一文读懂区块链（二）

原文在这里。文中假定Amazon在区块链上存储用户的购物交易，并以此为例介绍了区块链公链的基本概念和工作原理、区块链与比特币、区块链的优劣以及区块链的前景。本文主要介绍区块链的优劣，举例几个应用场景。

声明：本作品采用署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际 (CC BY-NC-SA 4.0)进行许可，使用时请注明出处。

区块链的实际应用

区块链上的区块存储货币交易的数据，这种用途已经过时了。但区块链实际上是一种非常可靠的存储其他类型交易数据的方式。事实上，区块链技术可以用来存储有关财产交换、供应链停顿、甚至候选人投票的数据。

专业网络服务公司Deloitte最近就在公司业务中使用区块链的医院，调查了来自7个国家的1000家公司。调查发现目前有34%的公司已经将区块链应用到产品中，还有41%的公司计划在未来12个月内部署区块链应用。此外，近40%的首访公司表示未来计划在区块链方面投入5百万美元，或者更多。以下是目前区块链最受欢迎的行业。

银行业

也许没有哪个行业比银行业更能从将区块链集成到其业务操作中获益。金融机构只在营业时间运营，每周5天。这意味着如果你想在周五下午6点存一张支票。在美国，你可能要等到周一早上才能看到钱进入你的账户。即使你是在营业时间存入的，由于银行需要结算的交易数量庞大，这笔交易也需要一到三天的时间来核实。而区块链是不用休息的。

将区块链应用到银行业务中，消费者可以在10分钟内看到他们的交易被处理，基本上就是向区块链添加一个区块所花费的时间，而不管时间是星期几。有了区块链，银行还有机会在机构间更快更安全地交换资金。例如，在股票交易业务中，结算和清算过程可能需要长达3天(如果银行是在进行国际交易，则需要更长时间)，这意味着资金和股票在这段时间内被冻结。

考虑到涉及的资金规模，即使是在资金流通的短短几天内，银行也会承担相当大的成本和风险。一家欧洲银行桑坦德(Santander)估计每年可能节省200亿美元。法国咨询公司凯捷(Capgemini)估计，通过区块链应用，消费者每年可节省160亿美元的银行和保险费用。

加密货币

区块链是比特币等加密货币的基础。如前所述，像美元这样的货币是由中央机构(通常是银行或政府)管理和验证的。在中央管理系统下，从技术上讲，用户的数据和货币由银行或政府决定。如果用户的银行倒闭，或者他们生活在一个政府不稳定的国家，他们的货币就可能面临风险。因此比特币应运而生。

通过在计算机网络上扩展业务，区块链允许比特币和其他加密货币在不需要中央权威的情况下运行。这不仅降低了风险，而且消除了许多处理流程和交易费用。它还为那些货币不稳定的国家提供了更稳定的货币，提供了更多的应用和更广泛的个人和机构网络，他们可以在国内和国际上做生意(至少，这是目标)。

医疗行业

医疗机构可以利用区块链安全地存储其患者的医疗记录。当医疗记录生成并签署后，可以将其写入区块链中，从而为患者提供可信切且不可更改的记录。可以使用私钥对这些个人健康记录进行加密之后再存储在区块链中，以便只有特定的个人可以访问这些记录，从而确保隐私

资产登记

如果你曾经在当地的记录员办公室呆过一段时间，你就会知道记录财产权的过程既繁琐又低效。如今，一份实物契据必须送到当地记录办公室的政府雇员手中，然后手工录入县中央数据库和公共索引。在发生财产纠纷的情况下，对财产的主张必须与公共索引相一致。

这一过程不仅成本高昂，耗费时间，而且还充斥着人为错误，每一个错误的准确性都会降低追踪财产所有权的效率。区块链可以消除扫描文档和跟踪本地记录办公室中的物理文件的需要。如果物业拥有权在区块链上储存和核实，业主可以认为他们的契约是准确和永久的。

智能合约

智能合同是一种计算机代码，可以内置到区块链中，以促进、验证或协商合同协议。智能合同在用户同意的一系列条件下运作。当这些条件得到满足时，协议的条款将自动执行。

比如说，我用智能合同把我的公寓租给你。只要你付我押金，我就同意给你公寓的门禁密码。我们双方都将把我们的部分交易送到智能合同，它会保留并自动将我的门禁密码在租赁当天兑换成你的押金。如果我在租赁日期前没有提供门禁密码，智能合同会退还你的保证金。这就消除了通常需要使用公证人或第三方调解员的费用。

