区块链：构建数字经济的基础设施

曹红丽 黄忠义

摘   要：互联网模式下的数字经济，在数据确权、分割、共享、安全等领域存在着较大问题，严重地制约了数字经济发展。本文首先对比了区块链与互联网技术架构，分析了二者的实质性差别，并阐述了区块链下的数字经济与互联网模式的不同和优势，论述了区块链在实现数字确权与分割、数据共享以及数据安全可信三个方面的原理及方法。其次分析了资产数字化对数字经济发展的作用及区块链实现资产数字化的整体架构，提出了区块链是实现资产数字化的关键之匙。最后论述了数字经济在信息社会发展的重要地位，详细地论证了区块链将成为信息社会的重要组件这一观点。

关键词：区块链;数字经济;资产数字化;信息社会

中图分类号：TP309          文献标识码：C

Blockchain： the infrastructure of building digital economy

Cao Hongli1， Huang Zhongyi2

[1. China Center for Information Industry Development; Beijing 100048;

2.CCID（Qingdao）Blockchain Research Institute， ShandongQingdao 266000]

Abstract： Under the internet mode， the digital economy has many problems in the fields of data authentication， segmentation， sharing， security and so on， which seriously restricts the development of digital economy. Firstly， this paper compares the blockchain and Internet technology architecture， analyses the essential differences between them， expounds the differences and advantages of the digital economy and Internet mode under the blockchain， then expounds the principles and methods of blockchain in three aspects： digital authentication and segmentation， data sharing and data security ， trustworthiness. Secondly， this paper analyses the role of asset digitalization in the development of digital economy and the overall structure of asset digitalization by blockchain. It points out that blockchain is the key to realize asset digitalization. Finally， this paper discusses the important position of digital economy in the development of information society， and demonstrates in detail that blockchain will become an important component of information society.

Key words： blockchain; digital economy; asset digitalization; information society

1 引言

随着新兴技术的不断突破，以人工智能、大数据、区块链、云计算和第五代移动通信技术为核心的新一代信息技术，对数字经济的影响进一步深入，数字经济内涵在不断丰富，广泛地进入到公共服務、社会发展、人民生活的方方面面。据测算，截止2018年年底，我国数字经济规模达到了31万亿元，占2018年我国GDP的1/3。

数字经济时代，数据成为重要的生产要素，以中心化系统为构架的信息互联网模式不再适用于高速发展的数字经济。作为能够实现分布式存储、无法篡改、防止抵赖的技术体系，区块链能够建立一种对等的价值传输网络，并借助密码学等技术实现了数据价值的确权和资产数字化。区块链自身的共识机制和激励机制，能够复刻现实经济体系下的组织结构，提高了价值传递的效率并降低了成本，成为构建数字经济、信息社会的基础设施和重要组件。

2 数字经济

数字经济是以数字化的知识和信息为关键生产要素，以数字技术创新为核心驱动力，以现代信息网络为重要载体，通过数字技术与实体经济深度融合，不断提高传统产业数字化、智能化水平，加速重构经济发展与政府治理模式的新型经济形态。数字经济是继农业经济、工业经济之后的更高级经济阶段。对数字经济的认识，需要打破固有的经济模式思维，开拓视野和空间，将数字经济视为拥有与工业经济、农业经济相类似的经济范式和经济规律，但数字经济是工业经济、农业经济的跃迁式发展，从而扩展了传统经济模式的空间和实践维度。

数字经济的构成包括两大部分：一是数字产业化，也称为数字经济基础部分，即信息产业，具体形态包括电子信息制造业、信息通信业、软件服务业等;二是产业数字化，即使用部门因此而带来的产出增加和效率提升，也称为数字经济融合部分，包括传统产业因应用数字技术所带来的生产数量和生产效率提升，其新增的产出构成了数字经济的重要组成部分。

