自2019年10月24日，中共中央政治局就区块链技术发展现状和趋势进行第十八次集体学习以来，中央政府及各省市开始着力开展组织学习区块链技术。
区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用，我国也希望通过努力把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发展，占据全球产业的话语权和制高点。
深入了解区块链技术，我们还需从历史出发，了解其发展历程。
一、区块链产生背景及区块链技术
很多人分不清比特币与区块链，以为比特币就是区块链，区块链就是比特币，其实比特币只是第一个成功的区块链应用。你可以将区块链理解为智能手机，而比特币仅是智能手机上的一个应用软件而已。
关于区块链的概念最早的研究要追溯到1991年，斯图亚特.哈伯和斯科特.斯托内塔使用区块链实现了一个不可篡改的文档时间戳系统。哈伯和斯托内塔在设计中加入了默克尔的概念，将多个文档收集在一个区块中，从而提升了系统效率。
由于比特币受到更多人的关注，因此，大家公认的第一个区块链是中本聪发明的比特币。通常大家将区块链技术的发展划分为3个阶段，分别是比特币时代的区块链1.0时代，以太坊时代的区块链2.0时代和以EOS为代表的区块链3.0时代。
比特币开启了数字货币时代，解决了货币和支付手段的去中心化，被称为区块链1.0时代。在没有中心化机构的情况下，比特币实现了一个面向全球、账务公开的数字货币网络系统。
就像互联网早期的TCP/IP协议一样，只能简单地进行计算机之间的通信，但随着技术的不断发展，基于TCP/IP协议发展起来的HTTP协议成了浏览器现在使用的标准协议。之后，随着电子邮件、搜索引擎、网页和其他互联网服务技术都是在这个网络模型基础上发展出来的产品，TCP/IP协议将人类带入到了互联网时代。
与基于TCP/IP协议的互联网革命一样，比特币底层的区块链技术也会像互联网技术一样发展，成为一种新的技术协议，最终重构互联网。与TCP/IP协议不同的是，TCP/IP协议是一种信息传输协议，而区块链是一个价值交换（Value-Exchange）协议。
区块链第一次创造性地将密码学、分布式、博弈论、点对点协议等技术有机结合在一起。
二、区块链的分类与技术结构
区块链目前大概分三种类型：
1. 公有链（Public blockchain）：对所有人开放，任何人都可参与；
2. 联盟链（Consortium blockchain)：对特定的组织团体开放；
3. 私有链（Private blockchain）：对单独的个人或实体开放。
虽公有链、联盟链、私有链的具体技术实现会有所不同，但从架构视角来看，所有的区块链都遵循了“七横两纵“的架构模型。
七模指的是基础设施、网络、账本、共识机制、智能合约、接口、应用；
两纵指的是系统运维和系统治理。
区块链技术架构
区块链的核心是由协议层和扩展层组成的。
协议层是区块链底层的技术，类似于计算机的操作系统，涉及网络、存储和共识机制。
扩展层是区块链应用层的技术，类似于操作系统的驱动程序，智能合约是区块链目前最主要的应用场景。
基础设施指的是区块链系统正常运行所需的软硬件环境；
应用是基于区块链的业务应用；
系统运维是为了保证区块链软硬件能正常运行；
系统治理更偏重于技术之外规则、规章、制度的建立。
三、区块链的产业生态前景及应用
区块链技术促进信息、资金、人才、征信等方面的互联互通，使生产要素间的流通效率越来越高。
3.1 区块链与人工智能、大数据、物联网等深度融合
数据从古至今都是稀缺资源。让数据发挥更大作用，是建设美好社会的前提和基础。区块链更大意义上是一种体系架构和新的业务逻辑结构。相对于中心化架构，区块链更加强调节点在数据共享基础上的自治。大数据与区块链既有必须结合以提高效率和性能之处，也存在由于技术架构的局限而不能或不易结合之处。
麦肯锡全球研究所给出的大数据定义是，一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有海量的数据规模、快速的数据流转、多样的数据类型和价值密度低四大特征。
