近日，深圳地鐵、出租車、機場大巴等交通場景同時上線區塊鏈電子發票功能，標志著區塊鏈電子發票推廣至交通行業。從2018年8月深圳開出首張區塊鏈電子發票開始，短短半年時間裡，深圳區塊鏈電子發票已覆蓋金融保險、零售商超、酒店餐飲、停車服務、互聯網服務、交通行業六大領域。

　　騰訊公司區塊鏈業務總經理蔡弋戈說，相較於傳統電子發票，區塊鏈電子發票具有全流程完整追溯、信息不可篡改的特點，有效地規避了一票多報、虛報虛抵、真假難驗的難題，開票流程更加高效、便捷。

　　區塊鏈，是近幾年熱門詞匯，哪些特點使其在電子貨幣和票據領域大顯身手？不可篡改和不可偽造的“自信任”原理是怎樣的？本期科技能見度將對上述問題作出解讀。

　　●南方日報駐京記者 王詩堃 策劃統籌：郁石 張志超

　　什麼叫“區塊”什麼叫“鏈”？

　　區塊鏈（Blockchain）的命名非常形象：把一串使用密碼學算法產生的“區塊”，按順序相連形成“鏈”。

　　其中，每一個區塊由“區塊頭”和“區塊體”組成，“區塊頭”主要包含本區塊和前一區塊的哈希值、時間戳（區塊創建時間）和隨機數等﹔而“區塊體”則是保存具體內容的位置。

　　為保護區塊中以及鏈傳遞時的信息安全，區塊鏈運用了密碼學原理，涉及哈希函數、非對稱加密（公鑰技術）、數字簽名等。

　　通過密碼學原理設計，區塊鏈能夠實現任意部位的數據改動會導致下一區塊的哈希指針錯誤，因此區塊鏈具有不可篡改性。另一方面，數據區塊的儲存方式可以提供簡潔的隸屬証明，使得區塊鏈上的信息可追溯。

　　去中心化：人人手中有賬本

　　從事信息安全研究的中央財經大學信息學院院長朱建明告訴南方日報記者，在現實社會中，幾乎所有的應用都是建立在中心化的管理機制之下的，這種管理機制，可以建立基本的信用體系。

　　朱建明舉例說，“比如，銀行作為中心管理機構管理著我們的賬戶，銀行在為我們記賬，我們的所有金融業務都要通過銀行來完成，因為我們信任銀行，而用戶之間彼此互不信任。再比如，支付寶、微信作為可信的第三方為我們提供支付服務，同樣起著中心管理機構的作用。”

　　通過中心管理機構建立的信用體系有哪些問題呢？

　　朱建明提到，這種信用體系通常成本比較高，“而且所有業務對中心管理機構的依賴程度很高”。

　　“如果我們把區塊鏈存儲的數據比作一個‘賬本’，就好像全村的‘賬本’並不集中在村裡會計一個人的手裡，村裡的每一個人都手握一份同樣的‘賬本’，人人都有記錄賬目的權力。記錄賬目不再是一個人的工作，而是全體村民的工作，大多數人達成一致的賬目才能被視作有效的賬目。”朱建明表示。

　　“在P2P網絡中，沒有中心化的硬件或者管理機構，任意節點之間的權利和義務都是均等的。每個節點之間進行數據交換是無須互相信任的，系統的運作規則是公開透明的，所有的數據內容也是公開的，節點之間是不能、也無法欺騙其它節點。”朱建明表示。

　　從事區塊鏈理論研究的工信部信息化推進聯盟區塊鏈實驗室副主任王毛路曾撰文指出，區塊鏈雖然有去中心化的特性，但應用區塊鏈並不意味著完全替代原有的中心化機構，而是可以促進各行各業中心化機構之間達成共識，構成聯盟。

　　騰訊研究院發布的《騰訊區塊鏈白皮書》也提到，“區塊鏈是天然的共享賬本，雙方隻要把對賬邏輯連接到區塊鏈上，就可以完成信息、資金的核對，對於涉及環節較多的業務非常有競爭優勢，同時監管機構也可以參與到共享賬本的記錄中”。

　　依靠技術實現各方相互信任

　　這種“自信任”是如何實現的？王毛路表示，區塊鏈的每一個節點，擁有記賬權和查詢鏈上信息的能力。“基於哈希算法求解每生一個新的區塊，會進行全網廣播，確保無重復不斷推進，從而實現分布式存儲。這就意味著各個節點之間無須完備的信任基礎。”

　　王毛路表示，通過預先設定好的數據同步規則，區塊鏈能即時將數據進行全網同步，且其共識算法對節點延遲、丟包、宕機甚至惡意操作有非常強的忍耐性，能在不可靠的網絡環境下實現節點間數據的一致性。

