美国区块链技术创新案例 美国区块链技术创新案例分享

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区块链的技术创新与应用有哪些？

一、区块链系统

作为比特币美国区块链技术创新案例的底层技术美国区块链技术创新案例，区块链系统一般由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成。

1.数据层

数据层封装美国区块链技术创新案例了底层数据区块及相关的数据加密和时间戳等基础数据和基本算法，主要描述区块链的物理形式，是区块链上从创世区块起始的链式结构。它包含了区块链的区块数据、链式结构，以及区块上的随机数、时间戳、公私钥数据等，是整个区块链技术中底层的数据结构。

2.网络层

网络层主要通过P2P技术实现分布式网络机制，包括P2P组网机制、数据传播机制和数据验证机制。因此，从本质上来说，区块链是一个P2P网络，具备自动组网的机制，节点之间通过维护一个共同区块链结构来保持通信。

3.共识层

共识层包括共识算法、共识机制。共识层能让高度分散的节点在去中心化的区块链网络中高效地针对区块数据的有效性达成共识，是区块链的核心技术之一，也是区块链社群的治理机制。目前共识机制算法有数十种，包括工作量证明、权益证明、权益授权证明、燃烧证明、重要性证明等。

4.激励层

激励层主要包括经济激励的发行制度和分配制度，其功能是提供一定的激励措施，鼓励节点参与区块链中安全验证工作，并将经济因素纳入区块链技术体系中，激励遵守规则参与记账的节点，惩罚不遵守规则的节点。

5.合约层

合约层主要包括脚本、代码、算法机制和智能合约，是区块链可编程的基础。它将代码嵌入区块链或令牌中，可以实现自定义的智能合约，在达到某个确定的约束条件的情况下，不用经由第三方就能自动执行，是区块链去信任的基础。

6.应用层

应用层封装了各种应用场景和案例，类似于计算机操作系统上的应用程序、互联网浏览器上的门户网站、搜索引擎、电子商城或是手机端上的APP。它将区块链技术应用部署在以太坊、EOS、QTUM等上，并在现实生活场景中落地。未来，可编程金融和可编程 社会 会搭建在应用层上。

数据层、网络层、共识层是构建区块链技术的必要元素，缺少任何一层都不能称之为真正意义上的区块链技术美国区块链技术创新案例；激励层、合约层和应用层不是每个区块链应用的必要因素，一些区块链应用并不完整地包含此三层结构。

从商业的角度来讲，区块链技术有它自身的一个特点，就是足够数字化，它是跨境的，是跨时空的，是跨组织的。数据的流动是没有边界的，所以区块链同时是分布式的，它是自组织的和去中心化的。

所以区块链的由来，任何新的颠覆式技术的应用，历来就有两条路线，或者说两种方法。一种方法，是把它视为一种工具，用它来改善传统的商业模式，得到一种边际效益上的提升。另外一种是把它当作一套制度，用来重构商业的底层逻辑。

这两种应用方法，在过去几年就有一个很好的案例。当互联网公司在推广“互联网+”的时候，我们也看到很多传统的商业机构说，不是“互联网+”，而是“+互联网”。那么现在那些喊“+互联网”的人到哪去了？有人认为，互联网只是用来改善的一项技术，传统的东西可以加上一些互联网技术，好比把互联网当电子邮件使用，你弄了一套电子邮件系统，就以为是互联网了。但是有人却把互联网当作制度，从底层重构了商业，最后你会发现你失业了。

第二是去中心化的。为什么要去中心？商业上的区域中心技术带来了商业的去中心化，这个是 历史 的必然趋势。这个趋势在哪里？我觉得是两点，一个是经济全球化，进入2.0版本。现在通过互联网，已经不是公司在全球化，不是公司把自己变成跨国公司，而是任何一个个人互联网都赋能给它，让它可以在一个中国的小县城，通过互联网把它的产品卖给全世界。经济全球化发展到个人全球化的时候，解决点对点的交易，点对点的服务，成为一个突出的问题。那么区块链技术所带来的实时清算结算，点对点交易交收这些特点，正好可以帮助个人商业活动的全球化。

