比特幣的出現(xiàn)引出了區(qū)塊鏈這項(xiàng)技術(shù)，比特幣區(qū)塊鏈一種基于電子虛擬貨幣的去中心化可信任的交易系統(tǒng)。比特幣的出現(xiàn)在金融領(lǐng)域與計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)引起了廣泛的關(guān)注，專家和學(xué)者們也展開了對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的進(jìn)一步研究。近些年來，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的不斷創(chuàng)新進(jìn)步，在國內(nèi)外引起了研究區(qū)塊鏈的浪潮?；趨^(qū)塊鏈的應(yīng)用也從最初的電子貨幣向著智能合約的方向發(fā)展，通過編寫智能合約實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用，并部署到區(qū)塊鏈中，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的去中心化執(zhí)行。區(qū)塊鏈從本質(zhì)上看是一套分布式系統(tǒng)，通過共識(shí)機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的去中心化與安全可信。早期的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用就是利用虛擬電子貨幣實(shí)現(xiàn)去中心化的交易。采用數(shù)字加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的交易的基礎(chǔ)上，將交易與時(shí)間戳一并寫入到一個(gè)基于隨機(jī)哈希工作量證明(Proof of Work，PoW）的區(qū)塊中，將區(qū)塊添加到一個(gè)無限延伸的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)中，并以激勵(lì)機(jī)制鼓勵(lì)全網(wǎng)共同維持該鏈正確的延伸下去。區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)生打破了人們對(duì)傳統(tǒng)交易的認(rèn)識(shí)束縛，隨著以太坊開發(fā)出一套可以執(zhí)行圖靈完備的腳本語言的虛擬機(jī)，并引入智能合約的概念，在以太坊區(qū)塊鏈中可以通過編寫智能合約實(shí)現(xiàn)各種去中心化應(yīng)用（Decentralized ?Application，DApp），這也使得區(qū)塊鏈的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅局限于電子貨幣的交易，基于區(qū)塊鏈的去中心化應(yīng)用也推動(dòng)著區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)。

而另一方面，人們也逐漸發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)所帶來的機(jī)遇與創(chuàng)新，人們也不斷的去開發(fā)區(qū)塊鏈技術(shù)的商業(yè)價(jià)值。美國納斯達(dá)克在2015年 12 月首次推出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的證劵交易平臺(tái)Linq，這也是金融證劵市場去中心化趨勢的重要里程碑；2016年9月，區(qū)塊鏈支付公司Cricle與蘋果的iMessage聯(lián)合起來，允許用戶通過i Message短信平臺(tái)使用美元、歐元、英鎊和比特幣付款。隨著區(qū)塊鏈應(yīng)用商業(yè)化，區(qū)塊鏈技術(shù)也從公鏈形式向聯(lián)盟鏈、私鏈形式發(fā)展。各個(gè)區(qū)塊鏈聯(lián)盟也在近幾年大批涌現(xiàn)，國外R3和Hyper Ledger項(xiàng)目比較出名，致力于全球化賬本的研究與實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)高效低成本的交易。其中R3聯(lián)盟最初是由全球30多家銀行共同組織的機(jī)構(gòu)，目的是利用區(qū)塊鏈技術(shù)解決目前銀行之間清算中心化的問題。Ripple網(wǎng)絡(luò)更是在2016年10月與R3聯(lián)盟進(jìn)行了一次去中心化境外轉(zhuǎn)賬實(shí)驗(yàn)，從而解決現(xiàn)有的境外交易清算慢并且需要集中化清算的問題，R3聯(lián)盟成員通過區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)聯(lián)盟內(nèi)去中心化，完成去中心化的境外交易處理。聯(lián)盟鏈可以說是區(qū)塊鏈技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的最重要的一個(gè)方向，也是現(xiàn)階段區(qū)塊鏈技術(shù)研究機(jī)構(gòu)的主要研究方向。

