1.什么是區(qū)塊鏈？區(qū)塊鏈的定義及其原理區(qū)塊鏈的定義及其原理當(dāng)前，區(qū)塊鏈技術(shù)正在全球范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展，并在許多行業(yè)得到了應(yīng)用性探索。那么，什么是區(qū)塊鏈呢？根據(jù)工信部于2016年發(fā)布的《中國(guó)區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書》，區(qū)塊鏈被定義為“分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等多種計(jì)算機(jī)技術(shù)的集成應(yīng)用”。區(qū)塊鏈的定義及其原理區(qū)塊鏈最早的應(yīng)用對(duì)象是比特幣，但作為比特幣底層技術(shù)的區(qū)塊鏈的起源卻并不始于比特幣。早在比特幣誕生以前，密碼學(xué)、分布式計(jì)算、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、共識(shí)機(jī)制等技術(shù)和理論已經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的積累。如1976年，惠特菲爾德·迪菲（WhitfieldDiffie）和馬丁·赫爾曼（MartinHellman）發(fā)表了論文《密碼學(xué)的新方向》[插圖]，為整個(gè)密碼學(xué)的發(fā)展指明了方向。1980年，拉爾夫·默克爾（RalfMerkle）發(fā)明了Merkle-Tree的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，可以用來(lái)校驗(yàn)分布式網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)同步的正確性，該區(qū)塊鏈的定義及其原理技術(shù)后來(lái)用于比特幣，并逐漸成為區(qū)塊同步校驗(yàn)的重要方式。1999—2001年，eDonkey和BitTorrent等分布式下載終端先后出現(xiàn)，從而奠定了P2P網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的基礎(chǔ)。中本聰（SatoshiNakamoto）于2009年1月3日在赫爾辛基的服務(wù)器上創(chuàng)建了第一份比特幣開源代碼；同日18時(shí)15分，他創(chuàng)建了第一個(gè)比特幣區(qū)塊。這一天被稱為“創(chuàng)世日”，而這個(gè)區(qū)塊也被稱為“創(chuàng)世塊”。區(qū)塊鏈的定義及其原理在結(jié)構(gòu)上，區(qū)塊鏈?zhǔn)窃阪準(zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的助力下，將各個(gè)基本的儲(chǔ)存單元（也即區(qū)塊）基于產(chǎn)生的先后順序相連的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其中，一個(gè)區(qū)塊的結(jié)構(gòu)可以分為區(qū)塊頭（BlockHeader）和區(qū)塊體（BlockBody），如圖1-1所示。區(qū)塊體是包含了一條條交易記錄的數(shù)據(jù)庫(kù)。如交易人A給交易人B轉(zhuǎn)了一筆賬，那么區(qū)塊體就會(huì)記錄交易人A和B，以及交易金額和時(shí)間等信息。這些信息就構(gòu)成了一條交易記錄。一個(gè)區(qū)塊體會(huì)包含大量的交易記錄，是真正存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的地方。區(qū)塊鏈的定義及其原理區(qū)塊頭中的屬性信息都是公共的，因此調(diào)用者可以很方便地調(diào)用相關(guān)區(qū)塊的屬性信息。但是，區(qū)塊頭的組成相對(duì)復(fù)雜，具體構(gòu)成如下：區(qū)塊鏈的定義及其原理（1）哈希（Hash）值：當(dāng)前區(qū)塊的ID值。每個(gè)區(qū)塊都有自己的唯一哈希值。（2）父區(qū)塊哈希（PreHash）：上一個(gè)區(qū)塊的哈希值。區(qū)塊頭中都會(huì)保存上一個(gè)區(qū)塊的哈希值。區(qū)塊鏈的定義及其原理（3）版本（Version）：該區(qū)塊鏈系統(tǒng)的版本號(hào)。