供应链

供应商可以使用区块链记录他们所购买材料的来源。这将允许公司验证其产品的真伪，以及健康和准则标签，如“有机”、“本地”和“公平贸易”。

据《福布斯》报道，食品行业正在使用区块链，在从农场到用户的整个过程中，越来越多地跟踪食品的路径和安全。

投票

用区块链投票有可能消除选举舞弊，提高选民投票率，正如2018年11月西弗吉尼亚州中期选举所测试的那样。每个投票将作为一个块存储在区块链上，使它们几乎不可能被篡改。区块链协议还将保持选举过程的透明度，减少进行选举所需的人员，并向官员提供即时结果。

区块链的优劣

尽管很复杂，但区块链作为一种分布式的记录保存形式的潜力几乎是没有限制的。从更严格的用户隐私和更高的安全性到更低的处理费用和更少的错误，区块链技术很可能会看到超出上面列举的应用。

支持者认为	反对者认为
通过消除验证过程中的人员参与，提高了准确性	类似比特币的挖矿行为造成巨大的资源浪费
取消第三方认证费用，减少成本	交易效率低下
防篡改	历史上用于犯罪活动
交易是安全、隐秘且高效	容易被黑客攻击
交易透明

以下是区块链在如今商业活动中的卖点。

区块链的优势

精确性

区块链网络上的交易是由网络中成千上万的计算机认证的。这几乎消除了验证过程中的所有人工干预，从而减少了人为错误，并使信息记录更加准确。即使网络上的计算机发生了计算错误，错误也只会发生在区块链的一个副本上。为了将这个错误传播到区块链的其他部分，至少需要由网络中51%的计算机制造——这几乎是不可能的。

节约成本

通常情况下，消费者向银行支付费用以核实交易，向公证人支付费用以签署文件，或向牧师支付费用以主持婚礼。区块链消除了对第三方验证及其相关成本的需要。例如，当企业主接受信用卡支付时，就会产生少量费用，因为银行必须处理这些交易。另一方面，比特币没有中央权威，而且几乎没有交易费用。

去中心化

区块链不将其任何信息存储在中心位置。相反，区块链是通过计算机网络复制和传播的。每当向区块链添加新块时，网络上的每台计算机都会更新它存储区块链副本。通过在网络中传播信息，而不是将其存储在一个中央数据库中，区块链变得更加难以篡改。如果区块链的一份拷贝落入黑客之手，那么只有该信息的一份拷贝会受到损害，而不是整个网络。

高效交易

通过中央机构进行的交易可能需要几天的时间才能完成。例如，如果你试图在周五晚上存入一张支票，你可能直到周一早上才会看到账户中的资金。相比之下，金融机构一周工作5天，区块链7X24全天候运作。交易可以在大约十分钟内完成，几个小时后就可以被认为是安全的。这对跨境贸易特别有用，因为跨境贸易通常需要更长的时间，因为时区问题，而且各方必须确认支付处理。

隐秘交易

许多区块链网络作为公共数据库运行，这意味着任何能访问internet的人都可以查看网络的交易历史列表。虽然用户可以访问有关交易的详细信息，但他们不能访问进行这些交易的用户的标识信息。这是一个常见的误解，认为像比特币这样的区块链网络是匿名的，而实际上他们只是保密的。

也就是说，当用户进行公开交易时，他们被称为公钥的的唯一标识被记录在区块链上，而不是他们的个人信息。虽然个人的身份仍然与他们的区块链地址相关联，但这可以防止黑客获取用户的个人信息，不像银行被黑时发生的那样。

安全交易

一旦记录了一个交易，它的真实性必须由区块链网络验证。成千上万甚至上百万台区块链上的电脑争先恐后地确认交易的细节是正确的。在计算机验证了交易之后，它将以块的形式添加到区块链中。区块链上的每个块都包含它自己的唯一哈希，以及它前一个的块的唯一哈希。当以任何方式编辑块上的信息时，该块的哈希都会改变——但是，在它之后的块上的哈希码不会改变。这种差异使得区块链上的信息很难在没有通知的情况下进行更改。

