区块链技术在非金融领域的应用发展研究

2019-05-23陈毅洋

中国管理信息化 2019年7期

陈毅洋

[摘要] 随着区块链技术的兴起，以该技术为核心的应用范围从起初的金融领域拓展到现在电子政务、物联网、医疗健康、能源、数字身份、版权保护等非金融领域。这预示着以区块链技术为依托的应用逐渐向非金融领域渗透。文章针对区块链技术的典型技术特点，重点分析区块链技术在非金融领域的应用现状，并展望了该技术在非金融领域的未来发展趋势。

[关键词] 区块链；非金融领域；电子政务；物联网；版权保护

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 07. 065

[中图分类号] TP311 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2019）07- 0159- 02

1 引言

2008年10月，中本聰基于区块链的理论提出了比特币的概念[1]，区块链技术起步于比特币，从比特币到以太坊，区块链技术在金融行业起步并且不断发展前进，目前在金融领域主要应用有票据[2]、股权交易等方面，在电子政务、物联网[3]等非金融领域的尝试和探索也取得了一定的成果。本文试图从区块链的技术特点谈起，聚焦于区块链技术在非金融领域的应用，主要涉及其在电子政务、物联网、医疗健康、能源、数字身份、版权保护等6个领域的应用，最后简述了区块链技术在非金融领域的未来发展趋势。

2 区块链技术特点

区块链技术应用的发展研究，需从其本身的特点进行分析。通过分析区块链的工作原理，从而能更好地理解其在应用方面的价值和意义。通过了解区块链的技术特点，从而会更好地理解其应用广泛的必然性和优越性。

2.1 区块链技术的基本原理

为方便阐述和理解区块链技术的基本原理，笔者引入客户端和服务端的概念。事务所涉及的主体称为客户端，区块链中提供区块链化操作服务的主体称为服务端，以比特币系统举例，假设Alice向Bob转账，则客户端为交易的双方即Alice和Bob，服务端为进行挖矿的矿工。首先，事务发生，则将相关数据信息打包存储到区块中；之后，客户端将该区块广播到整个区块链网络中；然后，服务端对区块链进行验证，如果验证失败以则反馈给客户端事务未完成，如果验证成功则记载到区块链系统中，并由服务器中的单独个体将该新区块附加到现有的区块链中；最后，事务被记载到区块链中。

2.2 典型特点

2.2.1 分布式

区块链系统中对事务处理可以在任意两个对等节点（P2P）之间进行，而不需要中央机构的身份验证。分布式区块链的基本特征是区块链系统不需要依赖集中的节点，数据可以在多个节点上进行记录、存储和更新。通过这种分布式账本的记录，也方便各节点用户对于整个系统信息数据的掌握，实现共享的功能。所以，区块链的显著特点就是它本身是一个可以实现共享的分布式数据库。

2.2.2 隐私性

区块链技术结合了现代密码学，每个用户利用非对称加密算法生成自己地址，利用该地址可以与区块链系统进行交互，数据发送方只需要提供数据接收方的区块链地址就可以完成数据的传输，从而为区块链系统上数据的隐私性提供了保证。保密区块链技术解决了各节点之间的信任问题，所以数据传输甚至交易都可以是匿名的。

2.2.3 可追溯性

区块链的可追溯性主要是由于区块链技术引入了时间的维度，区块链上的每个事务生成区块时都需要经过验证并加盖时间戳进行记录，因此用户可以通过访问分布式网络中的任何节点轻松地验证和跟踪之前的所有日志记录。以比特币区块链为例，每笔交易都可以追溯到以前的任何一笔交易。加盖了时间戳的数据信息方便用户进行信息的查询，提高了存储在区块链中数据的可追溯性和透明性。

2.2.4 不可篡改性

区块链的不可篡改性主要是由于区块链技术的共识机制为其提供了保障。区块一旦经过验证被记入到区块链中，任何人都不可能对其进行修改，除非能够同时控制住系统中至少51%的节点，否则单个节点对数据库进行修改是无效的，然而要篡改区块链系统中至少51%的分布式节点上的信息，这种操作几乎是不可能的。因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。

3 区块链在非金融领域的应用现状

工信部在2018年5月20日发布的《2018年区块链产业白皮书》中介绍了区块链技术在非金融领域的应用包括商品溯源、版权保护及交易、数字身份、物联网、公益、电子政务、医疗等13个领域。下面重点介绍6个主流的应用。

3.1 电子政务

区块链技术在电子政务领域主要运用到电子投票、结婚登记、土地注册、税务登记等方面。其中电子投票是电子政务领域典型的应用之一。其过程如下：参加选举的人可以在网上注册，并获得独特的电子投票。个人的选票可以记录在区块链中，每个选民都可以在区块链平台上检查个人选票的状态，从而可以快速和安全的核查选票的结果。由于区块链技术的应用，使电子投票更加透明，有助于建立透明的投票制度，促进公平选举和电子政务的发展。

3.2 物联网

区块链技术有助于实现分散的物联网平台。在物联网的体系架构中，区块链可以用来存储设备之间的通信信息，这样区块链相当于一个总账本，记录了在分散的物联网体系中各个智能设备之间交换的所有消息的可信记录，从而在各参与方和设备之间建立了信任，并降低被篡改的风险和可能。它还可以消除与中间商有关的间接费用，从而减少产生的成本。此外，它还有助于加快交易的速度，缩短交易的时间。.

