传统金融行业从诞生到现在其实没有发生变化，现在各种各样的互联网金融，包括P2P等，其本质上仍然是在现在的银行系统业务上，没有形成自己的根基，其主要原因在于信任的产生方式。金融行业很重要的一个工作就是设置信任，组织信任，再去传递信任，信任在金融行业仍然非常中心化。而现在区块链可以构建一种无需金字塔式层层背书的新形式信任，我们称之为点对点的去中心化信任，将给金融行业带来重生的机会。 区块链必将改变金融产业非常熟悉的底层结构——清结算的基础形式。我们以前看到的金融创新，不管是线上开户还是智能投顾，包括像P2P，这些业务其实都是金融在应用层的业务，金融最重要的是底层的清结算，而这个底层清结算，基本上都是由一两家机构来垄断的。 在区块链这个网络里，清算这个概念便不存在了，所有的交易都是“发生即清算”，交易完成的瞬间所有的账本信息都完成了同步更新，所以区块链从底层开始对于整个金融行业会发生巨大的颠覆。 现在几乎全世界所有的金融机构，以及所有的金融业务都在区块链化。同时，业务的区块链化分为两个方向，第一种称为改良式的区块链化，资产创造的本质方式没有变，比如说央行的数字货币，本质还是央行背后的国家信用创造的货币，货币创造的方式和路径是没有变的，只不过货币的形式发生了变化，可以称之为CeFi。 还有一个是颠覆式、革命式的金融区块链化方向，比如说像比特币和以太坊。这种颠覆性的金融区块链化方向核心在于资产创造的方式。资产创造在区块链上，在区块链原生的清结算，交易，信息撮合的平台上来完成原来的金融工作。这种我们称之为是DeFi。这两种金融的区块链化或者是金融区块链创新将长期共存，或者说会永远共存。 基于DeFi，或者基于公有链的DeFi生态，其实已经比较完备了。目前的联盟链，所有的操作都需要联盟链成员批准才能去使用，才能去开发结合。此外，底层资产其实还是在原来的传统金融世界的资产，只不过通过联盟链数字化。未来，联盟链和公有链要结合，即DeFi和CeFi要结合。

区块链电子发票在我国推行试用，对商事交易行为产生了一定影响，需在明确其发展历程、差异点以及应用意义的前提下，对区块链电子发票的应用进行研究。在“以数治税”的大背景下，发票作为重要载体，在不断改革和试点的过程中将会发挥更大的作用，对不同形式发票的研究也将为企业的“业财税”数字化提供重要的基础内容和素材，意义重大。 2018年8月10日，全国首张区块链电子发票在深圳诞生，标志着我国纳税服务开启区块链时代。2019年在中央政治局第十八次集体学习中，习近平总书记强调:“要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展。”在党中央高度重视区块链技术和产业创新发展的大环境下，探究区块链电子发票的发展历程、明确区块链电子发票在税收征管方面的重要意义，进而适应这一新兴产物并对日常经济活动中产生正向作用。 一、区块链电子发票的产生背景 在日常经济活动中，发票作为政府监督下的商品交易中卖方开给买方的一种完税凭证，扮演着举足轻重的角色，承载着经济交易主体真实涉税信息，是纳税义务发生时间的确认和计税申报的基本依据，也是降低税收风险的有效措施。与普通发票相比，电子发票以电文形式反映开具或收取数据的收付款凭证，其管理系统通过网络实现发票的申领、开具、流转以及查验。 经济活动形式的巨大改变对电子发票的诞生产生重要作用，随着电子商务的蓬勃兴起，2012年，由国家发改委牵头，国家电信、联通、人保等几家单位合作展开对电子发票进行试点工程，北京、上海、浙江和深圳率先开展了增值税电子发票试点工程。2015年，国家对电子发票给予大力支持，国家税务总局关于推行增值税电子发票系统开具的增值税电子普通发票有关问题的公告明确了电子发票的法律效力，电子发票以其便利的开具方法、便捷的传递方式和永久的保存性质得到了飞速发展。2018年8月，第一张电子发票落地深圳，随后迅猛发展，2020年1月，电子发票陆续在全国各地分批进行推广，2021年12月1日起，广东省部分地区开展全面数字化电子发票试点工作，全电发票即将取代纸质发票，成为未来唯一存在的单线运行状态，实现数字发票。 电子发票的出现对我国经济活动的效率性产生重要作用，但我国目前发票管理运行下的电子发票仍存在诸多不足。一是电子发票服务平台各自为政。目前电子发票服务平台多种多样，各自运行，互不相通，缺乏统一的数据接口，无法实现发票数据互联互通，导致全国电子发票形成“信息孤岛”局面，不利于电子发票在我国实现真正意义上的全方位推广；二是电子发票信息安全保密问题。随着电子发票的大规模应用和普及，在互联网上存储着海量的发票信息，包含交易金额、交易数量、交易地址等，关系着纳税人的财务安全和商业机密，稍有不慎可能导致信息外露、信息篡改造假等，使企业面临重大损失。如何保障电子发票信息的安全性成为推动电子发票发展的首要问题，因此亟待从技术上入手治理电子发票信息的安全问题；三是发票不能全面反映真实交易。由于存在大量生活消费品的购买者并不需要开具发票，以及买卖双方串通口径逃避税款等现象，使得现有的发票并不能全面覆盖和反映出经济活动里所有真实的涉税信息，从而导致大量的税收流失。解决上述问题的根本方法是彻底摆脱对发票载体的依赖，直接获取涉税交易信息；四是发票数据链断裂可能导致“重复支付”。电子发票以电子形式存储在网络，接收方只需下载保存，即可重复打印。若报销人员将下载后的电子发票拿到不同单位重复报销，由于发票信息并未联网，因此出现“多重支付”现象，造成虚增企业成本费用，对企业的内部控制和税务监管带来风险，造成国家税款流失。 2020年12月22日，由中国信息通信研究院发布的《区块链白皮书(2020)》中指出，区块链技术是分布式的网络数据管理技术，利用密码学技术和分布式共识协议保证网络传输与访问安全，具备数据多方维护、交叉验证、全网一致、不易篡改的特点。由此可以理解，区块链实际上提供了一种去中心化的分布式账本技术，形成了一个公开透明、难以篡改、可共享的分布式网络记账系统。通过区块链电子发票的加密算法能够达成信用背书，规避、减少纳税信息不对称问题，实现交易与纳税之间的无缝衔接，从而达到税收征管自动化和智能化。 区块链电子发票，顾名思义，即集成利用区块链的密码算法、对等式网络、共识机制、智能合约、数据存储等核心技术的电子发票。在区块链电子发票的整个开具、流转过程中，纳税及征税主体的行为都被纳入链条，记载在去中心化的分布式网络账本之中。通过应用区块链电子发票，纳税人在区块链上每一笔交易相关的电子发票都能得到真实、即时的记录，从发票申领、开具、抵扣、查验、入账等全流程的信息数据均可上链存储，实现发票全生命周期管理。区块链电子发票具有分布式存储、完整追溯、数字加密、不可篡改等特性，有助于实现无纸化智能税务管理，克服了电子发票不够安全保密、不能全面反映真实交易等问题，使得电子发票实现不可作伪、全程监控、数据可回溯的功用，有效解决发票造假和监管问题，能及时将区块链中存储的数据进行比对分析，从而发现发票异常等情况，有效防控税收风险。 二、区块链电子发票与普通电子发票的区别 普通电子发票与区块链发票相比存在以下差异，正是由于区块链电子发票的独特性，使其在税收管理上产生重要作用。 （一）传统电子发票的中心化与区块链电子发票的去中心化 传统电子发票是以自建电子发票平台或委托第三方开发建设的电子发票平台为中心，通过税务局统一编码，采用统一防伪技术分配给商家，商家开户登记、在线生成、发票开具、数据传输等环节都可以通过统一的电子发票系统在互联网上进行。 各地区的电子发票平台及数量不断增长，但各平台之间的数据并不共享；传统电子发票的防伪采用各税务局分配号段且需加盖电子签章；同时因为无纸化报销和在线批量查验系统难以实现等原因，导致消费者需自行打印发票，成本转嫁在消费者身上，对财务人员而言，鉴别真伪难度加大、一票多报、虚报虚抵等情况屡禁不止。 