區塊鏈分佈式賬本技術

區塊鏈究竟是什麼呢?簡而言之,區塊鏈是一種分佈式賬本技術(DLT, Distributed Ledger Technology)。

談到“區塊鏈”這個概念,繞不開的一個話題就是比特幣。比特幣大家都知道,是近年非常火的一個“加密貨幣”,也是這幾天被製造勒索病毒的黑客所要求的支付貨幣。近期比特幣的單價甚至已經被炒高到突破一萬人民幣的水平。區塊鏈究竟是個什麼東西呢?區塊鏈跟比特幣是什麼關係呢?

區塊鏈其實是比特幣底層的一種技術,比特幣這個網絡之所以存在,網絡上互相不認識的人,能通過比特幣網絡進行數字貨幣的轉賬和交易,在底層就是通過區塊鏈這個技術來驅動的。所有比特幣的交易都是記錄在區塊鏈這個賬本上的。從某種意義上來說,在比特幣這個應用中,區塊鏈就相當於現在銀行交易系統的底層數據庫。其目的都是在於“記賬”。雖然把區塊鏈直接稱為“數據庫”不是特別的嚴謹,但是為了大家理解方便,我們還是姑且稱它為一種去中心化的、共享和加密的數據庫。區塊鏈用比較嚴謹的術語來講,是一種分佈式賬本技術。它有如下幾個非常顯著的特點:1.去中心化、2.可追溯、3.不可篡改。當然,要實現這些特徵需要用到很多相關的技術,包括:P2P、密碼學、智能合約、共識算法。

我們下面通過一個實際的案例,給大家解說一下區塊鏈在實際項目落地中的一些情況。比如IBM最近公佈的一個區塊鏈項目,就是和全球最大的跨國遠洋船運公司馬士基合作利用區塊鏈來提升跨境供應鏈的效率、節省成本、降低風險。馬士基是全球最大的船運公司。其主要業務就是把貨物從一個國家運到另一個國家。大家經常都看到在大洋上漂泊的那些萬噸巨輪,上面是成千上萬個集裝箱。馬士基的工作就是把一個集裝箱從一個國家運到另一個國家,雖然聽起來商業模式非常簡單,但是要完成這件事情,其中牽涉的參與方是非常多的。最近馬士基和IBM一起用區塊鏈做了試驗項目,其內容就是利用區塊鏈來追蹤記錄非洲和歐洲之間的鮮花進出口貿易。

在肯尼亞的蒙巴薩,很多花農以種花為生。而大家知道全球最大的花卉交易市場是在荷蘭。肯尼亞的花農種出的話,就需要通過馬士基的遠洋貨運郵輪,從肯尼亞運到荷蘭去銷售。從花種出來到能夠上市銷售,在這整個過程中,除了馬士基的海運服務之外還有很多的相關參與方。比如:這個鮮花能夠被種出來出口,花農和出口商勢必要跟銀行貸款,通過融資來支撐這個業務;鮮花出口前需要經過檢驗檢疫部門的檢驗;要通過當地的海關的驗關。在這個過程中,鮮花需要經過第三方物流公司、陸上的貨運公司、到達蒙巴薩港。只有等集裝箱運到港口裝船後,馬士基才開始大顯身手。它們的萬噸巨輪滿載裝滿鮮花的集裝箱從肯尼亞的蒙巴薩港出發,經過十多二十天的海上航行,途經紅海、地中海等海域,最後到達荷蘭鹿特丹港上岸。上岸以後,之前在肯尼亞發生的一系列事件還要再發生一次,只是這次換成了荷蘭的海關、荷蘭的檢驗檢疫和荷蘭的運輸和物流公司以及荷蘭的銀行等參與方。

據統計,在這個歷時近二十天的跨國供應鏈流程中,相關的不同參與方近10個、不同的參與角色大概有30個,而且相關的文檔不管是紙質的還是電子的,大概有200多個。所以這中間的參與方和環節非常多,這是一個非常經典的跨境貿易的案例。