而目前的区块链系统存储的数据，从体量上是小数据，从流转上是静态数据，从类型上是单一类型数据，从价值密度上是高价值数据。
按照麦肯锡全球研究所给出的定义所定义的大数据，是无法通过区块链系统在全网范围内进行分发和存储的。因此，必须对区块链系统的数据组织方式和数据存储方式重新进行结构，否则，区块链系统与大数据无法融合。
区块链系统与大数据的融合，可以针对不同的业务场景，实现不同层级的数据共享。针对小体量的数据，可以直接将数据上链，实现全部数据的共享。针对体量略大一些的数据，则可以抽取出数据处理结果上链，而将原始数据存在链下，并通过区块链中的时间戳和哈希函数，保证原始数据不被篡改不被伪造。如果是极大体量数据，则可以将数据所在存储区块的时间戳和哈希值上链，通过不同层次的云计算和边缘计算，实现不同层级的数据本地化或云化处理，从而发挥数据的作用。
同时，还必须将快速流转的数据静态化处理，或者直接静态化，或者将数据处理结果静态化。也必须将多样数据类型数据进行类型单一化处理，以便于区块链系统可以分发和存储。此外，还必须从大量的低价值密度数据中抽取出数据的内在价值，否则，低价值密度数据也没有必要用区块链进行处理。
区块链与大数据的融合，在具体应用中会遇到各种各样的问题。但随着各种设施设备在存储容量、运算速度和传输效率方面的进一步提升，随着各种技术的发展，尤其是紧密结合各种应用场景所能开展的优化，区块链与大数据相互融合并共同服务于人类生产生活效率提升，共同创造人类社会美好未来的前景，是值得期待，也值得努力付出，并一定会实现的。
人工智能的核心是算力、算法模型和数据。目前各个公司在算力和算法模型的差距没有质的差别，基本都是通过数据不断“喂养”机器，使机器具有更强的认知能力。对于目前大部分人工智能初创企业来说，由于数据的缺失，导致企业的发展非常缓慢，很多技术只能停留在实验阶段，无法进行大规模应用。尤其是医疗、教育等行业的数据缺失，使这些行业滞后于社会的整体发展水平。
人工智能和区块链是现代两个非常重要的技术。人工智能是一种生产力，它能提高生产效率，使我们更快、更有效地获取财富。而区块链是一种生产关系，它能够改变我们现在的利益分配关系。虽然人工智能和区块链都有各自技术的复杂性，但区块链技术与人工智能融合可以为人工智能提供新的发展思路。
一种思路是通过区块链与人工智能结合，可以获取高质量的数据来训练AI模型，解决现在人工智能的痛点。
区块链技术的发明，本身就集成了分布式系统、密码学、博弈论、网络协议（P2P）等诸多技术，是人类发展史上一个伟大的创举。区块链未来的发展也一定会和云计算、大数据、人工智能、物联网等技术充分融合后才能真正发挥其价值。
3.2 区块链与实体经济的深度融合
区块链在中国成为国家科技战略和核心技术创新突破口，这一选择并非偶然，除了区块链不可替代的技术重要性之外，其背后还有深厚的现实基础。
首先，作为新兴前沿技术，区块链身处“无人区”，还没有形成强大技术壁垒，对于世界各国来说，实际上基本处于同一起跑线。中国要在此领域实现核心技术突破，束缚和阻碍更小，更容易走在理论最前沿、占据创新制高点、取得产业新优势。
其次，中国在区块链领域拥有良好基础。无论是在技术、产业、人才、政策上，还是民意上，中国都具有形成快速突破的土壤。中国有8.54亿网民，他们是世界上最乐于拥抱先进技术与经济社会融合发展的群体；中国有世界上实力一流的科技公司，无论是阿里巴巴、腾讯还是华为都在区块链领域有重要产业布局，聚焦区块链的中小型创新企业更不计其数。尤其是在区块链专利申请上，中国占全球新增专利比重也在逐年升高，从2014年的33.33%上涨到2018年的82.1%，可谓遥遥领先。
更重要的是，来自决策层的重视，结合全局性统筹优势，极有可能使区块链技术和应用能够突破现有发展瓶颈，在中国进入一个新天地。
3.3 区块链与民生领域的深度融合
