本文介绍区块链技术的相关知识和应用，希望有助于读者了解科技脉动，获取前沿新知。
编者按：中共中央政治局10月24日就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习。习近平总书记在主持学习时强调，区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用。我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展。
本版刊发陈纯院士的文章，介绍区块链技术的相关知识和应用，希望有助于读者了解科技脉动，获取前沿新知。
传统互联网历经50年发展历程，给人类社会带来巨大改变，互联网的下一个50年会往什么方向走？不少研究者认为，很有可能会从信息互联网走向价值互联网和信任互联网。信息互联网解决的是信息传递和信息共享，但却无法保证信息真实性。无论是人工智能技术，还是大数据分析技术，只是从概率上来判断在互联网上通信的另外一方的真实性。而价值互联网和信任互联网要解决的就是信息真实问题。
区块链被视作价值互联网和信任互联网的重要支撑
我们可以用记账的故事来解释区块链，从根本上说，区块链就是一种新型信息记录方式。一个村子里，张三借给李四100元，他要让大家知道这笔账，就通过村里的广播站播出。全体村民听到这个广播，收到信息，会通过自己的方式去核验信息真伪，然后把这个信息记在自己的账本上。这样一来，全部村民的账本上都写着“张三借给李四100元”。事后这笔借款就不会有纠纷，也没有做假账的可能。这个记账系统是分布式或者多中心化的，账本数据根据时间顺序组装排列为一个个区块，区块连起来就成了我们说的区块链。它按照时间的顺序头尾相连，可回溯，但不可篡改，因为它们都是加密的。假如要篡改，全体村民每个人都可以核实，这就是“共识算法”。这也可以说明区块链的一个核心思想：单点发起、全网广播、交叉审核、共同记账。包括分布式架构、共识算法、智能合约等在内的一系列技术促成区块链的实现。
因为区块链的公开、透明、可回溯、难篡改，通过层层的消息回溯，能够直接证明和确认某一主体的所有行为，从而确定性地解决了信息真实问题。不同主体之间由于不信任而在传统技术领域做出的大量“对账”行为，在区块链的分布式账本一致性逻辑下，便不再需要了。这对于整个互联网的诚信体系，甚至延伸到现实社会中的诚信体系，都有很大价值。通过区块链可以实现可靠的信任传递，区块链因而被视作下一代价值互联网和信任互联网的基石。虽然区块链目前是建立在现有互联网之上、由应用软件相互连接而成的一个新型网络，但随着时间发展，它会逐渐下沉到互联网基础层，与现有互联网融合发展，从而共同构建下一代互联网基础设施。在技术上，区块链可以与人工智能、大数据、5G、量子计算等实现融合发展。
助力数字经济发展和社会信用体系建设
谈到区块链不得不提到比特币。区块链起源于比特币，但后来的发展大大超过比特币的范畴。2009年比特币诞生时，基于密码学、分布式计算等技术引入了区块链这一集成创新技术，但是在比特币的世界里，币和链是合一的，也就是说，区块链不能脱离比特币这个应用。2013年，以太坊社区的推出，第一次实现链币分离，在区块链的底层技术平台上，能够支撑任何应用的可能性已经实现，这是一次重大的技术飞跃。但无论比特币还是以太坊，它们全都是公有链，任何人都可以参与，很难监管；直到2015年，全球才首次出现联盟区块链，其最大特点是有准入控制，有极好的隐私保护，性能也得到极大提升。
从目前趋势来看，西方区块链技术发展重点是公有链，应用和产业发展重点主要是基于公有链的金融创新，而中国区块链技术发展重点是自主可控的联盟链，应用和产业发展重点是区块链如何服务于产业经济、政府服务和社会治理。今年以来，联盟链在我国金融、法律、医疗、能源、公益等诸多领域都有了实际落地应用。
前段时间，区块链技术帮助中国建设银行总行和国家住建部完成了全国491个城市公积金中心的互联，在实现数据同步的同时保证数据权责明晰，有效配合了国务院有关新个税专项抵扣细则的实施落地。人才频繁流动背景下，人们跨地域办理公积金业务的需求突出，以往要实现“互联”，可能需要组建集中管理数据的部门，建设集中存储数据的物理空间，而通过区块链技术可以让数据所属权留在各公积金中心，491个公积金中心作为相对平等的节点加入到一个联盟区块链网络中，只通过智能合约，就可以共享数据。
