨境汇款
考虑目前浏览器、门户网站、搜索引擎和社交网络等互联网平台的商业模式（图8）。网民通过它们免费获得了新闻资讯，但同时显示了自己的爱好、兴趣、需求以及其他个人信息，互联网平台再根据这些个人信息定向推送广告给网民。然而，个人信息与新闻资讯、广告之间的交换关系是否公平合理？网民有没有可能为了很少的新闻资讯，而显示了过多的个人信息、被动接受了过多的广告？另外，在这些模式中，网民的个人信息得不到很好的保护，隐私泄露经常发生。
尽管我们不知道上述这些问题的确切答案，但可以设想另外一种市场机制：
首先，网民在自己知情且可控的情况下，决定向广告商披露哪些个人信息，广告商据此推送广告并向网民支付一定数量的Token/通证作为对价；
其次，网民再用Token/通证向内容生产商购买新闻资讯；
最后，广告商向内容生产商购买代币。这样，就通过引入价格机制，将个人信息与新闻资讯、广告之间的交换关系予以显性化。
经济学说明，价格机制能有效汇聚市场信息，提高资源配置效率和社会福利。
图8：分布式自治组织
分布式自治组织涉及非常复杂的经济学问题。分布式自治组织介于企业和市场之间。与企业相比，分布式自治组织没有中央权威、自上而下的命令链条或者自下而上的报告路线，其成员也不受类似企业的绩效考核、奖惩、晋升等制约。对分布式自治组织，很难像企业那样定义其资产负债表或资本结构。与市场相比，分布式自治组织的内部治理结构要更紧凑一些，特别是其成员有一定的内部认同感。
全世界很多中央银行都在研究基于区块链的央行数字货币（图9）。央行数字货币替代的是现钞。央行数字货币是中央银行直接对公众发行的电子货币，是中央银行的负债，属于法定货币的一种形态，并可向持有者支付利息。
图9：区块链对货币形态的影响
代币本质上是区块链内部的一个记账符号，没有内在价值。代币的优点在于：一是在没有中心协调时，代币充当了经济激励工具，会促成新的经济活动形态。二是代币可以既具有功能属性，也具有证券属性，而传统金融工具很难做到这一点。三是代币为初创企业提供了新的融资渠道，是众筹融资的新发展。代币造成的弊端在于：一是初创企业发行的代币具有很高内在风险，不适合一般投资者。二是代币一旦公开交易，很容易引发投机。三是如果监管跟不上，代币的发行和交易中很容易发生欺诈。
不同国家对代币的监管政策不一样：我国禁止代币的发行和交易；日本、韩国、瑞士和新加坡比较开放；美国介于中间，给了代币合法化的“通道”，但也加强了监管和执法力度。与代币有关的创新和监管值得进一步观察和研究。
2018年上半年，全球区块链行业融资规模达153亿美元，是2017年全年的2.4倍。
图10：全球区块链融资情况（2018年为截至上半年数据）
中国人民银行就成立专门研究团队，并于2015年初进一步充实力量，对数字货币发行和业务运行框架、数字货币的关键技术等进行深入研究。
10月
在工业和信息化部信息化和软件服务业司以及国标委指导下，中国区块链技术和产业发展论坛编写的《中国区块链技术和应用发展白皮书（2016）》正式发布。该白皮书结合区块链应用场景和技术架构，首次提出中国区块链标准化路线图，是区块链技术的第一个官方文件。
12月
区块链技术首次被列入《“十三五”国家信息化规划》。该规划提出要加强区块链等新技术基础研发和前沿布局，构筑新赛场先发主导优势。
5月
中国电子技术标准化研究院正式发布了首个区块链标准《区块链参考架构》。
6月
中国人民银行印发的《中国金融业信息技术“十三五”发展规划》明确认可区块链等新技术对金融业务创新有力支撑和持续驱动。该规划提出要加强区块链基础技术研究，开展区块链技术在金融领域的应用研究，并研制区块链在金融业应用的标准。
9月
中国人民银行等七部门联合下发《关于防范代币发行融资风险的公告》，将初次代币发行（ICO）定性为“涉嫌从事非法金融活动”且严重扰乱了经济金融秩序。公告要求各类代币发行融资活动立即停止，已完成代币发行融资的组织和个人应当做出清退等安排，合理保护投资者权益，妥善处置风险。
