区块链技术在医疗领域，未来有哪些应用前景？
对于医疗机构来说，区块链技术提供了一个新的创新框架。
未来十年，这项技术不仅会改变人们对医疗行业的传统理解，而且会发展成各种新的应用场景。
提到区块链（Blockchain）技术，容易让人第一时间联想到加密货币。
目前已有 800种以上的密码货币在流通，最著名的是诞生于2008的比特币，这也是世界上第一个去中心化的加密货币，中本聪关于比特币的论文详细描述了如何创建一套去中心化的电子交易系统。
这种体系不需要交易双方互相信任，首次通过技术手段实现了交易主体间共识机制的建立，而区块链正是构成这种电子交易体系的基础技术。
2013年，以太坊开创性的将智能合约和区块链结合在一起，在交易共识机制建立的基础上，通过自动触发可执行的电子合约，解决了交易主体间的承诺履行问题，有效推动了区块链产业化应用的进一步发展。
但加密货币只是区块链的一小部分应用，即从狭义来讲，区块链是：一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证不可篡改和不可伪造的分布式账本。
而从广义来讲，区块链技术是：
利用块链式数据结构来验证与存储数据
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与计算方式
实际上，区块链技术的三大特性决定了它目前在金融行业的应用会更加广泛，同时医疗行业也会从中受益。
1. 区块链的特性
特性一：去中心化
在传统的中心化网络中，对一个中心节点进行攻击就有可能破坏整个系统；而去中心化的网络采用分布式记录、分布式存储和点对点通信，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由所有节点共同维护。
这样就避免了被某个人或机构操纵，无论任一节点遭受攻击或停止工作，都不会影响整个系统的运行。
特性二：去信任
在现实生活中，两个完全陌生、没有信任的人或机构要进行交易，需要依赖第三方权威机构（比如银行）作为信用背书，凭借对第三方机构的充分信任来完成交易。
而在区块链系统中，节点之间无需任何信任也可以进行交易，因为整个系统的运作规则是公开透明的，所有的数据内容也是公开的，所有节点都必须遵守同一交易规则来运作。
这个规则是基于共识算法而不是信任，因此在系统指定的规则范围和时间范围内，节点之间是不能也无法欺骗其它节点，自然无需任何第三方介入。
特性三：不可篡改，加密安全
当一份重要数据保管在单个人手中时，是很容易被篡改的；但如果同时有多个备份被不同的人保管的话，篡改的成本就增加了；而且如果每个人还为自己保管的数据加了密码，那被篡改的可能性将进一步降低。
之所以说区块链中存储的数据“不可篡改，加密安全”，是因为区块链技术设计了一个机制，使得篡改的成本大大增加，这个机制就是哈希算法。
哈希算法能将任意原始数据，无论是图片还是音乐，对应到特定的数字，成为哈希值。只要有节点恶意篡改，哈希值就会发生变化，很容易被识别。
所以一旦数据经过验证并添加至区块链被储存起来，除非能够同时控制住系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，如果有节点想要颠覆一个被确认的结果，其付出的代价将远高于收益，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。
从技术角度来看，区块链并不是一个全新的技术，而是结合了多种现有技术进行的组合式创新。
典型的技术构成包括共识算法、P2P通讯、密码学、数据库技术和虚拟机，这也构成了区块链不可或缺的5项核心能力：
共有数据（源自共识算法），参与区块链的各个主体自动达成共识，共享同一份可信的数据账本；
分布式（源自P2P 通讯），实现点对点信息传输；
数据的隐私性与安全性（源自密码学），通过公私钥、哈希算法等密码学工具，实现各主体身份和共有信息的安全；
数据存储（源自数据库技术和硬件存储计算的发展），随着时间的累积，区块链的大小也在持续上升，硬件的存储计算能力使得多主体间同时存储相同数据成为可能；
数字化合约（源自虚拟机技术），将生成的跨主体的数字化智能合约写入区块链系统，通过预设的条件，驱动执行。
2. 医疗行业的痛点及区块链解决方案
从区块链技术的特征可以看出，除金融领域之外，医疗行业也会成为受益最大的行业之一，因为该技术能够解决困扰医疗领域多年的痛点：健康数据的隐私性与安全性。
首先，病人的医疗记录和个人隐私信息在任何时候都是需要被保密的。
这需要医疗机构具有安全到足以令人信任的保密机制，尤其涉及到特殊敏感的治疗记录，如艾滋病、乙型肝炎、癌症，亦或是整容、心理疾病等等。
而所有的这些医疗记录和信息如果只是被单纯放进机构运营的信息数据库里，已不再是稳妥可行的选择。理由很简单：
在互联网时代往往由于网络操作等问题，“泄密”与“爆料”变得简单到不需要花费任何代价；
2015年2月，美国第二大医疗保险服务商遭到入侵，超过8000万患者和雇员的个人信息被盗，被誉为史上最大医疗信息泄露事件；
