区块链改造现有业务的 10 个案例

本文是对美国战略与国际研究中心（CSIS）报告《利用区块链促进美国商业繁荣》的分析（编辑翻译）。 作为下一代极具变革性的新兴技术，美国智库又是什么态度？ 提出了哪些战略发展问题和建议？

值得一提的是，报告一开始就指出研究的是区块链技术如何解决复杂的商业问题，并强调不关心BTC或其他区块链技术支持的加密货币。 可见监管尚不明确。 在这样的情况下，谈论加密货币变色的话题还是很普遍。

1. 区块链改变现有业务的10个案例

报告介绍了目前区块链的10大主要应用场景：

(1) 追踪全球供应链中的产品；

区块链帮助沃尔玛追踪产品来源和所有运输过程，效率得到显着提升。 芒果的追踪时间从过去的6天18小时26分下降到最少2秒。 欧洲航空巨头空中客车公司使用区块链来分析其供应商和飞机的来源地，链上零件数据可以被维修人员读取，这使得航空公司能够维护飞机并有更好的记录以确保乘客准时到达目的地. 此外，区块链可用于验证在多个国家供应的产品的原产地链。

防伪溯源是区块链技术的一个典型应用场景，可以促进商品流通的信息跟踪、查询、验证和防伪，可以显着提高某些环节的效率。 但是，区块链的作用只能体现在链上，并不能涵盖链下人为操作的部分。

(2) 确保3D打印质量并进行跟踪；

区块链技术通过帮助解决3D打印产品的质量、来源、知识产权等问题，加速3D打印的应用。 使用区块链技术对生产过程和产品的数据进行编码和加密，创建关于谁生产了特定零件、在哪里、何时以及如何（例如，使用什么材料）的安全数据流。 这反过来又迫使制造商保证和验证产品质量，筛选出假冒产品，追踪部件的来源问题，并在必要时迅速召回。 Cubichain Technologies、美国海军部、通用电气等科技公司都对这一应用场景进行了实践。

(3) 创建个性化的、终生的“一站式”病历；

医疗保健区块链可以跟踪任何人的完整病史，例如药物、疾病、伤害以及跨医疗保健系统、医生、药房和健康计划的交易，并使患者能够控制自己的数据。 区块链还可以转移保险金：当诊所确认患者已经接受治疗并防止欺诈或不准确的索赔时，智能合约可以自动触发保险条款。 一些初创公司，如英国的Medicalchain、区块链公司Gem、麻省理工学院等企业大学都在尝试这个应用。

(4) 简化贸易物流；

传统贸易涉及的进出口手续复杂，整个链条上的每个参与者都需要与大量纸质文件进行交互，沟通成本高。 区块链可以优化这个系统。 马士基和 IBM 创建了一个平台，将班轮、仓库、货运代理、港口、海关、出口商、进口商和贸易融资银行整合到贸易生态系统中，在区块链上运行的数据交换平台上进行互操作。

（五）便利和保护海关贸易；

区块链已经在英国、韩国、新加坡、哥斯达黎加、墨西哥、秘鲁和东非 G15 等多个海关当局进行了测试。 2017 年，美国海关开发了 14 个区块链用例，目前正在测试和评估中。 区块链对英国特别有用：当英国离开欧盟关税同盟时，其报关单将从 5500 万增加到超过 2.5 亿（非欧盟贸易加上欧盟贸易，以前不需要海关文件），这是目前的软件程序无法完全处理。 区块链可以提供帮助：它可以追踪产品的原产地，帮助确定商品的原产地和适当的关税，例如运往欧盟一揽子计划的关税。 对于需要分析食品等进口以及安全和知识产权合规性的英国 28 个边境机构，区块链条目可以安全透明地实时共享。

(6) 防止投票舞弊，保护选民身份；

区块链安全和身份保护功能可以减少欺诈，让选民相信他们的投票是匿名的，

增加投票率和即时选举结果。 使用这项技术，选民可以在选举日通勤期间用智能手机扫描他们的拇指并投票。 如果每个人都通过区块链投票，没有人可以投票两次。 投票记录不可侵犯，每个投票点都会立即记录每张选票的ID。

