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区块链



区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。


区块链(Blockchain)是比特币的一个重要概念,它本质上是一个去中心化的数据库,同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块,每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息,用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。 


含义


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的不可篡改和不可伪造的分布式账本。


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。


基础架构模型编辑  


一般说来,区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。 


其中,数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法;


网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等;


共识层主要封装网络节点的各类共识算法;


激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来,主要包括经济激励的发行机制和分配机制等;


合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约,是区块链可编程特性的基础;


应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。


该模型中,基于时间戳的链式区块结构、分布式节点的共识机制、基于共识算力的经济激励和灵活可编程的智能合约是区块链技术最具代表性的创新点。


分类


区块链分为三类,在货币发行的《区块链:定义未来金融与经济新格局》一书中就有详细介绍, 其中混合区块链和私有区块链可以认为是广义的私链:


公有区块链(PublicBlockChains) 


公有区块链是指:世界上任何个体或者团体都可以发送交易,且交易能够获得该区块链的有效确认,任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链,也是应用最广泛的区块链,各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链,世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。


联合(行业)区块链(ConsortiumBlockChains) 


行业区块链:由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人,每个块的生成由所有的预选节点共同决定(预选节点参与共识过程),其他接入节点可以参与交易,但不过问记账过程(本质上还是托管记账,只是变成分布式记账,预选节点的多少,如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点),其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。


私有区块链(privateBlockChains) 


私有区块链:仅仅使用区块链的总账技术进行记账,可以是一个公司,也可以是个人,独享该区块链的写入权限,本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。(Dec2015)保守的巨头(传统金融)都是想实验尝试私有区块链,而公链的应用例如bitcoin已经工业化,私链的应用产品还在摸索当中。


特征


去中心化 


由于使用分布式核算和存储,不存在中心化的硬件或管理机构,任意节点的权利和义务都是均等的,系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。


得益于区块链的去中心化特征,比特币也拥有去中心化的特征。


开放性


系统是开放的,除了交易各方的私有信息被加密外,区块链的数据对所有人公开,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用,因此整个系统信息高度透明。


自治性 


区块链采用基于协商一致的规范和协议(比如一套公开透明的算法)使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据,使得对“人”的信任改成了对机器的信任,任何人为的干预不起作用。


信息不可篡改 


一旦信息经过验证并添加至区块链,就会永久的存储起来,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,因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。


匿名性 


由于节点之间的交换遵循固定的算法,其数据交互是无需信任的(区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效),因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任,对信用的累积非常有帮助。


应用


艺术行业


Ascribe让艺术家们可以在使用区块链技术来声明所有权,发行可编号,限量版的作品,可以针对任何类型艺术品的数字形式。它甚至还包括了一个交易市场,艺术家们可以通过他们的网站进行买卖,而无需任何中介服务。


法律行业 


BitProof是近些年来涌现的众多文档时间戳应用中最为先进的,将会让传统的公证方式成为过去。相对于包括BlocksginOriginStaemp这样的免费版本,BitProof提供更多的服务,包括有一个是针对知识产权的。有趣的是,BitProof最近和一家旧金山的IT学校进行合作,把他们学生的学历证书都放在区块链上,完全重新定义了如何让文凭和学生证书的处理和使用方式。


开发行业 


Colu是首个允许其它企业发行数字资产的企业,他们可以将各种资产来“代币化”让许多人印象深刻。尽管免费的比特币钱包Counerparty也允许发行简单的代币,并且在其他钱包持有者之间进行交易,Colu的代币可以设置有各种状态和类型,能够脱离或者重新回到这个系统,并且当在区块链上存储数据过大的时候能够将数据存储在BitTorrent的网络上。


房地产行业 


他们计划能够让整个产业链流程变得更加现代化,解决每个人在参与房地产面临的各种问题,包括命名过程,土地登记,代理中介等。


金融角度看待区块链


货币的本质:货币只是一种广泛价值共识,本身不具有价值沉淀。


资产与货币的关系:货币描述资产。


什么是数字资产:资产数字化,可细分,可交易,价格由供需市场决定,而不是价值中介——货币决定。


物联网


应用场景分析 


一种可能的应用场景为:通过 Transaction 产生对应的行为,为每一个设备分配地址 Address,给该地址注入一定的费用,可以执行相关动作,从而达到物联网的应用。类似于:PM2.5监测点数据获取,服务器 租赁,网络摄像头 数据调用,DNS服务器等。