2016年7月，加州大学洛杉矶分校健康服务系统由于用户数据没有加密，450万份档案资料被泄漏。
其次，健康人群的身体数据也是现代社会的重要隐私情报。
特别是像指纹或虹膜这种“身体密码”，它们不同于身高体重、血糖血压之类的传统数据，是绝对不能泄露的，如果这些涉及到唯一性的资料出现大规模泄露，将会引发重大灾难。
此外，随着基因检测的发展，现在只要几百元和一点唾液，检测机构就能生成一份检测报告，包括个人基因数据、健康风险、遗传性疾病、药物指南等等，所有的个人隐私信息均被保存在该检测机构的数据库中。
这种毫无保障的中心化数据库里存储的用户健康信息，一旦出现泄露，很难想象会带来多少不可控事件的发生。
而区块链技术为医疗行业提供了一个可行的“数据隐私”解决方案，这是一个能做到完全透明却又能尊重用户隐私的方案。
因为，对医疗行业来说，区块链有三个很重要的优点：
一是区块链上的数据无法被篡改
尽管我们很少听到现实世界里出现医疗数据造假、篡改医疗记录等事件的发生，但无法避免这些灰色地带的确存在。
只要涉及到人与人的操作，医疗数据都有篡改及泄露的可能，很显然无论是哪一种都会对患者造成伤害。
而区块链无法篡改、无法撤销、每一次动作都会记录的特性，让医疗数据的正确性与唯一性得到保证。
二是高冗余
因为在区块链中每个节点都有备份，这使得单点故障不会损害数据完整性，这确保了该用户数据的不可遗失性，因为单一独立节点的遗失并不会导致区块链整体的遗失。
而该用户手里的私钥，则确保了区块链整体中只有私钥持有者有资格查看数据的安全性。
三是多私钥的复杂权限保管
设想在当下互联网社会中，所有涉及健康相关的敏感资料，如身份特征、疾病情况、治疗方案、支付情况及医疗保险等，可以毫不费力地调取和使用，这是一个非常危险的状态，而区块链多私钥权限保管模式可以很好杜绝这类情况发生。
通过一份智能合约就可以对单项信息数据分配多把私钥，并设立一个规则，即每次对该数据进行访问时，必须获得你的私钥授权后才能进行。
因此，区块链技术确保了个人敏感资料数据在全网络使用中的规范化和合法化。
3. 区块链技术在医疗领域的应用场景
对于医疗机构来说，区块链技术提供了一个新的创新框架。
未来十年，这项技术不仅会改变人们对医疗行业的传统理解，而且将发展成各种新的用例，以下即是几个最有可能实现的应用场景：
● 电子健康病例（EHR）
公认的区块链在医疗领域最主要的应用是：个人医疗记录的保存，可以理解为区块链上的电子病历。
如果把病历想象成一个账本，原本它是掌握在各个医院手上的，患者自己并不掌握，所以病人就没有办法获得自己的医疗记录和历史情况，这对患者就医会造成很大的困扰，因为医生无法详尽了解到你的病史记录。
但现在如果可以用区块链技术来进行保存，就有了个人医疗的完整历史数据，看病也好，对自己的健康做规划也好，就有历史数据可供使用，会对精准治疗和疾病预防有宝贵价值。
而且这个数据真正的掌握者是患者自己，并不是某个医院或第三方机构，这对于消除医疗信息摩擦，包括信息不完善、信息风险和信息无法访问等，以及保护数据的隐私性和安全性有重要意义。
● DNA钱包
基因和医疗数据能够运用区块链技术进行安全存储并且通过使用私人秘钥来获得，这将形成一个DNA钱包。
这使得医疗健康服务商能够安全地分享和统计病人数据，帮助药企更有效率地研发药物。目前这种模式也正在逐步建立起来。
● 医疗支付与理赔
在支付和理赔方面，区块链技术不仅促进了加密货币的发展，还能有效阻止骗保等不当行为，减少医疗资源浪费。
全球每年的医疗总支出超过7万亿美元。其中，个人消费者每年直接自费支付近18％或1万亿美元。这在单一付费机制和商业保险国家都是如此。
尽管经济支出巨大，但医疗服务生态系统还不够完善，不能让消费者享有经济主体的主动权。消费者可能并不知道一些医疗服务的成本是多少，或者他们应该花费多少。
企业PokitDok、Capital One和Gem提出一种由区块链支持的平台，旨在帮助患者在接受治疗前，提前确定自付费用金额，也能提供预付款等服务，避免造成患者意料之外的成本，医疗机构也能减少未收款项。
● 药品的回溯与防伪
区块链的可追溯性，使其可用于药品的回溯、监管与防伪。比如建立药物一致性的物流配送与管理体系，对假冒药品构成致命打击。
因为区块链的数据是即时更新、广泛共享的，药店、厂商、买家、监管部门等多方都能实时观察数据流动，包括药品制造和分销信息，从而加强药品监管，阻止假药进入市场。
据悉，英国Blockverify就是开展药品来源试点项目的组织之一，帮医疗人员通过扫描药品验证真伪。
● 身份认证
在全球范围内，世界正面临着合格医疗从业人员短缺的情况。
一般情况下，医务工作者的身份是一个复杂的数据点组合，它包括了医学教育背景、国家认证的医疗人员从业证书等多个信息。
医务人员的身份和证书的可靠性是确保患者安全和高质量护理的首要因素。但是对医务人员身份和证书的验证牵涉到太多利益相关者，费时又费财，会给本就已经不堪重负的医疗系统带来成本压力。