（4）區(qū)塊高度（Height）：區(qū)塊鏈系統(tǒng)中的區(qū)塊序號(hào)。如第一個(gè)區(qū)塊被稱為創(chuàng)世區(qū)塊，高度為0；第十個(gè)區(qū)塊高度為9，這個(gè)表示產(chǎn)生順序的序號(hào)就是“高度”。區(qū)塊鏈的定義及其原理（5）時(shí)間戳（TimeStamp）：區(qū)塊創(chuàng)建的時(shí)間。（6）隨機(jī)數(shù)（Nonce）：一個(gè)從0開始、最大長(zhǎng)度為32位的隨機(jī)數(shù)。隨機(jī)數(shù)與“挖礦”密不可分。挖礦，就是反復(fù)將隨機(jī)數(shù)與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)規(guī)定的目標(biāo)值做對(duì)比，如果小于目標(biāo)值，則解題成功，從而獲得記賬權(quán)以及代幣獎(jiǎng)勵(lì)。

（7）難度目標(biāo)（TargetBits）：“挖礦”成功與否的重要指標(biāo)，它決定了礦工大約平均需要經(jīng)過(guò)多少次運(yùn)算才能產(chǎn)生一個(gè)合法的區(qū)塊。區(qū)塊鏈的定義及其原理（8）默克爾（Merkle）根：在對(duì)每條交易信息進(jìn)行哈希的基礎(chǔ)上，對(duì)每?jī)蓚€(gè)哈希相加結(jié)果進(jìn)行哈希，不斷迭代直至最后只有一個(gè)哈希值，也即Merkle根。Merkle根連接區(qū)塊體和區(qū)塊頭，主要用于維護(hù)賬本校驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性和不可篡改性，并能在變動(dòng)時(shí)快速定位變化的交易數(shù)據(jù)。

2.區(qū)塊鏈的技術(shù)特征區(qū)塊鏈的技術(shù)特征區(qū)塊鏈具有去中心化、不可篡改、開放性、匿名性等關(guān)鍵技術(shù)特征。

1去中心化去中心化是在互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中逐漸形成的現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)特征。從結(jié)構(gòu)上看，去中心化就意味著一個(gè)多元化的網(wǎng)絡(luò)體系。不同節(jié)點(diǎn)彼此連接、制約，但并不受某一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)的約束和管制。如傳統(tǒng)的亞馬遜、淘寶等都是一個(gè)中心化的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，消費(fèi)者和商家都必須依托于此。而隨著時(shí)代的發(fā)展，傳統(tǒng)中心化電商平臺(tái)的推廣成本將越來(lái)越高，這使得去中心化的微商、社交電商等不斷崛起。平臺(tái)只是推廣的渠道，而不是立足的根本。區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行平等、自由的數(shù)據(jù)交換。因此，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)相比，區(qū)塊鏈的去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)并不需要統(tǒng)一管理。這可以幫助實(shí)現(xiàn)透明、低成本、高安全性等益處，是區(qū)塊鏈的優(yōu)勢(shì)所在。

2不可篡改不可篡改，其原理其實(shí)和微信群是一樣的。我們都知道，微信群的聊天記錄是不可篡改的。每個(gè)人手機(jī)上都會(huì)存有微信群中的聊天記錄的完整備份。群內(nèi)任何成員都不可能去修改別人手機(jī)上的聊天記錄，只能修改自己的記錄，即使是騰訊也不例外。而區(qū)塊鏈與此類似，所有的交易記錄都會(huì)保存在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，使得數(shù)據(jù)無(wú)法篡改。

3開放性

開放性體現(xiàn)為賬本的開放性（所有歷史交易記錄對(duì)鏈上合作伙伴公開）、組織的開放性（所有人都可以通過(guò)“挖礦”或購(gòu)買的方式持有代幣）和生態(tài)的開放性。區(qū)塊鏈?zhǔn)侨ブ行幕姆植际綌?shù)據(jù)庫(kù)，所有的賬本交易記錄都對(duì)外公開。這充分體現(xiàn)了區(qū)塊鏈的賬本開放性。區(qū)塊鏈的初創(chuàng)公司可以通過(guò)發(fā)放代幣，在原有公司利益相關(guān)者的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大參與者的范圍。參與者基于對(duì)公司前景的判斷，可以通過(guò)“挖礦”或者購(gòu)買持有公司的代幣。這充分體現(xiàn)了區(qū)塊鏈的組織開放性。而開放的賬本和開放的組織，最終的目的是構(gòu)建一種開放的生態(tài)。在這種開放的生態(tài)下，效率會(huì)越來(lái)越高，價(jià)值傳播會(huì)越來(lái)越容易。4匿名性由于區(qū)塊鏈各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換遵循一定的算法邏輯，因此區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換可以基于加密的IP地址而非個(gè)人身份進(jìn)行。以比特幣為例，由于交易雙方的地址被加密，因此在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上只能查到轉(zhuǎn)賬記錄，而無(wú)法查到交易人的相關(guān)信息，從而保證了區(qū)塊鏈的匿名性。