数字经济是信息化发展的高级阶段和必然结果。在数字经济发展过程中，数据成为核心的生产要素和主要特征，这一点可以类比劳动力和土地的农业经济时代、资本和技术的工业经济时代。准确地说，数字经济起源于互联网经济，而互联网经济得益于互联网时代的数据爆发式增长。近年来，随着移动互联网、物联网、云计算、智能终端设备的快速发展，海量数据已成为社会基础性战略资源，蕴藏着巨大的潜力和能量。

3 互联网与区块链技术架构对比分析

互聯网的发展历史经历了五个重要的节点：互联网的诞生、TCP/IP的发明、万维网的推出、社交网络的兴起、移动通信技术的大规模应用。其中，万维网的发明奠定了现阶段互联网发展的理论和架构基础。万维网架构有两个重要特点：一是通过HTTP协议建立了超文本和超链接的传输通道，为大数据技术的形成及发展奠定了基础;二是万维网提出了B/S结构的经典技术架构，也就是中心型架构，包括谷歌、Facebook、腾讯、阿里巴巴、亚马逊等全球主流网站都在采用这个架构。随着移动互联网、物联网的普及和发展产生了海量的用户数据，催生了一批互联网巨头企业，而B/S技术架构随着互联网巨头企业的出现，也逐步演变成中心化的云平台、云计算，进而成为“数据寡头”，严重忽略了数据权利问题，垄断并控制海量的接入数据，甚至形成数据产业。互联网模式下的数字经济架构，如图1所示。

传统互联网模式下的技术架构以IP地址和设备为核心，需要解决通过IP地址访问服务器以及中心化服务端内部服务组件的架构两大问题。互联网模式下的数据被防火墙、应用层设备层层包围，数据的获得需要按照规定协议经过多轮次的解析、通信和IP寻址。而区块链是利用链表和区块结构组成区块链验证和存储数据，利用分布式的共识机制和脚本算法批量生成和更新数据，利用密码学保证了数据的传输和安全，利用自动化脚本代码来编程和操作数据的一种全新的去中心化的基础架构与分布式计算范式。区块链的核心是通过收集、共享、验证一个不可篡改、可追溯的数据账本来建立分布式系统中的信任机制。区块链模式下的数字经济架构，如图2所示。

在传统互联网架构下，中心化系统为维护自身高并发性、权威性和安全性，将获取的数据进行多级保护和并行处理。而区块链模式以数据为对象，数据成为构建区块链技术信任体系的核心元素，分布式网络中各个节点数据完全公开且不可篡改，无需附加安全保护机制和验证机制，降低数据交互复杂度，打破互联网模式下的数据确权、分割、共享以及安全可信等限制，从而构建一个多维度、多领域、多主体的数字经济体系。互联网与区块链技术架构的具体对比如表1所示。

区块链与互联网中心化的技术架构核心区别在于，区块链能够创新地运用哈希指针、默克尔树、链表等数据结构形成一个不可篡改、可追溯的数据存储账本，并通过分布式系统中的共识机制实现全节点的一致性判决。基于此，区块链能够打破中心化系统对数据的层层包围，建立一个基于“技术信任”的互联网体系。区块链以算法驱动为核心，将互联网模式下中心化技术架构升级为扁平化的、多维度的分布式技术架构，从而将电子化的数据、信息和知识完全解放出来，激发数据在经济活动中的主体地位，进而实现安全的生产、交换、转移、分配和消费。

4 互联网、区块链模式下的数字经济对比

互联网模式下的数字经济采用中心化的数据存储机制，实现了海量数据存储、高速的信息处理效率和并行的大数据计算。但同时也将数据与数据生产者之间完全隔离，导致数据权利界限模糊，在数据确权、分割、共享、安全可信等领域存在着较大问题，严重地制约了数字经济发展。区块链通过不可篡改的分布式账本机制能够打破中心化系统对数据的垄断，各节点独立运行区块链协议并将数据存储在自身客户端，最后各节点将自身数据共享到整个网络从而实现多方的一致性共识。所以，区块链模式下的数字经济能够实现数据的确权、分割、共享以及安全可信。