区块链电子发票是利用区块链去中心化的分布式账本技术建立共识机制，让区块链中的参与者在无需建立信任关系的前提下实现一个统一的账本系统，该系统连接每一个关联人，使区块链电子发票具有追溯发票来源、鉴别真伪、交易信息真实入账等功能，从而解决了一票多报、真伪难辨等问题。 （二）发票样式区别 区块链电子发票与传统增值税电子发票在发票模版名称、二维码内容、是否存在机器编码、有无商品简码、是否存在发票数量、金额限制、密码区设置、发票客户信息录入需求、报销流程等形式方面存在差异。区块链电子发票票样如下： （三）开票流程差异 2018年5月，国家税务总局深圳市税务局与腾讯公司成立“智税创新实验室”，同年8月成功推出全国首个区块链电子发票系统，并受国家税务总局委托在深圳地区开展区块链电子发票试点工作。在应用中，区块链电子发票系统通过上线税务人端、纳税人端和微信小程序，打通开票和收票的标准接口，实现与多家开票服务商及多个报销平台的对接。相较之下，传统电子发票并不能实现与企业相关上下游所有发票开具情况及数据的实时查询，依然存在重复报销的风险，信息孤岛，发票虚开、错开问题仍旧突出，并不能达成全流程管理电子化。区块链电子发票系统却能实现“交易即开票，开票即报销”， 即时追溯发票的来源、辨别真伪，将所有发票相关的主体都纳入全流程。 （四）开票地域限制 虽然区块链发票有诸多优点，但是由于区块链发票使用地域尚有差异，而且并不对接国税总局底账库，导致在查验等环节上无法实现全国一体化，试点省市的区块链发票只能通过当地特有的平台进行查验，限制较多，目前尚属于试点阶段。随着我国进一步开展全面数字化的电子发票，区块链发票离全国一体化使用尚有距离。 当前区块链发票的试行地域有：  以广东为例：“税链”区块链电子发票平台开具的通用类发票票样和其他通用类发票一致。发票代码为144001809010,其中第6-7位为年份，第8位“0”代表发票种类为通用类、第9位“9”是区别其他开票软件，标记由区块链电子发票平台开具，第10-11位代表批次，第12位代表无限制金额版。发票号码为8位，按年度、分批次编制。票样见附件。“税链”区块链电子发票平台系统操作手册在广东省电子税务局上发布，试点纳税人可自行下载查阅。 三、区块链电子发票应用的意义 区块链电子发票的推行可以解决一部分电子发票存在的问题。 （一）防伪问题的解决 区块链电子发票具有信息不可篡改发票全流程完整追溯等特点，与发票逻辑性符合，可以合理规避假发票，完善发票管控流程。“税链”区块链电子发票服务平台将发票的关联方相互连接，通过智能合约机制可保持发票全自动领料、全自动验旧、全自动核算、全自动检查、防止发票反复报帐、避免红冲发票报账等作用。在区块链系统中，电子发票有关的记录和交易信息会被划分、打包成具体的区块并进行加密，同时盖上时间戳，按时间戳顺序形成一个完整的网络总账本。基于区块链密码算法、对等式网络、共识机制、智能合约、数据存储等技术，区块链电子发票一经获得认证便不可篡改，亦无法伪造这种去中心化、分布式的数据记录、存储系统，确保只有联盟链上相应的主体才能解密、查看有关发票及交易信息，且不可篡改前述数据，这就有效保障了区块链电子发票数据的保密性及安全性。 （二）无纸化智能税务管理 客户通过支付平台付款后，可以直接点击“开发票”申请开票，完成开具电子发票的同时，通过区块链“智能合约”机制发票信息会同步至企业和税务局。据深圳市税务局介绍，开票企业只需线上注册并配置，最快半小时就能开通区块链电子普通发票的开票资格，消费者通过扫码或支付回执进入开票申请页面，财务人员通过手机小程序审核，无需领票、无需购买专用设备，也无需纸质发票传递，用票全程能够实现无接触。对于税务监管方、管理方的税务局而言，实时监控和查看每一份发票的流程，督促纳税人足额缴纳税款，不再存在偷税漏税等行为，实现无纸化智能税务管理。 （三）全方位税务风险防控 区块链电子发票所运用的去中心化、分布式的技术，使得处于全流程链上的数据都受到全面监管，有效助力科学防控体系的建立，确保能全面实施事前、事中、事后多环节的风险管理措施。正如深圳市税务局介绍，“在事前监管上，设置了准入门槛，系统会进行全面扫描体检，相关指标不满足条件将无法通过审核；在事中监管上，设置发票金额和发票数量的预警值，当发票用量或金额异常变化时，会触发系统预警，发送至主管税务机关，同时对高风险纳税人及时进行锁票、停票，实现发票全方位实时风险管理；在事后监管上，将区块链电子发票纳入现有风险管理体系，统一部署，统一管理，统一防控。 依托基础数据分析、风险指标体系、风险模型运用，重点开展税收风险分析、识别、推送及应对工作，通过采取核查纳税人的异常发票数据、申报数据，完成补征税款等措施，形成风险管理快速反应，把牢事后风控。[1]区块链电子发票通过运用最新技术，联通大数据平台、电子税务局，成功打造发票全流程区块链发票系统，克服了传统电子发票的应用痛点，实现发票使用效率，提升了税务机关征管能力服务。 四、区块链电子发票应用下的企业合规策略 （一）加强发票合规管理及风险防控 在区块链电子发票广泛运用的背景下，虚开发票、一票多报等发票问题都将无所遁形。基于区块链电子发票去中心化的特性和功能，与发票相关的每个环节都可追溯，且信息不可随意篡改。因此，企业的开票全流程都将受到严格监管。 在区域链电子发票管理平台之上，交易和发票有关信息将以交易相关人为连结点进行上链，发票从开具、报销到申报过程将实现全面管理，税务监管不断趋严。在此基础上，区块链发票实现了交易即开票的状态，使得纳税人延迟纳税等人为操控开票时间的行为成为历史。不仅如此，对于例如餐饮服务业、住宿服务业、百货零售业等以往大范围采用个人账户进行转账、收款的有关行业，该等偷逃税行为也将受到重点监控。 进项发票的合规管理，是当前企业财税管理的核心环节。随着发票监管力度的不断加大，以及区块链电子发票的不断推广应用，发票合规问题成为企业面临的一大重点税务风险。面对可能存在的的发票风险，通过简单的验证无法快速准确辨别这类合规风险，而且发票风险是动态的，发票收录时正常，一段时间后因为各种原因变为异常、导致无法成为合法成本的问题屡见不鲜，因此需要强化对发票的精细化、数据化合规预警与管理。建议企业可按需建立电子发票数据库和原始发票数据库，为后续企业发票溯源以及数字化管理提供数字支撑，与此同时尝试分类管理发票，提升发票管理水平。 （二）加强数字化合规体系建设 除此之外，在“以数治税”智慧稽查背景下，企业应当顺应监管趋势，构筑自身“业财税一体化”经营数字化模型，对自身经营各项数据指标做到更加细致的了解，清楚企业存在的风险，对企业自身进行画像与预判。 所谓“业财税一体化”是指业务、财务、税务一体化智能管理。将业务合规、税务合规、财务合规融入纳入企业经营的各个流程，实现企业的业务管理、税务管理、资金管理、财务管理全面贯通，实现企业基于价值链的内外部信息互联，提高效率，降低风险。（具体参见往期文章：《数字化监管时代下的企业“业财税”合规策略—兼评<关于推动平台经济规范健康持续发展的若干意见>》） 针对中小型企业，更应该加强数字化合规体系建设，尤其是公司法定代表人、股东等需要推进数字化成本预决算建设，实时了解自身的各类动态财税指标，尤其是再也不能实施“年前省成本，年底买发票”的低级策略，否则得不偿失。 （三）引入专业律师团队 在当下区块链技术向经济社会各领域快速渗透，区块链电子发票不断推广应用的背景下，企业更应当规范日常经营，通过聘请专业的律师事务所及律师团队进行合规化经营，从底层逻辑上敬畏法律，杜绝违法开票行为。企业应当按照有关法律法规定期开展内部自我核查，查验自身纳税情况，或通过聘请专业财税律师对企业纳税活动进行风险评估，获取专业的风险防范、化解和应对方案。不仅如此，在当下税务机关广泛大数据等信息技术对企业数据进行收集分析等基础上，专业律师还应当利用外部大数据合规财税软件进行数据分析，做好大数据事中管控，以应对税务机关的全方位核查，及时发现机构经营中潜在的财税合规问题，了解并防范财税风险。