而利用区块链技术，可以将搭建一个验证平台，允许医护人员、医疗系统和卫生计划，对医务人员的身份和证书进行验证，方便未来医生多点执业。
● 健康管理
大部分健康管理是在医疗体系之外的活动中实现的。特别是随着全球慢性疾病患者逐年增加，世界各地的医疗保健系统正面临成本上升的压力。
基于区块链技术搭建的健康管理平台，可在智能家居/办公环境中运作，让用户能够安全地跟踪并收集个人健康数据。
这些数据多来自联网的可穿戴设备和其它家庭监控设备。在该应用场景下，智能合约将被用于医疗健康识别中，如遇紧急情况，还能触发潜在紧急健康状况的警报，并将适当的信息传递给临床医生和家庭成员。
该智能合约还可以利用健康预防资源创建一个本地可访问的健康社区项目。这种项目会给参与者带来诸多好处，如：
组织对个人或团体健康有利的活动；
使用物联网追踪，制定个性化的预防性医疗护理计划；
管理急性和慢性病的护理计划；
提供针对老年人的监测方案；
处理紧急事项，完善急救护理等。
● 临床试验
研究表明，制药公司要上市一款新药，平均花费是26亿美元和15年。
由此可见，药物研发所需的成本、精力和时间很难估量。这些成本中的大部分是由于过度复杂的多机构行政和临床试验管理问题所造成的。
如果可以利用区块链帮助机构审查委员（IRB）实现“分散式 IRB”管理，同时对来源于多个试验场所、多个试验患者的实验结果进行评审及管理，就可以降低多中心试验（每个试验站点都有自己的标识码、进程和时间线）方式的试验成本。
（投资人对区块链在医疗领域看好的投资方向）
● 医疗行业区块链应用流程
不同机构所搜集的用户数据先临时缓存到自身的后台数据库中，并根据用户特有的身份信息帮助其创建独有的数字身份和相应的公私密匙对。
之后本地节点将所有用户身份信息抽离出来，敏感数据打包加密存储至身份管理池中，脱敏数据分往不同的服务器。
此时没有机器可以提取基本信息，但是节点仍然可以共同计算数据的授权功能，而身份管理池由系统随机选定可信任节点来确保用户身份数据的合法写入及不同账号数据关联的建立。
这样一来，只要有药企、保险商为用户数据付费，即可借助智能合约按各方数据贡献比进行实时分红。
药企在后台管理系统提交自身要售卖的药品、服务，向系统发出分析请求。
系统收到后抽取其相应受众可能具备的病理特征，再据此向目标客户群（系统初步判断）发出授权请求，用户同意且药企支付费用后，系统将目标用户病理特征与授权群体中的病理特征（已脱敏）进行比对，并将对比结果及相似度反馈至药企。
药企查阅后可选择相似度达60%以上的筛选条件作为门槛，向目标客户推送定制化服务。
保险商在后台管理系统提交自身要售卖的服务，并向用户群体发出授权请求。
用户同意且保险商支付费用后，系统评估授权群体中患有某种疾病风险的概率，并将相关结果反馈至保险商，其查阅后可根据用户群体患有某种疾病的概率进行智能定价，并将不同的定制化服务推送至用户。详见示意图：
（医疗行业区块链应用示意图）
4. 区块链技术存在的问题及风险
虽然区块链技术有比较光明的前景，但它同时也存在着问题与风险，主要表现在技术、政策、商业化三个方面。
● 技术层面风险
1）并发能力不高，效率低：共识算法是目前制约性能的重要方面，另一个重要因素是账本结构。目前典型的区块链账本设计为区块的单链结构，意味着从全局来看所有的交易都只能按照顺序被处理。
由于交易缺少并行度，故难以获得接近于中心化系统的性能表现。
企业场景下的并发量通常要求在每秒处理数百到数千笔以上的交易，比如 2013 年PayPal平均每秒处理93.75笔交易，而Visa 的 VisaNet系统已实现处理每秒47,000 笔交易，远高于目前包括公有链、联盟链在内的典型区块链的表现（以比特币为例，目前比特币网络每秒只能处理7笔交易），而且还要求区块链的性能表现可以随着业务规模的增长而动态伸缩。
2）区块链体积问题：由于区块链存储了全网的交易数据，其大小会随着节点的增加而增加，同时区块链的数据只有追加而没有移除，数据只增不减，随着时间的增加，对于数据存储的需求只能持续增大。
当前比特币区块链完整数据的大小已经达到了44.43 GB，用户如果使用比特币核心客户端进行数据同步的话，三天三夜都无法同步完成。在处理企业数据时这一趋势增长更明显。
3）通用兼容性问题：需要适应多样化的业务需求和跨企业的业务链上的数据共享，就要求区块链对数据的记录方式要有足够的通用和标准，才能表示各种结构和非结构化的信息，而目前的区块链大多缺少插拔能力，尤其体现在银行交易结算领域中，如何低成本而且高效的完成与原有网络的对接以及兼容。
● 政策层面风险
1）政策不完善：区块链虽然并非新生事物，但近年的火爆却是前所未有的，因此政策监管相对滞后，要达到监管合规性和大型金融机构对区块链的认可支持，肯定还需时间去逐步完善。
2）监管部门阻碍：区块链技术由于其免审查性和去中心化性，在应用于政府强监管领域时，可能会受到来自监管部门的阻碍。
● 商业化风险
1）未形成统一行业标准：目前区块链行业尚无统一标准，使其无法在全球普及，只能在各国内自成体系（我国工信部 2016 年发布《中国区块链技术和应用发展白皮书》）。