3.3 医疗健康

利用区块链技术可以提供更好的医疗健康服务。第一，因为区块链可以很好地保存病人的健康记录，提供一份很可靠的病人档案。第二，提高了医疗服务和相关成本费用的透明性。因为区块链系统提供对患者健康记录的访问，方便专家了解病人的病史，从而有助于获得临床和财政方面的援助。第三，区块链有助于健康研究。在病人授权的情况下，通过区块链可以访问健康研究需要的病人的病例记录作为研究数据，从而推动健康研究。区块链的安全性、可验证性和低成本使其成为共享医疗记录的合适选择。

3.4 能源

区块链技术在能源领域发展是区块链技术的一大主要应用。利用区块链技术可以在消费者和生产者之间构建一个透明的分布式能源交易平台。在该能源交易平台上，能源销售商之间可以匿名进行价格的商定，用户可以在该平台上与销售者安全地进行交易。基于区块链技术构建的能源网络可以在没有第三方干预下，实现能源的测量、缴费等活动，并且整个过程是智能化的并且可信的，从而有助于能源领域的发展，例如智能电网等。

3.5 数字身份

區块链技术有助于促进数字身份的管理。利用区块链技术的分布式网络、不可篡改的特点，为数字身份管理提供了重要的支撑。目前荷兰、爱沙尼亚、瑞士等国率先进行了区块链和身份管理的尝试。数字身份可以在区块链平台上被唯一认证且不可篡改，为用户解决了多个账号密码的记忆、多平台的认证等一系列问题。目前，基于区块链和生物识别的多因素身份认证系统，可以在移动端无需用户名和密码的情况下进行准确安全的用户身份识别。

3.6 版权保护

综上，通过对区块链在非金融领域的应用研究分析，可见区块链技术在非金融领域的应用确实很广泛而且很多应用已经实现。

4 区块链技术在非金融领域应用的未来趋势

随着区块链技术从金融领域到非金融领域的渗透，区块链技术不断发挥自己本身的技术优势。通过以上对区块链技术在非金融领域的应用，下面分析区块链技术在非金融领域的应用趋势。首先，区块链技术将改变社会生产关系。由于区块链在非金融领域的不断渗透扩大，未来智能家居、智能城市、物联网等领域的兴起和发展将改变现有的生产关系，而生产关系的转变是由生产力进步推动的，区块链技术作为有望推动生产力发展的技术，对于生产关系的革新具有重要作用。其次，区块链技术将与大数据、人工智能、云计算等其他技术融合，从而优化其在非金融领域应用前景。未来各领域会形成类似于区块的生态体系，所有的领域共同构成一个区块化的生态圈，在这样的背景下，为促进行业间的透明化、智能化，需要将大数据、人工智能、云计算等技术深度融合，方便数据的分析和智能交互等业务工作。因此，未来区块链在非金融领域的应用并不是单一的技术运用，很有可能是在多种技术融合的情况下，在技术和市场的交叉点中创造价值的。

5 总结

本文重点对区块链技术在非金融领域的应用进行了综述，首先介绍区块链的基本原理和技术特点，然后分析比较了区块链技术在非金融领域应用，最后介绍了区块链技术在非金融领域应用的未来趋势。

总之，区块链技术对于解决当前非金融领域中的问题极具吸引力，使得区块链技术摆脱了金融领域的局限，在非金融领域有所突破。目前许多创业公司都在进行尝试和探索区块链技术在非金融领域中新的商业模式。在区块链这股浪潮中，伴随着各种随机因素的影响，区块链技术将在风险中缓慢进步，而对于创业公司成功与否，需要时间的实践证明。

主要参考文献

[1]Nakamoto S. Bitcoin： A Peer-to-peer Electronic Cash System[EB/OL]. http：//makamotoin stitute.org/bitcoin.2008-10-31.

[2]任安军.运用区块链改造我国票据市场的思考[J].南方金融，2016（3）：39-42.

[3]赵阔，邢永恒.区块链技术驱动下的物联网安全研究综述[J].信息网络安全，2017（5）：1-6.

[4]Devine P. Blockchain Learning：Can Crypto-currency Methods Be Appropriated to Enhance Online Learning？[EB/OL].oro.open.ac.uk/1449661.2015-12-17.