前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇區(qū)塊鏈技術(shù)問題及解決范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

區(qū)塊鏈技術(shù)問題及解決范文第1篇

為何一個比特幣的底層技術(shù)會釋放出如此巨大的聯(lián)動效應(yīng)？有人把它與印刷術(shù)的發(fā)明相媲美，它能夠標(biāo)志著下一個數(shù)字時代（價值互聯(lián)網(wǎng)）的來臨。區(qū)塊鏈（Block Chain）到底具有什么特征，為啥說它有分布式社會賬本功能？它與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有什么聯(lián)系？它對社會、企業(yè)的財務(wù)運行、商業(yè)模式有何影響，又對會計核算、審計業(yè)務(wù)有什么創(chuàng)新，企業(yè)應(yīng)該采取什么應(yīng)對策略？

預(yù)測未來的最好方式是創(chuàng)造未來，生活在未來之中。本刊擬請上海大學(xué)管理學(xué)院管理會計與信息化中心主任許金葉撰寫《區(qū)塊鏈：引領(lǐng)財會革新的邏輯》系列文章，以期拋磚引玉，引起社會各界對區(qū)塊鏈中財務(wù)創(chuàng)新與會計問題的關(guān)注與探討；同時，也歡迎有見解的作者投稿，本刊將優(yōu)先發(fā)表。

【摘 要】 隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、移動終端四大技術(shù)的落地、發(fā)展及壯大，數(shù)字貨幣的底層信息技術(shù)――區(qū)塊鏈（Block Chain）得到世界各國廣泛的重視。正本清源，借鑒科技發(fā)展三大動力結(jié)構(gòu)理論，從信息技術(shù)、社會經(jīng)濟及其思維三個維度來探索區(qū)塊鏈產(chǎn)生的根源。認(rèn)為區(qū)塊鏈本質(zhì)是現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)、現(xiàn)代密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)管理激勵機制的集成，是一門集現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)學(xué)、金融學(xué)、法學(xué)等學(xué)科為一體，解決人與人之間信任問題的科學(xué)，從而為未來闡述區(qū)塊鏈將引領(lǐng)財務(wù)業(yè)務(wù)創(chuàng)新與會計核算革命提供邏輯基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】 區(qū)塊鏈； 數(shù)據(jù)庫技術(shù)； 密碼學(xué)； 激勵機制

【中圖分類號】 TP309.7；F275.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1004-5937（2017）13-0132-05

引 言

當(dāng)前，區(qū)塊鏈技術(shù)不僅在金融領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸成熟，而且在物流追溯、資產(chǎn)轉(zhuǎn)移及合約管理、身份論證、選舉投票等領(lǐng)域中應(yīng)用。以比特幣、以太幣為首的數(shù)字貨幣在金融等各領(lǐng)域應(yīng)用，標(biāo)志著信息互聯(lián)網(wǎng)時代向價值互聯(lián)網(wǎng)時代轉(zhuǎn)變。為何數(shù)字貨幣的底層技術(shù)（區(qū)塊鏈）會釋放出如此巨大的聯(lián)動效應(yīng)？有人甚至把它與社會發(fā)展史上印刷術(shù)發(fā)明的作用相媲美。那么，區(qū)塊鏈（Block Chain）因何而生？^塊鏈?zhǔn)鞘裁醇夹g(shù)，有何種特征？為何說具有分布式社會賬本功能？區(qū)塊鏈對社會和企業(yè)的財務(wù)運行、商業(yè)模式有何影響，又對會計核算、審計業(yè)務(wù)有什么創(chuàng)新，企業(yè)應(yīng)該采取什么應(yīng)對策略？本文就此作一分析。

一、區(qū)塊鏈發(fā)展的三大動力結(jié)構(gòu)：經(jīng)濟全球化需求、現(xiàn)代信息技術(shù)推動、社會認(rèn)識轉(zhuǎn)型三者聯(lián)動的必然