2）功能完备性尚不足：模型抽象单一，缺少对企业应用中常见的一些功能的支持，比如用户认证、多级授权等，涉及到企业业务协作时，跨企业的事件通知机制就很少有区块链平台支持。
3）盈利和变现能力较差：目前虽有不少以区块链为概念的公司，但多数处于早期，且有些只是披上概念的外衣，并无实质性落地应用，从投资角度来看，短期难以盈利和变现。
最后，区块链技术的特点（如去中心化和完全透明化），不仅打破过去集权式束缚，形成新生产关系和社会习惯，也对传统业务造成巨大冲击，势必会遭遇旧势力和旧观念的抵制，所以新技术能否通行无阻还存在些许疑问。
5. 区块链领域的投资逻辑和投资布局
● 投资逻辑
在《区块链——新经济蓝图》一书中，区块链应用的演化路径被描述为三个阶段：
区块链 1.0（应用于货币转移、汇兑和支付系统）；
区块链 2.0（金融相关领域及智能合约，包括众筹、智能资产、公共记录等）；
区块链3.0（超越了货币、金融、市场范畴，在政府、健康、人类大规模协作等领域）。
由于传统金融领域IT信息硬件设施相对完善，区块链技术应用在金融领域是只需要投入系统软件改造成本，不要巨大的基础硬件投入，相对容易落地。
但从区块链技术本身看，该技术必须要在基础设施部署完全之后，才会有结合场景的应用。
基础设施：区块链技术的前提是数字化（包括资产的数字化），加上信息与数据安全等因素，未来中国必然也会出现类似于Factom这种基于区块链技术的底层数据存储公司，而且围绕这些数据的开发相关应用的公司也必然会成为未来资本追逐的对象。
医疗场景：从区块链1.0时代的比特币，到2.0时代的以太坊、超级账本，虽然区块链底层技术仍存在诸多不足，但我们也看到新的技术正在逐渐解决固有的问题，比如并发处理能力大幅提高、区块产生时间不断压缩等。
随着区块链3.0或者更高阶时代的到来，其演变速度预计将越来越快，参考互联网近五十年的演化史，我们有理由相信区块链的未来将会更好。
等到那时，区块链的基础设施部署已完成，医疗健康领域的应用才能大规模开展起来，可以预见未来会出现类似于Android和Windows之类的基础操作系统平台，以及在操作平台之下的各种各样的“寄生”应用。
而现阶段的关注重点仍是区块链在医疗这个细分领域的基础设施（通用平台）发展以及技术成熟度。
● 国内相关标的
国内情况看，除了拥有全球 45%以上比特币算力资源以外，在区块链产业的其它领域几乎处于空白阶段，尤其是在数据层和协议层两个基础环节，并没有类似于以太坊之类底层技术公司。
缺少了这两个环节，类似现在的互联网缺少了操作系统，未来行业发展将再次处在受制于人的地步。
由于缺少基础设施，国内上市公司中没有区块链技术及应用直接相关标的，除了与比特币交易或挖矿相关的领域，其它领域的公司目前都处于初创阶段，都没有正式产品面世或上线。
现阶段建议关注区块链技术服务商和部分领域的落地应用较快的公司：
如前所述，区块链应用开始扩散至金融领域之外，2018呈爆发之势。
其中技术服务商是该阶段最先受益的，其次为金融、供应链、文娱、医疗领域等
6. 结语：医疗健康领域的区块链应用展望
我们可以发现，医疗行业和区块链技术有较高的匹配。而区块链技术在解决医疗行业安全性的同时，也能大大降低医保、支付交易、防伪、溯源等环节的成本。
除此之外，包括医保、医患关系、医疗服务等多环节的整个医疗行业还有诸多可以完善改进的部分。可以说现在的医疗其实离现代化和智能化还很远，一些高科技还没有完全运用到医疗追踪、诊断和治疗上。
如果同时利用好区块链技术，将大幅度改变现状，实现医疗行业更好的突破。
所以无论对用户个人还是医疗机构来说，区块链+医疗行业的深层开发及选择性应用是可以共赢的选择。
虽然目前区块链的概念比较火热，但实际商业化应用尚处于早期阶段，其对于现有医疗秩序规则及信息化系统的替代作用亦不是一朝一夕之事，需要有区块链专家、医疗专家以及IT专家等各方通力协作来推动区块链技术在医疗行业的发展及运用。
责任编辑：
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区块链技术应用的机遇与挑战来源：财经杂志（ID：i-caijing）李远
北京信和云科技有限公司总经理随着对区块链概念和技术特征的深入理解，持有温和理性态度的人越来越多，这种愿意去观察、尝试、反思和等待的态度，也许是区块链发展至今的最大幸事。日，香港，香港首家比特币零售店开业。新店位于香港岛中西区西营盘，占地400平方英尺(约合37平方米)，是亚洲新纪元比特币交易平台的主意。图/视觉中国熟悉科技圈和创投圈的人，在去年到今年一定经历过对一个复杂词汇逐步认识了解的过程，这个词就是“区块链”。这个从英文block + chain直译过来的舶来词汇，近一年来可谓出尽了风头，宣称从底层逻辑开始颠覆传统金融业、建立脱离政府背书和管制的世界自由货币、创建无须信任消灭欺诈的未来乌托邦、开启互联网之后的下一代信息和价值革命。鼻子在空气中使劲嗅几下，人们似乎都能闻到下一时代的美好，让这个解释起来有点费力的概念多多少少带上了神秘主义的色彩。