來源:中國科協創新戰略研究院《創新研究報告》
第2期（總第334期）2020-1-14
編者按：2019年10月8日，歐盟委員會聯合研究中心（Joint Research Centre, JRC）發佈了《區塊鏈的現在和未來——評估分佈式賬本技術的多維影響》（Blockchain Now And Tomorrow—Assessing Multidimensional Impacts of Distributed Ledger Technologies）。首先，該報告概述了區塊鏈技術的工作原理，以便更好地瞭解其能力和侷限性。其次，報告基於歐洲和全球的區塊鏈初創企業的數量、產品和資金，討論了這一新興技術的投資創業熱潮，並總結了歐盟政策層面的主要舉措和活動，展示了歐盟對區塊鏈增長和潛力的態度。最後，分析了區塊鏈發展和運用面臨的機遇和挑戰，以及其可能會給行業、經濟和社會帶來的重大變化。本報告就其主要內容進行了摘編。
一、區塊鏈的工作原理
1．區塊鏈的定義
區塊鏈和其他分佈式賬本技術（Distributed Ledger Technologies，DLTs）都是一種新興技術，它可以使相互之間沒有特別信任的各方在對等的基礎上交換任何類型的數字、數據，並且只有很少或沒有第三方或中間機構的參與。
“區塊鏈”的名字來自交易雙方記錄和驗證的特殊方式（圖1）。它其實是一個運行在多節點分佈式網絡或計算機的數據庫（分類賬），交易被傳遞到多節點分佈式網絡或計算機，再根據一組約定的規則（協商一致機制）對其進行驗證。驗證後，該交易將與其他交易綁定到一個區塊並添加到區塊鏈中。形成區塊鏈的記錄由網絡中的每個節點或計算機共享，並不斷更新和同步。作為數據庫或分類賬，區塊鏈最終存儲了所有在網絡上執行的交易記錄。
圖1 區塊鏈的工作流程
2．區塊鏈的特徵
區塊鏈關鍵特徵：去中心化、防篡改、透明、安全和智能合約。去中心化指在一個分佈有眾多節點的系統中，每個節點都具有高度自治的特徵，任何一個節點都可能成為階段性的中心，但不具備強制性的中心控制功能。防篡改使得在區塊鏈中更改或刪除交易記錄非常困難。另外，在公共或開放區塊鏈中，所有的交易都是透明可見的，而且也都有時間戳。智能合約可以使雙方的協議條款得以執行，不需要人工協調或干預。
然而，區塊鏈技術仍面臨巨大挑戰。如公有區塊鏈有限的擴展性，及其導致的低交易量或在開發現有PoW（Proof of Work，工作量證明）共識機制時的高能耗。大多數參與者共謀（超過 51%），或由有限數量參與者高度獨立運行網絡則會帶來安全風險。另一個需要進一步研究的關鍵問題是如何保護個人數據、敏感數據和機密數據。當某些數據集並不打算被公開，或因錯誤必須被修改時，區塊鏈的技術架構便帶來阻礙。
二、區塊鏈生態系統
自2014年以來，歐盟國家內圍繞區塊鏈技術的大肆宣傳受到了金融利益的影響。實際上，區塊鏈已經超越了金融應用領域並逐步開始在其他領域激發和釋放潛力，預計它將是未來10—15年產生深遠影響的技術之一。近年來，初創企業數量和融資規模的快速增長見證了區塊鏈技術的崛起。首次代幣發行（Initial Coin Offerings，ICOs）推動了區塊鏈創業生態系統的融資，風險資本流入該領域也意味著區塊鏈業務的日益成熟。歐盟對區塊鏈創業公司的投資從2014年的4.5億歐元增加到2017年的39億歐元，2018年則迅速增加到了74億歐元。
來自美國和中國的初創企業競爭非常激烈，並處於領先地位。2018年，中國在全球區塊鏈創業公司數量上領先，幾乎是美國公司數量的兩倍。然而就累計投資而言，美國則領先於中國。在歐洲各國中，英國無論在區塊鏈初創公司數量（接近歐洲總量的50%）還是在投資數額上（約佔歐洲總量的70％）均佔據關鍵地位，德國、法國、荷蘭和愛沙尼亞緊隨其後。
三、歐盟的區塊鏈政策
1．金融科技和加密資產
歐盟政策層面的主要焦點是新興的加密資產和虛擬貨幣（如比特幣）。2016年歐盟與歐洲議會通過了歐洲議會關於虛擬貨幣的決議。該決議特別強調了在資金的跨境轉移等支付方面，DLTs為金融部門提供擔保的潛力，並承認DLTs能夠改變任何類型的數據驅動流程的能力（如記錄交易和轉移資產）。在承認一些機會和風險的同時，該決議指出需要加強對DLTs的監管力度，包括技術專長、建立健全的法律框架和促進DLTs的共享和包容性治理。此外，歐盟發佈了《金融科技行動計劃(2018年版)》（FinTech Action Plan），認為區塊鏈技術處於發展初期階段，過於寬泛的立法或監管行動並不適宜，因此該計劃僅劃定基本的技術條件，以免遏制創新。總的來說，以上決議和行動計劃對DLTs的評價是積極的，主要目的是呼籲歐盟採取適當的監管方式來保障區塊鏈，而不是扼殺創新。