除了細(xì)菌、古細(xì)菌、原生生物三類單細(xì)胞有機體，加上菌類、植物和動物共六類物種外，科技產(chǎn)物（人造物）被稱為地球上第七類物種?？萍寂c前面生物共同具有基本屬性。針對當(dāng)前出現(xiàn)的“機械系統(tǒng)在生命化，生命系統(tǒng)在機器化”的現(xiàn)象，人們對科技的本源、發(fā)展軌跡與動因非常關(guān)注。本文借鑒《失控》作者凱文?凱利在新作《科技想要什么》中提出科技發(fā)展三大動力要素來解釋區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展動因[1]。凱文?凱利闡釋了科技發(fā)展的三大動力要素，以科技自身結(jié)構(gòu)的需求解釋了科技發(fā)展的必然性，以科技內(nèi)部發(fā)展的引力解釋科技進(jìn)步的偶然性，以人類社會在開發(fā)科技選擇時的集體意識解釋科技發(fā)展的開放性。

（一）經(jīng)濟全球化需要解決的信息技術(shù)問題：區(qū)塊鏈發(fā)展的自身結(jié)構(gòu)需求

經(jīng)濟全球化（Economic Globalization）是當(dāng)今世界經(jīng)濟繁榮發(fā)展的重要標(biāo)簽，各國經(jīng)濟均朝著全球化趨勢發(fā)展。經(jīng)濟全球化是指在全球范圍內(nèi)使用和配置勞動力、資本、技術(shù)、服務(wù)等經(jīng)濟資源，以完成社會生產(chǎn)、分配、交流和消費等經(jīng)濟行為。經(jīng)濟全球化主要表現(xiàn)為市場、生產(chǎn)、資金、金融、科技及信息傳播等多領(lǐng)域的全球化，而多領(lǐng)域全方位的全球化經(jīng)濟正迫切需要業(yè)務(wù)實施的實時性。實時性一方面要求在交易時間上的及時性，但是事實上，目前資金、資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移需要通過第三方機構(gòu)，而且由于各國機構(gòu)的管理差異，造成了交易時間與成本的增加。另一方面，實時性要求信息的真實性，這直接影響經(jīng)濟業(yè)務(wù)的開展與決策。這些經(jīng)濟問題的本質(zhì)是分離均衡問題，正在發(fā)展的區(qū)塊鏈技術(shù)能夠有效解決分離均衡問題。

1.分離均衡：制約經(jīng)濟全球化發(fā)展的核心問題

均衡是指一種平衡的狀態(tài)，均衡不代表著絕對平均，而是一種相互依存的狀態(tài)，又或者是一種邏輯關(guān)系，例如力學(xué)中的穩(wěn)定與平衡。類似的，均衡的概念被經(jīng)濟學(xué)家引用到經(jīng)濟領(lǐng)域，經(jīng)濟學(xué)中的均衡是指經(jīng)濟體系中各經(jīng)濟單位或變量相互制約，沒有任何“變革動機”而形成的一種穩(wěn)定狀態(tài)。經(jīng)濟均衡的理論是源于西方經(jīng)濟學(xué)的基礎(chǔ)理論，可用來解釋宏、微觀的經(jīng)濟問題。作為一個被廣泛采用的分析性工具，經(jīng)濟均衡理論在社會科學(xué)的各個研究領(lǐng)域中具有獨一無二的地位。分離均衡也是經(jīng)濟學(xué)分析中常用的概念，約瑟夫?斯蒂格利茨（Joseph Stiglitz）[2]與邁克爾?斯賓塞（Michael Spence）[3]對分離均衡的研究頗有建樹。簡單而言，分離均衡是指不同的經(jīng)濟單位利用信息傳遞機制分離到不同領(lǐng)域，或者不同的經(jīng)濟單位通過信息傳遞機制匯聚到同一領(lǐng)域的過程，最終達(dá)到一種穩(wěn)定狀態(tài)，任何參與方無法輕易改變這種形成機制。