伴随着各种加密数字货币的价格从2016年底开始一路狂飙，越来越多的创业者、科技粉、甚至普通人都开始去了解比特币和区块链。尤其是区块链概念写入“十三五”规划之后，不少地方政府都把区块链作为下一阶段政府科技工作的一个重要组成部分，各种行业论坛中都忘不了增加一个区块链分论坛，笔者身边也突然间冒出一大堆打听区块链是什么和如何投资比特币的人，研究区块链仿佛成为一种时尚。一年多过去后，除了雨后春笋般冒出来的一大批区块链底层或应用企业，并没有产生继比特币等加密数字货币之外的其他实际应用，让人不得不怀疑，这个技术到底是否真的如传说中那么美好。盛名之下其实难副，早期过度宣传的区块链概念，在普及度越来越广的情况下，也遇到越来越多的实践考验，能否在实际落地应用中展现价值、证明自己，决定了区块链在下一个阶段中被热捧或被抛弃的命运。笔者以区块链从业者的角度来观察，既不否认平权概念、公开透明和分布式等特征在部分场景中的潜在价值，也不低估经济社会传统和人性特征对其应用的限制。所幸的是，随着对区块链概念和技术特征的深入理解，持有温和理性态度的人越来越多，这种愿意去观察、尝试、反思和等待的态度，也许是区块链发展至今的最大幸事。过去的2016年，可以说是区块链概念的普及之年，狂热的追捧让新概念迅速普及到整个社会，行进中的2017年，是对区块链更加重要的落地之年，给了新概念接受检验的挑战，也给了它证明自身有效性的机遇。在这个时候进行审慎的思考、判断和尝试，是为下一阶段奠定发展基础的关键工程。解析区块链技术区块链概念的解读有多个层次，狭隘的定义下，区块链指的是一种特殊的链式数据存储结构；宽泛地讲，区块链是包含几种基础技术（点对点网络、加密算法、分布式存储、共识协议等）的技术集合；实际应用中，区块链是一套基于共识协议和分布式架构的可信数据交换和存储网络；更广泛地推广，区块链有可能在部分场景中成为下一代互联网局部场景中的标准协议。基于区块链的核心特征，它适合应用在相对封闭或很少外部输入、需要多方信任协作、承载价值传递功能的场景中。区块链的核心价值在于由多方见证和不可篡改带来的数据真实性，并由此建立起“无须信任”的信任，而这个价值的实现是需要在区块链网络中通过冗余计算的共识协议来完成的。能够通过协议进行共识的前提，是所有信息及其流转过程都是可信可验证的。如果系统要接入新的信息，就需要在信息“上链”之前首先进行验真，否则源头的信息就是虚假的，后续无论如何共识如何验证，都无法保证信息的可靠。由于绝对可靠的验真过程成本高昂，大量新信息的涌入必然会造成虚假信息的普及，从而破坏整个系统，因此只有封闭的系统，才可以保证信息的持续真实。区块链适合应用在需要多方互相信任的场景中。本质上，共识和验证过程会引入大量的冗余计算，而额外添加的计算势必会带来效率的降低，所以不加任何前提的情况下，区块链从技术角度来讲是一种效率低下的解决方案。但是由于数据的真实和信任的传递可以节省巨大的纠错成本和摩擦成本，在实际应用中，区块链往往又表现出很高的综合效率。当应用的场合存在着多方互信的问题时，加入区块链的解决方案，可以体现出高效性，但当应用场景中不存在信任问题时，中心化的方案能够提供更好的效率，因此区块链对于依赖多方互信的应用场景，有着独特而优美的优势。区块链在计算上存在冗余（共识和验证），在信道占用上存在冗余（p2p广播），在存储上也存在冗余（分布式存储），在比特币为代表的工作量证明（POW）中还要进行额外的挖矿计算，因此在资源占用和能耗方面先天具有很大的负担，是一种高成本方案。如果要应用得当，就必须选择一种能通过区块链特性，大幅降低其他成本的场景。在价值传递的场景中，存在欺诈、作伪、抵赖的动机，存在着信任风险，甚至只是无心的错误，也会带来巨大损失。区块链特性的加入，可以让数据造假变得几乎不可能，排除了信任风险和错误风险，显然是用一种高技术成本的方案，换取了业务成本的大幅降低，最终达到减少成本的目的。综上所述，区块链在相对封闭、存在多方信任问题，以及承载价值传递的场景中，有着独特的技术优势，也展示出独特的魅力，具有很大的应用想象空间。但是在不具备此类特性的场景中，往往又受到自身特性的阻碍。所以说，在当前阶段，区块链在部分场景中很值得探索，但并非如很多宣传所说的，能够彻底改变生产关系和颠覆传统交易方式。区块链技术的应用空间区块链的应用也受到社会因素的影响。正如人是受社会影响的动物，区块链也是受社会经济环境影响的技术。举例来说，以比特币为代表的加密数字货币是典型的优质区块链应用场景：完全封闭的系统、最广泛的社会信任协作、最直接的价值载体，但在实际生活中，却很难得到广泛推广。原因大家都很清楚，货币作为一个国家的经济基础之一，政府一定要有实际控制能力，不然宏观调控无法施展；人作为社会动物，其信任建立方式和传统习惯，也并非一朝一夕就能改变。这并不是说区块链在社会生活中就没有应用价值。在很多满足以上三个条件的场景中，区块链都值得我们去尝试。比如说合同的存证、票据的转移、积分的通兑、资产的数字化等方面，都有不少空间等着我们去探索。