區塊鏈 Blockchain – 基於聯盟鏈的應用場景

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談到區塊鏈的應用,許多人第一時間反應就是比特幣等的加密貨幣,其實不然,個人認為在區塊鏈的應用世界中大致上可以分為加密貨幣和各種場景應用這兩類,簡單來說,就是分為研究加密貨幣和研發落地應用兩類。

有很多人會問,要創造區塊鏈應用就一定要發代幣(Token)嗎?答案是不一定。

下面我們可先從區塊鏈的三種類型說起:

區塊鏈類型一般被統分為三種:公有鏈、聯盟鏈(許可鏈)、私有鏈。

公有鏈為了維持系統的安全性、激勵礦工打包交易數據而保證系統的活躍度,往往會以發行 Token 代幣的形式獎勵負責打包的礦工或者是作用一個流動數字資產的存在,為了解決信任和安全問題,從而犧牲效率,而常用的共識機制有PoW, PoS, DPoS等等,但缺點是交易效率低下,詳細可參閱我另一篇文章:;

聯盟鏈(許可鏈)是由若干個可信的節點組成,節點彼此之間互相信任(獲得許可),如同聯盟一般,然而在"不可能三角"的平衡之下,詳細可參閱我另一篇文章:,效率有著大大的提高,常用的共識機制有 PBFT, Raft等等,由於節點之間可信及彼此存在某種業務合作關係,有義務負責共同打包記賬,故可不用以發行 Token 代幣的形式獎勵負責打包的礦工。

私有鏈則為內部的區塊鏈,並沒有第三者參與,故信任和安全為三種模式最高,但去中心化則為最低。如對外提供應用,用戶感覺則與傳統中心化應用無異,故在此文不作展開。

在商業的世界,由於聯盟鏈的出現,能夠使得在某個傳統產業的上下游的不同企業能夠透過區塊鏈技術得以加快流程運轉,從而減少中間環節及降低大量行政和溝通驗證成本。而在不同傳統產業之間,也能夠透過區塊鏈技術簡化企業之間往來交易的處理成本和提升流程效率。

以下我們就來看看基於聯盟鏈的應用在不同領域下的一些應用場景:

金融

在金融領域方面,區塊鏈能解決到的問題相當多,包括機構之間的支付、交易對賬、數字資產、供應鏈金融、場外交易、智能證券、信用評分等等。以下就舉一個最簡單的例子:

機構對賬清算:在兩個大型機構之間交易流水往來可說是相當之多,而每天均需要進行批量文件的對賬。例如兩間銀行之間,約定每日凌晨時段進行對賬,傳統的做法是透過協助的文件傳輸方式( 例如:FTP, HTTP)等方式相互發送對賬所需要的交易流水記錄,然後進行交叉驗證,整個流程有可能需要在 T+1 或 T+2 才能夠完成,所以不難發現很多銀行在凌晨時段進行跨行交易操作會有延遲,又或者是跨行匯款,要隔一兩天對方的銀行賬戶才能收到,這些都是由於受到對賬的工作所影響,再加上每個銀行的交易流水記錄格式不一,在初始合作期階段兩間不同的銀行要對賬,還要對系統和資料格式進行開發,效率低下可想而知。如採用區塊鏈對賬,兩間銀行可以共建一條區塊鏈,為減少對現有業務系統的改動所造成的影響,可採用旁路上鏈的形式將數據上鏈,然後透過鏈上的智能合約準實時進行對賬,這樣的好處是能夠在每秒已確認一批交易,每日能夠產生數萬個區塊(取決出塊時間),而當中每個區塊包含多個交易的流水明細記錄,同時更能保證數據的一致性,也再不用像以往每天要批量生成對賬數據,處理格式和相互發送。再者,雙方更能夠開發對賬查詢系統查看鏈上的交易數據和異常的對賬情況。傳統的跑批對賬和區塊鏈對賬的優劣高下立見,所以為何大家以往談到區塊鏈應用,第一時間是想到金融方面的應用,其實不無道理。

2018年6月,意大利銀行協會(ABI)正式啟動了區塊鏈試點,對銀行間清算技術進行測試。14 間當地銀行利用 R3 開發的線平台,在試點期間使用分散式賬本技術 DLT 進行協調,而且還將進一步利用區塊鏈技術證明某些要素,包括缺乏標準的處理方法和統一的通信協議等等。

供應鏈管理

商品溯源及防偽、物流追溯:在商品的供應鏈管理方面,商品的追溯是指產品從供應鏈下遊至上的反向流通識別,能夠反向追蹤商品中的特定元件、查找源頭或批次的能力。在現今商品的發展,為了保障商品的真實性、安全性,傳統的溯源系統會建立"一物一碼"的追蹤機制,從產品開始生產時就為每個環節打上條形碼、二維碼或者其他標籤,將所有資訊儲存在中心化的信息系統中,但也就會出現人為作惡的情況,也即時被人惡意修改當中的數據,有內部員工,也有外來黑客,所以這些資訊的安全無法得到保障,更面臨著信任度的問題。所以區塊鏈的出現,就能夠很好地解決信任的問題,利用區塊鏈自身的特性,能夠確保數據公開透明且不可篡改,而且透過聯盟鏈的形式,由行業協會及其他具有公信力的機構共同維護,就能很好地確保鏈上數據源頭的有效性,雖然由於商品始終在線下,未能百分百保證商品是原廠正貨,但能夠有效地大大增加造假成本和容易排查作惡的人員。