在資源面前，人人平等。每一個企業(yè)或組織都想用自己最大的力量去創(chuàng)造財富，但是有限的資源不能被無限制地瓜分，每一個企業(yè)或組織應(yīng)當(dāng)合理配置資源并利用資源去創(chuàng)造更多資源。因此，企業(yè)管理面臨兩個基本問題：一是如何優(yōu)化企業(yè)資源配置；二是如何激發(fā)企業(yè)資源的有效性。分離均衡理論可以用來解決企業(yè)管理中的這兩大難題，即利用信息傳遞機制使企業(yè)資源達(dá)到穩(wěn)定和最優(yōu)的狀態(tài)。例如，利益分配的不合理是企業(yè)關(guān)系處理中普遍存在的問題，處理利益均衡問題就需要利用信息來區(qū)分它們從而實現(xiàn)分離均衡。均衡問題在經(jīng)濟全球化中表現(xiàn)更加突出，例如經(jīng)濟全球化直接的需要是業(yè)務(wù)的實時有效執(zhí)行，然而在交易時間上，資金、資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移需要通過第三方機構(gòu)，而且，各個國家的機構(gòu)管理差異，造成時間與成本的增加。同時，信息的真實性也直接影響經(jīng)濟業(yè)務(wù)的開展與決策。

2.信息不完全、信息不對稱、信息不實時造成分離不均衡

在西方經(jīng)濟學(xué)理論中，已經(jīng)有學(xué)者證明，當(dāng)信息完全對稱時，企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)資源配置的最優(yōu)化，使得企業(yè)資源創(chuàng)造出最大收益。以次類推，在企業(yè)管理中，信息的不完全性、非對稱性、信息的實時有效性同樣影響企業(yè)績效是否達(dá)到了最優(yōu)。信息的不完全性會導(dǎo)致管理者難以預(yù)測未知的變化，從而在執(zhí)行業(yè)務(wù)的過程中一旦出現(xiàn)突發(fā)狀況，則難以控制和及時應(yīng)對。在企業(yè)的組織管理中，信息不對稱性是指參與業(yè)務(wù)的雙方由于制度或其他因素不能徹底實現(xiàn)信息共享，導(dǎo)致其中一方不知道另一方擁有的信息及信息的真假，容易造成逆向選擇等問題。

3.解決信息分離均衡呼喚區(qū)塊鏈技術(shù)

解決信息分享均衡問題需要經(jīng)濟業(yè)務(wù)實時產(chǎn)生，傳遞與共享真實的信息，互聯(lián)網(wǎng)下雖提供了巨量信息，但也表現(xiàn)出信息超載、泛濫的問題。這些問題需要新的信息技術(shù)來解決，而區(qū)塊鏈技術(shù)恰是適應(yīng)這種需求而誕生的。

（二）現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的推動力：區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)步的偶然性

現(xiàn)代信息技術(shù)是以互聯(lián)網(wǎng)（Internet）為核心的信息技術(shù)。互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)（Web），網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)廣泛存在于自然界?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)主要采用超文本和超媒體的信息組織方式，將信息擴展到整個網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)信息的互聯(lián)。以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)有兩個主要特點：一是連接，主要表現(xiàn)為人與人之間的連接（互聯(lián)網(wǎng)），還表現(xiàn)為人與物的連接，以及與物與物的連接（物聯(lián)網(wǎng)）；二是信息傳遞，信息傳遞的發(fā)展經(jīng)過三個階段：單向信息傳遞的Web 1.0大門戶時代、雙向信息傳輸?shù)腤eb 2.0互動時代，以及個性化信息集成的Web 3.0智能時代?，F(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)能夠基于平臺實現(xiàn)個性信息整合。

從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)，信息產(chǎn)生的內(nèi)容從結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)到非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（大數(shù)據(jù)），信息產(chǎn)生的主體從人到物，信息產(chǎn)生的方式從手動到自動，信息性質(zhì)逐漸呈現(xiàn)真實性。但是，信息的收集、存儲及傳輸仍然飽受不安全、不真實的困擾，這需要互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)內(nèi)部尋求解決這個問題的可能辦法。