現(xiàn)有幾家企業(yè)各自有著本企業(yè)下用戶的賬戶信息，企業(yè)想要通過相互之間聯(lián)合賬戶信息搭建跨企業(yè)用戶的任務(wù)發(fā)布平臺(tái)，并根據(jù)任務(wù)完成情況進(jìn)行轉(zhuǎn)賬交易，采用傳統(tǒng)的中心化運(yùn)行該任務(wù)發(fā)布平臺(tái)會(huì)造成企業(yè)之間的不信任，需要第三方進(jìn)行監(jiān)管，這樣做勢必會(huì)造成一定的開銷浪費(fèi)，因此，采用區(qū)塊鏈技術(shù)有助于這個(gè)問題的解決。

1、區(qū)塊鏈發(fā)展現(xiàn)狀

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的關(guān)注度不斷提高，該技術(shù)也在近些年取得了快速的發(fā)展，區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景也從最初的電子虛擬貨幣的發(fā)放交易，延伸到金融領(lǐng)域，到如今已經(jīng)發(fā)展到各行各業(yè)的應(yīng)用當(dāng)中。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的提高，區(qū)塊鏈1.0、區(qū)塊鏈2.0、區(qū)塊鏈3.0并行的高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)真正意義的將去中心化可信系統(tǒng)全行業(yè)覆蓋。

區(qū)塊鏈作為一種分布式系統(tǒng)，在決策權(quán)高度分散的去中心化系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了高效的共識(shí)機(jī)制，這也是區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)去中心化的核心要素。比特幣采用基于工作量證明的共識(shí)機(jī)制達(dá)成系統(tǒng)的共識(shí)，通過算力競爭保證整個(gè)系統(tǒng)的一致性和安全性。在比特幣中各個(gè)節(jié)點(diǎn)（礦工）共同競爭解決一個(gè)求解過程復(fù)雜但卻很容易驗(yàn)證的一個(gè)SHA256數(shù)學(xué)難題，這個(gè)過程稱為挖礦。PoW機(jī)制結(jié)合比特幣的發(fā)行、交易和驗(yàn)證，可以抵御節(jié)點(diǎn)的惡意破壞，通過算力競爭來保證系統(tǒng)去中心化可信任的運(yùn)行。然而PoW共識(shí)機(jī)制需要節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行算力競爭，因此會(huì)造成大量算力資源和電力資源的浪費(fèi)。而隨著區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景的拓寬，人們對(duì)共識(shí)機(jī)制也在不斷的研究。

與此同時(shí)，區(qū)塊鏈的應(yīng)用從最初的電子虛擬貨幣交易系統(tǒng)向更多的領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。國內(nèi)外近些年建立了諸多區(qū)塊鏈聯(lián)盟，將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中去，這也使得各行各業(yè)看到區(qū)塊鏈技術(shù)將會(huì)帶來的商機(jī)，尤其引起了金融相關(guān)行業(yè)的關(guān)注。其中全球幾大銀行所建立的R3聯(lián)盟便是為了致力于應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，以去中心化的方式提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，并提出了基于聯(lián)盟鏈形式的分布式私人賬本Corda，實(shí)現(xiàn)聯(lián)盟內(nèi)的去中心化，并應(yīng)于金融行業(yè)，但該項(xiàng)目并沒有開源，并僅服務(wù)于聯(lián)盟內(nèi)成員。但是R3聯(lián)盟所取得的成功，引起了區(qū)塊鏈聯(lián)盟的熱潮，不論是由Linux基金會(huì)創(chuàng)建的超級(jí)賬本聯(lián)盟還是國內(nèi)建立的中關(guān)村產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟都受到了廣泛的關(guān)注，而這些聯(lián)盟更加注重對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用研究，挖掘區(qū)塊鏈技術(shù)所支持的去中心化應(yīng)用場景，并都取得一定的成功，但這些項(xiàng)目仍然處于開發(fā)階段。區(qū)塊鏈的聯(lián)盟鏈發(fā)展是推動(dòng)區(qū)塊鏈技術(shù)不斷進(jìn)步的重要因素，也是未來幾年內(nèi)區(qū)塊鏈應(yīng)用的一個(gè)大的方向。但是由于聯(lián)盟鏈剛剛起步，針對(duì)于聯(lián)盟鏈場景下的區(qū)塊鏈研究也比較少，如何將比較成熟的基于公鏈的區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于聯(lián)盟鏈場景中還沒有很好地解決方案。因此本文著眼于聯(lián)盟鏈，設(shè)計(jì)研究基于聯(lián)盟鏈的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)具有極大的現(xiàn)實(shí)意義和未來價(jià)值。