3.區(qū)塊鏈的分類1.1公有鏈1.1公有鏈公有鏈中的節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)加入或離開網(wǎng)絡(luò)而不需要任何許可。公有鏈的應(yīng)用主要是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子加密貨幣現(xiàn)金系統(tǒng)，如比特幣等。另外，基于智能合約的以太坊也是公有鏈的應(yīng)用之一。但是，比特幣的區(qū)塊鏈架構(gòu)對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景拓展（除了加密貨幣外）非常有限。以太坊技術(shù)作為區(qū)塊鏈2.0時(shí)代的代表，其作為可編程的分布式的基于智能合約和去中心化應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施的理念也確立起來(lái)。公有鏈為了激勵(lì)全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制予以保證。但由于激勵(lì)機(jī)制的不完善，節(jié)點(diǎn)之間惡性競(jìng)爭(zhēng)，爭(zhēng)奪記賬權(quán)，造成了巨大的資源浪費(fèi)，效率低下。1.1公有鏈同時(shí)，公有鏈的交易記錄信息是全網(wǎng)公開可見(jiàn)的，這對(duì)某些涉及商業(yè)機(jī)密的企業(yè)級(jí)應(yīng)用而言，顯然是不能滿足其需求的；而企業(yè)數(shù)據(jù)的公開化也不符合有關(guān)數(shù)據(jù)保護(hù)的法律法規(guī)規(guī)定以及監(jiān)管要求。因此，公有鏈與企業(yè)級(jí)應(yīng)用差距較大。1.2聯(lián)盟鏈1.2聯(lián)盟鏈聯(lián)盟鏈?zhǔn)轻槍?duì)特定群體建立起來(lái)的，因而設(shè)置了一定的準(zhǔn)入機(jī)制，防止由于參差不齊的參與者的加入而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生利益訴求沖突以及效率低下等問(wèn)題。聯(lián)盟鏈在企業(yè)級(jí)層面得到了應(yīng)用推廣。聯(lián)盟鏈的主要群體是商業(yè)協(xié)會(huì)、集團(tuán)企業(yè)及其產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)，以及銀行、證券公司等金融機(jī)構(gòu)。互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，這些機(jī)構(gòu)的辦公信息化和互聯(lián)網(wǎng)化程度非常高。區(qū)塊鏈技術(shù)誕生以來(lái)，其去中心化、不可篡改等技術(shù)特征得到了這些機(jī)構(gòu)的青睞，但當(dāng)它們嘗試使用以比特幣為代表的公有鏈系統(tǒng)時(shí)，處理效率以及合規(guī)性等問(wèn)題導(dǎo)致都不能滿足自身的業(yè)務(wù)需求。在此背景下，符合這些機(jī)構(gòu)自身發(fā)展訴求、適應(yīng)行業(yè)特性的聯(lián)盟鏈系統(tǒng)得以形成。1.2聯(lián)盟鏈當(dāng)前比較知名的聯(lián)盟鏈系統(tǒng)是由Linux基金會(huì)主導(dǎo)的非營(yíng)利性質(zhì)的超級(jí)賬本項(xiàng)目（Hyperledger）。該項(xiàng)目是旨在推動(dòng)跨行業(yè)區(qū)塊鏈技術(shù)的開發(fā)和普及應(yīng)用的開源協(xié)作工程。基金會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)方包括金融、供應(yīng)鏈物流、制造業(yè)等領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。項(xiàng)目于2016年一經(jīng)推出，就得到包括埃森哲、IBM、華為、三星等行業(yè)內(nèi)領(lǐng)軍企業(yè)的大力支持和推廣應(yīng)用。另外，如京東于2018年12月7日推出的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的JD