（三）分布式群體智慧：區(qū)塊鏈產(chǎn)生的社會思維

提及區(qū)塊鏈，人們提到最多的詞匯是“去中心化”，但是區(qū)塊鏈的核心思維應(yīng)該是分布式群體智慧的思想。人們想到“去中心化”主要是因為人們飽受互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中“中心化媒介”對個體隱私侵害。實際上，區(qū)塊鏈的貢獻(xiàn)不僅是“去中心化”思想，還是分布式群體智慧。分布式群體智慧主要是人類認(rèn)識思維從還原性思維向復(fù)雜性思維轉(zhuǎn)變的結(jié)果。

人類認(rèn)識世界的思維主要有兩種方向：一種方向沿著分解、細(xì)化、深入的思維，即還原性理論；另一種方向沿著綜合、集體、組成的思維，即復(fù)雜性理論。還原論推崇簡單性規(guī)律，主張任何現(xiàn)象均能夠經(jīng)分解、細(xì)化、深入等程序推導(dǎo)出一系列的基本組成因子，隨著對這些基本因子研究的深入，一步一步還原出表面現(xiàn)象的內(nèi)涵。復(fù)雜性理論是一門研究復(fù)雜現(xiàn)象的理論，這些現(xiàn)象具有非線性、不確定性、時間不可逆性、自組織性、涌現(xiàn)性等特點?；谶€原理論上“高效源于控制”的思想向基于復(fù)雜理論上“高效源于無為（失控）”的思維轉(zhuǎn)變，這個道理，后面的系列文章中將不斷涉及，由于篇幅問題，論文不展開。實際上匯流成河、積沙成塔等道理都是分布式群體智慧的反映，區(qū)塊鏈中的分布式群體智慧有助于解決交易中的“公信力”問題。

二、區(qū)塊鏈?zhǔn)歉黜椥畔⒓夹g(shù)的C合體

（一）數(shù)字貨幣的底層技術(shù)：區(qū)塊鏈產(chǎn)生簡史

雖然杰出數(shù)學(xué)家戴維?查姆在1993年就提出eCach數(shù)字化支付系統(tǒng)，并創(chuàng)建荷蘭公司進(jìn)行運營，但是，最終因為在線購物客們不關(guān)心個人隱私的泄露和安全問題，在1998年最終破產(chǎn)。eCach數(shù)字化支付系統(tǒng)一度受到冷落。針對澳大利亞企業(yè)家James A Donald對不需要第三方權(quán)威認(rèn)證、點對點網(wǎng)絡(luò)的eCach支付系統(tǒng)的質(zhì)疑，在2008年11月1日深夜2點10分，Satoshi Nakamoto（中本聰）給他回復(fù)了一封《比特幣：一種點對點電子現(xiàn)金系統(tǒng)》的郵件。這封郵件簡潔、優(yōu)雅地闡述了eCach支付系統(tǒng)的五個主要特性[4]：可以用點對點的網(wǎng)絡(luò)解決雙重支付問題；沒有類似鑄幣一級的第三方的信任機構(gòu)；使用者可以完全匿名；可以用哈?，F(xiàn)金形式的“工作量證明”來制造新的貨幣；用以制造新的貨幣的“工作量證明”同樣可以用來預(yù)防雙重支付。

《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》一文得到黑客及金融社會的廣泛重視，比特幣、以太幣等數(shù)字貨幣得到迅速應(yīng)用，這也標(biāo)志著價值互聯(lián)網(wǎng)的到來。因《比特幣：一種點對點電子現(xiàn)金系統(tǒng)》而聞名的中本聰獲得2016年諾貝爾獎的提名。