　　基於此，每一個相關節點都按照同步規則在其本地一致地保留所有數據，且任何單個節點都無法對數據進行篡改和刪除。區塊鏈因此具備自信任的特性，無須第三方証明，即可依靠技術優勢實現利益相關各方的互相信任。

　　王毛路指出，區塊鏈從架構上被分為公有鏈、聯盟鏈與私有鏈三種類型。

　　比特幣等數字貨幣區塊鏈通過其開放式的參與機制，被認為是最為典型的公有鏈架構。公有鏈為了保障網絡信任關系，運用工作量証明共識機制（如“挖礦”）提升了作惡的成本，通過犧牲效率換取了公平與公信力。

　　而私有鏈架構則僅限於單個組織內部使用，為封閉式區塊鏈網絡。私有區塊鏈由於不需要考慮容錯與多點協同，實際上犧牲了一定的公平換取了高效的處理速度。

　　王毛路指出，介於兩者之間的聯盟鏈則是最為適宜商業化應用的區塊鏈技術架構。由於參與方為同一行業或相關業務組織，因此相互之間能夠實現數字身份實名，從而確保了區塊鏈上的數字化交易與實際法律主體對應，保障了合法有效性。

　　另外，在共識機制上由於參與主體數字身份互相知曉，提前達成了業務共識，因此不需要工作量機制的能源消耗。但由於聯盟鏈參與方共同享有對整體網絡的記賬權，而非由單一中心控制，因此又能夠兼顧一定的去中心化特性，保障了聯盟各參與方之間的公平、公正與公開。

　　聯盟鏈：區塊鏈發票的技術

　　深圳的區塊鏈電子發票的開具流程是這樣的：依托騰訊公司提供的區塊鏈平台，企業可以在區塊鏈上實現發票申領和報稅，交易完成后，系統自動生成發票內容與金額，實時開票。

　　朱建明告訴記者，傳統的電子發票和紙質發票在外流轉時間長，導致發票容易被篡改。“區塊鏈發票通過稅務機關、企業等多節點共同參與，實現了業務閉環，使得發票的整個生命周期，領票、開票、流轉、報銷都可以在線上進行，可實現實時開票與報銷。”

　　朱建明表示，區塊鏈電子發票，能夠用區塊鏈技術分布式存儲數據的特點構造聯盟鏈，對鏈上的發票數據流實現分布式的存儲﹔運用算法和智能合約，實現發票流轉智能化，防止數據被篡改，確保發票數據的真實性和一致性﹔利用區塊鏈底層的點對點數據傳輸技術，實現發票數據的實時傳遞，提高了鏈上節點處理發票數據的效率。

　　對於區塊鏈電子發票如何核銷，朱建明向南方日報記者介紹了背后的技術流程：當用票端發起報銷或核銷行為時，受票端電子發票信息與用票端電子發票信息在企業端進行核對，通過在稅務局一端開票企業和受票企業信息的映射和核對，來對發票信息進行驗真。朱建明強調，區塊鏈技術所具有的不可篡改、可溯源的特點保証了數據的真實性。

　　區塊鏈還能落點哪些領域？

　　目前，最為人所知的區塊鏈應用當然是比特幣。而區塊鏈發票則帶給人們更多對於區塊鏈走進生活的遐想。

　　朱建明指出，近年來，區塊鏈技術引起世界各國的廣泛關注，區塊鏈技術也廣泛應用於電子貨幣和票據之外的其他領域。“除了金融服務之外，各行各業都在積極探索區塊鏈技術的新應用，比如醫療健康、數字版權、教育管理、文化娛樂、慈善公益等。”

　　供應鏈被認為是區塊鏈落地的重要領域。朱建明曾以煤炭交易為例，撰文探討了區塊鏈落地的情形。他指出，我國大型煤炭企業傳統交易模式成本高昂，現有的電子商務平台下供應商及銷售商、客戶交易效率低下。而基於區塊鏈的大型煤炭企業電子交易平台，則可以由集團公司隨時統計二級礦井的原材料需求狀態及產成品待銷狀況，並將信息發布於集團公司的B2B平台，上游的原材料供應商、下游的銷售商都可以在這個平台上進行交易，然后銷售商將產成品在自己的區塊鏈B2C平台銷售。基於區塊鏈的不可篡改、可溯源的特點，有助於解決供應鏈體系內各參與主體之間的糾紛，實現輕鬆舉証與追責。

　　電子政務領域也被認為是適合區塊鏈落地的領域。有統計顯示，區塊鏈的應用將為政府監管降低30%至50%的成本，並在運營上節約50%的成本。王毛路認為，基於區塊鏈的多種特性，可以應用於信息、金融、合規、文化、醫療衛生等豐富的行業領域和公共事務服務場景中。“我們認為，今年將會有更多落地的區塊鏈技術應用案例。”朱建明說。

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