透明

尽管关于区块链的个人信息是保密的，但这项技术本身几乎总是开源的。这意味着区块链网络上的用户可以根据自己的需要修改代码，只要他们拥有网络的大部分计算能力。在开源的区块链上保存数据也使得篡改数据变得更加困难。例如，在任何给定的时间，区块链网络上都有数百万台计算机，任何人进行更改而不被注意是不可能的。

区块链的劣势

虽然区块链有显著的优点，但采用它也面临重大挑战。如今区块链技术应用的障碍不仅仅是技术上的。真正的挑战大多来自政治和监管，更不用说将区块链集成到当前的商业网络中所需要的数千小时的自定义软件设计和后端编程。下面是一些区块链广泛使用面临的挑战。

技术成本

虽然区块链可以为用户节省交易费用，但这项技术绝不是免费的。例如，比特币用于验证交易的“工作证明”系统消耗了大量的计算能力。在现实世界中，比特币网络上数以百万计的电脑所产生的能量接近丹麦每年消耗的能量。所有这些能源都需要花费金钱，根据研究公司Elite Fixtures最近的一项研究，开采一个比特币的成本因地点的不同而差异很大，从531美元到惊人的26170美元不等。

根据美国的平均公用事业成本计算，这个数字接近4758美元。尽管挖掘比特币的成本很高，但用户为了在区块链上验证交易，即使电费不断上涨也要争夺区块链上的记账权。这是因为当矿工们在比特币区块链上添加一个区块时，他们就会得到足够的比特币，从而使他们的时间和精力变得有价值。然而，当涉及到不使用加密货币的区块链时，需要向矿工支付报酬或激励他们进行验证交易。

速度低效

比特币是区块链可能的低效率的一个完美案例。比特币的“工作证明”系统大约需要10分钟才能向区块链添加一个新区块。按照这个速度，估计区块链网络每秒只能处理7笔交易。虽然其他加密货币，如Ethereum (20 TPS)和比特币现金(60 TPS)表现好于比特币，但它们仍然受到区块链的限制。具体来说，Legacy brand Visa可以处理24000个TPS。

违法活动

虽然区块链网络的机密性可以保护用户免受黑客攻击并保护隐私，但它也允许在区块链网络上进行非法交易和活动。关于区块链被用于非法交易，被引用最多的例子可能是“丝绸之路”，一个从2011年2月到2013年10月被FBI关闭的在线“暗网”市场。

该网站允许用户在不被跟踪的情况下浏览网站，并使用比特币进行非法购买。目前美国的法规禁止在线交易的用户完全匿名，比如那些基于区块链的交易。在美国，在线交易所必须在客户开户时获取他们的信息，核实每个客户的身份，并确认客户没有出现在任何已知或可疑恐怖组织的名单上。

央行的担忧

包括美联储(Federal Reserve)、加拿大央行(Bank of Canada)和英国央行(Bank of England)在内的几家央行已经对数字货币展开了调查。根据2015年2月英格兰银行的一份研究报告，“还需要进一步的研究来设计一个系统，该系统可以利用分布式账本技术，同时又不损害中央银行控制其货币和保护系统免受系统性攻击的能力。”

黑客攻击

越新的加密货币和区块链网络越容易受到51%的攻击。由于获得区块链网络的多数控制权需要极高的计算能力，这些攻击非常难以执行。但是纽约大学计算机科学研究员约瑟夫·邦诺说，这种情况可能会改变。博诺去年发布的一份报告估计，51%的攻击可能会增加，因为黑客现在可以简单地租用计算能力，而不是购买所有设备。

区块链的下一步是什么?

区块链最初是在1991年作为一个研究项目提出的，现在已经轻松地适应了将近30年的发展。和大多数同龄的千禧一代一样，区块链在过去20年里也受到了公众的关注，世界各地的企业都在猜测这项技术的能力，以及它在未来几年的发展方向。

随着这项技术的许多实际应用已经被实施和探索，区块链终于在27岁时声名鹊起，这在很大程度上归功于比特币和加密货币。作为一个流行词，区块链在美国的每一个投资者的舌头，立场是使企业和政府的运作更准确，高效和安全。

当我们准备进入区块链的第三个十年时，问题不再是传统公司是否会跟上技术，而是“何时”的问题。