另外,随着物联网设备的增多,Edge 计算需求的增强,大量设备之间需要通过分布式自组织的管理模式,并且对容错性要求很高。区块链自身分布式和抗攻击的特点可以很好地试用到这一场景中。


IBM


IBM 在物联网领域已经持续投入了几十年的研发,正在探索使用区块链技术来降低物联网应用的成本。


2015 年初,IBM 与三星宣布合作研发 ADEPT 系统。


物流供应链


供应链行业往往涉及到诸多实体,包括物流、资金流、信息流等,这些实体之间存在大量复杂的协作和沟通。传统模式下,不同实体各自保存各自的供应链信息,严重缺乏透明度,造成了较高的时间成本和金钱成本,而且一旦出现问题(冒领、货物假冒等)难以追查和处理。 通过区块链各方可以获得一个透明可靠的统一信息平台,可以实时查看状态,降低物流成本,追溯物品的生产和运送整个过程,从而提高供应链管理的效率。当发生纠纷时,举证和追查也变得更加清晰和容易。


该领域被认为是区块链一个很有前景的应用方向。


例如运送方通过扫描二维码来证明货物到达指定区域,并自动收取提前约定的费用,可以参考区块链如何变革供应链金融和区块链给供应链带来透明。


Skuchain 创建基于区块链的新型供应链解决方案,实现商品流与资金流的同步,同时缓解假货问题。


公共网络服务


现有的互联网能正常运行,离不开很多近乎免费的网络服务,例如域名服务(DNS)。任何人都可以免费查询到域名,没有 DNS,各种网站基本就无法访问了。因此,对于网络系统来说,类似的基础服务必须要能做到安全可靠,并且低成本。


区块链技术恰好具备这些特点,基于区块链打造的 DNS 系统,将不再会出现各种错误的查询结果,并且可以稳定可靠的提供服务。


保险行业 


在过去两年里,说起科技领域最炙手可热话题的必然离不开区块链技术。这一脱胎于比特币的底层技术,以7年多的稳定运行证明了其高度安全可靠的架构和算法设计,同时凭借分布式账本和智能合约等创新性的技术,为多个行业的产业升级打开了巨大的想象空间。甚至有业内专家预言区块链技术将掀起第二次互联网革命。


金融行业历来对先进技术最为敏感。传统的银行和证券业巨头从2014年就纷纷投身于如火如荼的区块链创业投资中,两年内全球投资总额高达 10亿美金,其中更不乏像DAH6千万美元、Blockstream5千万美元这样的巨额A轮融资。除了资金投入,各大公司更是亲自参与和推动具体的业务应用当中:例如美国纳斯达克证券交易所推出的Linq区块链股权交易所已经与2015年底开始发行测试;而 全球43家跨国银行结成的R3 CEV联盟也是一直在测试和改进银行间的跨行清算联盟链,动作之快,参与度之高都是前所未有。


保险行业虽然对于区块链技术的参与相对比较保守,但在学术领域一直在进行积极的探索和研究。2014年底,由英国著名的Z/YEN Group咨询集团发起的欧美保险业论坛推出的长达50页的《终身之链》专项研究报告从多个方面讨论的区块链将会给保险业带来的创新和变革。


在研究区块链技术的同时,和国内众多保险行业的专家学者交流,从业务流程、公司管理等多个角度深入探讨了区块链在保险业务的具体落脚点,现笔者与读者分享对于信用风险管理的一些思考。


区块链核心技术简介 


区块链主要解决的交易的信任和安全问题,因此它针对这个问题提出了四个技术创新:


第一个叫分布式账本,就是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成,而且每一个节点都记录的是完整的账目,因此它们都可以参与监督交易合法性,同时也可以共同为其作证。 跟传统的分布式存储有所不同,区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面:一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据,传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的,依靠共识机制保证存储的一致性,而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。