(7) 触发农民农作物保险；

针对特定农民需求量身定制的作物保险通常非常昂贵，而区块链技术可以通过识别触发因素并自动执行来降低成本。 例如，农民可以为极端天气投保，如果极端天气影响收成，基于区块链的保险合同将立即识别并支付农民的索赔。

(8) 建立能源生产者和用户网络；

几十年前，公司引入了智能电网，作为能源生产者和需求者的中介。 现在btc区块数据结构，区块链可以优化智能电网，为能源生产者和消费者提供以区域为中介的能源交易平台。 TenneT 和总部位于布鲁克林的初创公司 LO3 Energy 都在尝试这一点。

（九）打造可自主运行的智慧城市；

区块链现在可以放大物联网对城市运作的影响。 例如，迪拜有一个在城市服务中实施区块链的试点。 迪拜计划到 2020 年在超过 1 亿份年度政府文件中使用区块链，包括所有签证申请、账单支付和许可证更新。

(10) 货物到达国外买家时自动向出口商付款；

区块链通过允许交易双方实时访问相同的数据并将文件数字化，改变了国际贸易中现有的信息不对称问题。 与在不同实体的不同数据库中存储同一文件的多个副本不同，当货物到达时，连接到智能合约的传感器将自动触发买卖双方的资金转移。

事实上，除了报告中列出的几个应用场景，区块链在金融、版权、游戏、人工智能等领域还有很多其他的应用场景。 然而，作为一种与区块链技术密不可分的加密货币，往往被人为分离。 此外，目前就连技术本身也在不断迭代更新，随之而来的问题也引起了人们不小的争议。

2. 区块链行业目前面临的10个问题及其分析

2.1. 区块链上的数据真的真实不可篡改吗？

区块链核心特性之一的“不可篡改”特性真的能实现吗？ 而“不可篡改”真的有益无害吗？

报告指出区块链并非完全不可变，并给出了区块链的3个弱点：

(1) 区块链系统的入口。 区块链可能存在“单点故障”，因此需要平衡安全性和可访问性。 对于布满区块链应用的城市，一方面需要设计层层密码，以加密方式存储数据以控制入口，另一方面需要满足政府官员轻松查看数据的需求. 此外，区块链管理员需要在允许编辑其中一些数据的同时保护非结构化数据。

(2) 可能被黑客攻击，51%的链被想要篡改结果的人控制。

(3)“垃圾中的垃圾”问题已经存在了几个世纪。 区块链的价值取决于链上的数据。 输入到区块链的数据可能不准确或存在欺诈数据。 一个解决方案是使用传感器代替人工输入数据。

所谓51%攻击，就是利用使用算力的特性作为竞争条件，利用算力取消已经发生的支付交易。 如果某人拥有超过 50% 的算力，他可以比其他人更快地找到挖区块所需的随机数，因此它实际上拥有决定挖出哪个区块的绝对有效权利。 从技术角度来看，虽然可以实现51%攻击，但对于BTC等最早建立庞大网络的加密货币来说，成本非常高，这也是BTC网络发展10年后依然稳定的原因。 但对于其他山寨币，风险更大。

此外，攻击者简单地发动51%攻击并没有直接的好处。 它必须与特定的卖空和虚假充值挂钩。 具体来说，往往是为了某笔交易的双花。 攻击者一旦攻击就不会攻击。 连续攻击的成本非常高，一旦攻击成功，就会停止攻击； 二是社区可以发布紧急布丁，给区块链增加检查点，社区紧急同意攻击者的区块链无效。 所以，51%攻击的对策有很多，区块链不会是世界末日。

2.2. 谁拥有和维护区块链？ 谁对出现的问题和损失负责？

既然区块链是去中心化的用户社区，谁来维护呢？ 它不应该像网站一样需要人工审核和维护吗？

对于许可链，比如联盟链、私有链，不需要代币等激励来激励人们去管理，有一个管理者来管理整个网络。 由于网络中的用户较少，协调成本相对较低。 但这样的网络容易受到安全挑战，随着网络用户数量的增加，协调成本也会增加。