2、區(qū)塊鏈技術(shù)的安全特性

首先，它具有去中心化特性。因?yàn)檎麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)沒有中心統(tǒng)治者。系統(tǒng)依靠的是網(wǎng)絡(luò)上多個(gè)參與者的公平約束，所以任意每幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的權(quán)利和義務(wù)都是均等的，而且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)儲(chǔ)存這個(gè)區(qū)塊鏈上所有數(shù)據(jù)。即使該節(jié)點(diǎn)被損壞或遭受攻擊，仍然不會(huì)對(duì)賬簿造成任何威脅。

其次，得確保信息或合約無法偽造。賬簿在某個(gè)人或某幾人手上，造假的可能性就非常高，但每個(gè)人手里都有一本賬簿，除非整個(gè)游戲里超過51%的人都更改某一筆賬目，否則任何的篡改都是無效的，這也是集體維護(hù)和監(jiān)督的優(yōu)越性。

第三，區(qū)塊鏈上的信息必須不可撤銷，不能隨意銷毀。系統(tǒng)是開源的，整個(gè)系統(tǒng)都必須是公開透明的，因此某筆交易被全網(wǎng)廣播以后，達(dá)到6個(gè)確認(rèn)以上就成功記錄在案了，且不可逆轉(zhuǎn)不可撤銷。

第四，區(qū)塊鏈的基本結(jié)構(gòu)，不加上基于此的任何應(yīng)用和平臺(tái)，區(qū)塊鏈就可以增加數(shù)據(jù)安全性。從整體安全角度考慮，區(qū)塊鏈的零信任本質(zhì)就意味著用戶無需依靠第三方來完成交易。最重要的是，從數(shù)據(jù)角度看，區(qū)塊鏈上發(fā)生的一切都是加密的。黑客悄悄篡改區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)而不被他人發(fā)現(xiàn)這種事絕對(duì)不可能發(fā)生。作為高度去中心化的系統(tǒng)，區(qū)塊鏈天生比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)安全系統(tǒng)更安全。在大多數(shù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)安全系統(tǒng)都集中放置的時(shí)候，區(qū)塊鏈的分布式特性就代表著其更難以被黑。沒有單一組織管控，意味著不會(huì)發(fā)生單點(diǎn)故障

第五，區(qū)塊鏈可以是公有的也可以是私有的。討論區(qū)塊鏈和數(shù)據(jù)安全的時(shí)候，必須區(qū)分公共鏈和私有鏈。無論公共鏈還是私有鏈都具備上面所說的分布式網(wǎng)絡(luò)、加密賬簿等固有安全特性，但公共鏈?zhǔn)侨魏稳硕寄茉L問，而私有鏈則只有特定用戶才可以加入。從根本上，私有鏈就比公共鏈更安全，對(duì)數(shù)據(jù)安全的顛覆性也就更大。鏈上所存數(shù)據(jù)的類型也是需要的考慮的事項(xiàng)之一。設(shè)立公共鏈的人通常提供匿名性，而私有鏈則依賴用戶的身份來驗(yàn)證訪問權(quán)限，也就是說用戶身份信息必須是公開的。于是，公共鏈的匿名性可為一些人提供額外的數(shù)據(jù)安全性。

最后，區(qū)塊鏈信息必須是可驗(yàn)證的。他人可以經(jīng)過信息提取來判定某筆記錄是真實(shí)的還是偽造的。區(qū)塊鏈技術(shù)的核心是沿時(shí)間軸記錄數(shù)據(jù)與合約，并且只能讀取和寫入，不能修改和刪除。在應(yīng)用層面，區(qū)塊鏈的安全、透明、高效等優(yōu)勢，使其特別有助于規(guī)范互聯(lián)網(wǎng)金融的發(fā)展，以及促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)和共享經(jīng)濟(jì)的普及與創(chuàng)新；在資本市場，采用分布式數(shù)據(jù)庫和智能合約還可以大幅減少人工核對(duì)工作，為金融機(jī)構(gòu)節(jié)省成本。它將在以下領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景：