那么，《比特幣：一種點對點的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》到底解決了什么信息問題，為何數(shù)字貨幣的底層技術(shù)（區(qū)塊鏈）可以具有eCach支付系統(tǒng)的五個特性？論文認(rèn)為探討區(qū)塊鏈技術(shù)能夠在金融領(lǐng)域、物流追溯、資產(chǎn)轉(zhuǎn)移及合約管理、身份論證、選舉投票等各個領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的原因之前，必須清晰區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?。論文認(rèn)為區(qū)塊鏈=現(xiàn)代信息技術(shù)+現(xiàn)代密碼學(xué)+網(wǎng)絡(luò)管理激勵機制。也就是說，區(qū)塊鏈?zhǔn)乾F(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)管理激勵機制的集成，是一門集信息技術(shù)、數(shù)學(xué)、金融學(xué)、法學(xué)等學(xué)科為一體，解決人與人之間信任問題的科學(xué)。

（二）加密、序時鏈接的分布式數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫技術(shù)在區(qū)塊鏈中的發(fā)展

1.數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展簡史

數(shù)據(jù)庫（Database）是信息技術(shù)的核心，主要用來采集、存儲和管理數(shù)據(jù)，是進(jìn)行數(shù)據(jù)加工和信息傳遞的基礎(chǔ)。根據(jù)數(shù)據(jù)模型的特征，數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷程分為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫（又稱層次數(shù)據(jù)庫）時代、關(guān)系數(shù)據(jù)庫時代和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫時代。

（1）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫（層次數(shù)據(jù)庫）

網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫（層次數(shù)據(jù)庫）解決了集成數(shù)據(jù)的存儲問題，為現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫利用存儲路徑表明數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，這些存儲路徑既能在一定程度上保證數(shù)據(jù)和程序的物理獨立性，又能保證一定的邏輯獨立性，可以有效促成數(shù)據(jù)的集成與共享。但是，網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫（層次數(shù)據(jù)庫）中需確切表明數(shù)據(jù)的存儲路徑，因此也導(dǎo)致了此類數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)獨立性和抽象性方面的不足。

（2）關(guān)系數(shù)據(jù)庫

Codd E F[5]首次以數(shù)學(xué)理論為出發(fā)點提出了關(guān)系模型的概念，列示了衡量關(guān)系型系統(tǒng)的十二條標(biāo)準(zhǔn)，用數(shù)學(xué)理論奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。隨后，霍尼韋爾公司（Honeywell）研發(fā)了世界上第一個商用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并在之后的誕生了與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)化查詢語言（Structured Query Language，簡稱SQL），以標(biāo)準(zhǔn)的計算機編程語句為基礎(chǔ)，集成并實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫生命周期中的全部操作，能夠接受用戶的行動指令，而用戶不需要給出具體的步驟指令，即可實現(xiàn)查詢、操縱、定義和控制等功能。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不僅能夠解決數(shù)據(jù)的集成與共享，也能解決數(shù)據(jù)的獨立性與抽象性問題。同時，關(guān)系數(shù)據(jù)庫以嚴(yán)格的數(shù)學(xué)和邏輯學(xué)為基礎(chǔ)，界面簡潔，容易理解和操作。不足的是，關(guān)系數(shù)據(jù)庫無法解決更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

（3）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫

隨著科技的不斷進(jìn)步，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已經(jīng)不能滿足各領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)庫技術(shù)的要求，于是在20世紀(jì)80年代，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)運而生，也標(biāo)志著第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時代的到來。第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在集成第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合了多種信息技術(shù)，支持關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ偷榷喾N數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，普遍應(yīng)用于各大領(lǐng)域。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫支持標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)庫語言標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)、知識和對象的有效管理，具有優(yōu)良的兼容性、可移植性與可擴展性等特性。不足的是，這種數(shù)據(jù)庫采用了更為復(fù)雜的技術(shù)取代了原來的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，查詢語句十分復(fù)雜，加大了使用者的更新成本和學(xué)習(xí)成本。

2.加密、序時鏈接的分布式數(shù)據(jù)庫

區(qū)塊鏈技術(shù)是加密、序時鏈接的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)。其中加密、序時鏈接在下文展開分析，這里僅介紹區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫技術(shù)是分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