2017年底,中國物品編碼中心與京東集團圍繞食品安全追溯展開深入合作,依託區塊鏈技術實現了產品追溯數據的不可篡改,通過多方共同參與提升供應鏈的信息透明度 。國家食品(產品)安全追溯平台(www.chinatrace.org)作為區塊鏈聯盟節點加入到由京東集團牽頭承建的區塊鏈追溯網絡。30多萬家生產企業可以通過追溯平台向區塊鏈中寫入產品基礎數據、生產記錄和產品檢驗報告等源頭追溯信息,京東集團負責產品物流和零售環節的追溯信息寫入區塊鏈,雙方合作共同實現食品從源頭到消費者的完整追溯。

食品安全

食品溯源:世界各地近年食品安全事件越發頻密,大部份地區的都有進口食品,當引入食品的源頭發生食品安全事故,影響相當嚴重。如使用區塊鏈技術,透過聯盟鏈的模式,由多地政府及第三方食品檢測部門共同建立食品溯源系統,能夠令消費者可以信任食品的來源地、動植物的生長環境、檢疫情況、各中轉站之間的運輸、檢疫過關文件、記錄時間戳等等的資料均為準確及未被竄改,而且能夠追溯食品的整個生命周期,當發現食品安全的問題時,能夠迅速定位受影響的食品批次,從而大幅度降低事件所造成的影響,詳細可查閱我早前的文章《應用區塊鏈技術 (Blockchain) 解決澳門食品安全問題?》

在國內,阿里巴巴已建立了區塊鏈跨境食品溯源系統,保障食品安全,詳情可以查閱《阿里巴巴以區塊鏈建跨境食品溯源系統》

醫療

個人電子病歷管理和互通:醫療方面可用在病人的個人電子病歷管理和互通上,如我早前的文章《區塊鏈構建澳門智慧醫療 – 電子健康記錄互通鏈》提到,電子病歷互通是一個很重要的應用場景,想像一下,你在 A 醫院做完一個詳細的全身檢查,然後想到 B 醫院進行治療,在沒有電子病歷互通的情況下,一般情況下醫院為了保障您檢查的準確性,到 B 醫院亦要重新接受一次該醫院的全身檢查,同時,B 醫院也不知道你一些個人情況(例如對哪些藥物過敏、就診歷史等等),當然,你可能會說,用目前中心化的系統也能夠完成互通的功能,但問題是中心化的系統在病人隱私風險控制方面相對於去中心化的區塊鏈系統來說,去中心化後的電子病歷管理和互通在各方面的比較上更勝一籌,而且,在傳統中心化系統的模式,要對接每個醫院的資料庫格式,可是有一大堆需要兼容的工作要做,像醫院數量少的地方尚可應付,要是要整合更多地域的醫院,那會出現什麼情況呢?而使用區塊鏈的形式,能夠大大減少這方面的問題,透過聯盟鏈的模式,各間醫院只需按統一的資料格式進行旁路上鏈,概不影響原有系統之餘,又能以簡單的形式接入區塊鏈,所以醫療方面採用聯盟鏈的形式來落地應用區塊鏈,可說是非常合適。

2018年8月30日,台北醫學大學醫院(北醫)正式啟動「健康醫療區塊鏈平台」,簡稱phrOS(Private Health Records OS),是一個儲存私人病歷的系統。系統以區塊鏈分散式帳簿儲存經過加密的病歷資料,病人可以透過掃描「智鏈護照」上的QR code授權分享、查閱自己的病歷及用藥資訊。

慈善公益

捐款追溯及審計:大家以往在向一些慈善團體捐款後,大部份捐款人都無法得知善款詳細流轉的過程,最終到受捐助人的手上實際上會得到多少善款金額,整個過程並不能完全透明、被公眾監管或被第三方機構有效地審計。由於以往出現很多慈善團體不能有效地使用善款,或因中間環節存在貪腐問題,而導致最終到達受助人手上只有極少的善款,所以透過區塊鏈技術能夠很有效地解決信任問題,所有善款的流向記錄都能夠被一一公開地記錄且能被追溯,而在慈善機構之間的互通能夠實現信息、資源有效地分配至適合捐助人,減少資源錯配而造成浪費的問題。

2017年,螞蟻金服通過支付寶愛心平台,發佈了首個基於區塊鏈技術的公益慈善項目——聽障兒童重獲新聲,開創了我國區塊鏈+公益的先河。讓很多很多人第一次領略到區塊鏈的魅力,區塊鏈+公益的應用探索讓善款可以更精准的到達受助者手中。此次慈善善款用於10名孩子一年的聽力語言治療經費、聾鍵結合教育支出和人工耳蝸的製作調配費用,共籌集198400元。