再如中小企业贷款难问题。以往，企业想贷款，需要提供资产担保或股票担保，或者由其他企业提供担保。所有担保、签合同、协调都需要时间，从而影响贷款效率。现在，如果中小企业有订单或者应收账款，就可以把订单或者应收账款变成区块链上的数字凭证，银行看得清清楚楚，从而做出是否贷款的决定，大大提高贷款办理效率。
基于区块链的商品溯源方案，可以让商品的生产方、渠道商、海外发货海关、国际运输方、进口海关和国内物流多方共同把商品流转信息记录到区块链上，与传统的扫码溯源相比，整个信息更公开、透明、可信，让消费者能够判定自己下单的“海外购”是否真的来自某地。针对司法领域棘手的知识产权保护问题，区块链技术也大有用处，它可以做到知识产权生成的瞬间就被确权，而且确权以后可以公开、透明、可信地进行交易。如果没有区块链技术，当某个音乐平台网站向创作者反馈说某首歌写得不错，这个月被下载1000次时，创作者可能会心生疑问：也许是1万次呢？有了区块链，所有交易记录都是真实可信的，平台方无法作假。
可见，只要涉及存证、信任、协同、不可篡改等特点，区块链都有很大应用空间。我们要充分认识区块链技术的核心价值，积极探索和拓展区块链技术在金融、民生、政务、工业制造等领域的应用落地，重点分析区块链技术能够解决的业务痛点以及在不同场景下的适用度，大力推动区块链应用产业发展，努力使区块链成为数字经济发展的新动能和社会信用体系的重要支撑。
研究、应用与监管并重，掌握主动权，体现特色化
未来，区块链在技术研究、产业应用、监管服务三方面都还有很长的路要走。我们要争取区块链技术发展的主动权，特别是要实现高性能、安全隐私、高可用性和高可扩展性的联盟链核心技术的突破，大力发展国产自主可控的区块链技术平台，在区块链系统研发和部署方面充分体现中国特色，而不是完全基于国外开源平台。
区块链要服务于各行各业，实现“区块链+”的大规模应用，首要的是解决链上链下问题。目前我们不可能把链下信息系统中的所有数据都上链，那样的话，存储容量和处理性能都会有问题，但我们可以对信息系统中需要保证真实可信的数据采集“数据指纹”，把“数据指纹”上链，链上链下关联，从而保证信息系统中的数据可信。针对不同应用场景，分析哪些数据上链、怎样把链上数据和链下信息系统关联，这些都是在应用中需要研究和解决的问题。
区块链作为重要的信息基础设施，在其快速发展过程中要高度重视安全问题。任何人都可以在以太坊等公有链上以极低成本发布信息，而区块链的不可篡改和去中心化特性，将大大提高监管难度。利用区块链传播有害信息、网络谣言，会给区块链技术应用和发展带来不利影响。利器要善用。这好比有人认为路上若是没有警察、没有红绿灯，车子可以开得更快，事实上，没有监管的马路寸步难行。只有提升区块链技术应用的规范性，完善区块链监管技术、监管政策、监管能力和监管模式，确保产业发展与监管并行，才能为区块链技术健康发展创造良好环境。
现在大家对区块链感兴趣，有了解的需求，这是好事。相关技术介绍和知识普及因而显得尤为重要，在这方面，专业书籍和科普读物应该相互配合，满足不同层次的阅读需求。专业方面，我推荐人民邮电出版社出版的《区块链技术进阶与实战》一书。这本书从技术原理、市场发展、政府规划、应用场景和平台对比等角度对区块链进行全景分析，对三个主流区块链平台进行深入介绍，配有动手开发指南，并提供实际项目案例说明和源代码，适合相关技术人员由浅入深地学习区块链技术。区块链科普读物现在也陆陆续续地推出，有侧重介绍区块链基本原理与应用的，有侧重预测发展前景的，也有侧重金融科技领域的，其图书质量有待读者检验。随着区块链被列为我国核心技术自主创新的重要突破口，出版界以通俗易懂的方式，让更多读者了解区块链的来龙去脉，了解互联网技术的发展历程，理性看待技术进步给社会生活带来的影响和改变，是非常有意义的事情。
（陈纯，作者为浙江大学教授、中国工程院院士）
制图：蔡华伟
《 人民日报 》（ 2019年11月26日 20 版）