信息的本質(zhì)和來源在不斷變化，伴隨著Internet與國際電子商務(wù)的發(fā)展推動分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生。物聯(lián)網(wǎng)下數(shù)據(jù)的復(fù)雜度和數(shù)據(jù)量都在迅速增長，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的更高要求，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集中式存儲在單個計算機上，系統(tǒng)不安全且不靈活，不能夠隨時適應(yīng)用戶的需要。分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)是數(shù)據(jù)庫技術(shù)（并行數(shù)據(jù)庫技術(shù)、Web數(shù)據(jù)庫技術(shù)等）與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（大數(shù)據(jù)挖掘與商務(wù)智能技術(shù)、聯(lián)機分析技術(shù)、內(nèi)容管理技術(shù)等）結(jié)合的產(chǎn)物[6]。分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)將分散各地的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，形成一個似集中數(shù)據(jù)庫。分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)具有局部數(shù)據(jù)庫和整體數(shù)據(jù)庫的概念，不僅能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行全局管理，又能夠保證各點自主管理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)具有獨立性和透明性，除了處理數(shù)據(jù)的能源花費大外，數(shù)據(jù)的安全性和保密性問題較大。

三、哈希（Hash）函數(shù)及其算法：區(qū)塊鏈中的密碼學(xué)

（一）哈希（Hash）函怠―密碼學(xué)的“瑞士軍刀”

信息有極大的價值，尤其在軍事領(lǐng)域中，信息加密與解密具有重要的價值。“凱撒密碼”、二戰(zhàn)中的“恩尼格瑪密碼機”、戚繼光之反切碼、二戰(zhàn)中池步洲與山本五十六之死等都是著名的信息密碼故事。密碼學(xué)是一門研究能夠?qū)⒖勺R別的正常信息轉(zhuǎn)換成不可識別的隱秘信息用以傳播，同時又能將不可識別的信息還原成正常信息的方法和原理的科學(xué)。最原始的加密的方法是手工加密，需要人工破譯。隨著科技的進(jìn)步，不斷實現(xiàn)了機械加密、現(xiàn)代密碼加密和數(shù)據(jù)加密[7]。哈希（Hash）函數(shù)是密碼學(xué)中的高級手段，具有三個特性：其輸入可為任意大小的字符串；能產(chǎn)生固定大小的輸出；能夠進(jìn)行有效的計算（哈希值計算的復(fù)雜度為0（n））。

哈希（Hash）函數(shù)之所以被稱為密碼學(xué)中的“瑞士軍刀”，關(guān)鍵是因為哈希（Hash）函數(shù)能夠滿足密碼安全需要的三個標(biāo)準(zhǔn)：

（1）碰撞阻力：如果無法找到兩個值，x和y，而x≠y，則H（x）=H（y），稱哈希函數(shù)H具有碰撞阻力。

（2）隱秘性：哈希函數(shù)H具有隱秘性，當(dāng)其輸入r選自一個高階最小熵的概率分布，在給定H（r/x）條件下，得出x的值是不可行的。

（3）謎題友好：如果對于任意n位輸出值，假定k選自高階最小熵分布，如果無法找到一個可行的方法，在比2n 小很多時間內(nèi)找到x，保證H（r/x）=y成立，那么，哈希函數(shù)H為謎題友好。

（二）數(shù)據(jù)的加密、序時存儲與通信：區(qū)塊鏈中的密碼學(xué)

當(dāng)密碼與數(shù)據(jù)庫結(jié)合在一起時，此類數(shù)據(jù)庫俗稱是可定義的數(shù)據(jù)庫。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)管理的需要可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行定義，也就是可定義的數(shù)據(jù)庫。區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)庫就是應(yīng)用密碼學(xué)來進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)庫。