第三是经济的数字化。当数据集合到一定程度之后，它的流通基本上是跨时空的，商业活动对金融支付的需求，是随时随地随身的，而做不到随时随地随身随需提供场景化、虚拟化的支付清算服务，终究会被技术和市场所淘汰。

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区块链技术的意义？区块链技术的原理？

区块链原理要了解透彻就必须从它的诞生与发展来进行系统的了解，从而从多个角度来更清晰的辨别区块链原理。区块链技术（Block Chain）是指通过去中心化的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案。该技术方案主要让区块（Block）通过密码学方法相关联起来，每个数据块包含了一定时间内的系统全部数据信息，并且生成数字签名以验证信息的有效性并链接到下一个数据块形成一条主链（Chain）。

区块（Block）是区块链中的一条记录，包含并确认待处理的交易。

挖矿（Mining）指通过计算形成新的区块，是交易的支持者利用自身的计算机硬件为网络做数学计算进行交易确认和提高安全性的过程。以比特币为例：交易支持者（矿工）在电脑上运行比特币软件不断计算软件提供的复杂的密码学问题来保证交易的进行。作为对他们服务的奖励，矿工可以得到他们所确认的交易中包含的手续费，以及新创建的比特币。

对等式网络（Peer-to-Peer Network）是指通过允许单个节点与其他节点直接交互，从而实现整个系统像有组织的集体一样运作的系统。以比特币为例：网络以这样一种方式构建——每个用户都在传播其他用户的交易。而且重要的是，不需要银行或其他金融机构作为第三方。

哈希散列(Hash)是密码学里的经典技术，把任意长度的输入通过哈西算法，变换成固定长度的由字母和数字组成的输出。

数字签名（Digital Signature）是一个让人可以证明所有权的数学机制。

私钥（Private Key）是一个证明你有权从一个特定的钱包消费电子货币的保密数据块，是通过数字签名来实现的 。

双重消费指用户试图非法将电子货币同时支付给两个不同的收款人，是电子货币的最大风险之一。

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区块链的起源：一种支持比特币运行的底层技术

区块链的概念首次在2008年末由中本聪（Satoshi Nakamoto）发表在比特币论坛中的论文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》提出。论文中区块链技术是构建比特币数据结构与交易信息加密传输的基础技术，该技术实现了比特币的挖矿与交易。中本聪认为：第一，借助第三方机构来处理信息的模式拥有点与点之间缺乏信任的内生弱点，商家为了提防自己的客户，会向客户索取完全不必要的信息，但仍然不能避免一定的欺诈行为；第二，中介机构的存在，增加了交易成本，限制了实际可行的最小交易规模；第三，数字签名本身能够解决电子货币身份问题，如果还需要第三方支持才能防止双重消费，则系统将失去价值。基于以上三点现存的问题，中本聪在区块链技术的基础上，创建了比特币。

2009年1月3日，中本聪制作了比特币世界的第一个区块“创世区块”并挖出了第一批比特币50个。

2010年5月21日，佛罗里达程序员用1万比特币购买了价值25美元的披萨优惠券，随着这笔交易诞生了比特币第一个公允汇率。

2010年7月，第一个比特币平台成立，新用户暴增，价格暴涨。

2011年2月，比特币价格首次达到1美元，此后与英镑、巴西雷亚尔、波兰兹罗提汇兑交易平台开张。

2012年，瑞波（Ripple）发布，其作为数字货币，利用区块链转移各国外汇。

2013年，比特币暴涨。美国财政部发布了虚拟货币个人管理条例，首次阐明虚拟货币释义。

2014年，以中国为代表的矿机产业链日益成熟，同年，美国IT界认识到了区块链对于数字领域的跨时代创新意义。

2015年，美国纳斯达克证券交易所推出基于区块链的数字分类账技术Linq进行股票的记录交易与发行。

区块链原理从一个个应用案例中就可以了解清晰了，关于区块链原理的应用也是越来越火热，近期，花旗集团、日本三菱日联金融集团、瑞士联合银行和德意志银行等全球大型金融机构，也将应用“区块链”技术，打造快捷、便利、成本低廉的交易作业系统。在金融领域之外，区块链技术也开始应用于保护知识产权、律师公证、网络游戏等有信息透明公开并永久记录需求的领域。