區塊鏈技術可以讓每一筆款項的全流程都保留在區塊鏈中,捐助者可以實時查看。

螞蟻金服CTO程立將這個項目形象的比喻為一家發送資金的聯網郵政。在支付寶愛心平台中流轉的每筆資金都是一個快件,在寄送過程中,經過的所有站點都會蓋上郵戳,人們可以根據郵戳查詢公開數據。

司法存證

司法存儲和證明:在現今互聯網的時代,遇到罪案審判時,電子數據往往會成為證據之一,要確保數據的完整性、真實性,不被偽造和篡改內容及時間戳,單一中心化機構比起分散式去中心化的模式顯得無力,傳統中心化單一機構處理的方式已不合適。使用區塊鏈存證具有證據不可篡改(在傳統司法存證方案基礎上進一步加強了證據的不可篡改性)、證據核實可被追溯(為後續的證據核實、糾紛解決、裁決送達提供了可信、可過溯、可證明的技術保障)、提升效率、降低成本(有助於仲裁機構快速完成證據的核實、解決糾紛、降低仲裁過程中人力物力和時間成本,提升司法效率,降低仲裁成本)等的優點。

2018年9月7日,《最高人民法院關於互聯網法院審理案件若干問題的規定》開始施行。其中第11條提及,當事人提交的電子數據,通過電子簽名、可信時間戳、哈希值校驗、區塊鏈等證據收集、固定和防篡改的技術手段或者通過電子取證存證平台認證,能夠證明其真實性的,互聯網法院應當確認。這是我國首次以司法解釋形式對可信時間戳及區塊鏈等固證存證手段進行法律確認。

2018年9月底,北京、廣州互聯網法院先後掛牌,兩家法院均可通過區塊鏈技術存證。北京互聯網法院發佈的數據顯示,截至2018年12月底,其電子證據平台「天平鏈」已存證材料近20萬條,在線採集數據超百萬條。

版權保護及管理

版權保護及管理:版權是指對作者及其他權利人對文學、藝術和科學作品享有的人身權和財產權的總稱。簡單而言,就是你當前在看我寫的這篇文章、你在聽的音樂、看的書、畫等等的創作都具有版權,在互聯網資訊爆炸的當代來說,資訊的交換變得相當容易,但另一方面,對原作者的作品版權和創作應得的報酬就缺少了保護,所以可以運用區塊鏈技術,令各種創作所在的產業鏈變得更透明,省去更多的中間人,而且在區塊鏈上的所有資料全部透明公開,報酬收益和分成都可以按照智能合約自動分配,能夠解決該產業中的效率和信任的問題,同時亦能保護作品能夠在授權的情況下被使用,將價值回歸到創作者及相關持份者身上。

日本電子巨頭索尼(Sony Corporation)研發了一套,基於區塊鏈技術,用來管理著作權的資訊平台。這套系統支援包括電子書、音樂、影片、虛擬實境內容等等的著作權管理,透過這個平台,使用者可以分享、查核各類作品的的著作權資訊(如:登記日期、作者資訊等)。藉著區塊鏈技術易追蹤、難竄改的特性,著作權管理平台能確保作者能充分展示所有權,並防止著作權被假造、誤用。

教育

學生成績學歷防偽證明:國內外經常出現學歷證書造假的問題,而且每間公司面對新員工的招聘前,每間學校接受新同學前,都要對其進行仔細的背景學歷審查。區塊鏈技術可以確保學生的成績、學歷證書的真實性,由於區塊鏈的特性,資料無法被任意篡改,結合聯盟鏈的形式,可以由多家學校組成這個"聯盟",將各個學校的學生學歷證明上鏈,可讓各個有需要驗證證書真偽的學校、公司、機構迅速驗證學歷證書,而且能夠確保證書的真實性,這可是傳統中心化無法達成信任的高度。

美國麻省理工學院(MIT)就聯合部分教育機構和科技公司,使用區塊鏈技術開發一款可快速驗證的數位學位證書和學位簡歷,能夠有效預防假學歷的出現。目前這方面在區塊鏈非牟利的應用落地來說,成效顯得最為實用。

總結

以上就是一些基於聯盟鏈模式在金融、供應鏈管理、食品安全、醫療、慈善公益、司法存證、版權保護及管理、教育等等的一些區塊鏈應用場景的概略介紹,當然,區塊鏈的應用遠遠不止這些,還存在很多的可能性,大家都不難看到在各行各業都在探索區塊鏈的應用,至於應用如何落地,怎樣建立,這又是另一個主題了,我希望能夠用這篇文章大致上概括了各行業的部份可能性,接下來,如有機會,會就各個領域如何實際地利用區塊鏈技術由 0 到 1 實現深入展開。另一方面,我們亦可以知道創造區塊鏈應用並不一定要發行代幣,而是要根據區塊鏈的類型和實際應用場景而定,就如聯盟鏈,由於存在某種利害關係約束參與共同建鏈的多方,所以並不需要發行代幣就可以成功維持聯盟鏈有效地運轉,並能夠在其之上構建並運行區塊鏈應用。

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