5月
习近平总书记在两院院士大会上的重要讲话指出：“以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用。”
图11显示了“区块链”百度搜索地区热度（图片采集时间：2017年12月），北京居首，广东次之，此后分别是上海、浙江、江苏、四川、山东、福建、湖北、陕西。
图11：“区块链”百度搜索地区热度
接下来
用几个重点案例说明
区块链在地方的应用落地情况
网络借贷监管系统
北京市网络借贷监管系统以区块链为基础，帮助监管部门实施对网贷行业的非现场监管。所有北京市的备案网贷平台都将接入该系统。该系统可实现以下三大功能。
一是数据共享：系统可以检测到特定用户的超额借贷以及跨平台套利的可疑“掮客”，发现后提醒网贷平台注意。
二是隐私保护：网贷平台上用户的身份证号码和姓名等个人信息，加密后上区块链。这既保护网贷平台的数据安全，也保障用户隐私。
三是监管需求：网贷平台以接口方式将数据上传区块链，以保证数据的可追溯、可审计。虽然不同的系统使用者用的是同一套系统，但根据不同的角色会有不同的权限、查看到不同的内容。
仲裁链系统
广州仲裁委研发基于区块链的仲裁链，将实时保全的数据通过智能合约形成证据链，满足证据真实性、合法性、关联性的要求，实现证据及审判的标准化，从而将传统数个月的仲裁流程缩短到7天左右，司法成本也降低至传统模式的10%。2018年2月，广州仲裁委基于仲裁链出具了业内首个裁决书。
“最多跑一次”改革
不同政府部门的数据互联互通是一个长期存在的问题。比如，国土资源局重视并收集个人房屋和土地等数据，公安局重点关心违纪违法行为的数据，民政局偏重收集个人户籍、婚姻状况数据。当发生关联性事项审批时，由于不能相互提供数据佐证，各部门不便于联动处理。
利用区块链技术进行数据管理和联动，相关部门可直接实时查询相关数据，再通过流程优化，实现数据联动，提高政务流程的效率，从而让数据多跑路，让企业和群众少跑路，实现“一窗受理、集成服务”。当前，杭州和宁波等地区都在应用区块链等技术全面深化“最多跑一次”改革。
扶贫区块链
贵阳市政府针对扶贫对象识别不精确、扶贫资金挪用等现象，建立扶贫区块链应用，利用区块链防篡改的特征对扶贫对象和扶贫干部进行指纹录入和确认，保证扶贫对象的精准识别。扶贫区块链应用利用智能合约实现扶贫项目与资金的智能匹配，同时对资金流向进行全程溯源，保证扶贫资金不会被挪作他用，实现了对社会扶贫资金的帮扶效果监测与评估。
区块链落地应用
雄安新区“千年秀林”项目运用区块链技术来管理财务，通过银企直联，将植树造林资金支付链条延伸至付款末端，工程款、劳务工作等的支付均在区块链上完成，确保专款专用。
2018年2月，雄安新区上线基于区块链技术的房屋租赁管理平台。该平台上挂牌房源信息、房东房客的身份信息以及房屋租赁合同信息等，将得到多方验证，不得篡改。这有望解决租房场景中最核心的“真人、真房、真住”的问题。
如前所述，区块链在政务数据共享、行政效率提升、地方金融监管、司法仲裁、扶贫、供应链和流通领域监管、产权登记和交易记录以及公共服务等方面已显示出很大的应用前景。
全国多地政府推出支持区块链发展的优惠政策、创投基金、行业联盟、研究机构和白皮书等，并积极尝试区块链应用。
区块链发展面临的挑战主要是：区块链技术尚未发展成熟（目前区块链的性能还不高），要实现区块链的巨大潜力，必须加强研究，在合法合规的前提下鼓励创新创业，并探索建立相应的地方监管框架。
区块链创新发展要解决很多基础技术问题，特别在密码学、芯片设计、数据库和分布式计算等方面。这些问题的解决方案可以应用在区块链以外的领域，产生显著的“技术溢出”效果。
怎么样？看完这些
你是不是对区块链有了更多了解呢？
福州日报社新媒体中心出品
文章根据讲座内容整理
新媒体编辑 申哲
监制 赵金华 范雄
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