区块链如何赋能数字城市建设？| 区块链小课堂

城市正积极拥抱区块链、物联网、人工智能等数字技术，加快城市经济增长，提高城市生活质量和环境的可持续发展能力。城市的数字化转型也为区块链技术的价值挖掘和应用落地提供了良好的试验田。

数字城市的建设不仅需要实现连接设备的全城覆盖，还需要考虑全程数据的收集和决策自动化问题。区块链上的数据具有难以篡改、安全可信等优势，可以从以下方面助力数字城市的建设：

区块链采用分布式存储结构，因而系统中的每个节点都存有系统上的所有数据，让数据公开透明，方便管理。同时区块链集成的隐私计算等密码学技术，可以在不泄露数据隐私的前提下实现数据的安全共享，或是通过设置访问权限，让获得授权的节点获取相应数据，从而确保数据安全。

得益于分布式网络结构，即使单个或少部分节点故障，整个区块链网络仍可以正常运行，大大降低因网络攻击或技术问题导致系统故障的风险。相较于传统城市，数字城市对于技术的依赖程度更高，提高系统稳定性也有助于维护数字城市生活的正常运行。

区块链赋能的数字城市创新案例

迪拜的数字城市项目融合了区块链、物联网、人工智能等多种新型数字技术，致力于将迪拜打造成“全球最幸福的城市”。

迪拜数字城市中的一大创新就是力争在2021年实现全部政府数据交易的上链操作和管理，实现年均1亿笔的纸质流程电子化。这一区块链赋能的数字化改革预计将节约价值15亿美元的流程管理成本，节约2500万小时的流程处理时间，同时减少1.14亿吨碳排放。除此之外，迪拜政府正与众多区块链企业展开积极合作，聚焦重点领域，落地了多个区块链应用案例。

欧盟委员会也同样认识到了区块链在改革政务服务的重要性，并于2018年成立了欧洲区块链伙伴关系组织，涵盖了欧洲当地的执法部门、各国政府和私营企业。欧盟委员会数字经济与 社会 部委员也对区块链技术在数字城市建设方面的价值充满信心，并表明：“我们相信，未来所有公共服务都将建立在区块链这一基础设施之上。”

例如，意大利南蒂罗尔政府通过区块链技术实现了市民数据的电子化。居民仅需登记一次个人基本信息就可以享受不同政府部门提供的服务，精简政务处理流程、降本增效。

同时，基于区块链技术，爱沙尼亚打造了全民 健康 信息电子系统。通过这一区块链平台，医生可以在获得授权的情况下方便查询患者的血液检查、近期接受过的治疗、X光检查等相关数据。患者也可以清晰地查询到自己的就诊记录、医生开具的处方等信息。而区块链上数据难以篡改、全程可溯等特点可以保障该平台上数据的安全性和完整性。

万向区块链同样在区块链赋能数字城市建设方面开始了积极 探索 ，以区块链融合物联网、人工智能等新型数字技术构建安全可信的数字底座，并通过隐私计算、知识图谱、数字孪生、分布式商业激励等技术，以更加精细和动态的方式管理生产和生活，形成技术集成、综合应用、高端发展的智能、低碳、自如的韧性城市，助力构建经济繁荣、居职幸福、可持续发展的城市生态大和谐。

万向区块链致力于打造一座“真正懂你”的数字城市，通过区块链与新技术融合构筑的可信数字底座，让每位居民都拥有专属数字化身，真正掌握数据主权，在隐私不受窥视的前提下，享受安心自在的城市生活。