区块链最大的贡献是解决社会信用问题。以往信用的建立，其一是需要相互间长期的交往积累；其二是需要由某个权威的第三方机构证明。第一种方法需要耗费很长时间，不适合在陌生人之间建立合作关系；第二种方法存在权威机构效率不高还产生费用等问题，同时权威机构本身也会出现失误或者存在有人作弊的情况。
大家补办房产证，需跑多个部门机构去盖章取证明，证明“我是我”以及“我的确买过这个房子”等问题，非常耗时费力。而在区块链数据库，大家在不同部门办的手续早已分布式记录下来，不可删除或篡改，补办的时候只要调出链上的记录，所有需要证明的问题都迎刃而解。
许多地方积极探索区块链在电子证照、电子材料、电子签章、电子档案中的应用，有效解决了群众“办证多、办事难、办事繁”等问题。例如，原来人们的出生证、房产证、结婚证等，一旦跨国就面临失效，区块链不可篡改的特性从根本上改变了这一情况。出生证、房产证、结婚证等都可以在区块链上公证，变成全球都信任的东西。再如，在旅行消费中，区块链的应用正是除去中间商，为服务提供商和客户创建安全、分散的方式，达到直接进行链接和交易的目的。信用成本无疑是现实社会中最重要的运行成本，区块链用这种分布式记账的方式让信用有所记录，被所有人采信，可以写到智能合约去辅助执行，这样会大幅度下降信用成本，提高整个社会效率。方宏进认为，区块链应用不仅仅是纯粹的技术进步，而是形成信用的记录和信用的传递，改变的是生产关系。
“区块链+民生”应用场景广泛，发票开具报销、消费信贷、征信、公证、司法存证等需要信任、共识、共享、协作、规模化供给、数字化操作的民生服务，都可以利用区块链技术改善传统模式痛点，推动供给侧结构性改革，实现高质量发展。
但就目前形势看，“区块链+民生”的应用也面临一些挑战。
首先，区块链在民生领域大范围应用尚处在探索性应用阶段，未达到生产级别大范围推广；其次，一些加密数字货币记账可直接获得收益不同，区块链应用到民生领域的分布式记账缺乏技术开发、数据确权、数据共享、记账激励等标准体系，影响了“区块链+民生”普及化；最后，传统中心化数据库架构的安全控制措施已无法照抄照搬，必须研发新的风险管控技术和应急措施。并且，区块链治理体系尚未形成，还需政府加强引导。区块链技术的集成应用在新的技术革新和产业变革中起着重要作用，未来区块链在就业等民生领域应用价值会不断显现出来。
同时，区块链技术在民生领域的应用既要注重核心技术的突破创新，不断完善监管机制，也要抓住区块链技术融合、功能拓展、产业细分的契机，推动区块链技术在民生领域更广泛、更深入地应用，实实在在地增进人民群众的民生福祉。
因此，我们要抓住区块链技术融合、功能拓展、产业细分的契机，充分发展区块链技术在变革中的作用。
甘特技术发展图
四、总结
信任是任何商业系统的“基础设施”。
区块链所赋能的人人信任机制，是未来新商业系统的基础设施。
区块链一开始的基础价值体现在：信息透明和数字交易。进而慢慢发展，逐步改变着商业系统，在产业变革中发挥着重要的作用。
11月17日，在《区块链技术的应用与管理实践高级研讨班》国研智库第一期上，国务院发展研究中心研究员李广乾总结了对区块链的定义：
1) 区块链是一种应用的协议，推动互联网从“信息”互联网到“价值”互联网的转变。
2) 区块链是一种记录方式，按时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合的一种链式数据结构。
3) 区块链是一种技术方案，他并不是单一信息技术，而是融合其他高科技前沿技术，加以组合创新从而实现以前未实现的功能。
4) 区块链是一种管理范式。
5) 区块链技术是一种去中心化，无需信任积累的信用建立范式，对社会的管理模式、法律等都是颠覆性的。
总之，未来已来，只是尚未爆发，却也渐渐流行。
区块链带来的变革值得我们更深入研究。
注释：以上文字部分摘自张应平老师的《大话区块链》一书，如您想深入学习区块链技术或喜欢技术开发的小伙伴，可在京东平台搜索订购。
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