当下的时代正是区块链发展的好机遇，概念的普及、政府的推动、企业的热情、时代的呼唤都给这个新概念的发展提供了很好的土壤。过去的一年里，区块链在创投圈的热度有目共睹，一时间红遍大江南北，如雨后春笋般冒出来无数的区块链企业。虽然由于技术本身的积累门槛，概念过热带来的浮躁，这些企业中鱼龙混杂，对概念的宣传也往往夸大离奇，但无论如何，这股浪潮让很多人开始关注区块链概念，了解区块链逻辑，认识区块链价值，对于概念的推广普及起到了很大的作用。区块链作为一项重点技术写入了“十三五”规划，这是业界始料未及又倍感欢欣的事情，更加鼓舞的是，目前有不少地方政府已经把区块链作为重点高新产业在推动，力图抢跑新的一轮技术和产业竞争。政府的引导和扶持也为很多创业者提供了良好的背书和信心。互联网和移动互联网的发展，让各行各业都对新技术充满敬畏和关注，无论是“被颠覆”的金融行业，还是企图升级的传统行业，都对区块链如何落地充满兴趣，这让大批的创业企业嗅到了新的机会。互联网的急速发展极大地促进了信息的传递效率，但却始终无法解决信息真实性的问题，真相比过去传播得更快，谣言也比过去更容易流传。目前的社会发展中暴露出大量的虚假事件，毒奶粉、地沟油、假药假货等，也让人民对信用的呼唤上升到一个新的高度。这为区块链在未来的发展提供了一个时代背景。区块链技术面临的挑战尽管时代赋予了新的机遇，区块链的发展也并非可以一帆风顺，在自身和外部因素上都面临着多重挑战。作为一项诞生仅仅几年的新技术，区块链在自身的技术成熟度、稳定性和标准化方面都还有很长的路，目前的大多数区块链框架都是诞生不久，尚未开发完成，或者仅仅是实验室级别产品，存在很多潜在的漏洞，达不到生产环境的要求。不同的框架之间缺乏标准，难以互通。技术特征本身如何与各产业进行结合也都刚刚开始探索，在未来还有很长的路要走。受限于区块链自身的特征，目前能够看到潜在的有效价值的场景并不是很多，而且对这些场景的改造过程也容易引入新的技术或者法律风险。如何有效利用自身特征，解决现有场景中的问题，任重而道远。区块链应用面临技术模式与社会习惯的冲突。目前大部分美好的区块链应用想象中，都设定了两个大的前提：一是区块链在全社会已经得到了大规模的普及；二是所有人都充分理解了区块链的运行机制，并且能够妥善保管自己的私钥。而这两个前提实际上都不存在，在可以看得到的未来，也很难实现。区块链相对去中心化的网络结构，与几千年来人类习以为常的中心化和中介模式，存在巨大的冲突，这种习惯或者说是生物习性的力量是一种巨大的阻力。另外，高度安全的私钥体系，也伴随着一旦丢失永远消失的风险，这与普通人的生活习惯存在巨大的不同，这对于区块链的普及提出了巨大的挑战。目前区块链的概念正如日中天，打着区块链的幌子招摇撞骗的人也数不胜数，无论是滥竽充数随意宣扬区块链的好处，还是别有用心利用区块链坑蒙拐骗，都在对区块链的声誉带来负面影响，甚至可能会给区块链的发展带来严重的政策风险。一言以蔽之，对于区块链产业来说，这是一个最好的时代，也是一个最坏的时代。有机遇、有可能，也有挑战、有风险，如何利用好当前的形式，掌握区块链的核心特征，在实际落地应用中率先杀出一条生路，是每一个区块链从业者都在深深思考的问题。无论如何，未来之门，已然打开，迎来的是喜是悲，和我们每个人息息相关。（李远/文 王东/编辑 作者为北京信和云科技有限公司总经理） 区块链：具有改变世界潜力的颠覆性新兴技术来源：千人智库、《千人》杂志，作者： 徐锦博文章原题：具有改变世界潜力的颠覆性新兴技术——专访国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学教授蔡维德导读：席卷全球的“区块链热”，燃至我国。2015年12月以来，“中国区块链应用研究中心”、“中国区块链研究联盟”、“中国区块链技术和产业发展论坛”等相继成立，央行、工信部等也在关注区块链的进展。《千人》杂志2016年总第53期对话国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学蔡维德教授，探讨一种具有改变世界潜力的颠覆性新兴技术——区块链。蔡维德国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学教授。1979年在美国麻省理工学院(MIT)获得计算机科学专业学士学位。1985年在美国加州大学伯克利分校获得计算机科学专业硕士学位及博士学位。在美国明尼苏达大学和亚利桑那州立大学计算机系任教30余年，培养出博士80余人，是美国亚利桑那州立大学计算机科学与工程系实验室主任。研究领域包括服务计算，软件工程，云计算以及区块链。《千人》“继蒸汽机、电力、信息和互联网科技之后，目前最有潜力触发第五轮颠覆性革命浪潮的核心技术”，2016年5月，全球知名管理咨询公司麦肯锡发布的报告《区块链——银行业游戏规则的颠覆者》中，给予了区块链上述评价。除麦肯锡外，一些专业机构和分析人士认为，区块链有望成为互联网的基础协议之一，其作用和价值可与互联网比肩。潜力巨大，各界争相追逐区块链。 席卷全球的“区块链热”，燃至我国。