2．跨部門倡議
在歐盟政策層面，區塊鏈被認為是具有突破性的技術之一，可以應用於不同的領域：電子健康服務、電子政府、社會產品交付、能源、供應鏈、物聯網和金融領域等。此外，在國際發展領域，區塊鏈保障的交易有助於更好地進行人道主義救援。
自2018年4月以來，多個成員國簽署了歐洲區塊鏈夥伴關係宣言，目的是合作建立歐洲區塊鏈服務基礎設施，以支持歐洲跨境數字公共服務。並於2019年成立了可信區塊鏈應用國際協會，將來自行業、初創企業、政府、國際組織和公眾的多個利益相關者聚集在一起，積極參與區塊鏈和DLTs項目。2018年，歐盟討論發佈了《分佈式賬本技術和區塊鏈：構建對非中介化機制的信賴》和《區塊鏈：前瞻性的貿易政策》兩項決議。強調歐盟和成員國應採取一系列行動加強其在區塊鏈領域的領導力和所有權。例如，開展和監督試點項目以檢驗其效益；為區塊鏈在國際貿易上的應用制定一套指導原則；在區塊鏈標準化和安全化的進程中發揮主導作用，包括貿易和供應鏈管理中的術語、開發和技術部署等。
3．融資和支持
歐盟致力於發展一個充滿活力的投資者社區，增加國家層面對區塊鏈的投資，使歐洲對初創企業更具吸引力。歐盟支持區塊鏈和DLTs實踐創新的政策包括為第三方提供一系列政策、研究項目和資金支持。2018年，歐盟發展委員會發起了“區塊鏈和分佈式分類技術為中小企業服務”的倡議，證明歐盟越來越重視區塊鏈在歐盟工業和商業環境中的可能性，重點關注中小企業的創新能力和競爭力。歐盟為社會商品領域的區塊鏈設立了歐洲創新委員會地平線獎，以吸引多學科參與者，利用基於DLTs的分散解決方案推動社會創新。歐盟已經向區塊鏈相關項目撥款8300萬歐元，2018—2020年可能達到3.4億歐元。
四、區塊鏈應用帶來的轉型
（一）改變金融系統
1．加密貨幣
區塊鏈技術始於比特幣的發展。創造比特幣的目的是引入一種不受國家當局控制的方便的貨幣替代形式，它不需要金融實體的中介來處理在互聯網上進行的支付。比特幣的價值不受法定貨幣地位的支持，完全取決於信任。加密貨幣的一個優點是不需要中央機構，用戶只需創建一個帳戶就可以發送交易和交換加密貨幣；另一個優點是交易是通過現有的共識機制進行驗證的。但是比特幣和大多數加密貨幣一樣也存在一定的風險，它們在投機活動面前高度不穩定。
2．代幣和首次代幣發行（ICOs）
數字代幣不僅可以代表一種支付手段，還可以與支付承諾或任何其他商品或服務關聯，從而發展成為一種新的金融產品和金融中介。代幣用作交換媒介的數字資產，通常與區塊鏈關聯以註冊這些交易。從技術上講，由於代幣是數字資產，它們通常利用區塊鏈技術來保護交易和賬本。近期分析顯示，ICOs對中小企業發行人和認購代幣發行的投資者也構成了重大風險。但不管怎樣，ICOs成了企業重要的融資場所和正式融資系統的替代選擇。
3．DLT支持的金融負債
區塊鏈技術有望降低金融工具整個生命週期（發行、交易、結算等）的相關成本，簡化交易流程，同時極大地縮短清算和結算時間。它的另一個重要優點是不一定需要使用物理文檔，因為相關方可以安全地存儲資產和記錄交易。目前，區塊鏈的這些優點已經引起了金融部門的興趣，主要金融機構已經宣佈他們正在試驗區塊鏈技術。
4．支付系統
區塊鏈在金融領域的成功實施與支付系統有關，因為它可以大幅降低交易成本。區塊鏈跨境支付的優點包括實時報告、更新位置、流動性管理、交易的完全可追溯性以及簡化賬戶間的對賬。然而，在大多數情況下該技術還沒有發展到被廣泛採用的程度，僅侷限於小部分的參與者使用。監管方面面臨的挑戰還涉及消費者和投資者保護、反洗錢要求以及遵守證券法。
（二）改變產業、貿易和市場
1．貿易和供應鏈
基於區塊鏈的分佈式記賬系統可以促進遠距離和不信任的參與者之間的無摩擦交互。區塊鏈的技術特徵保證了產品是由特定的參與者在特定的時間進行處理或發佈的，而且幾乎沒有人有機會更改該記錄。一些公司正在嘗試將區塊鏈技術整合到手機、智能標籤和其他物聯網設備中，掃描產品標籤上的二維碼，就可以在區塊鏈中獲取產品來源、生產過程、質量、有效期、批號等信息。在運輸和物流部門，區塊鏈技術可以促進許多不同參與者之間的信息交換；在食品領域，可以提供產品生產、運輸和銷售的準確和更新的記錄。