區(qū)塊鏈以區(qū)塊為單位組織數(shù)據(jù)，區(qū)塊是一種記錄交易的數(shù)據(jù)庫，以加密的方式存儲網(wǎng)絡(luò)上所有的交易記錄。每個區(qū)塊由區(qū)塊頭和區(qū)塊主體組成。區(qū)塊主體只負(fù)責(zé)記錄前一段時間內(nèi)的所有交易信息，區(qū)塊鏈的大部分功能都由區(qū)塊頭實現(xiàn)。區(qū)塊頭履行數(shù)據(jù)庫的加密、序時存儲及通信的義務(wù)，由以下方面的內(nèi)容組成：

（1）版本號，標(biāo)示軟件及協(xié)議的相關(guān)版本信息。

（2）父區(qū)塊哈希值，運用哈希值使得每個區(qū)塊首尾相連，形成了區(qū)塊鏈，并且哈希值對區(qū)塊鏈的安全性起到了至關(guān)重要的作用。

（3）Merkle根，由區(qū)塊主體中所有交易的哈希值再逐級兩兩哈希計算得出，用于測試某筆交易在區(qū)塊中的真實性。

（4）時間戳，記錄該區(qū)塊產(chǎn)生的時間，精確到秒。

（5）難度值，指該區(qū)塊相關(guān)數(shù)學(xué)題的難度系數(shù)。

（6）隨機數(shù)（Nonce），記錄解密該區(qū)塊相關(guān)數(shù)學(xué)題的答案值。

區(qū)塊鏈的形成主要過程如下：把在本地內(nèi)存中的交易信息記錄到區(qū)塊主體中，在區(qū)塊主體中生成此區(qū)塊中所有交易信息的Merkle樹，把Merkle樹根的值保存在區(qū)塊頭中；把上一個剛剛生成區(qū)塊的區(qū)塊頭數(shù)據(jù)通過SHA256 算法生成一個哈希值填入到當(dāng)前區(qū)塊的父哈希值中；把當(dāng)前時間保存在時間戳字段中；在當(dāng)前區(qū)塊加入?yún)^(qū)塊鏈后，各節(jié)點就會立即開始生成下一個區(qū)塊[8]。難度值字段會根據(jù)之前一段時間區(qū)塊的平均生成時間進(jìn)行調(diào)整以應(yīng)對整個網(wǎng)絡(luò)不斷變化的整體計算總量，如果計算總量增長了，則系統(tǒng)會調(diào)高數(shù)學(xué)題的難度值，使得預(yù)期完成下一個區(qū)塊的時間依然在一定時間內(nèi)。

時間戳不僅能夠準(zhǔn)確記錄文件創(chuàng)建的時間，更重要的是能夠準(zhǔn)確反映文件創(chuàng)建的先后順序。數(shù)據(jù)庫對一份文件進(jìn)行確認(rèn)，時間戳服務(wù)器必須包括指向之前文件確認(rèn)的哈希指針，當(dāng)前時間和文件內(nèi)容本身，并用這三條信息來對文件進(jìn)行簽名。時間戳保證了文件的真實性，確保了文件內(nèi)容不會被其他節(jié)點篡改，文件存儲的順序也被保存下來。

四、網(wǎng)絡(luò)管理激勵機制：區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)f議

群體智慧的結(jié)晶往往大于局部的力量，但是，并非所有的部分湊合在一起就能夠大于群體。究竟是“三個臭皮匠大于諸葛亮”還是“三個和尚無水喝”，這需要視情況而定。在企業(yè)管理中，容易出現(xiàn)“三個和尚無水喝”的困難。如何促使部分總和超過整體，就是區(qū)塊鏈技術(shù)與管理技術(shù)結(jié)合的結(jié)晶：通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（個體遵循一定的規(guī)則），通過“共信力”來解決“公信力”的問題，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理激勵機制。