区块链电子发票的操作流程是怎样的？ 区块链电子发票是完全依靠算法、而非人力开具出来的消费/支付凭证，其操作过程十分简单，只需用户用手机支付完成后，在手机系统上填写发票抬头及税号，就可以完成开票流程。 发票开好之后将自动存入卡包，从卡包中选择发票提交到报销系统，整个开票、报销流程就结束了。也就是说，只用在手机上点击几下，就可以完成繁复的发票开取以及报销流程。 因为区块链去中心化的特点，人人可以操作，且信息公开透明、不可撤销、不可更改，所以可以很好的起到信任机器的作用。而这个“信任机器”在开具发票时，便替代了程序和人力的验证流程，可以在保障发票真实有效的前提下，节省人力物力。 区块链电子发票与传统发票相比，最大的优势是什么？ 首先，区块链可以用算法取代人力审核，实现信任自动化。信任是每一种商业关系的基石，如果只是依靠人为操作，难免有很多不确定因素，因而很难保证记录的交易信息是完全可信的。区块链提供了一种自动化信任的方法，通过使用永久保留的历史数据来认证交易中涉及的每个人，来确保信息的可信度。 其次，基于区块链技术的分布式存储和智能合约，开具发票的效率将大大提高，从而推动交易支付领域的发展。区块链实际上切断了中间人，取消所有中介，使得支付和交易的处理速度更快。因为整个过程都是完全数字化的，并且数据库是共享的，每个人都可以上链查询，不再需要手动扫描发票，也极大地加快了对账过程。 最重要的是，区块链可以提供强有力的审计线索。区块链的所有节点将存储每一笔交易的每一个细节，因而所有人都可以对链上的所有电子发票进行溯源，并追踪到发票的所有者及关联者。这样，发票的来源、真伪、报销等信息都可以一目了然，这解决了发票流转过程中一票多报、虚报虚抵、真假难验等问题，构成了一个闭合数字发票生态链。此举也可以加强对欺诈行为的监控，还将为洗钱和使用童工等合法性问题提供透明度。尽管区块链是一项数字技术，但是它也将协助跟踪和记录实物，形成一个强有力的、记录完整的审计跟踪线索。 免责声明:公链联盟作为开放的资讯分享平台，所提供的所有资讯仅代表作者个人观点，与公链联盟平台立场无关，且不构成任何投资理财建议。

很多财务人员都知道，“国家税务总局全国增值税发票查验平台”可以查验增值税发票真伪，但一些人却不清楚，并非一切增值税发票都能在这个平台进行查验。 有时在实务中，财务人员会遇到这种情况：员工报销费用提交的发票（如餐费发票），在增值税发票查验平台的查验结果显示“查无此票”。那么，这张发票就一定是假的吗？ 这可不一定。因为有可能员工报销的是区块链电子发票！ 今天，让我们来一起了解一下增值税发票查验平台的查验范围、什么是区块链电子发票，以及究竟应该如何查验区块链电子发票的真伪吧。 一、国家税务总局全国增值税发票查验平台简介 对于企业来说，登录“国家税务总局全国增值税发票查验平台”，大部分增值税发票都可以通过输入发票票面的基本信息，查验发票真伪。 国家税务总局全国增值税发票查验平台地址： https://inv-veri.chinatax.gov.cn/cjwt.html 目前“国家税务总局全国增值税发票查验平台”支持查验的发票类型仅包括以下两大类。 （一）使用增值税发票管理系统开具的发票，具体包括： 1. 增值税专用发票； 2. 增值税电子专用发票； 3. 增值税普通发票（折叠票）、增值税普通发票（卷票）； 4. 增值税电子普通发票（含收费公路通行费增值税电子普通发票）； 5. 机动车销售统一发票； 6. 二手车销售统一发票。 （二）使用电子发票服务平台开具的发票，也就是近来热度很高的数电票，具体包括： 1. 电子发票（增值税专用发票）； 2. 电子发票（普通发票）； 3. 增值税专用发票； 4. 增值税普通发票。 除上述发票类型以外的其他发票，是无法在“国家税务总局全国增值税发票查验平台”查验的，比如：区块链电子发票。 二、区块链电子发票简介 区块链电子发票，是集成利用区块链的密码算法、对等式网络、共识机制、智能合约、数据存储等核心技术的电子发票。区块链电子发票的法律效力、基本用途、基本使用规定等与税务机关监制的增值税普通发票相同。目前主要有广东（不含深圳）、深圳、北京、云南、福建平潭等地区推行区块链电子发票。 由于区块链电子发票不对接国家税务总局底账库，导致无法在“国家税务总局全国增值税发票查验平台”查验。 区块链电子发票与增值税电子普通发票在发票样式上存在一些区别。 我们以增值税电子普通发票（图1）和深圳电子普通发票（图2：区块链电子发票）为例进行对比，主要存在以下几项区别。 区别 增值税电子普通发票 区块链电子发票 1 发票左上角有“机器编号” 发票左上角没有“机器编号” 2 密码区的编码为阿拉伯数字+符号 密码区的编码为哈希值（将一串数据通过特定的哈希函数进行加密运算后得到的固定长度的字符串） 3 发票代码最后一位为“1” 发票代码最后一位为“0” 4 发票抬头名称含有“增值税”字样 发票抬头名称不含“增值税”字样 5 校验码为20位阿拉伯数字 校验码为5位数字或英文字母与阿拉伯数字组合 […]

库叔导读： 最近，区块链可谓是非常火爆。 有观点认为，区块链与人工智能、大数据是金融科技三大支柱，区块链或许会是10年后的“互联网”。 其实，库叔很早就关注了区块链，借此机会，为库友们推荐一篇详略得当、简单易懂的区块链科普书摘，希望各位读罢都能有所收获。 文 | 徐明星  田颖  李霁月 本文为瞭望智库书摘。 摘编自《图说区块链：神一样的金融科技与未来社会》，中信出版集团出版，不代表瞭望智库观点。 下文用简洁的语言和图片，向大家解释究竟什么是区块链技术 近年来，包括摩根大通、花旗集团、高盛集团、纳斯达克等在内的金融巨头，都表达了对区块链技术的热衷。这些巨头们热衷的区块链技术，又被称为分布式账本，那么分布式账本究竟是什么呢？我们先从另外一件事说起。 1 区块链与骑自行车的人 华尔街上骑自行车的人 在纳斯达克成立之前，人们用自行车驮着装满债券的包，在华尔街骑来骑去，目的就是尽快完成清算。后来业务越来越多，自行车就忙不过来了。20世纪60年代，华尔街每周只交易4天，每天4个小时，就是为了能让清算速度跟上交易量。 这样发展下来，大家觉得不行啊，自行车肯定跑不过计算机。1971年，有人就开会说，咱们想想办法吧，于是提出了DTC（美国存管信托公司）清算系统。这个系统的办法就是所有的交易都要在系统内进行，包括经纪人也要接入这个系统，现在纳斯达克还在用。 中心化的DTC清算系统 这个系统提高了交易的效率，但是并没有改变交易的中心化结构。当交易足够多、经纪人足够多的时候，这个系统也有瘫痪甚至崩盘的危险。 于是专家们想，自治式、分布式的系统会不会好一点呢？答案是肯定的。区块链就是一个分布式的账本，每个节点都可以显示总账，然后维护总账，而且不能篡改账本，除非你控制了超过51%的节点，但这是不可能的。 再简单一点，假如你们家里有个账本，让你来记账。在以前，就是爸爸妈妈把工资交给你，让你记到账本上。中间万一你贪吃，想买点好吃的，可能账本上的记录会少十几块，然后你想买个手机，账本上就少记录几千块。这只是举一个例子，我相信小时候大家都想从爸爸妈妈的口袋里拿点钱来花。 