从线上到链上

程曦

【摘  要】在“十三五”国家信息化规划的大背景下，为响应国家提出的“大力发展区块链技术”任务，区块链技术已在各个方面开展了应用，工业互联网的发展趋势也由以前的线上信息互联网转向区块链上的价值互联网。本文分析当前工业互联网的发展现状及模式， 并针对工业互联网中的具体服务分析了区块链在物流、金融、管理、生产与研发中的作用与优势。基于区块链技术的优势， 提出了依托于区块链技术的工业互联网发展思路， 有助于工业互联网进一步创新发展。

【关键词】区块链;工业互联网;供应链;价值互联网

引言

自工业和信息化部于2016年10月发布《中国区块链技术和应用开发白皮书（2016）》以来，2016年12月，区块链首次被用作战略前沿技术和颠覆性技术，被纳入自国务院发布《国家“十三五”信息化规划纲要》以来，区块链受到了中国政府的越来越多的关注和重视，地方政府也开始全面部署区块链创新和产业应用推广。具有分布式数据存储，去中心化共识，不篡改，可追溯的特点，是解决行业创新发展的有力手段，利用区块链技术为工业互联网上的企业提供新服务成为趋势，从区块链技术开始，本文旨在探讨其在工业互联网场景中的具体应用模式以及促进工业互联网发展的途径。

1.区块链及要点简述

1.1区块链概念

在中本聪（Satoshi Nakamoto）的比特币白皮书中较早出现了区块链的概念，但它并不是以区块链的形式出现，而是以工作量证明链的形式陈述的。从应用的角度看，区块链就是一种去中心化的账本和数据库，具有去中心化、不可篡改性、时间戳、可追溯性、共识机制、公开透明等特点，能极大地解决信息不对称问题。

1.2区块链核心技术

区块链是综合了数据库技术，Internet技术和现代密码技术的计算机技术应用，它集成了分布式数据存储，点对点传输，共识机制，加密算法等技术，它的核心仍然是技术层面，涉及广泛的方面。

（1）分布式账本。交易记帐由分布在不同位置的多个节点完成，每个节点记录一个完整的帐户，可以参与对交易合法性的监督。

（2）非对称加密和授权。在区块链上的各个节点的数据具有公开透明性，每个节点都能获取，但同时有公钥和私钥的存在，确保数据和隐私安全，账户身份信息只有授权后才能访问。

（3）共识机制。区块链上的大部分节点达成共识后才能组成新的区块，将共识的数据传递并记录，有效的防止篡改。

（4）智能合约。当区块链上数据达到一定条件，自动执行预设的规则的程序

1.3区块链技术的价值

（1）分布式结构可以去除中心化带来的管理成本高、流程复杂、信任成本高等问题，给予每个节点平等的地位。

（2）时间戳的不可篡改性为信息防伪和数据跟踪提供创新的解决途径。区块链中的数据按时间顺序形成就会被打上时间戳不可篡改形成稳定的数据链，一旦数据链形成其中的数据就无法被伪造，同时也可以通过时间戳特性来追根溯源。

（3）传统物联网高度中心化，集中管理的同时也带来一些弊端。设备易损坏带来的数据丢失，集中的权限带来数据篡改的风险。区块链上的安全信任机制可以破解这些难题，链上每个节点都存有数据备份，一个节点的丢失对整个区块链影响微乎其微。

（4）丰富的可编程功能能打造适配多种环境多种市场的标准化应用场景，规范现有的市场环境，实现更广的用途。

2.区块链赋能工业互联网机理

2.1工业互联网模式

随着Internet +的不断发展，传统产业已经从离线集群模型逐渐发展成为基于Internet平台的虚拟产业集群模型。人工智能，物联网，云计算和大数据等技术已实现了各个行业的互连。实现全面的互联网，形成共生，共创，双赢的工业互联网。工业互联网主要以生产者为用户，其目的是促进生产和资源分配以及交易效率，并实现成本降低，服务改善和工业价值增值。它的核心在于开放信息流，集成研发服务，生产服务，物流服务，金融服务，管理服务和IT服务，以实现基于供应链的商品供应网络和基于服务的互连，实现了业务流程，物流，资金流和信息流的整合。

2.2区块链在工业互联网中具体应用

（1）区块链在工业互联网物流服务的应用。区块链和物流服务具有耦合关系，基于去中心化的管理方式使得每个节点上的主体享有平等的权利来存储和交换信息。同时去分布式节点的信任机制能大大降低主体之间交易产生的信任成本。智能合约技术更是提升了信息传递及交易的智能性及自动化，降低恶意操控的可能。可以看出，区块链和物流服务受到主体耦合，交易机制耦合和智能合约耦合的影响。

区块链可以增强物流安全性，实现安全分配和可追溯性以及防伪。通过非对称加密特性，使用公钥加密用私钥解密可以保证分发过程的信息安全，确保信息不回泄露以及被他人破解;同时结合数字签名特性可以保护客户的隐私，使客户无需提供太多身份信息便能实现物流的接收。同时通过时间戳特性在增强安全性的同时能有效解决溯源问题。