2021年了，未来我国区块链技术发展趋势怎么样？

当前，全球科技创新正处于空前密集活跃的时期，数字经济正深刻地改变着人类的生产和生活方式，成为经济增长的新动能。区块链技术发展与产业应用，正在引领全球商业模式、组织形态，甚至思维方式的全方位变革。

工信部原党组成员、中国绿色供应链联盟理事长金书波在致辞中表示，我国将区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，并在今年将区块链纳入新基建范围，表明区块链正式升级为国家战略，必将为正在转型升级的中国经济带来强劲新引擎。

中国电子信息产业发展研究院党委书记、副院长宋显珠在发言中表示，区块链作为数字经济发展的重要基础设施，正在不断与5G、物联网、大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术快速融合，推动我国由信息互联网向价值互联网迭代升级。“重庆市高度重视区块链技术创新和产业布局，在多个方面已走在全国的前列，中国电子信息产业发展研究院将继续加强区块链的研究工作，引领国家区块链发展的新风向。”

抓住风口：提升区块链核心技术的自主创新

本次峰会邀请了三位院士进行学术观点分享。

中国工程院院士钟山表示，要抓住区块链作为新基建的风口，不断提升区块链核心技术的自主、可控、创新能力，加速区块链与新一代信息技术融合发展，推动建设区块链与新型智慧城市的融合运用，提升城市管理的智能化水平，“区块链正在链接未来，而未来正在发展链路。”

中国工程院院士陈鲸在《站在全球视野高度谈谈大数据深度应用带来的挑战与思考》的主题演讲里表示，数据是与物质、能源一样重要的战略资源，数据的采集和分析涉及每一个行业，是带有全局性和战略性的技术。从硬技术到软技术的转变是当今全球性的技术发展趋势，而从数据中发现价值的技术正是最有活力的软技术。

挪威工程院院士容淳铭在《基于区块链重新设计互联网服务》的主题演讲里说，“5G时代，共享数据是一个很大的难题，现在的区块链就能帮助我们把这个问题解决，做到网络就是我的计算机。从网络计算机到我的计算机，这一个跨步是很大的，它能真正为我们带来一个全新的模式、全新的平台、全新的生态和全新的商业等各种应用。”

联盟揭牌：成立联盟，就是一种“区块链”

目前，区块链已经成为全球各国竞相布局的前沿科技产业，美国、德国、英国、日本等发达国家正加速打造以区块链为核心的新兴经济形态。据统计，我国从事区块链技术创新和服务的企业接近1500家，围绕政务、民生、能源、金融、供应链等领域，披露的案例累计超过了1000例，全球领先。

在此背景下，重庆市科技局批复成立了重庆市区块链技术创新战略联盟（以下简称“联盟”）。由联盟发起并主办本次峰会。

峰会上举行了联盟成立揭牌仪式。重庆市人民政府副市长熊雪，工信部原党组成员、中国绿色供应链联盟理事长金书波，为重庆市区块链技术创新战略联盟揭牌；重庆市委网信办主任文天平为联盟理事长单位重庆赛迪工业和信息化研究院有限公司授牌；相关领导为联盟单位授牌。

随后举行的中国区块链协会联盟战略合作签约仪式，采用了区块链技术进行“链”上签约。签约文件同步存证于易保全电子数据存证保全中心、公证处、司法鉴定中心、互联网法院等联盟区块链节点上，实现了司法机构同步公证与监督，即时固化内容，有效防篡改、防抵赖，保证签约文件的真实有效性。

“成立联盟，就是一种‘区块链’”。目前联盟已集聚优势区块链企业100余家，加速推动重庆区块链产业发展，在核心技术突破、产业园区建设、生态环境打造等方面取得了积极的成效。

重庆市区块链数字经济产业园管委会党组副书记、副主任罗林表示，重庆2017年率先发展区块链，在西部地区处在一个优先发展的地位。据数据统计显示，京津冀、长三角、粤港澳三大经济圈用全国2.8%的土地聚集了约18%的人口，贡献了约38%的GDP，而整个西部地区占据71%的国土面积，GDP仅占全国的20%左右，西部地区发展空间越大，机遇更多。