2015年12月以来，“中国区块链应用研究中心”、“中国区块链研究联盟”、“中国区块链技术和产业发展论坛”等相继成立，央行、工信部等也在关注区块链的进展。区块链是什么？将会带来哪些影响？国内外区块链目前的发展态势如何？就区块链有关话题，《千人》杂志专访了国家“千人计划”特聘专家、北京航空航天大学数字社会与区块链实验室主任蔡维德教授。蔡维德认为，区块链在金融、政务、教育、版权、法务等领域有着广泛应用，将对社会发展产生深远影响，甚至改变世界，我们应更加关注和重视第三代区块链。区块链：一种共识的分布式账本2016年6月，世界经济论坛公布2016年度十大新兴技术榜单，榜单由世界经济论坛新兴技术跨界理事会编译，与《科学美国人》合作出版。除物联网、无人驾驶、人工智能等近年来的热点技术外，榜单中的一项新兴技术引发各界极大关注，它就是区块链。早在2015年，全球范围内就曾掀起一轮“区块链热”。在这轮热潮影响下，我国政府、金融机构、企业、科研人员等开始将目光投向区块链，并有了实际性的行动。国内外热捧的区块链究竟是什么？成立于2015年10月的北京航空航天大学数字社会与区块链实验室，是国内首个研究区块链技术及数字社会的实验室，由国家“千人计划”特聘专家蔡维德领衔，汇聚了一批包括北京航空航天大学、清华大学、北京大学等国内高校在内的研究人员，以及美国工学院院士、德国央行专家、欧洲期货交易所 CEO等在内的外籍顾问。蔡维德认为，理解区块链应重视块子链、多独立的拷贝、拜占庭将军问题投票这三点。“块子链（账簿）中，每块有时间戳，每块都使用前一块的加密信息，并再次加密。多独立的拷贝（分布式账簿）中，每个节点在独立作业的同时也存着同样的信息，并且拥有同样的权利，这点如不能保障就不能称之为区块链。而拜占庭将军问题投票 （一致性的分布式账簿）在三分之一节点恶意作弊的情况之下，系统仍能正常运行。”蔡维德指出，区块链顾名思义，是将所有的区块连到链上，它是一种共识的分布式账本，其中的数据很难篡改也很难回滚。在蔡维德看来，区块链可分为两类：一类是公有链，公有链中所有节点都可投票、记账、建块。另一类是许可链，包含私有链、联盟链、企业链等所有非公有链，在许可链中，只有被许可的节点才可参与投票、记账、建块。优势明显，成为新兴技术“宠儿”作为一种分布式的账本技术，区块链中的记账是非中心化的，一页账本就是一个区块，记账由多个节点共同完成，而非某个节点单独记账，并且每个节点都有完整的账目，任一节点被损坏或遭受攻击不会影响整个系统的运作。更为重要的是，系统的运作规则和其中的数据是公开透明的，节点与节点间不需要相互信任，也无法欺骗。因而，区块链提供了一种创建共识机制的方法：所有当前参与的节点共同维护交易及数据库。区块链中的数据、交易等信息是公开透明的，安全如何保证？区块链采用了加密算法，对其中的账户信息进行了加密保护，在未获得授权的情况下，无法访问账户中的数据信息，从而保证了账户的隐私和安全。这也就意味着区块链具备防内以及防外界篡改的特性，其中的数据信息可长期保存。共识机制和加密，对于区块链至关重要。“区块链是一个系统工程， 并不是一个全新的技术。加密与共识算法是区块链的两大核心技术。”蔡维德强调。2016年10月，区块链被美国著名咨询公司Gartner列入2017年十大战略技术趋势。正是凭借着公开透明、很难篡改、安全可信等独特优势，以及可能引发的颠覆性影响，区块链的巨大潜力为麦肯锡、Gartner等国外专业机构和各界人士所看好，成为了新兴技术领域的“宠儿”。改造各行各业，影响深远区块链无意中的“走红”，其实得益于比特币。诞生于2009年的比特币，经历过几番大起大落后，逐渐淡出了展示自己的舞台，这使得支撑比特币的底层技术——区块链，有了展露自己的机会。“区块链的热度超过了比特币，是因为行业内人士发现，区块链技术能够改变金融系统的基础架构，作为一种共识的记账法，区块链可以大大简化金融公司的流程，并且能够减少人力和其他成本。”蔡维德列举了一个例子：“以一个银行的业务来说，每年世界的交易额是22万亿美金，如果该银行业务使用区块链，将节省不少费用。有银行认为将会省50%的费用，这或许是太过乐观的估计，但仅以节省10%为计算标准，那意味着节省了2.2万亿美金，这大于美国量化宽松投入的最高金额。这表示，不需要使用量化宽松，就将有大笔的资金流入经济实体。”除宏观经济层面的影响，在蔡维德看来，区块链的共识机制有助于形成一个诚信的社会，促进社会公平正义的实现。关于这点，《经济学人》杂志指出，区块链是“一台创造信任的机器”，因为它让人们在互不信任并没有中立中央机构的情况下，能够做到互相协作。在微观层面，蔡维德认为，区块链对金融、科技、教育等都将有重要影响，甚至将改变世界。其一，对科技的改变。区块链的出现，将使得软件、加密、存储、数据、网路等多种传统科技得以创新优化。其二，对流程的改变。区块链能够在保险、银行（DVP，RTGS）、司法等领域改造新流程从而创造极大的商机。其三，对教育的改变。区块链的应用，有助于批量产学研成果的产生，计算金融、计算法学等新型交叉学科也将会产生。