2 中心化的家庭账本 有了分布式账本后，上述说的问题就不会有了，因为你在记账，你爸爸也在记账，你妈妈也在记账，他们都能看到总账，你不能改，爸爸妈妈也不能改，这样想买烟抽的爸爸和想贪吃的你都没办法啦。 分布式家庭账本 区块链本质上是一个去中心化的分布式账本，其本身是一系列使用密码学而产生的互相关联的数据块，每一个数据块中包含了多条经比特币的网络交易有效确认的信息。 3 中心化与去中心化 前面我们说到了区块链的本质是一个去中心化的分布式账本，那么，所谓的中心化又是什么呢？我们首先思考这样一个问题，你要在网上买一本书，交易流程是什么？ 第一步：你下单之后把钱打给了支付宝。 第二步：支付宝收款后通知卖家可以发货了。 第三步：卖家收到通知后给你发货。 第四步：你收到货之后很满意，于是确认收货。 第五步：支付宝收到了你的通知并打钱给卖家。 中心化的交易流程 我们可以看出，在这个过程中，虽然你是在和卖家交易，但是整个交易都是围绕支付宝展开。因此，如果支付宝系统出了问题，比如天上降下来一块陨石，把支付宝的服务器全砸了，或者由于全球经济危机支付宝倒闭了，无奈的支付宝只好淡然地表示不存在这笔交易，那么这笔交易就会以失败告终，到时候买家卖家就会纠缠不清，双方无法自证。 中心节点毁坏会导致交易失败 4 模拟一个区块链小城市 为了说明去中心化的区块链是如何运行的，我们先把整个去中心化的分布式结构简化为一个极端的情况来探究。我们假设有一个去中心化的小城市，在这个城市里有5个可爱活泼的小伙伴，他们互相借钱的时候，是这么干的： 假设B向A借了1块钱，这个时候，城市里的人怎么办呢？A在人群中大喊：“我是A，我借给了B1块钱！”B也在人群中大喊：“我是B，A借给了我1块钱！” 此时城市里的其他人C、D、E都听到了这些消息，他们拿出了手中的小账本并默默记下：“某年某月某日，A借给了B1块钱。” 去中心化城市的记账 当我们把一个去中心化的模型极度简化之后，我们就会发现，在这个只有5个人的城市中，已经建立了一个去中心化的系统，这个系统不需要银行，也不需要支付宝。这个模型不需要信任关系，也不需要一个拥有公信力的组织。当分布式结构中的每个人都记账的时候，篡改账本是不可行的。比如B突然不认账了：“我不欠A的1块钱！”这个时候，人民群众C或D或E就会站出来说：“不对，我的账本上明明记录了你在某年某月某日向了A借了1块钱，并且没有查到你还款的记录。” 去中心化账本无法篡改 说到这里，你有没有发现一个问题，在这个模型中，所谓的1块钱根本不重要，也没有人在意，“1块钱”已经变成了一个变量，它可以被替换成任何概念，只要大家承认这是一个有价值的东西即可。 比如A在这个城市中大喊一声：“我创造了一个巴拉拉能量！”城市中的其他人都听见了，于是大家纷纷在自己的小本子上记下“某人有一个巴拉拉能量”，大家甚至不用知道巴拉拉能量是什么，A竟然真的有了一个巴拉拉能量。 A还能干什么呢？A可以再大喊一声：“我给了B一个巴拉拉能量。”只要城市中的B、C、D、E，即城市里的所有人都承认了这个交易，那么这个交易就真的成立了，虽然现实生活中并没有巴拉拉能量。 巴拉拉能量的流通 5 小城市里的几个问题 当然，区块链的世界不会这么简单，它还有其他的规则来相互制约，我们先来解决下面这几个问题： 问题一：凭什么帮你记账？ 凭什么你对着天空大喊一声，别人就要帮你记账，别人的时间不要钱吗？别人的小本子不要钱吗？于是，为了让大家都帮我记账，我增加了一条新的规则，我决定给第一个听到我喊话并且将其记录在小本子上的人奖励。奖励机制也很简单，第一个听到我喊话并记录下来的人，可以得到一个巴拉拉能量的奖励。 这个巴拉拉能量不是白给的，是对你劳动的报酬，就像打工可以挣钱一样，你帮我记账，整个系统都会给你报酬。你要做的事情，有这样几点： […]

1. 区块链，目前的普遍定义是“加密的分布式记账技术”。简单来说，是一种新的信息记录技术，而且是“加密的”“分布式的”。 2. 过去，记账是“中心式”的。比如，我在银行存100块钱，我存钱这个数据，只记录在银行的数据库里。除了银行，别人都不知道。这种信息记录的方式，就叫“中心式记账”。 3. 中心式记账虽然有效率，但它存在问题：1.中心化机构的可信度。比如银行的记录存在被修改的可能；2.信息存储的安全。比如银行的数据库崩了、信息丢失了怎么办？基于这些问题，有人想出了新方法——分布式记账。 4. 而区块链的“分布式记账”，就是说：不把数据存在一个中心了，而是在全网的计算机上都存一次。比如，我向你转100块钱，我就向全网的计算机都喊一嗓子，让它们都帮忙记一下。这样你就不可能抵赖了。由于信息是分布存储在各个计算机上的，所以叫“分布式记账”。区块链，就是这样诞生的。 5. 区块链中，每录入一个数据，就会创建一个区块。区块分为两部分：区块头，记录当前区块的信息；区块体，记录实际数据。而下一个区块的信息，必须通过上一个区块的信息计算出来，区块链就这样，由一个个彼此嵌合的区块构成。 6. 区块链技术的一大好处就是：信息安全。因为每一个区块都由上一个区块计算出来，任何区块的篡改，都会牵一发动全身。篡改需要集合全网51%以上计算机的计算能力才行，即“51%算力攻击”。这几乎无法做到。 7. 但分布式记账也带来一个问题：记录数据既要花时间，又要占用存储空间，怎么说服别的计算机帮忙呢？区块链系统就发明了一套奖励机制——通证（Token）。比特币就是最典型的区块链通证之一。 8. 具体怎么奖励呢？以比特币为例，计算机每打开一个区块、记录一个数据，都需要进行大量计算。计算的内容是寻找满足某些特定结果的字符串。谁的计算机先找到了，就可以登记获得一定数额的比特币。就像赌场里荷官可以合法地从桌上拿点钱进自己的口袋一样。新的比特币也是这样诞生的。 9. 普及几句区块链圈子的“黑话”：以比特币为例，通过大量计算，寻找特定字符串的过程，就叫“挖矿”；用于大量计算的机器，就叫“矿机”；操作矿机挖矿的人，叫作“矿工”。 10. 至于网上其它各种“币”，都属于区块链的具体应用。但大多是对比特币的模仿，市场的认同度远低于比特币，风险极高。 11. 区块链有啥用呢？简单说：解决第三方信任问题。比如，支付宝解决了买家和卖家的信任问题，所以我们需要它。但有了区块链，全网的计算机帮着记录数据，不可能抵赖，就不需要中间机构了。假设未来取消各种中间机构，全部点对点交易，社会效率会大大提升。 12. 目前来看，信息安全、支付转账、选举投票、智能合约等领域，区块链都有广阔前景。 13. 区块链也有缺点：同一条信息要在网络中的每个区块上都存储一遍，这会造成效率的浪费。所以，信息量越大、参与者越多的领域，区块链技术的应用成本越高。 14. 马化腾对区块链评价道：区块链是个创新的技术，但它的应用大家要注意。如果做ICO，就有很大风险；如果随便发币，会有很大的监管问题。我们积极探索区块链在各种场景中的应用。但目前，它还在发展的早期。