成果发布：重庆区块链发展位居全国前列

重庆市垫江县人民政府县长贾晖，就地方政府在区块链与产业发展中的作用发挥，发表了主题演讲。垫江作为一个农业大县，在100天内“换道超车”，已取得瞩目成效。100天内，破零实现600多家辖区企业同上一张网、3万多台设备同上一朵云；采集140余万条工业数据，为数据资源化打下了有利基础。重庆垫江，这块数智实验田，值得企业和资本的深度关注。

赛迪区块链研究院院长刘权，在峰会上发布了《2020年中国区块链发展现状与展望（上半年）》《2020年上半年中国区块链企业发展报告》《2020年中国区块链典型企业名录》《公有链、联盟链安全技术指南》。

2020年以来，多地印发了区块链专项扶持政策，探索区块链产业发展路径。截止到2020年6月底，已有湖南、贵州、海南、上海、北京、南京、长沙、广州、福州、宁波、泉州、重庆等12个省市印发区块链专项政策。重点省市区块链产业竞争越发激烈。

从产业发展现状来看，新成立企业8000余家，分布于四大聚集区：环渤海聚集区、长江三角洲聚集区、珠江三角洲聚集区，以及以重庆、四川为主的湘黔渝聚集区。

具有投入产出的企业303家，同比增长274.07%。其中北京、广东数量不相上下，以300多家企业位居第一梯队；上海、山东、江苏、浙江、四川、重庆企业数量超40家以上，属第二梯队；其他中部地区、西部地区以及东北地区数量明显较少，属第三梯队。上半年仅8家获得投融资，初创企业融资困难问题依旧突出。

对下半年区块链发展趋势展望，赛迪区块链研究院院长刘权认为，在新基建背景下，区块链基础设施建设将不断加快，与工业互联网等新技术融合趋势渐显，有望推动数据要素流通，赋能数字经济，与实体经济融合更加深入。

区块链 金融 应用？

区块链金融应用是其在现实当中发挥作用的重点领域，金融业需要这样的高端技术，传统的运作方式会因为这样的技术而发生深刻的变化。区块链金融应用有着很多鲜明的特点，也让人们对此津津乐道，更因为实际产生的效果而倍受众人的关注，产生了越来越大的影响。

提要：发达国家和科技公司在区块链技术的研究和应用方面已经走在了前面。从专利技术的申请来看，我国与 美国 区块链技术或有一年半左右的差距。基于上述形势，中国如何实现“非对称”赶超？首先是要看清形势，抓住机遇，迎接挑战。其次，在了解区块链底层建设对于金融业现有业务及未来发展的必要性后，在各金融企业之间达成建立“中国的金融区块链联盟”的共识。最后是要协同推进，迎接变革。

如何理解区块链？

比特币：一种点对点的电子现金系统。2009年，论文发表之后，比特币作为一种虚拟货币在 互联网 的数字世界里诞生了。目前，比特币总市值65亿美元左右，虽然市值在不断变化，但它仍然是全球最大的虚拟货币。

还有一个重要的概念就是区块链。区块链是比特币的一个底层技术，而比特币只是区块链的一个应用。众所周知，比特币可以实现点对点的价值传递，除比特币区块链外，还有很多其他的区块链，例如，以太坊的区块链等。所以，我们应该区分比特币、比特币区块链、区块链以及区块链技术等概念。

目前，人们对区块链有几个误读。可以用英文描述区块链为“Decentralized Blockchain”，其中Decentralized被翻译成“去中心化”。但是,我认为区块链实现了价值的无中介传播，就是点对点的价值传播，这并不是说进入区块链时代以后就不需要中心了，而是应当从一个单一的集中化向中心与中心之间的并联发展。那么，现有的中心很可能变成分中心或者弱中心。目前所有银行都拥有自己的数据中心，如果今后成立金融区块链联盟，那么它们就可以成为区块链联盟里的各个节点，所以区块链并不是不需要中心。

