移动互联网时代下区块链的应用研究

（海军工程大学 信息安全系，湖北 武汉 430033）

0 引言

区块链是移动互联网时代的一种新型的应用模式，该模式使用了计算机技术中的一系列技术，包括分布式数据存储、点对点传输、对称加密算法、非对称加密算法、数字签名算法、共识机制等，旨在为企业和用户在智能合约、证券交易、电子商务、物联网、社交通讯、文件存储、存在性证明、身份验证、股权众筹等领域提供高安全可靠的服务[1-2]。

众所周知，区块链技术，伴随着比特币的产生而诞生，至今已有10余年的历史。但区块链真正走入大众视野，获得认可并为普通老百姓提供服务，时间并不长。尽管区块链的技术、特征、规则等都十分明确，但区块链的应用并未达到预期，仍存在很大空间。结合个人对区块链多年的研究与实践，本文对区块链的应用进行分析与总结。本文的目的在于，为不同层面不同身份的人员提供支撑与指导，以便在区块链的应用中少走弯路。

1 基于5G网络的区块链应用

1.1 区块链核心技术

区块链主要解决的交易的信任和安全问题，具有四个方面的创新：（1）分布式账本。区块链上的所有交易记账，由分布在不同位置的多个节点共同完成，且每一个节点都完整账目的记录，这样，所有记录账目的节点，均可以监督交易是否合法，并在必要时为交易的合法性提供证明。这样，不同于传统的集中式记账方案，区块链规避了单点失效的风险，避免了交易账目被人为操控的可能。同时，由于多点记账，规避了账目的丢失（除非链上的节点均被攻击至破坏），进而保障了交易账目的绝对安全[3-4]。（2）对称加密和授权技术。与传统交易不同，存储在区块链上的交易信息，是完全公开的。然而，账户的身份信息处于高度加密的状态，不可对外泄漏。只有在数据拥有者授权的情况下，才能被访问到，从而保证了数据的安全和个人的隐私。（3）共识机制。在区块链建链之初，必须有一个获得认可的共识或规则，认可这样的共识便可进链，反之拒绝入链，就像淘宝上的商家一样，比如接受“先发货、后收款、支付宝做中间担保”。为此，区块链使用了多种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，在效率和安全性之间取得平衡。以比特币为例，采用的是工作量证明，只有在控制了全网超过51%的记账节点的情况下，才有可能伪造出一条不存在的记录。当加入区块链的节点足够多的时候，这基本上不可能，从而杜绝了造假的可能。（4）智能合约。智能合约是基于这些可信的不可篡改的数据，可以自动化的执行一些预先定义好的规则和条款。

1.2 区块链的9大默认规则

区块链之所有受到广大企业和用户的欢迎，是因为区块链具有一系列应用规则，总结起来，即为9个“即”：（1）存储即所有。归属于个人（终端用户）的所有资产，以区块的形式存储在分布式的服务器上，这样，将资产的所有权交付给个人，是一种技术的革新和时代的进步。（2）数据即资产。区块链是一种特殊的价值网络，链上的数据即为个体的资产，因为资产而具有价值。（3）行为即挖矿。在区块链里，每个个体的行为，将以一个个挖矿的动作，记录在案，为社区提供能量做贡献。（4）链币即奖励。链币是流通在区块链中用于标识个体财富或贡献的衡量工具，比特币、UFO等虚拟货币是链币的具体体现形式，这是一种碎片化和无缝隙化的奖励机制，是社会价值的一种体现。（5）通证即信用。通证（token）即为用户的信用凭证，这是每个用户的个体身份，用户持token可在链上自由通行。（6）代码即合约。在区块链上，使用代码来取代文本，代码成了合约的一种新的呈现形式。（7）节点即渠道。在区块链上，节点包括采集点和流通点，均是数据处理的重要渠道。（8）社区即组织。区块链对组织边界进行了重新定义，用户所在的社区，决定着用户的组织身份。（9）共识即法律。规范社区成员行为的是所有用户妥协而成的共识，认可即生效，反对即出局，拥护即奖励，违反即惩罚。