一、基本概念 “区块链” 这个概念是由一个网名为中本聪的人在2008年发表的《比特币：一种点对点的电子现金系统》中提出的。随后他实现了一个比特币系统，并发布了加密数字货币—比特币。接下来出现了以太坊和超级账本这样的大型区块链项目。 那么在你的认知中，区块链是什么样的？下面整理了几种选项，看下是否有符合你认知的选项。 区块链是比特币，比特币就是区块链 区块链很值钱 区块链可以运用在任何领域 区块链是免费的 区块链是非常安全的 通常来说，选项1是大多倾向的结果。但比特币和区块链两者不能等同，实际上，区块链是比特币的底层技术，如果要举例比喻的话，就好比用面粉可以做包子，但不能说面粉等于包子，包子等于面粉。而这里的面粉就相当于是包子。当然了作为底层技术的存在，不仅仅应用于比特币的实现中，还有很多其他基于区块链技术的应用。 那么区块链究竟是什么？从比较专业的维度上看，可以从以下三点来解释 区块链是底层技术 作为一个底层技术，它是包含了 P2P动态组网、基于密码学的共享账本、共识机制、智能合约 等关键技术 区块链是一个数字货币和账本系统 从货币学的角度看，区块链是数字货币系统的分布式共享账本系统，这是一个去中心化的、网内用户共同维护的账本系统。 区块链是互联网的基础设施 它提供了分布式去中心化的价值互联网，为更多大规模的共享、协作应用创造可能。 作为解释依据，这里提取了来自中本聪在2008年发表的《比特币：一种点对点的电子现金系统》中的一段描述： 时间戳服务器对以区块（Block）形式存在的一组数据是实施随机散列并加上时间戳，然后将该随机散列进行广播，就像在新闻后世界性新闻组网络（Usenet）的发帖一样。显然，该时间戳能够证实特定数据于某特定时间是的确存在的，因为只有在该时刻存在了才能获取相应的随机散列值。每个时间戳应当将前一个时间戳纳入其随机散列值中，每一个随后的时间戳都对之前的一个时间戳进行增强（Reinforcing），这样就形成了一个（Chain），即区块链，如下图所示： 文字较为苍白，我们看图可以很清晰的看出 区块链就是由 区块 和 链 构成的 1）区块 区块是区块链的组成单元，就像金字塔是由一块块石头组成的一样，区块链就是一个个区块组成的。 区块是由一系列特征值和一段时间内的交易记录组成的一个数据结构。区块的数据结构是由 区块头 和 区块体 组成。其中区块头包含了当前区块的特征值，区块体中包含的是实际的交易记录数据。 1、数据结构 1️⃣ 区块头 区块头是由 80 个字节组成，主要由版本号、前一个区块的哈希值、Merkle根、时间戳、bits、Nonce 这几项区块的特征值组成。 ver： 版本号，表示本区块遵守的验证规则 prev_block： 父区块哈希值，指的是这个区块连接的上一个区块的哈希值 mrkl_root： mrkl_root 根，是该区块链交易的 Merkle 树根的哈希值（Merkle 是一种哈希树的数据结构） time： 时间戳，区块生成的时间 bits： 区块的难度值，该区块工作量证明算法的难度目标，使用特定的算法编码 Nonce： 是一个随机数，为了找到满足难度目标所设定的 2️⃣ 区块体 区块体主要包括了 交易数量（n_tx）、区块大小（size）和长度不定的交易记录（tx 字段包含的交易列表） 等信息。但这只是比特币中的区块体结构，实际上区块体重可以包括任何内容，比如以太坊的区块体中除了交易数据还包含智能合约。 2）区块特点 区块是由计算机通过加密算法生成的。如果成功地生成一个有效的区块，该计算机（节点）就能获得一定的奖励，这个奖励就是加密数字货币，也就是所谓的 挖矿。 加密算法并不是容易生成结果的，而是该区块的哈希值必须满足一定的条件。这个条件就是能够使得区块头中特征值相加生成的哈希值需要符合一定格式，比如难度值为 000，由于哈希值随着输入的不同而不同，因此计算机要不断尝试改变区块头的 Nonce 值直至最终生成的哈希值满足条件才算生成了一个有效的区块。 我们可以借助 Blockchain Demo 工具来尝试生成一个区块。 从图中可以看出在 HASH 一栏中的数据是红色的，说明该哈希值是无效的。因为未满足 000 […]

最近很多人都在问我，ChatGPT 把 AI 又带火了，区块链和 Web3 被抢了风头，以后还有戏吗？还有比较了解我的朋友问，当年你放弃 AI 而选择区块链，有没有后悔？ 这里有一个小背景。2017 年初我离开 IBM 之后，跟 CSDN 的创始人蒋涛商量下一步的个人发展方向，选项有两个，一个是 AI，一个是区块链。我本人在那个时候已经研究了两年的区块链了，所以当然想选这个。但是蒋涛坚定的认为 AI 的势头更猛、颠覆性更强，我经过仔细思考也同意了，所以从 2017 年初到年中，我短暂地做了半年的 AI 科技媒体，跑了不少会，采访了很多人，还浮光掠影的看了一些机器学习。不过到了 8 月，我就回归区块链方向，并且一路走到今天，所以对我个人说，确实存在一个所谓“放弃 A 而选择 B”的历史选择。 就个人而言，我当然不后悔。方向的选择首先要考虑自身情况。我的条件，在 AI 里只能混到啦啦队里，赚钱少就不说了，表演不卖力、表情不生动，还会被人鄙视。而区块链则是我的主场，不但有机会上场，而且之前的很多积累也用得上。更何况当时我对于中国的 AI 圈子有点了解之后，也不是太看好。技术方面我只知道一点皮毛，但是常识不瞎。都说区块链圈子浮躁，其实当时的中国 AI 圈子在浮躁这件事上也不遑多让。在尚未取得决定性突破之前，AI 在中国过早地变成了一门合谋捞钱的生意。上野的樱花也无非是这样，那还不如去做我更有比较优势的区块链。这个态度到今天也没有变化。假如我当时留在 AI，这几年来在区块链里取得的一点小小成绩自然无从谈起，而在 AI 里也不会有什么真正意义上的收获，搞不好现在还陷入到深深的失落感中。 不过以上只是就个人选择而论，上升到行业层面，则需要另一个尺度的分析。既然强人工智能已经无可争议地到来了，那么区块链行业是否需要、以及如何重新定位，这确实是一个需要认真思考的问题。强人工智能将会对所有的行业构成冲击，而且其长期影响是无法预测的。所以我相信现在很多行业专家都在发慌，都在思考自己的行业未来怎么办。比如有些行业在强人工智能时代大概能暂时坐稳奴隶，而另一些行业，比如翻译、绘制插图、写公文、简单的编程、数据分析等，则恐怕是欲做奴隶而不得，已经开始瑟瑟发抖了。 那么区块链行业会怎样呢？我看现在讨论这个事情的人还不太多，所以我来谈谈自己的看法。 先说结论，我认为区块链在价值取向上与强人工智能是对立的，然而恰恰因为如此，它与强人工智能之间形成一个互补关系。简单的说，强人工智能的本质特点，就是其内部机制对人类来说不可理解，因此试图通过主动干预其内部机制的方式达成安全性的目标，这是缘木求鱼，扬汤止沸。人类需要用区块链给强人工智能立法，与其缔结契约，对其进行外部约束，这是人类与强人工智能和平共处的唯一机会。在未来，区块链将与强人工智能之间形成一对相互矛盾而又相互依存的关系：强人工智能负责提高效率，区块链负责维护公平；强人工智能负责发展生产力，区块链负责塑造生产关系；强人工智能负责拓展上限，区块链负责守护底线；强人工智能创造先进的工具和武器，区块链在它们与人类之间建立牢不可破的契约。总之，强人工智能天马行空，区块链给它套上缰绳。因此，区块链在强人工智能时代不但不会消亡，而且作为一个矛盾伴生行业，将随着强人工智能的壮大而迅速发展。甚至不难设想，在强人工智能取代人类大部分脑力工作之后，人类还需要自己亲自 动手的少数工作之一，就是撰写和检查区块链智能合约，因为这是人与强人工智能之间订立的契约，是不能委托给对手方的。 下面展开论述。 1. GPT 就是强人工智能 我使用“AI”和“强人工智能”的字眼时十分小心，因为我们日常说的 AI 并不特指强人工智能（artificial general inteligence, AGI），而是包含较弱的或专用的人工智能。强人工智能才是值得我们讨论的话题，弱人工智能不是。AI 这个方向或者行业早就有了，但是只有到了强人工智能出现以后，才有必要讨论区块链与强人工智能的关系问题。 我不多解释什么是强人工智能了，很多人都介绍过了，总之就是，你们从小在科幻电影里和恐怖小说里看到的、听到的、号称人工智能的圣杯、在《终结者》对人类发起核攻击、在《黑客帝国》里头把人当电池的那个东西，就是强人工智能。我只想说一个判断：GPT 就是强人工智能，虽然还处在婴儿期，但只要沿着这条路走下去，版本号不到 8，强人工智能就将正式降临。 […]