区块链不是不需要信用

我们经常会看到一些文章观点认为区块链是要“去信用”，其实，区块链是通过共识算法建立信任，通过各个节点之间的共识保证交易的正确性。通过数学、算法以低成本建立信任，而不是“去信用”。只不过人与人之间的数字资产交易不需要两个人相互认识，或者是相互有信任关系，也不需要第三方信用机构，只需要大家信任区块链这个可信网络即可。

为什么说它可信呢？因为它是一个分布式的数据库，有一套基于共识的机制：一套加密算法，使得它不可篡改。一方面通过公钥使得信息透明化、可追溯；另一方面，私钥可以保护隐私。

区块链并非成熟技术，也非万能目前区块链技术还处于发展初期。今年年初我们派团去巴克莱 南非 的区块链研究室学习，在研讨会上，巴克莱非洲区块链专家认为，区块链技术要成为真正成熟的技术至少需要五到十年的时间。目前，区块链存在计算速度相对较慢、存储空间小的缺陷，而且，并非所有的数据处理都需要使用区块链。

区块链在国外的研究、运用

我们发现，老牌金融发达国家在区块链技术的研究方面已经走在了前面。英国政府认为，政府参与数字货币和区块链网络的立法是非常重要的，政府鼓励对区块链技术的深入研究。英国政府正在积极评估区块链技术的潜力，考虑将它用于减少金融欺诈，降低成本。此外，英国政府计划开发能够在政府和公共机构之间使用的应用系统。

今年2月，欧盟委员会把加密数字货币放在快速发展目标领域的首位，这项举措推动了各个机构针对数字货币的政策研究。科技公司在区块链技术的研究方面也走在了前面。

IBM推出了“开放账本项目”（Open Ledger Project），开发企业级的区块链软件结构，推动区块链技术的商用，通过IBM云计算平台的Bluemix和API基础架构来支持外部数据的对接。IBM在区块链技术方面的实践还有很多，近期，它与 韩国 的一家公司利用区块链技术和物联网做了富有创意的试验，取得了一些成果。

微软利用Azure平台，为用户提供“区块链即服务”，可以使得R3以及其银行成员加快试验和学习进程，加速分布式台账的开发、测试和部署。

Intel也发布了用来搭建、部署和运行分布式账本的高效模块化平台SawtoothLake；同时，Intel还研究为区块链应用的硬件芯片创造可信任的执行环境，提供更高的安全性和隐私。

与此同时，华尔街也在积极行动。尽管创建比较晚，但是R3的核心职能是制定 银行业 区块链技术开发的行业标准，以及探索实践用途，并建立银行的区块链联盟。

从我们了解的情况来看，华尔街除了有这两家迎合数字金融时代到来的新公司之外，大型金融机构都在研究区块链技术，都在建立自己的区块链概念和技术团队。

目前，区块链技术已经有了实际应用的案例。

在加拿大，区块链初创公司“区块链科技有限公司”（Blockchain Tech Ltd ）已经成功在多伦多证券交易所 创业板 上市；爱沙尼亚政府将推出政府的区块链医保记录。

国内对区块链技术的关注和研究情况

区块链是可选的技术。此前，中国人民银行还召开了数字货币研讨会。除了央行以外，去年 浙江 省、 北京 市等有关部门也表达了对区块链应用研究工作的支持。

从企业角度来看， 布比区块链已经应用于股权、供应链、积分等领域，并正在与交易所、银行开展试验和应用测试。布比区块链专注于区块链技术和产品的创新，已拥有多项核心技术，开发了自有的区块链服务平台。而且很多区块链创新创业企业不断涌现。

此外，一批行业联盟正在建立起来。在金融机构方面，目前我国大型银行和金融机构对区块链应用的案例仍有待破题。

2015年末美国银行已经获得15项关于区块链的专利。我国与美国区块链技术或有一年半左右的差距。

区块链金融应用正在全面的进入新的阶段，各种应用将会越来越深入，相关的改变也会越来越受人瞩目，也将会形成一股极大的新潮流。

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