1.3 区块链的未来应用探索

无论是技术使然，还是政策赋能，区块链势必会颠覆传统行业、进军诸多领域的各行各业。未来，区块链会在如下方面快速发展。（1）金融：体现核心价值，审查顾客身份和交易记录，促进反洗钱的应用落地，保障国家金融安全。（2）游戏：区块链技能去中心化、智能合约、资产买卖等技能特点，能很好地解决现在游戏职业游戏数据和用户数据隐私走漏的问题，促进游戏中虚拟数字钱银的保值，完成用户与游戏开发渠道公正的价值同享。（3）社交：自己控制自己的数据，保障个人隐私。当前，不论用户做什么社交，个人隐私或多或少都会被泄漏或贩卖，比如，在淘宝上购物后，相关产品的广告铺天盖地推送给用户；小孩参加了培训，家长就会收到大量培训机构的电话。社交区块链后，用户隐私会得到高度保护，用户不再会被骚扰。（4）教育：全程记录学生的学习过程，从源头杜绝作假，保障教育的公平性。今年的“仝卓事件”，让高考替考、身份调包、学籍作假等社会问题，得到了社会大众的关注。教育区块链后，所有人员的学习过程会得到完完全全的记录，没有任何作假的可能，所有的社会不公问题都可以完全暴露在阳光下。（5）保险：协助用户购买合适的保险，协助保险行业识别“骗保”。当前，保险行业乱象横生，保险员只管推销保险，完全不在乎用户的真实需求。在保险公司运营过程中，由于各种原因导致的风险时有发生，监管机构只能采取事前审核或者事后约束的措施，投机倒把者利用保险的漏洞，从中骗保。保险上区块链后，这些问题都可以迎刃而解。（6）医疗：记录患者的所有就医记录，明确患者健康状态与走向，适时进行提前干预与用药指导。（7）车路协同与自动驾驶：保障车辆行驶过程的绝对安全，避免攻击者进入V2X网络，对行驶的车辆下发干扰甚至是“自杀”的命令。（8）慈善行业与社会公益：实现所有数据公开透明。对于慈善捐助（如捐赠的财物、血液等），以无偿献血为例，区块链可以让献血者准确跟踪到血液的流向，如在哪家医院给哪一位患者使用等。这样，区块链可以慈善机构“清清白白做公益”。（9）菜篮子：保障老百姓的国计民生，让普通大众吃得放心。对于老百姓的菜篮子工程，区块链可以从源头跟踪食品的每一环节，让老白菜明明白白消费，放心大胆吃菜。

2 区块链防伪：一种新型的区块链实践

区块链防伪溯源，是指在互联网产品溯源方面引入区块链技术，借助移动通信5G网络、区块链技术、物联网技术，打通互联网产品在整个生命周期的每一环节，在各个环节里录入关键信息，从而实现互联网产品在源头上可溯源、在生产方面可以复现、在流通环节可以定位、在交易方面可跟踪、在使用方面可查询，进而做到售前过程可追溯、售中信息可查询、售后责任可定位。在区块链防伪溯源的应用过程中，主要涉及如下工作：（1）区块链建立。即建立防伪溯源的区块链。在建立时，要充分考虑可能出现的环节，尽量避免后期的扩链操作。（2）区块链发布。面向物品全生命周期的每一环节发布区块链，让关键节点可以接入到防伪溯源的区块链。（3）信息上链。即在每一个环节，将关键信息录入区块链，这样，任何一个节点都无法通过篡改商品信息来造假。（4）信息查询。供全生命流程里的所有用户查询，检验数据的真伪。

3 结语

作为一种新型技术，区块链受到了前所未有的欢迎和热捧。本文回顾了区块链的常识，归纳了区块链的应用规则，探索了区块链的未来应用领域。后期，主要从两个方面开展工作：一方面，在理论上上，研究不同的算法（特别是加密算法和签名算法）对区块链的建链、数据传播、链币发行等方面的影响。另一方面，有针对性选择某一应用场景，如基于5G+北斗的自动驾驶、船岸协同等，使用区块链技术进行实践与应用落地。