4.1 区块链模式下更容易实现数据确权与分割

数据权利指的是数据的所有权、采集权、存储权、占有权、隐私权、使用支配权等，数据权利的主体是公民，是有数据人格权和数据财产权构成的综合性权利集合。数据确权是保证数字经济健康、安全顺利发展的基本条件和法律基础。数据确权问题指的是对数据权利集合内的各项权益进行划分和确定的过程，包括所有权、占有权、支配权、隐私权等，归根结底是解决数据没有标签、易被复制滥用的问题。数据在收集、存储、使用、流转、销毁各个阶段会产生多种权属关系，各阶段权属关系无法明确划分。数据分割问题是数据确权的附属问题，其根本是由于数据无法确权导致的数据难以拆分、流转。

数字经济时代，明确数据的权属关系是数字经济发展的基础支撑和保障。如果不能明确各种关系中数据的权属关系，就无法畅通数据有序流动的渠道，数据难以分割将严重影响数字经济多维度、精细化发展，不能为新业态、新模式提供可靠权利保障，影响数字经济的发展。互联网、物联网的普及和发展为数字经济提供海量的数据，云计算、平台经济的发展催生了大量的数据寡头，个人数据价值被侵犯，大量用于人工智能、大数据等模型的训练和迭代，更加凸显了数据确权问题的严重性。

区块链技术建立的分布式的信任体系为实现数据确权提供基本架构保证。但由于区块链本质是在牺牲数据的机密性和实时可用性来实现数据的完整性，要实现真正的数据确权需要与其他技术的融合。随着区块链技术的不断演进，区块链在数据确权方面形成了两类主流的解决方案。一是通过与密码学算法的结合，实现对数据的加密处理和交互权限控制，简单地通过对称加密与非对称加密相结合的方法即可实现，然而这类方案的缺点是加密带来的巨大运算量，造成加大的数据交互时延，这类方案适合在联盟链中使用。二是通过增加数据访问日志，并将日志上链的方法记录数据访问人的私钥，从而形成对数据全生命周期的交互留痕，这类方案会对节点数据存储造成较大压力，适用于公链中全节点用户记录，轻节点则无需记录。

4.2 区块链模式能够解决长期困扰的数据共享问题

互联网模式下数据共享的解决方案往往要求建立统一的数据中心和数据接口，各个数据提供方需要统一接口规则并将各自数据集中汇总到数据中心。这种方案存在着数据沉淀、利益分配、责任划分以及数据隐私的问题，无法实现安全的数据共享，无法构建安全、高效、低成本的数据共享体系，将严重制约数字经济下的信息自由流动，阻碍数字经济多元化发展，影响经济体系下的商业交流、成果共享以及大规模的共同协作和治理。

区块链用加密和共识算法保证数据不可篡改和伪造，让抵赖、篡改和欺诈行为的成本巨大，有助于建立安全可信的数字经济规则与秩序，为组织和个体间开展更加紧密的合作，以及共同治理数字经济活动奠定了信任基础。区块链通过与数字证书认证授权（CA）机构的融合，能够实现用户实名制和身份准入验证，从而解决数据共享过程中的身份和权限问题。密码学算法可以确保共享数据的安全性和隐私性，在没有得到授权的情况下，是无法读取分布式账本中的数据。数字签名技术能够确保对数据的任何操作都可以追溯，从而实现明确责任划分机制。

4.3 区块链模式下更容易实现数据安全可信

数据安全可信问题的根本是中心化存储。互联网模式下的海量数据中心化存储，实现了低成本的信息获取、交换和流通，但无法保证数字经济活动中数字信息的安全可信，中心化的存储模式将用户产生音频、视频、交易、访问记录等隐私数据完全暴露给后台管理方，管理员可以从服务端平台直接查看、修改、泄露和删除用户信息。数据安全可信是数字经济发展到一定阶段所必须面临的重要问题。