3、區(qū)塊鏈技術(shù)在車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

無論是保護(hù)數(shù)據(jù)完整性，還是利用數(shù)字化識(shí)別技術(shù)來防止車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備免受DDoS攻擊，區(qū)塊鏈技術(shù)都可以發(fā)揮關(guān)鍵作用，至少現(xiàn)在它已經(jīng)顯示出了這種能力。愛丁堡龍比亞大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的教授Bill Buchanan表示：“區(qū)塊鏈可以彌補(bǔ)我們在安全實(shí)踐方面的信任缺失度，在2018年，我們對(duì)任何數(shù)據(jù)都要進(jìn)行加密，這是必須的。但是目前來說，我們沒辦法判斷你的電子郵件有沒有被其他人看過或者修改過，我們甚至還無法驗(yàn)證郵件是否真的是你朋友發(fā)過來的。但是在區(qū)塊鏈技術(shù)的幫助下，我們可以記錄并驗(yàn)證我們的（交易）行為。雖然現(xiàn)在大家一提到區(qū)塊鏈，可能首先想到的就是各種加密貨幣，但區(qū)塊鏈技術(shù)其實(shí)還可以為我們的數(shù)字服務(wù)構(gòu)造更加值得信任的基礎(chǔ)設(shè)施。

區(qū)塊鏈技術(shù)能夠提升車聯(lián)網(wǎng)通信過程中數(shù)據(jù)的保密性和完整性。雖然區(qū)塊鏈最初的設(shè)計(jì)并沒有考慮到具體的訪問控制，但是現(xiàn)在某些區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)已經(jīng)解決了數(shù)據(jù)保密以及訪問控制的問題了。在這個(gè)任何數(shù)據(jù)都有可能被篡改的時(shí)代，這顯然是個(gè)嚴(yán)重問題，但是完整的數(shù)據(jù)加密惡意保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被他人通過中間人攻擊等形式來訪問或篡改。

區(qū)塊鏈技術(shù)能夠確保車聯(lián)網(wǎng)用戶的隱私。存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)通過加密技術(shù)進(jìn)行保護(hù)，并且所使用的公-私密鑰加密技術(shù)確保了數(shù)據(jù)僅由申請數(shù)據(jù)的目標(biāo)接收。加密技術(shù)還可以幫助用戶在通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)保持半匿名，從而保護(hù)隱私。由于其去中心化架構(gòu)和其設(shè)計(jì)中使用的加密編碼，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)從數(shù)學(xué)運(yùn)算角度上講非常難以入侵，就算該系統(tǒng)可以入侵，成本也會(huì)飆升，其中存儲(chǔ)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)與整個(gè)數(shù)據(jù)庫正確同步。

區(qū)塊鏈技術(shù)能夠使車聯(lián)網(wǎng)用戶的數(shù)據(jù)永久保存。區(qū)塊鏈成為想要以數(shù)字方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)而不用擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)的用戶的一種使用選擇。存儲(chǔ)于區(qū)塊鏈之中的數(shù)據(jù)將始終存在，并且無法以任何方式進(jìn)行編輯或篡改。 新增或更新的數(shù)據(jù)只能附加于隨后的區(qū)塊鏈之中。

區(qū)塊鏈技術(shù)可能取代公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（PKI）。公鑰基礎(chǔ)設(shè)施是用于保證電子郵件、消息應(yīng)用程序、網(wǎng)站和其他通信形式的公鑰加密系統(tǒng)。然而，大多數(shù)實(shí)現(xiàn)都依賴于集中的第三方證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)（CA）來發(fā)布、撤銷和存儲(chǔ)密鑰對(duì)，而攻擊者可以針對(duì)這些密鑰來破壞加密通信并偽造身份。在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布密鑰理論上來說可以消除這種安全風(fēng)險(xiǎn)，并允許應(yīng)用程序驗(yàn)證其他通信程序的合法身份。

4、總結(jié)

區(qū)塊鏈技術(shù)目前仍在發(fā)展中，各行業(yè)也在積極探討區(qū)塊鏈的應(yīng)用，區(qū)塊鏈的安全特性，能夠在車聯(lián)網(wǎng)V2X中發(fā)揮巨大的作用，也為車聯(lián)網(wǎng)安全帶來了新的技術(shù)方向。

（via:廈門雅迅網(wǎng)絡(luò)股份有限公司）