对于联盟链和私有链来说，由于它们仍然是一个非常中心化的组织，验证节点由组织自己标识，因此管理模式与传统的中心化组织没有太大区别。 但对于公链来说，没有协调整个网络系统的领导者，仅靠代币激励来协调不同的利益群体，这无疑增加了整个生态的不稳定性。 目前，区块链行业的发展处于非常早期的阶段。 除了BTC相对成熟的去中心化治理之外，在ETH、EOS等公链的治理中，创始人开发团队扮演着非常核心的角色，是“公链的统治者”。 Formulator”，虽然整个生态已经实现了部分去中心化，但在战略发展方向上，创始人仍然扮演着举足轻重的角色。因此，笔者认为，区块链的去中心化只能是一个不断接近的终极目标。项目从诞生到成熟，其去中心化程度应该会不断增加，如下图所示，在项目发展的初始阶段，创始人及其开发团队对整个生态起着绝对的引导作用。随着项目生态的成熟和参与人数的不断增加，原有开发团队的引导作用应该会逐渐弱化，整个网络的维护需要生态内所有的开发者和用户共同决定，至于最终的网络问题，只能由所有参与者共同承担。

区块链项目中心化程度与发展阶段关系图

2.3. 智能合约真的很智能吗？

智能合约真的是能够洞悉合约执行情况的智能思考者吗？ 或者他们只是简单的、不假思索的代码执行者？ 有两个理由相信后者仍然是正确的。 首先，智能合约与合约作者设计的一样智能。 合约作者对合约执行所做的语义假设不同于合约系统本身的含义。 合约作者需要了解他们使用的语义是如何被智能合约解释的。

智能合约还不那么智能的第二个原因是它们的条目可能会被不良行为者操纵，例如将交易添加到区块链过去交易的分类账中的缔约方或矿工。 一项研究表明，3.4% 的 ETH 智能合约容易受到黑客攻击。

智能合约确实可以优化很多中间流程，但从目前的行业实践来看，还远谈不上智能。 一个合格的智能合约应该包括所有可能的情况。 因为智能合约的核心本质是“即使在最黑暗的环境下也能做出最公正的裁决”。

以太坊与比特币的区别在于，以太坊是图灵完备的，通过这个平台可以实现更多类型、更复杂条款的合约。 当然，这样做的代价是合同内容复杂，分析难度加大。 通常，复杂性与出现错误的可能性成正比； 复杂性越高，出现错误的可能性就越大。

然而，对于以太坊提出的“代码即法律”的概念，由于代码自身的漏洞和黑客攻击，代码不足以形成“法律”的权威。 因此，与传统的政府信托背书、律师、法院等中介机构相比，目前的合同还是过于粗糙。

2.4． 区块链上是否存在身份盗窃？

3% 的社交媒体账户是假的，那么是否可以在区块链上创建假账户？ 身份可以在区块链上被盗吗？

传统中心化系统存在安全隐患，由于数据集中管理，可能被窃取。 区块链可以解决盗窃问题。 区块链可以为每个人设置一个ID，并提供一个数据库来存储个人身份信息。 但这也带来了另一个问题：用户能否删除自己在区块链上的数据？ 原则上，区块链需要遵守与互联网相同的隐私保护法。 例如，欧盟的通用数据保护条例 (GDPR) 有一条“被遗忘权”的原则。 删除其数据。 健康、财务和其他敏感数据的所有者要求将全部或部分数据从区块链中删除。 区块链上的数据被设计为不可变的，因此目前尚不清楚如何解决上述问题。

区块链可以为用户创建一个数据不可篡改的个人数据库，但如何满足用户“不可篡改”的需求呢？ 这或许是区块链技术发展中的一个悖论。 对于用户需求，我们可能需要从链上标准和权限管理的角度出发。

2.5． 区块链可以相互连接吗？

一个区块链以一种方式记录一个实体或用户的数据，而另一个区块链以另一种方式记录同一实体或用户的相同数据。 在一个碎片化的系统中，多个账本之间没有联系，形成了一个“操作孤岛”或“数据孤岛”的世界。 用户需要同时注册多个系统，才能与不同的人进行不同目的的交易。