什么是区块链？ 我们先来了解一下区块链的基本构成。“区块”与“链”，这两个词恰如其分地描绘了区块链的形态。每一个区块，就好比一个数据的容器，它内部储存了一定数量的交易记录。你可以想象它是一本账簿，记录了所有的交易信息。 而这些区块并非孤立存在，它们通过密码学的方式链接在一起，形成了一条长链。就像一列火车，每个区块是一节车厢，它们被牢固地链接在一起。不同的是，这种链接是通过密码学的方法实现的，每一个区块都包含了前一个区块的哈希值（一种密码学算法的产物），使得整个链条形成了一种不可篡改、不可逆的数据结构。 简单来说，区块链就是一个公开、透明、不可篡改的分布式数据库，它可以记录任何有价值的信息，比如货币交易、资产所有权、合同等。 区块链如何运作？ 首先，当有新的交易发生。这个交易可能是一次货币转账，也可能是一个合同的签订。不管它是什么，一旦发生，它就会被打包进一个新的区块。 然后，这个新生成的区块会被广播到整个区块链网络中。每个网络中的计算机节点，都会收到这个区块的信息。这些节点有着一个共同的任务，就是验证这个区块的合法性。 验证的方式主要依赖于特定的算法，比如工作量证明（Proof of Work）或权益证明（Proof of Stake）。这些算法确保了每个新加入的区块都是经过严格检验的，不容易被恶意篡改。 验证区块的过程并不是一蹴而就的，它需要各个节点达成一致的共识。只有当大部分节点都认可这个区块的合法性时，这个区块才会被加入到区块链之中。这个过程叫做共识机制（Consensus Mechanism），它是保证区块链安全、可靠的关键。 通过这个流程，每一笔交易都会被永久地、不可篡改地记录在区块链中，这就是区块链的运作方式。 区块链的优势 ★ 透明性 在这个开放的系统中，每个参与节点都保有一份完整的交易历史记录，这就是公开账本——无论何时何地，任何参与者都可以查阅和验证每一笔交易。在这个公开、公平的环境中，所有的数据和信息流动都变得如此透明，使得任何一笔交易都无法被篡改或伪造，任何一次欺骗行为都无处可藏。 正因为如此，区块链的透明性特性打破了传统的信任模式，降低了交易双方的信息不对称，减少了交易成本。而这样的透明度并非单方面的公开，而是建立在区块链的去中心化和对等网络的基础之上，每一笔交易都必须经过网络中大部分节点的确认和验证，确保其合法性和公正性。这种以技术和机制保障的透明性，极大地提高了系统的安全性和公信力。 在区块链的世界里，透明性不再是一个空洞的词汇，而是一种可以触摸、可以实现的技术特性，它正在改变我们的生活和社会。 ★ 安全性 借助于其独特的分布式网络结构和密码学基础，区块链为数据交换提供了坚固的保护屏障。在这种架构下，所有信息都被分散存储在网络中的各个节点，没有中央服务器或单一数据中心，大大降低了黑客攻击的可能性。 在传统的网络结构中，一旦中心服务器遭受攻击，整个网络的数据安全都会受到威胁。但在区块链中，每个节点都有一份完整的数据副本，攻击者要想篡改区块链上的信息，就必须同时攻击超过半数的节点，这在实际操作中几乎不可能实现，因为这需要巨大的计算资源和时间。 区块链利用密码学技术确保了数据的安全性。每一笔交易都被加密，只有持有相应的密钥的人才能访问。同时，区块链的不可篡改性也进一步增强了其安全性。一旦数据被添加到区块链上，就无法被修改或删除。这一特性使得区块链成为了存储重要信息、进行敏感交易的理想选择。 区块链的安全性优势不仅体现在防止数据被篡改或泄露，更体现在对整个系统安全性的维护。在一个越来越依赖数字化的世界里，区块链提供了一种新的、更安全的信息管理和交易方式。 ★ 高效性 在传统的交易处理方式中，通常需要通过银行或其他金融机构作为中介进行验证和处理，而这不仅耗时，而且可能还会产生额外的费用。区块链技术通过去中心化的方式，让交易能够在参与者之间直接进行，从而极大地提高了交易的效率。 在区块链网络中，当一笔交易发生时，它会被打包成一个”区块”，并被发送到网络中的所有节点进行验证。一旦大多数节点达成共识，认为这笔交易有效，那么这个区块就会被添加到区块链上，交易便完成了。整个过程不需要任何第三方参与，大大提高了处理速度，并降低了交易成本。 由于区块链网络可以全天候运行，不受任何地理或时间限制，因此，无论在何时何地，只要有互联网，用户都可以进行交易，这在一定程度上提升了交易的便捷性。 虽然区块链技术能大幅提升交易效率，但同时也面临着扩展性的问题。随着网络规模的扩大，处理交易的能力是否能跟得上，是区块链技术需要面对的重要挑战。然而，对于这个问题，学术界和工业界已经在进行积极的研究和探索，我们有理由相信，随着技术的进步，区块链的效率将得到更大的提升。 ★ 不可篡改性 在区块链中，所有交易记录都将被永久保存，一旦写入，无法被修改或删除。这种特性在保护数据的完整性和真实性方面具有非常重要的价值。 区块链的这一特性，得益于其独特的数据结构和密码学原理。在区块链中，新生成的区块会包含前一个区块的哈希值（一种可以将任意长度的数据映射到固定长度的数据的函数），形成一种链式结构。由于哈希函数的特性，即便是微小的数据变动也会导致哈希值的巨大变化。因此，如果试图修改已经写入区块链的数据，不仅需要修改目标区块，还需要修改其后所有区块，以保持数据的连贯性。然而，在一个分布式的区块链网络中，这几乎是不可能完成的任务。 区块链的不可篡改性为其在保证数据的真实性和完整性上提供了强大的保障，使得它在许多应用场景中都展现出了独特的价值。 区块链的应用 区块链已经展现出了其强大的潜力，以下是一些领域中的具体应用： ★ 金融领域 金融领域无疑是区块链应用最广泛，也是最被人所熟知的领域。最早的区块链应用就是比特币，这种数字货币的出现，开启了人类的一个新时代——区块链时代。比特币的成功应用证明了区块链技术在金融领域的巨大潜力，同时也引发了全球范围内对于区块链的研究和应用热潮。 一方面，区块链的去中心化特性，使得数字货币交易无需通过银行等第三方机构，用户可以直接进行交易，大大提高了交易效率，降低了交易成本。另一方面，区块链的不可篡改性，为防止欺诈交易、确保交易的公平公正提供了有力保障。如今，比特币已经被许多国家和地区接受为一种合法的支付方式。 然而，比特币仅仅是区块链在金融领域应用的冰山一角。更多的金融机构开始积极探索和实践区块链技术，用于解决传统金融领域的一些痛点问题。如今，我们已经可以看到区块链在跨境支付、证券交易、保险理赔等业务中的应用。这些应用不仅可以帮助金融机构降低运营成本，提高服务效率，而且通过引入智能合约等技术，还可以提供更多增值服务，如自动执行合约等。 未来，随着区块链技术的不断发展和成熟，我们有理由相信，它将在金融领域发挥出更大的价值。 ★ 供应链管理 供应链管理是一个复杂的过程，它涉及到商品从生产、运输、仓储，到最终抵达消费者手中的每一个环节。在这个过程中，信息的透明度和准确性至关重要。然而，在传统的供应链管理过程中，由于信息的不对称，商品来源的不透明，使得供应链管理面临许多挑战，如假冒伪劣产品的横行，商品安全问题频发等。 在这种情况下，区块链技术的出现，为解决供应链管理的问题提供了一种全新的解决方案。区块链技术最核心的特性——去中心化和不可篡改，使得所有参与者可以在同一平台上查看和验证交易信息，大大提高了信息的透明度和可信度。 利用区块链技术，我们可以追踪产品的全生命周期，从原材料的采购，到生产加工，再到物流运输，直到最终的销售环节。每一笔交易的信息都会被记录在区块链上，任何人都无法篡改。这样，无论是消费者、零售商，还是制造商，都可以查看产品的完整历史，了解产品的真实情况。