在這個鮮花貿易的產業鏈和物流體系中,非常重要的一個方面是作為貨物的鮮花本身的流動。伴隨鮮花的流動,還有相應的這些文檔的流動,這就是我們常講的物流和信息流。當然,因為牽涉銀行的貸款融資,還有現金流。這就是物流、信息流和資金流的三流合一。在傳統的解決方案中,所有的相關參與方(生產商、銷售商、銀行、港口、海關、物流公司、運輸公司、海運公司馬士基),各家基本都有自己的業務系統,相關的數據和信息都存放在自己的數據庫。由於其對業務的極端重要性,在像金融這樣的行業裡,這類系統甚至被稱為核心系統。在我們這個鮮花跨國貿易過程中,跟鮮花相關的信息和文檔,它可能會存在與不同參與方的各自不同的數據庫。這些數據庫和業務系統,在一定的程度上有部分的對接和整合。但是,在傳統數據庫和B2B場景中,這類跨系統的整合相對來講是比較鬆散的,而且也存在著一些不可避免的缺點,比如:流程週期比較長、環節多、透明性差;有些環節可能還沒有數字化,甚至需要人工操作,效率很低;數據存在於不同參與方的數據庫中,容易出現數據不一致導致的爭議;數據本身的安全性和被篡改的風險較大,導致參與方之間出現信任問題。區塊鏈技術的引入,就是通過利用密碼學保護的共享和同步的賬本,以 “去中心”或者 “弱中心”的方式,使得數據和資產在不同的實體之間的共享和流動過程做到透明、可追溯和不可篡改。

在上面提到的鮮花跨境貿易的案例中,鮮花出口要有相應的檢驗檢疫的文件和各種進出口證明文件,只有這些齊備以後,海關和檢疫部門才能批准它的出口。鮮花在貨運公司被裝上集裝箱,會生成相應的貨單、經過海關的通過程序,又有相關的報關文件等等,所以之前我們提到:這個流程中會有兩三百種不同的文檔要跟蹤處理。很多文件在整個跨國供應鏈流程裡面可能是多方都會去用到的,不管是去跟蹤、去查看,還是去審批。在傳統技術實現中,這種多方參與的場景不是說完全無法實現。但是常常實現效率比較低、參與方之間的信任比較難以建立、數據的的隱私性、安全性保障得也不是特別好,安全顧慮和隱患都比較大。引入區塊鏈技術以後,相當於大家一起來維護和更新同一個共享的數據庫賬本。所有的參與方,都擁有和更新自己的一個Copy,相關的數據和文檔都會寫入共享賬本。P2P技術保證了這些賬本的內容同步、密碼學的機制保證了數據的隱私性和不可篡改、智能合約機制提供了業務邏輯的自動執行機制。

回到我們的例子,在整個貫穿近20天的跨國物流運輸的過程中,由於所有與貨物相關的數據和文檔都是隨時寫入區塊鏈的,而區塊鏈的各個參與節點的數據又是保持同步的,因此相關的參與方,不管是生產商、銷售商,還是海關、銀行等,都能隨時隨地瞭解掌握貨物的位置、狀態、甚至是溫度、溼度等信息(可能需要GPS、RFID、物聯網等技術)。在交貨以後,相應的支付、結算工作,可以利用區塊鏈上的智能合約自動實現,這樣,就能比傳統方式相對更高效的實現,做到賬期的大大壓縮,甚至可以做到接近實時的支付結算。這些區塊鏈技術帶來的好處,正是馬士基選用該技術來開發新一代跨境供應鏈系統的根本的原因。

通過以上這個例子,大家可以看到區塊鏈在商業應用中的價值。正是基於這樣的原因,區塊鏈技術在全球範圍內的發展如火如荼,影響力和關注度都非常高,未來的發展前景一片光明。除了供應鏈場景,區塊鏈技術還可以廣泛應用於金融、身份認證、數字版權、公證和醫療等眾多應用領域。

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