区块链通过哈希算法建立了“数据对象”与其“指纹”（哈希值）一一映射关系，通过非对称加密技术确定了数据本身的所有权归属，保证了数据对象的真实性、完整性和唯一性，建立了数据私钥所有者和数据对象之间的硬链接，实现对服务端的透明化。共识机制和智能合约构建了去中心化环境下的数据生成、传输、计算和存储的规则协议，为以数据、信息和知识为载体的价值的安全流动创造了条件。此外，在密码学算法的支撑下，对链上数据的加密和保护也逐渐成熟，从而实现网络节点中“端-端”的隐私保护。从这个角度来看，区块链实现了价值互联网的基础协议，成为数字经济发展的战略性支撑技术，有助于建立起安全可信的数字经济规则与秩序。

5 区块链是实现资产数字化的关键之匙

资产数字化是实体资产（有形资产和无形资产）向数字资产映射、丰富数字资产内涵的必要手段，是扩展数字经济空间和维度，推动数字经济向数字财政和数字社会发展的必经之路。数字资产是数字经济下的新的资产形态，主要包含三方面：一是法定数字货币与其他数字代币，如比特币、莱特币等;二是数字化金融资产，包括数字化的股票、私募股權、众筹股权、债券、对冲基金等所有类型的金融衍生品，如期货、期权等各类金融资产;三是各类可数字化资产，包括不动产、数据资产、知识产权、艺术品、奢侈品、文化遗产、企业资产等。

数字资产的本质仍是数据，互联网模式下的数字资产具有一定的局限性。一方面，传统互联网模式无法对实体资产的数字化进行确权，由于无法建立信任体系，数字资产在中心化的系统中存在被滥用、复制、盗取的风险，可行的数字资产只能由中心化主体发行。另一方面，由中心化主体发行的数字资产只能在中心化主体可控边界范围内进行流通和使用，大大限制了数字资产的应用和扩展。

此外，互联网模式下的数字资产具有可复制性，一旦数字资产被确权不可避免地引起“重复使用”的情况，最终导致数字经济下的资产“通货膨胀”现象。而一直以来，互联网巨头秉持的数字化资产“制造一次，销售多次”理念，也正是由于数字资产的可复制性，最终形成数据寡头。可复制性不仅会影响确权和交易，还会带来盗版和非法交易机会，使原创者蒙受经济损失。

区块链模式下的数字经济是基于“技术信任”的经济体系，区块链在资产数字化领域的优势主要体现在三点：一是区块链在对数据的确权、分割和共享等方面具有强大的技术优势;二是区块链分布式的网络拓扑结构能够拓展数字资产的应用覆盖范围，不仅仅局限于中心化可控边界内的流转;三是区块链理念创新源于数字货币，并率先应用于数字货币等金融领域，所以区块链在防止确权资产复制方面具有天然优势。综上所述，区块链是实现资产数字化的关键之匙。基于区块链的资产数字化架构，如图3所示。

区块链的资产数字化核心环节是资产上链。无形资产方面，只需将区块链系统与中心化的资产系统进行信息对接并配以线上和线下的确权即可实现，无形资产的上链相对较为简单。有形资产方面，需要利用物联网技术实现资产的标签化和数字化，通过线上的监管部门确权以及线下的实物确权来保证数字资产与实物的真实性、可信性和强关联性。需要强调的是，政府监管和鉴定部门需要在早期资产数字化过程中扮演重要角色，尤其针对大宗交易及贵重资产的数字化，要强调监管与治理并存的理念。