针对不同链的价值转移需求，跨链技术是关键，可以有效连接不同的联盟链或私有链，促进区块链向外扩展和连接。 目前主流的跨链技术包括Notary schemes、Sidechains/relays、Hash-locking、Distributed private key control等。

2.6. 区块链如何连接到链下数据库？

如果一方的数据和文件在链下，另一方的数据和文件在链上，那么双方是否可以交互？ 在公司的数据库中，区块链上公司一半的数据可以和另一半的数据进行交互吗？

这些挑战是众所周知的，并且正在得到解决。 例如，相同的查询和分析可以在链上和链下数据库中运行。 风险在于从区块链传输到链下的数据不再是防篡改的，研究人员认识到数据安全以及聚合、转换和优化链上和链下数据集是重大挑战。

2.7． 区块链可以促进洗钱吗？

洗钱是一个巨大的全球性问题，金额达1-2万亿美元，约占全球GDP总量的2%-5%。 银行和当局正在反击，每年花费约 80 亿美元打击腐败。 全世界的银行都需要做KYC验证。

由于区块链的匿名性，特别是匿名币的出现，BTC作为洗钱工具被很多人诟病。 但是BTC的匿名只是链上的匿名。 人与链的交互，BTC与法币的交互都会留下痕迹，并不像很多媒体宣传的那样“无法无天”。 每一笔BTC交易都需要转账到对应的地址，可以查询该地址的交易记录。 此外，BTC与法币的兑换是在链下进行的，无法逃脱监管。 如果交易中任何一方的真实身份暴露，交易的所有参与者都将难以逃脱追索。

2.8．区块链会消耗世界上所有的能源吗？

BTC 的能源需求惊人，爱尔兰需要一年的能源才能运行比特币一年。 因为BTC的POW共识机制需要矿工挖矿进行交易验证。 人们担心，随着网络的发展和 BTC 价值的上升，能源需求将迅速增长。 事实上，矿工本身就有阻止这种情况发生的动机，而区块链的可扩展性受到可用性、能源成本和矿工自身财力的限制。 目前的替代方案是 POS 共识机制。 POS 机制根据代币持有者持有的代币数量选择验证者。

其实可以看出，除了早期以BTC为首的一批加密货币，目前的区块链项目大多已​​经考虑到POW的弊端，不断创新共识机制，避免能源的过度消耗。 因此，区块链不足以造成如此巨大的能源消耗。

2.9. 区块链会抢走我们的工作吗？

至于区块链，如果人与人之间可以直接进行交易，区块链对银行、律师等中介机构有什么影响？ 区块链不太可能成为工作杀手，就像任何技术一样，它会通过改变公司的业务和收入模式来改变工作的本质。

当人工智能火起来的时候，人们还会不断地问这样的问题。 我们一方面享受科技带来的便利，另一方面又担心科技会取代我们。 区块链最大的挑战不是技术本身，而是改变传统的利润分配模式。 区块链技术可以去除一定的中间环节，打破中心化机构对众多资源的垄断，进而改变利益格局。 这也是区块链最具革命性的一点。

2.10． 美国在区块链产业发展上落后了吗？

从全球范围来看，美国的区块链产业还处于起步阶段。 德勤在 2018 年对金融服务、医疗保健、科技行业、电信、制造等行业的 1,053 名高管进行了调查。只有 14% 的美国受访者认为他们的生产中使用了区块链，而中国为 49%，墨西哥为 48% ，英国为 40%，加拿大为 36%。 计划也滞后：41% 的美国公司计划在区块链上投资 100 万美元或更多，而中国的这一比例为 85%，加拿大为 74%，英国为 72%，墨西哥为 65%。

据Silicon Valley Insights发布的《区块链中美发展白皮书》显示，从ICO的数量来看，北美和亚洲不相上下，而从融资金额来看btc区块数据结构，北美以78.5亿遥遥领先。 因此，美国作为北美的主要国家，一点也不落后，相反，在很多方面还处于领先地位。