Chain，也是2B端的聯(lián)盟鏈服務(wù)系統(tǒng)，且應(yīng)用場(chǎng)景十分廣泛[插圖]。2020年，一場(chǎng)突如其來(lái)的新冠肺炎疫情席卷全球，給國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)和廣大人民的生活帶來(lái)了巨大沖擊。1.2聯(lián)盟鏈許多企業(yè)受疫情沖擊出現(xiàn)了經(jīng)營(yíng)困難的局面。在此背景下，北京海淀區(qū)于2020年2月7日上線了基于區(qū)塊鏈的中小企業(yè)供應(yīng)鏈金融服務(wù)平臺(tái)，區(qū)內(nèi)企業(yè)可以把與市政府、區(qū)政府、區(qū)屬國(guó)企等機(jī)構(gòu)簽訂的采購(gòu)合同上傳到平臺(tái)上進(jìn)行確權(quán)認(rèn)證，并憑借確權(quán)證明快速拿到貸款。這為將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于解決融資難題增加了新的渠道。1.3私有鏈1.3私有鏈私有鏈一般只對(duì)單獨(dú)的個(gè)人或?qū)嶓w企業(yè)開放。其應(yīng)用場(chǎng)景一般是企業(yè)內(nèi)部，如公司內(nèi)部或者分公司的庫(kù)存管理、各地?cái)?shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、審計(jì)等，也可以用在政府的預(yù)算和執(zhí)行等公眾可以監(jiān)督的領(lǐng)域。一些金融機(jī)構(gòu)目前也傾向于使用私有鏈技術(shù)。如微眾銀行和華瑞銀行兩家民營(yíng)銀行于2016年率先將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于聯(lián)合貸款業(yè)務(wù)中的備付金管理及對(duì)賬流程，并搭載在核心產(chǎn)品“微粒貸”上。1.3私有鏈區(qū)塊鏈一路走來(lái)，從主要用于數(shù)字貨幣領(lǐng)域，到面向各種企業(yè)級(jí)項(xiàng)目的落地應(yīng)用。總體而言，區(qū)塊鏈技術(shù)在企業(yè)級(jí)層面的應(yīng)用有如下發(fā)展脈絡(luò)：以私有鏈和聯(lián)盟鏈的方式，企業(yè)建立自己的私有鏈系統(tǒng)；行業(yè)內(nèi)和行業(yè)間的企業(yè)通過(guò)聯(lián)盟鏈建立合作聯(lián)盟，來(lái)解決行業(yè)利益分配問(wèn)題。4.區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈管理中的應(yīng)用方向區(qū)塊鏈技術(shù)天然地符合供應(yīng)鏈管理的需求，與供應(yīng)鏈及服務(wù)創(chuàng)新的關(guān)系日益緊密。首先，區(qū)塊鏈的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，可理解為一種能儲(chǔ)存信息的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。這與供應(yīng)鏈中產(chǎn)品逐級(jí)流轉(zhuǎn)的形式有相似之處。其次，區(qū)塊鏈作為一種基于信息共享與嚴(yán)格記賬規(guī)則的去中心化大規(guī)模協(xié)作工具，可以提高供應(yīng)鏈上下游的信息透明度，降低整個(gè)供應(yīng)鏈的成本和風(fēng)險(xiǎn)。這天然地契合供應(yīng)鏈流程與服務(wù)化過(guò)程中多方交互協(xié)作、模塊定制組合等特征和管理需求。最后，區(qū)塊鏈技術(shù)可以有效地對(duì)供應(yīng)鏈上企業(yè)間的交易進(jìn)行數(shù)字化的加密處理，并建立一個(gè)分散式的、所有交易信息不可更改的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。區(qū)塊鏈技術(shù)所帶來(lái)的數(shù)據(jù)安全性以及質(zhì)量方面的保障有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，提高供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)的透明度。供應(yīng)鏈上的企業(yè)可以更加有效地使用端到端的透明化、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，從而有效降低獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)信息的時(shí)間成本。區(qū)塊鏈技術(shù)有很大的潛力對(duì)供應(yīng)鏈與服務(wù)創(chuàng)新過(guò)程中信息孤島、流程冗余、各方強(qiáng)勢(shì)、關(guān)系盤根交錯(cuò)等痛點(diǎn)對(duì)癥下藥。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)在諸多行業(yè)的供