由此观之，区块链对高校专业、教科书、期刊等都会产生影响。除此之外，食品安全、医疗健康、房地产证券化、电子证据、遗嘱等领域都可借助区块链做公证之用。而蔡维德更为关注区块链在公证、金融、版权、政务、法务等领域的应用，他认为区块链技术的应用将带来四点优势：信任、高效、透明、节省。有望成为监管利器，仍存在技术瓶颈不少专业技术人士，在感叹区块链的“去中心化”带来的颠覆性影响之余，也心存隐忧：传统的监管通常依托一个中心化的机构来开展，区块链不依靠中介，这种“去中心化”如何实现有效的监管？从这个层面来说，区块链为传统的监管模式带来了极大的挑战。对此，蔡维德有着自己的看法。“区块链作为一个技术并不存在‘去中心化’。区块链加上P2P网络，才造成了监管的困难。”蔡维德指出，在没有P2P网络的情况下，区块链可以是一项监管利器。区块链为何有利于监管？这本质上源于区块链自身的特性。区块链具有很难篡改的特点，利用加密方法监管方与被监管方都无法篡改原始资料，而且监管方持有万能密钥，保证了监控最大化。同时，许可链中的可控节点加上“双链式架构”使隐私得以保障。双链式架构是2015年11月蔡维德发明的，论文发表在2016年3月IEEE会议期刊上。此外，区块链与大数据结合，及时采取行动能够阻止意外发生。也正因为如此，蔡维德认为，区块链系统工程所带来的新生态中，两个重要新型学科的兴起为全球所重视，一个是“计算法学”，另一个则是“监管科技学”。当然，区块链未来用于监管仍面临不少阻力和挑战。这其中有部分的原因，是因为区块链存在着一些技术瓶颈。“从技术来讲，可应用的区块链（交易和分布式账簿）系统需要有高吞吐量和低延迟、低能源、安全和隐私、合规性（防止洗钱，保障其行为的合规性）、可靠性和持续性。在高频交易的应用中任何细微的技术故障都是致命的。”蔡维德强调，区块链系统必须是及时系统，是可扩展的。另外，有人认为，区块链在高效率低能耗、非中心化和安全三个方面，只能选其二，存在“不可能三角”悖论。但蔡维德指出，许可链上不存在该问题。发展态势：“国外是战国，中国是春秋”尽管区块链技术是一项新兴技术，存在一些尚待解决的技术问题，但谈及区块链的未来时，各界人士仍充满了期待。有不少业内人士认为，区块链的影响和作用可比肩互联网。原因在于，互联网仍存在集权，而区块链的共识机制提供了这样一种思路：无需依靠任何中介和第三方力量，由网民自主建立起被广泛认同的基础协议。因而，有人预计区块链协议将取代现有的互联网TCP协议，成为未来互联网的基础协议。现实中，区块链要实现各界人士的上述种种期待，需经历长久发展阶段。蔡维德将最近发展分为三个阶段：第一代区块链、第二代区块链、第三代区块链。第一代区块链 （比特币为代表），主要是为了实现数字货币的功能，使数字货币成为现实生活中可使用的流通货币。第二代区块链（以太坊为代表），将实现由应用于数字货币向应用于金融领域的过渡。第二代区块链有一个完整的账目和开发平台，程序员可以利用这个开发平台进行二次开发，但这一阶段的区块链仍是一个公有区块链的框架。第三代区块链，脱离虚拟货币的框架，成为一个许可链，但第三代区块链是一个计算机应用系统，而不再只是一种玩家的数字货币系统，它可以应用于金融和非金融领域中。“第三代区块链（脱离数字货币的区块链）才是真正可以让众人所用、让政府所用、让银行所用的一套系统，是可以改变世界，成为国家战略的一套系统。”蔡维德强调，我们应当更加重视第三代区块链。基于所具有的颠覆性潜力，不少国家在区块链领域已有所行动。谈及区块链当前的国内外发展态势时，蔡维德用“国外是战国，中国是春秋”来形容，指出自2016年初，国外由国家政府支持，大型企业投入人力财力，多国央行积极参与基于区块链的金融新布局，在可应用的场景上开展实验，并取得了一些成果，但我国仍有部分人停留在炒概念的阶段。2015年12月以来，我国相继成立了关于区块链的“应用研究中心”、“研究联盟”、“技术和产业发展论坛”等，央行、工信部等也在关注区块链的发展。可以预见的是，随着研究的深入、政府的重视和政策推动、业界的探索尝试，未来，区块链将为各领域、各产业的发展注入新的活力与动力。一网打尽系列文章，请回复以下关键词查看：创新发展：习近平 | 创新中国 | 创新创业 | 科技体制改革 | 科技创新政策 | 协同创新 | 成果转化 | 新科技革命 | 基础研究 | 产学研 | 供给侧热点专题：军民融合 | 民参军 | 工业4.0 | 商业航天 | 智库 | 国家重点研发计划 | 基金 | 装备采办 | 博士 | 摩尔定律 | 诺贝尔奖 | 国家实验室 | 国防工业 | 十三五 | 创新教育 | 军工百强 | 试验鉴定 | 影响因子 | 双一流预见未来：预见2016 | 预见2020 | 预见2025 | 预见2030 | 预见2035 | 预见2045 | 预见2050 |前沿科技：颠覆性技术 | 生物 | 仿生 | 脑科学 | 精准医学 | 基因 |
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