区块链技术发展前景
摘要：本文依托于《中国区块链技术和应用发展白皮书》，解释、探讨和总结了当前区块链发展的情形。
关键词：区块链、分布式、国内外对区块链态度，区块链发展前景等
背景
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在互联网时代的创新应用模式。区块链很可能在全球范围引起一个新的技术革新和产业革命。全球许多国家和地区对区块链给予了高度关注。自2015年以来，全球主流金融机构纷纷开始布局区块链，许多银行巨头分别成立各自的区块链实验室，除此之外，各大证券交易所也对区块链技术进行了深入的探索。在我国，区块链也引起了广泛关注，北上广深等城市成立了不同的联盟来研究区块链在不同领域的应用开发。
区块链基础
广义来说，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和计算范式。
区块链从发起到现今，大致可分为三个阶段：
技术起源：P2P网络、加密、数据库技术、电子现金；
区块链1.0：分布式账本、块链式数据、默克尔树、工作量证明；
区块链2.0：智能合约、虚拟机、去中心化应用；
技术起源中的加密技术，应用最广的就是RSA加密算法，即是非对称加密算法。非对称加密算法是指使用公私钥对数据存储和传输进行加密和解密。另外的电子现金技术，又被称为数字货币，视为对现实货币的模拟，涉及用户、商家和处于中心化地位的银行或第三方支付机构。
区块链1.0可以简单理解为就是数字货币的应用，出现标志是2008年中本聪发布的《比特币白皮书》，而比特币是区块链1.0的典型代表。区块链节点通过一定的共识机制选取具有打包交易权限的区块节点，该节点需要将新区快的前一个区块的哈希值、时间戳、有效交易及其默克尔树的根值内容打包为一个区块，向全网广播。每一个区块都是与上一个区块通过密码学证明的方式连接在一起，当区块链的长度大于全网大部分算力时，修改任意节点就十分困难了，有效的阻止了篡改。区块链1.0的全网共享账本、非对称加密和源代码开源共同决定了区块链的安全性是十分可靠的。
以智能合约与区块链相结合的以太坊的出现为节点，标记着区块链2.0的形成。区块链2.0的最大成就就是成功了实现了智能合约这项技术，使得区块链的应用不仅仅是数字货币，而是可以延伸到其他非金融领域。
不同地区对待区块链的态度
全球各个地区和国家对待区块链的态度大同小异，总结就是热情但又谨慎。
我国政府积极探讨推动区块链技术和应用发展。2016年，央行行长周小川说道，区块链是一项可以解决数字货币问题的技术，但是由于区块链占用资源过多，还无法满足我国现阶段的交易水平。
英国政府的态度我是比较认同的，认为区块链及分布式账本技术有着颠覆性潜力。英国政府首席科学顾问指出：分布式账本能够为金融市场、供应链、福利管理、土地所有权登记乃至国民健康保健制度等领域带来极大好处。并且指出，不同的分布式账本体系都有各自的实施方案，这带来了不同的安全性及隐私问题的差异，各机构在使用分布式账本之前应该更加注重隐私安全问题。
另外一些地区的态度：美国特拉华州：区块链技术简化企业注册成本；俄罗斯央行：研究区块链在金融领域的潜在应用；欧洲证券及市场管理局：区块链技术可改进交易后流程；新加坡政府：银行应持续关注技术变革。
区块链的典型应用场景
区块链和金融服务：
金融服务是区块链技术的第一个应用领域。区块链具有数据不可篡改和可追溯性，可以用来构建监管部门所需要的、包含众多手段的监管工具箱，以利于实施精准、及时和更多维度的监管。基于点对点的价值转移，可以很大程度上解决支付所面临的现存问题。
区块链和供应链管理：
区块链是透明的，从而在整个供应链条上形成一个完整流畅的信息流，使得问题可以及时被多方发现并可以更好地找到解决方法，进而提了整体效率。区块链是不可篡改的，可以实现轻松举证和追责，并可以根除假冒伪劣问题。