这不仅有助于消除假冒伪劣产品，保障消费者的权益，也有助于企业提高品牌声誉，赢得消费者的信任。 目前，已经有一些企业开始尝试使用区块链技术进行供应链管理。比如，全球知名咖啡连锁品牌星巴克就联合微软，利用区块链技术，让消费者可以追踪咖啡豆的来源，了解咖啡豆的生产和运输过程。 区块链技术在供应链管理中的应用，有望为我们带来更加安全、透明的商品交易环境。 ★ 公共服务 区块链能提供一个公开透明、可验证且不可篡改的数据平台，使得信息交换更加公正、透明，降低了公众服务领域中的欺诈和腐败现象。 身份验证。在现代社会，个人信息安全问题越来越受到重视。而区块链技术的去中心化和加密特性，可以确保个人信息的安全，防止信息的泄露和滥用。一些国家已经开始尝试使用区块链技术进行身份验证，如爱沙尼亚就开发出了基于区块链的电子身份系统。 土地注册。在许多国家和地区，土地所有权的争议是一个棘手的问题。而区块链技术可以提供一个公开透明的数据平台，所有的交易和权属变更都可以被永久记录并验证。这大大降低了产权纠纷的可能。 选举系统。传统的选举系统存在着被篡改和舞弊的风险。而区块链可以确保每一票的投票记录都是公开、透明、不可篡改的，大大增加了选举的公正性和透明性。一些国家和机构已经开始试验使用区块链技术进行投票。 区块链技术在公共服务领域的应用有着广阔的前景。我们期待区块链能够带来更加安全、透明、高效的公共服务体系。 区块链的挑战及未来 尽管区块链展现出了巨大的潜力和多样的应用场景，但是像所有新兴技术一样，它也面临着诸多挑战，这些挑战需要我们进一步去探索和解决。 […]

区块链是Web3.0构建可信互联、价值互联的关键技术。作为一种新的去中心化基础设施，区块链自身技术也在不断发展。结合Web3.0背景，介绍了区块链的去中心化身份、智能合约、激励机制和隐私保护等相关技术进展和问题，以助力实现基于Web3.0的数据安全共享、业务流通、用户权益保障，从而达到更加公平的价值分配和价值流动。 随着区块链、人工智能、无线边缘计算等技术的快速融合发展，下一代互联网Web3.0的技术研究越来越多。2007年，T.O’Reilly提出Web2.0的概念，对比以门户网站提供静态网页浏览服务为主的Web1.0，Web2.0强调以网络为平台的连接和为用户提供互动等多种增值服务。2014年，以太坊（Ethereum，ETH）的联合创始人Gavin Wood称：现有技术已经无法适用于未来社会和技术的互动，称Web3.0为“后斯诺登网络”（post-Snowden），描绘了一个零信任（zero-trust）下的去中心化、安全、自治的网络。 截至目前，Web3.0作为下一代互联网，学术及企业界对其概念仍然没有统一的认识和定义。有研究者强调其“智能化”“语义化”“个性化”特征；有研究者关注其“去中心化”“安全”“可信”的特征；也有研究者注重其基于数字资产化和资产数字化的价值互联特性；还有研究者强调其可验证性（verifiable），认为Web3.0的核心特征为应用程序的关键计算是可验证的。无论对Web3.0的理解有何异同，区块链是Web3.0的核心支撑技术为普遍共识。 Web3.0与区块链 目前的Web2.0互联网，无论是采用传统的客户服务器架构还是云计算模式，都还是集中化处理的分布式网络。虽然Web2.0极好地实现了用户和网络、网络与网络、用户与用户之间的连接、互动，也极大地改变了人们的生产生活方式，但随着网络应用的深入以及新一代信息技术的快速发展，现有Web2.0网络面临着诸如安全性、隐私性、透明性、真实性等多个方面的技术挑战，同时还存在着权力或利益严重聚集于第三方平台的问题。因此下一代互联网——Web3.0的“去中心化”（decentralized）特点被普遍认同。 区块链是利用块链式数据结构来验证和存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式来保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构和计算范式。 与传统分布式网络相比，区块链更多关注节点平等、不互信、存在有拜占庭节点下的异步网络以及节点如何自治、平等、安全地实现网络服务，更加接近于实际网络情况。来源于比特币的区块链技术天生强调节点平等和去中心化。通过大多数节点的共识是利用密码算法，基于智能合约的同步、严格执行及分布式账本的不可篡改记录等组合，区块链可以实现与分布式网络不同的去中心化和社会资源去中介化，解决Web2.0由于中心化所出现的信任危机、数据及隐私泄露、用户自主性差等问题，实现基于Web3.0的数据安全共享、业务流通、用户权益保障，并进一步通过区块链的加密货币或通证（token）等技术，实现更加公平的价值分配和价值流动，如图1所示。 图1 基于区块链的Web3.0环境 一个基于区块链的更加自主、安全、开放、公平的Web3.0互联网环境，首先要建立用户的去中心化身份，鼓励用户积极参与，需要保障传输及处理数据的安全和隐私，还要构建安全的去中心化应用程序（Dapp）。 Web3.0的去中心化事务处理方式是解决中心平台垄断和利益分配失衡问题的一种尝试，利用区块链的可信协作、分布式执行、数据保护、资产转移等能力进一步整合信息流、业务流和价值流，以更加标准化、更加简洁的链上智能合约来代替现有互联网应用服务，消除对中心机构的依赖。目前，区块链技术研究活跃，所涉及的共识、可扩展性、跨链、分片等技术进展很快。本文从Web3.0去中心化特征的角度介绍去中心化身份、智能合约、激励机制、隐私保护4个方面的相关进展。 Web3.0与去中心化身份 在现有网络环境下，用户身份和个人识别信息PII（personal identifying information）由一个中心化第三方管理，用户缺少对自己数字身份和身份信息所有权的管理，导致容易出现个人隐私泄露等问题。基于去中心化理念的Web3.0的发展，首先需要实现适应去中心化环境的身份管理，同时需要改进现有身份认证中对个人信息的过度泄露，加强用户对自我身份信息的管控权。因此，去中心化身份（decentralized identity，DID）作为一种新的身份认证架构和方法，将区块链的分布式账本、隐私计算等技术融入身份治理当中。 与传统身份管理不同的是，DID分离了用户身份数据的所有权和使用权。为了保障用户身份的所有权和管理权，提出了自我主权身份（self-sovereign identity）的概念和方法，强调在身份信息使用过程中用户可选择性泄露部分敏感信息，实现用户身份信息的有效管理，避免身份隐私过度泄露。 去中心化身份系统的构建方法有多种，比较通用的模型是使用代表实体的身份标识符和与之关联的属性声明凭证。2021年8月万维网联盟图1基于区块链的Web3.0环境     （W3C）发布了《去中心化身份1.0版：核心结构、数据模型和表征》标准，是目前使用较为广泛的去中心化身份方法。 如图2所示，W3C标准中的DID由基础层和应用层组成。基础层主要由DID标识符（DID URL）和DID文档（DID Document）组成。DID标识符是标识用户全网唯一的数字身份的特殊字符串，DID Document是一个JSON-LD格式的数据，包含DIDURL、时间戳、JSON-LD签名、加密参数、加密协议、服务端点等6部分。应用层主要是可验证凭证（verifiable credentials，VC），VC提供了一种表征用户实体具有的某种属性的规范。一般情况下，DID的实体向其他实体出示自己的VC全文，以此来证明自己某些属性的真实性。