6 区块链将成为信息社会的重要组件

数字经济是推动信息社会发展前提、基础和核心驱动，是信息社会发展的根本保证。信息社会则是数字经济发展的最终目的，并为数字经济发展提供精神动力、智力支持和必要条件。互联网模式下的数字经济是以人工智能、大数据计算、云计算等技术为抓手，带动整个经济活动过程并创造效益的经济模式。相比传统产业，数字经济对市场的应变速度快，且投资门槛低，生产环节相对简单，成本较低。数字经济还能避免传统经济活动对自然资源和能源的过度消耗及环境污染。所以，数字经济不但能实现低投高产、降本增效，还有利于经济社会的可持续发展。数字经济将成为社会生产力升级的强大推动力和经济增长的新引擎。

区块链模式下的数字经济弥补了传统数字经济对生产关系作用的缺失，是生产力决定生产关系的必然产物，是信息社会生产力和生产关系的辩证统一。区块链能够界定信息社会生产资料与劳动者之间的生产关系，即生产资料归谁所有、人们在劳动中的关系和地位如何、产品如何分配，同时生产关系的确立，也能实现数字经济的资产数字化，扩展数字经济的维度和空间，从而反向作用于生产力的发展，所以说区块链将成为信息社会的重要组件。信息社会下的具体关系，如图4所示。

生产力指的是人类利用自然并改造自然的能力。生产力的升级促进新的生产关系的产生，生产力与生产关系之间的辩证统一的过程，是促进信息社会发展的根本驱动力量。数字经济时代，生产力三要素均有不同程度的发展，其中变革社会生产力的关键因素—劳动资料（生产工具），已经由信息时代的人工智能、大数据计算、云计算等技术所代替。而数字经济下的劳动对象，也已由农业原料、工业原料转变为信息社会下的通过互联网、云平台、物联网、半导体智能终端所感知和采集的数据。

劳动资料与劳动对象被总称为生产资料，劳动者与生产资料的关系被称为生产关系。互联网模式下的数字经济，生产关系不合理、不完善、不公平的生产关系，即生产资料归中心化的数据寡头拥有毫无成本的支配、使用，且劳动者在劳动中的地位有中心化系统管理者所控制。区块链模式下的数字经济将重构生产资料与劳动者之间的关系。一是区块链能够凭借密码学技术、不可篡改的分布式账本、点对点网络，建立确权机制确立生产资料与劳动者之间的所属权和使用权;二是提供共识机制和权限控制等技术，能够在信息社会中完整复制线下的经济关系;三是区块链中的积分机制和激励机制，將重新定义生产资料的分配法则，丰富和激发数字经济的创新模式和创新理念。

随着区块链对生产关系改变的逐渐深入，将对各行业产生深远影响，并加速信息社会的发展进程。但区块链并非万能的，也并不是每个领域都适合并适应区块链所带来的影响。现阶段，区块链对不同细分行业生产关系的重塑程度，主要取决于区块链带来的价值（效率、体验提升、保密性、安全性等）能否高于其产生的成本（建设成本、上链成本、交易时间成本等）。

7 结束语

区块链核心价值在于理念的创新，以创新性的数据记录方式、去中心化的组织结构和公开透明与隐私保护兼顾的权利保护机制，正改变着数字经济的发展趋势。传统的数字经济单一的“数据互联”模式，将会发展为“信任互联”和“价值互联”，新的数字经济能在点对点信任的基础上有效传递信息和价值，从而颠覆金融、生产制造、生活消费等各个方面。尽管当前的区块链发展面临着性能、安全、技术、监管、市场等各方面的问题，但它仍然具有较大的潜力和创新价值，作为数字经济的基础设施引领传统社会向信息社会的转型。

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作者简介：

曹红丽（1973-），女，汉族，天津人，北京交通大学，硕士，中国电子信息产业发展研究院，工程师;主要研究方向和关注领域：软件开发、数据安全、科研管理。

黄忠义（1989-），男，汉族，山东青岛人，中国石油大学，硕士，赛迪（青岛）区块链研究院，工程师;主要研究方向和关注领域：区块链、工业互联网、物联网、智能制造。