区块链和文化娱乐：
区块链的时间戳、哈希算法可以对作品进行唯一确认，进而保证知识产权的及时录入和保护知识产权，有助于文化娱乐业跨入全社会的数字化生产传播时代。
区块链和智能制造：
利用区块链技术可以有效采集所有传感器和其他部件产生的信息，借助大数据分析来进行评估，使得企业快速、安全、高效的开展生产工作。区块链透明化的特点使得企业或部门对生产流程，以及产品结果的审计成本更低，有利于产品质量的提升以及企业的良好运作。
区块链和社会公益：
相应的，区块链的透明性解决了公益透明，区块链的不可篡改性解决了公益数据的准确性，区块链的信任关系则可以很好的提升公益事业的公信力。智能合约的加入，使得公益行为完全遵从与预先设定的条件，更加客观、透明、可信，杜绝过程中的猫腻行为。
区块链和教育事业：
学生信用体系不完整、未建立历史数据信息链、数据维度有限，导致政府、企业无法获得完整有效信息，这直接导致学生无法便捷、公平地享受应有的服务。造假行为，用人单位、院校缺乏验证手段，蒙受信息不对称产生的损失，降低了学校与企业间、院校与院校间的信任。另外，一些教学资源的版权也得不到有效保护，影响了学术研究的积极性。
区块链应用展望
随着区块链的不断成熟，区块链在各个领域的相继落地，将带来一下几个方面的价值：
推动新一代信息技术产业的发展，为大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术创造新的发展空间。
为经济社会转型升级提供技术支撑。
虽然区块链会大程度上更改社会的职业结构，但是在减少许多冗余职业的同时，新的商业模式会大量涌现，增加了大量的创业创新机会。
我国区块链发展线路图
区块链通用技术需求：模块化和插件化、高性能、数据一致性、互操作、经济合理、安全和隐私、安全可靠。
区块链技术架构：
核心技术组件：包括区块链系统所依赖的基础组件、协议和算法，进一步细分为通信、存储、安全机制、共识机制四层结构。
作为区块链的核心关键技术，共识机制包含PoW、PoS、DPoS、Paxos、PBFT等。
区块链的数据存储：数据以区块的方式永久储存，区块的数据结构一般分为区块头和区块体，区块体包含了经过验证的、区块创建过程中产生的所有交易信息。按照数据库的数据结构来看，一般分为key-value型和关系型两种，按照数据库的部署形式来看，一般分为单机型和分布式两种。
区块链一般采用P2P网络协议，不同的区块链系统会根据需要定制自己的P2P协议。
区块链应用的两种算法：哈希算法和非对称加密算法。
区块链技术特有的安全特性
在共识机制的作用下，当写入数据时，只有全网大多数节点允许时，才可以写入，保证了写入数据的安全性。
非对称加密算法保证，只有正确的节点使用私钥才能正确的读取数据，保证了读取数据的安全性。
分布式架构保证了，当某一个或某几个节点受到攻击时，全网仅仅只需断开这几个节点的连接，不影响其他节点，保证了遭受恶意攻击的安全性。
虽然区块链具有的几个安全特性看起来已经使得区块链技术“无懈可击”了，但是实际上区块链仍面临着许多问题。
区块链是开源的，这就表明了其网络将是不设防，这就会阻碍对安全性要求较高的行业接入公用网络，这样的行业需要专线接入。另外，隐私的安全也是一个可见的问题，任何数据交易信息全网都会知道，隐私问题需要新的算法和机制来进行保护。
推动区块链发展的相关建议
政府出台区块链相关的扶持政策。
加快核心关键技术攻关和平台建设。
组织开展区块链应用示范。
加快建立人才培养体系。
加强国际交流合作。
总结：
总而言之，区块链带来了许许多多的机遇，作为软件行业的学习者和从业者，从事区块链相关的工作是一个很不错的选择。当然，机遇和危险并存，我们也应当避开危险，抓住机遇。
参考文献：《中国区块链技术和应用发展白皮书》2016年