没有任何一个节点可以单独记录账本数据,从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由于记账节点足够多,理论上讲除非所有的节点被破坏,否则账目就不会丢失,从而保证了账目数据的安全性。


第二个叫做非对称加密和授权技术,存储在区块链上的交易信息是公开的,但是账户身份信息是高度加密的,只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到,从而保证了数据的安全和个人的隐私。


第三个叫做共识机制,就是所有记账节点之间怎么达成共识,去认定一个记录的有效性,这既是认定的手段,也是防止篡改的手段。区块链提出了四种不同的共识机制,适用于不同的应用场景,在效率和安全性之间取得平衡。


区块链的共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点,其中“少数服从多数”并不完全指节点个数,也可以是计算能力、股权数或者其他的计算机可以比较的特征量。“人人平等”是当节点满足条件时,所有节点都有权优先提出共识结果、直接被其他节点认同后并最后有可能成为最终共识结果。


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。


最后一个技术特点叫智能合约,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。以保险为例,如果说每个人的信息(包括医疗信息和风险发生的信息)都是真实可信的,那就很容易的在一些标准化的保险产品中,去进行自动化的理赔。


在保险公司的日常业务中,虽然交易不像银行和证券行业那样频繁,但是对可信数据的依赖是有增无减。因此,笔者认为利用区块链技术,从数据管理的角度切入,能够有效地帮助保险公司提高风险管理能力。具体来讲主要分投保人风险管理和保险公司的风险监督。


投保人风险管理


在保险经营中,保险公司和投保人的纠纷时有发生,要么是投保人提供虚假的个人信息骗保,要么是理赔的时候对于免责条款的认定发生分歧。而这些问题的关键都在于对投保人的个人信息缺乏一个真实可信的数据采集和存储手段。


而随着诸如医疗信息数字化、个人征信体系等国家系统性工程的推进,越来越多的数据源出现,如果能够将这些数据引入并存储在区块链上,将成为伴随每一个人的数字身份,这上面的数据真实可信,无法篡改,实时同步,终身有效,对于投保人的风险管理将带来莫大的益处。


第一,是将不同公司之间的数据打通,相互参考,从而及时发现重复投保、历史理赔等信息,及时发现高风险用户。以3月份4000万意外伤害险骗保为例,扬州的周某在十余家寿险公司投保,直到人工核保时才查出来。如果在区块链记录了他每一次投保信息,很快就可以发现并及时采取措施。


第二,是将不同行业的数据引入区块链,可以提高核保、核赔的准确性和效率。举一个重疾险的例子,如果能在区块链上查询到投保人所有的就诊记录,甚至直系亲属的就诊记录,对于投保人当前的身体状况、患病史、家族病史就有了一手的资料,有效地杜绝带病投保。


保险公司风险监督 


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。但随着保险业务的前端日益开放,参与保险市场的企业越来越多元化,事中监督的需求日益凸显。而笔者看来,区块链技术正是进行事中监督的有效技术手段之一。只要保险公司将日常运营流程搬到区块链上,并向监管机构开发一个记账节点(即使是一个只读的记账节点),监管机构就可以实时的观察到保险公司的全部业务动向。例如资金流向和投资构成、产品的承保和赔付数据、主要的人事和管理操作等,无需等到保险公司事后申报,从而及时发现可能存在的业务风险和违规操作。


在此基础上,监管机构还可以利用大数据技术,对全国的保险市场进行分析和预测,及时发现和预防可能存在的系统性风险,或是发现潜在的保障需求和趋势,从而更好地为老百姓提供保障。


除了通过改变数据存储方式来减少保险公司在承保和监督方面的风险,区块链技术还激活了很多传统的保障模式,例如相互保险,以及很多新的保障需求,例如临时动态保单。随着科技和保险行业的交流和碰撞日益加深,相信还会有更多新的应用和公司出现。


金融行业应用 


区块链技术将应用于金融行业的征信,交易安全和信息安全。金融的数据安全、信息的隐私以及网络的安全正适合分布式区域块技术、 区块链在金融方面可以形成点对点的数字价值转移,从而提升传输和交易的安全性。

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