（2）区块链在工业互联网金融服务上的应用。工业互联网中的金融服务主要是围绕供应链的供应链金融服务。金融机构已经建立了以核心企业为依托的信用融资金融体系，依靠核心企业在工业互联网平台上的真实交易，实现了低风险，高灵活性。但是，由于其自身的局限性，出现了无法适应金融发展的趋势。

区块链技术可以建立透明的融资账户，消除信息不对称的问题。制造商，供应商，分销商，零售商和其他主体构成了完整的工业链，但是每条工业链及主体的信息相对分散，仅存在于各自的系统中，存在一定的信息壁垒，无法实现信息的自由交换。孤岛效应的存在使得各主体之间的沟通成本及难度大大增加，进一步降低了供应链的运作效率。同时，由于一些企业在工业链上占有主導地位，享有较高的话语权，容易利用核心地位优势压榨其他企业。起争端和纠纷时，责任难以溯源。因此，有必要建立更透明的运作机制或有效的信息交换机制，以确保工业互联网金融服务有效运作。在区块链中的所有工业链上企业的交易数据将保存到区块链上每一个节点，同时所有记录都能公开查找和溯源。同时时间戳技术能按顺序记录数据，使得每个数据都难以篡改，降低相关部门的监管成本，提升整个工业互联网的效率。

区块链技术可以通过智能合约功能实现流程的自动化，节省大量的人力物力及实践。当前，库存和预付款融资是工业互联网金融的主要业务模式。这些业务往往要耗费大量的人力物力及时间来核算抵押物的价值及时间，造成劳动成本的剧增。随着工业链上的交易越多、参加的企业越多，必然导致融资的效率大幅下降，引起工业链的停滞甚至断裂。智能合约的出现有效的解决了上述问题，只要工业链上各主体在区块链系统的框架内交易得到的信息满足智能合约的条件就能自动执行，最大程度的减少了外界认为因素的干预，简化交易流程，实现信用的传递。

区块链技术将创新工业互联网金融交易机制，构建更加有序工业互联网生态环境。通过时间戳和加密特性确保交易的绝对真实。因此在区块链中的任何信息都可以由工业链上企业追踪到，同时也能实时掌握现有运营信息，使得链上各主体都可以随时监管，降低调查成本、信任成本和人力成本，有利于各企业规范自己的行为以及相互监督及增加信任，促进互利共赢的产业生态发展建设。

（3）区块链在工业互联网管理服务上的应用。去中心化特性促进了区块链在工业互联网管理服务商的应用。第一每个节点都存储着整体的数据，各企业之间可以实时共享信息和监管;第二是可靠性，由于分布式网络特性，一个节点损坏或丢失不会影响整个区块链网络的完整性和安全性;第三是具备可信度，每个区块上的数据一旦产生就是不可篡改的。即使某节点伪装数据也会被共识机制屏蔽，确保每个信息都是被大部分节点承认的。第四是开源性，信息能被低成本共享的同时有私钥机制来确保数据的加密。第五是高效性，达到智能合约执行条件便会自动运行，节省人力成本，实现高效运转;第六，安全性，数字签名及公钥私钥机制的存在每笔交易都能保障安全性，同时确保隐私性厘清责任。区块链技术可在确保交易安全性和可信赖性的同时实现服务的开放式协作，并且适用于工业互联网平台管理。

（4）区块链在工业互联网研发及生产服务上的应用。在生产过程中，区块链协助组织间的数据共享和交换，包括订单信息、交易信息、操作信息等数据都通过分布式存储实现不可篡改性以及可追溯性，节约管理成本，提升管理安全性便利性。分布式智能生产网络存在一定的便捷性，其中整个供应链上的交易过程全部是智能合约自动执行，可以解决工业生产中无法控制的问题，大大提高运行效率。数据可以在任何节点之间传输，并且可以实现实时信息交換，以实现研发，设计，生产，制造和销售的数据连接。通过区块链技术可以实现数据从上网上链的维度提升，实现链下实物与链上信息结合，促进信任传递。

2.3从线上到链上发展

工业互联网开放了信息流，实现了各个行业供需的智能协同，使行业从离线升级到在线工业互联网平台。区块链进一步促进了价值的转移，创造了价值的互联网，并使整个行业脱颖而出。从上层发展到上链，提升行业整体竞争力，促进产业集群的结构转型升级，树立新的产业秩序和信誉，促进组织间协同创新的发展。

3.总结及未来展望

本文分析了工业互联网的发展现状和模式，并分析了工业互联网中的特定服务，以降低成本，降低风险，优化服务并提高物流，财务，管理，生产和研发方面的信息传输效率。等优点。基于区块链技术的优势，提出了基于区块链技术的工业互联网的发展思路，有助于工业互联网的进一步创新和发展。

虽然区块链促进了工业互联网的创新和发展，但也存在一些问题。在现有技术中，块生成的速率相对较慢，并且大规模数据交换仍然有点困难。分权与监督之间存在矛盾。应用区块链系统的成本也很高。链与链，系统与系统之间的集成与兼容问题也亟待解决。未来的发展趋势是集成云计算，大数据，物联网，人工智能和其他下一代信息技术，同时加强智能合约以促进链之间的交互。

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