但是在一些特殊情况下，出于对隐私信息的保护，并不需要出示完整的VC内容，用户可以出示可验证表达（verifiable presentation，VP）来选择性地披露信息，VP是VC持有者向验证者表明自己身份的数据。 图2 分布式数字身份DID的组成模型 虽然以W3C为代表的去中心化身份，通过VC生成VP的方式，实现了在身份认证过程中选择性出示有限的PII信息，最大程度保障了用户的隐私信息，但现有的去中心化身份仍然存在不少问题，针对这些问题，去中心化身份系统研究有很多新进展。文献提出了一种名为PDID（password-authenticated decentralized identities）的基于口令身份验证的去中心化身份系统，允许用户在全局命名空间中注册自己的用户名和密码对，并将其用作通用凭证，此外还可以实现向任何服务器认证用户身份的同时，不向服务器泄露任何密码信息。针对当前的加密方法将去中心化的标识符与公钥绑定，可能会引起身份窃取攻击和单个实体存在多个标识符的问题，文献提出了一种基于新的加密原语——无限单向哈希链的去中心化身份模型，用户只需要一次注册，就可将用户的公钥嵌入到无限单向哈希链中，解决一个实体多个标识符的问题。文献提出了具有可审计性和保密性的DID认证协议，可审计性保证系统能够检测恶意认证事件，保密性防止敌手将认证事件链接到对应的用户和服务提供商。此外，现有的DID文档高速缓存方案中的侧通道可能引起隐私问题，文献提出了一种新的DID解析设计，称为Oblivira（不经意DID解析），Oblivira是一个占用空间小的安全解析代理，可以强制通用解析器在不知道请求内容的情况下解析请求。文献中提出一个CanDID系统，授权最终用户管理自己的凭证，除签发证书外，CanDID的身份识别系统还可以抵抗Sybil攻击，并且允许用户将其密钥存储在CanDID委员会中，实现密钥丢失时的恢复。 智能合约预言机与智能合约安全 Web3.0的目标仍然是通过去中心化应用程序为用户提供网络服务。在区块链中，这些去中心化的应用程序由智能合约实现。由于智能合约部署在链上、运行在链上，智能合约的安全和链下数据的调用一直是难点。 智能合约预言机 区块链系统依靠其共识机制和密码学的相关技术，使得链上的数据难以被篡改，能够保障链上数据的真实性和可靠性，但是对于链下数据缺乏可信保障机制。智能合约预言机（Oracle）是智能合约进行链上链下数据交互的主要技术，用以保证链下数据的完整性和真实性。预言机为链下数据提供了一种可信保障机制，能够实现链下数据的可信上链。基于这种特性，预言机可应用于任何需要与链下进行数据交互的Dapp。区块链预言机本质上是区块链与链下数据调用和访问的可信媒介，是一种为区块链智能合约提供可信链下数据的工具。 2017年，基于以太坊的第一个去中心化预言机Chain Link被提出，通过在链下采用多数据源及多预言机节点的方式获取源头数据，提高源头数据采集的可信性。2019年，国内去中心化预言机Dos Network白皮书发布，从预言机节点选择的角度出发，基于可验证随机函数实现去中心化网络中工作节点的随机选取，并通过门限签名技术实现数据验证。预言机工作角色主要由链上用户智能合约即区块链智能合约、链上预言机智能合约及链下的外部数据源3个部分组成。 目前智能合约预言机也有较多研究进展。文献提出了一种基于门限聚合签名的区块链预言机数据传输模型，该模型将签名与数据聚合到一个预言机上，与链上智能合约进行单次交互，减少区块链存储空间开销和通信负载。文献研究了基于分布式预言机的链下数据源可信评估激励技术，提出了基于分布式预言机的可信数据上链技术。针对提高车联网中的用户身份安全可信问题，文献提出了一种基于区块链预言机的车联网可信身份注册方案。该方案使用智能合约、分布式预言机、机器学习算法等技术构建预测模型，可以保证车联网用户在注册阶段的可信。文献提出了一种基于预言机和零知识证明的区块链数据上链方案，该方案能够提高数据源的可信性并增强数据的隐私安全性。 智能合约安全 智能合约是存在于区块链上以代码形式定义的承诺，一经部署，很难修改。基于区块链的Web3.0应用，最终是以智能合约的形式实现的，而且可能会涉及一些代币交易，因此保证智能合约安全非常重要。 1、智能合约漏洞分类 作为应用最为广泛的主流区块链系统，以太坊上的智能合约漏洞最为典型和丰富。表1以以太坊为例，总结了智能合约编写、编译、区块链交易驱动3个阶段共14种类型的漏洞。 在智能合约的编写阶段，高级语言是主要的工具。在开发者利用高级语言对智能合约进行编写时，安全漏洞主要由高级语言设计模型本身和开发者编程能力参差不齐的问题导致。在编译完成之后，虚拟机是智能合约字节码的执行器。在以太坊环境下，虚拟机层面上智能合约的安全威胁存在于智能合约字节设计规范和运行机制本身的缺陷等。智能合约在区块链平台运行时，由于区块链本身的特性，也会产生如时间戳和事务顺序依赖等安全风险。 表1 常见智能合约漏洞分类 2、智能合约漏洞检测 智能合约具有不可更改性，一旦部署在区块链上就不能进行修改，只能进行升级，但是升级智能合约又是困难和繁琐的，所以在部署智能合约上链之前，对其进行漏洞检测是非常重要的。 文献将已有的智能合约漏洞检测技术分为基于模糊测试、基于污点分析、基于符号执行、基于形式化验证、基于机器学习等若干种，前3种是最常用的检测技术，其中模糊测试因高效多产的漏洞发觉能力而应用广泛，缺点包括漏洞定位复杂、测试用例生成低效等；污点分析是检测合约鲁棒性和漏洞挖掘的关键技术，其缺陷包括信息流分析不全面造成的过污染和欠污染，以及在污染传播的过程中内存存储信息的处理等问题；符号执行通过探索程序中所有可执行路径，发现安全漏洞，但存在路径约束求解难和路径爆炸等问题。综上所述，智能合约漏洞检测技术已经取得了巨大进步，但由于智能合约出现的时间比较短，发展迅速，还没有形成专门漏洞库。因此，仍然需要持续研究以确保智能合约的安全。 Web3.0与激励机制 Web3.0的去中心化特征支持用户在无中心化第三方机构的情况下进行沟通和交易，可以让用户拥有更大的数据控制权，实现用户创造数据、拥有数据、控制数据和基于区块链协议的自动公平利益分配。由于Web3.0下系统的自治和用户的平等性，要保证Web3.0的正常运转，必须设计适当的激励机制。 现阶段激励机制主要通过使用代币或者积分的形式提高用户参与的积极性。比特币作为最经典的区块链系统，采用代币的方式激励矿工挖矿。同时在一些其他的区块链系统中，也使用了代币奖励的方式激励用户参与。文献根据用户的私有数据估值进行代币奖励，激励用户提供私有数据参与联邦学习训练。文献鼓励用户将自己的信息分享给其他用户来赚取积分，用积分获取更多信息促进信息共享。文献采用资源包作为奖励，激励用户不断参与训练来获取积分，使用积分去兑换资源包。区块链技术采用通证来激励节点不断参与工作，其工作方式与上述的激励方式类似，可以在不同的场景下将上述方式应用到区块链中。奖励能够刺激用户工作的积极性，但也存在奖励分配公平性的问题，因此在进行最终的奖励之前，还需要根据不同实体的贡献大小进行等级评定，根据评定结果进行奖励分配。 文献在移动人群感知的场景下，设计了一种基于数据质量的分配方法，以鼓励客户提交高质量的数据。文献基于众包的室内导航系统场景设计了一种根据用户提供的数据权重为标准的贡献量测量方法。文献在联邦学习中，提出了一种基于夏普利值（Shapley value）的贡献指数，通过本地数据集、机器学习算法和测试集等多个因素来评估实体的实际贡献指数。文献提出一种基于等级驱动拍卖的新型激励机制，根据用户资源的大小进行计算，资源越丰富、层次越高、其贡献量相应也会越多。Web3.0中需要不同实体之间协同工作，而公平公正地计算贡献量是保证实体不断工作的前提。 […]