（一）網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議：各個節(jié)點的通信規(guī)則

網(wǎng)絡(luò)最早產(chǎn)生于美國軍事的阿帕網(wǎng)（ARPA）?；诎⑴辆W(wǎng)的大部分電腦相互之間不兼容，不僅單機上任務(wù)不能共享，而且單機之間難于通過接口信號處理機實現(xiàn)互聯(lián)。為解決“資源共享”的目標(biāo)，有必要建立所有電腦共同都必須遵守的標(biāo)準(zhǔn)，即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實質(zhì)是一種規(guī)則，規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的規(guī)則，每一臺計算機必須遵守網(wǎng)絡(luò)協(xié)議才能與因特網(wǎng)聯(lián)通。其中，TCP傳輸協(xié)議和UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議是兩個廣為使用的因特網(wǎng)協(xié)議。一般而言，TCP/IP協(xié)議分為網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層4個層次。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，每一層可以直接聯(lián)系它的上下層進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并可借助上下層網(wǎng)絡(luò)以滿足本層的要求。

（二）點對點價值傳輸協(xié)議

區(qū)塊鏈技術(shù)支持點對點的網(wǎng)絡(luò)。每個節(jié)點都是平等的，沒有等級差異。任何節(jié)點都可以隨時參與協(xié)議，能夠隨時與其他節(jié)點連接，這些節(jié)點構(gòu)成一個隨機的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，共同遵循點對點價值傳輸協(xié)議。點對點價值傳輸協(xié)議是充滿技術(shù)特質(zhì)的協(xié)議，比如需要遵循泛洪算法；比特幣點對點價值傳輸協(xié)議是一個開源協(xié)議。同時，各個節(jié)點的資產(chǎn)必須能夠數(shù)字化，能夠形成智能資產(chǎn)，參與“智能合約”。

（三）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點整體行為的管理激勵

由于區(qū)塊鏈所支持的點對點的隨機網(wǎng)絡(luò)，各個節(jié)點參與整體合作網(wǎng)絡(luò)的原則是“平等”與“民主”，只能依靠“利益”驅(qū)動而不能夠用“棍棒”約束。這就是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點整體合作行為的管理激勵。合作要形成穩(wěn)定的均衡需要一定的條件，這就要求所設(shè)計的“挖礦”算法不僅能夠激勵各個節(jié)點積極參與價值傳輸活動的記賬活動，同時，又要防止任何節(jié)點難于操控共識形成的過程。當(dāng)前，比較流行的是權(quán)益證明機制和工作量證明機制。

結(jié) 語

本文從源頭上分析了區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展的三大動力要素，以經(jīng)濟全球化趨勢解釋區(qū)塊鏈發(fā)展的自身需求、以現(xiàn)代信息技術(shù)的進(jìn)步解釋區(qū)塊鏈技術(shù)的偶然性、以社會認(rèn)識轉(zhuǎn)型解釋區(qū)塊鏈發(fā)展的開放性。區(qū)塊鏈的本質(zhì)是現(xiàn)代信息技術(shù)、現(xiàn)代密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)管理激勵機制的集成，是一門集信息技術(shù)、數(shù)學(xué)、金融學(xué)、法學(xué)等學(xué)科為一體，主要用于解決人與人之間信任問題的科學(xué)。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用已從金融領(lǐng)域逐步引入各領(lǐng)域，將在物流追溯、資產(chǎn)轉(zhuǎn)移及合約管理、身份論證、選舉投票等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，未來必引領(lǐng)財務(wù)業(yè)務(wù)創(chuàng)新與會計核算革命。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 凱文?凱利.科技想要什么[M].北京：中信出版社，2011：11.

[2] STIGLITZ J E，et al. Credit Rationing in Market with Imperfect Information[J]. The American Economic Review，1981，71（3）：393-410.

[3] SPENCE M A. Market Signaling：The Information Structure of Job Markets and Related Phenomena[M]. PHD thesis，Harvard University Press，1972.

[4] 徐明星.區(qū)塊鏈：重塑經(jīng)濟與世界[M].北京：中信出版集團(tuán)，2016：13-14.

[5] CODD E F. A relational model of data for large shared data banks[J].MD computing Computers in Medical Practice，1998，15（3）：162-166.

[6] 楊東，謝菲，楊曉剛，等.分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究與實現(xiàn)[J].電子科學(xué)技術(shù)，2015（1）：87-94.