2．智能製造
區塊鏈可以支持在製造過程中使用數字數據，並與其他數字技術（如物聯網、人工智能、機器人等）緊密集成。作為一種抗篡改的數字記錄，區塊鏈可以記錄與產品相關的一系列特徵，如物理質量、設計規範、使用材料、所有權、生產地點、維護歷史、認證或保證。如果產品通過物聯網設備或傳感器全程監控，區塊鏈還可以記錄位置、可用性及狀態信息。未來，區塊鏈的智能合約特徵可以最終定位最合適的生產設施，並根據可用性、價格、質量、交付或位置自主協商條款，從而節約庫存、進口和物流成本，減少生態足跡，最終促進當地經濟的發展。區塊鏈技術還可以用於作為數字產品所有權的防篡改記錄，有助於防止未經授權的使用、盜竊和侵權行為發生。
3．能源系統
區塊鏈以其去中心化的特點，依靠大規模生產的能源基礎設施，可以彌補集中化解決方案中長期存在的不足。區塊鏈允許多個參與方之間進行協調，以開放和透明的方式來交易，從而促使一個分散的能源交易和供應系統的出現。區塊鏈在能源領域的應用體現在以接近實時的方式自動管理供求流，並優化可用能源的使用。家用電器、電池、發電廠或電網上的任何點都可以實時自動地買賣能源，以達到市場的平衡。一些公司正在研發基於區塊鏈的電力、天然氣和其他交易平臺，可以連接大型生產商、工廠、零售商及家庭用戶。
4．數字內容
作為一個數據庫或分佈賬本，區塊鏈可以在多方生態系統中存儲透明和防篡改的所有數據交換記錄。由此創建一個共享數據庫來註冊所有權、許可條款和版稅規則，並根據現有的協商一致機制，在全球範圍內訪問並由各方驗證。這可以為編排和存儲原始作品提供防篡改的所有權證據，從而為版權作者、所有者和用戶帶來益處。這也意味著第三方可以使用區塊鏈查看一項工作的完整所有權鏈。
5．健康和生物製藥
在衛生領域，患者、醫生、醫院和其他醫療服務提供者可以將電子健康記錄存儲在基於區塊鏈的分散管理系統中，在該系統中，他們可以加密個人敏感信息，並僅通過適當的憑證將記錄訪問權限授予授權方。區塊鏈可能會激發新的商業模式，包括隱私保護途徑以及有關個性化藥品、用藥記錄、就醫記錄的數據共享。但是，數據的易混淆性和安全性在該領域尤為值得關注，因此任何區塊鏈方法都需要建立符合數據保護法規的強大隱私機制。總體而言，區塊鏈可能會改變衛生部門數據的使用和管理方式，為所有相關人員提供更快速、安全、開放的永久記錄，或者提供適當的授權。
（三）改變政府和公共部門
1．土地和財產交易
在公共行政管理中，維護包含公民、稅務或土地所有權記錄的登記成本較高，而且容易出現人為錯誤。利用區塊鏈技術，公共行政部門可以對文件和資產進行分佈式註冊，而不是單獨集中註冊。區塊鏈技術在公共服務方面的優點包括為特定的公民提供定製服務的能力，擴大政府的信任度，以及提高自動化、透明度和可審核性。
2．身份認證管理
目前，訪問在線服務或進行在線交易都依賴於公民披露相關信息或提供身份證明。公民通常被要求提供存儲在集中式或政府控制的平臺或數據庫中的個人信息。許多這樣的數據庫存在安全隱患，個人信息有被盜用或洩露的風險。而區塊鏈技術可以通過引入個人身份的所有權、管理和驗證的分散模型，提供身份驗證和訪問管理的新方案。
3．公共利益分配
區塊鏈系統可以通過智能合約增加分佈式註冊、會員管理、信息交換和自動執行等功能，進而提高公共資金的效率、透明度和可靠性。區塊鏈系統作為分散的網絡運行，可以使所有參與用戶（包括公共管理者、私營運營商和普通公民）管理他們的交易，而不必依賴第三方或中介。另外，區塊鏈系統提供的安全性和問責制度，即防篡改記錄可以為從公共援助到社會轉移等許多政府服務帶來好處。
4．證書和認證
在教育領域，證書是用來證明一個人參加了一個教育項目或取得了特定的學習成果的有效憑證。區塊鏈可以幫助高等教育機構對數字證書進行公證，並且可以立即信任那些證明畢業生或求職者能力的證書。最終區塊鏈可能會對學生和畢業生的就業前景和職業生涯產生影響。
https://ec.europa.eu/jrc/en/news/blockchain-now-and-tomorrow-assessing-impact-distributed-ledger-technologies
編譯：江曉波 羅彧 曹學偉
輯部成員：張麗琴 王國強 劉薇 王達 曹學偉 苗晶良
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