區塊鏈之問—產業應用的機遇與挑戰
如果說2016年Fintech前沿有什么有趣的話題榜單，你一定會在其中看到區塊鏈，這樣一個最初被視作“娛樂大于實際”的比特幣所采用的結算系統，現如今已躋身于Fintech的最前沿。之所以會有這樣的驟然變化，是基于實實在在的技術創新。伴隨著以太坊(Ethereum)重新定義區塊鏈應用場景，R3、金鏈盟等聯盟鏈的成立，可信可控云計算 、終端安全存儲等技術的演進，以及眾多機構加入探索，區塊鏈應用步伐大大加快，甚至引起了央行的注意。我們可以看到越來越多金融相關領域的龍頭企業嘗試擁抱這項技術，用于解決行業難題。
與此同時，我們看到區塊鏈目前仍然缺乏標準化和落地實踐，業內有一些盲目跟風的現象，強行將該技術用于不匹配的業務場景，使得區塊鏈就像“一把仍在尋找釘子的錘子”。毫無疑問，區塊鏈已經成為FinTech業界熱烈討論的焦點，但是它究竟從何處而來，為解決什么問題而生?又將向何處去，是顛覆行業還是被人淡忘?我們不妨將繁復的概念營銷先放在一邊，一起來探尋這些本質之問的答案。
從何處而來
區塊鏈，最初只是比特幣的結算系統，其本質是基于密碼學的去中心賬本方案，區塊鏈本身所使用的技術并不是新概念，而是基于一系列密碼學技術的集合，通過巧妙的設計，使之實現了去中心化的結算需求，然而伴隨而來的是一些衍生問題。區塊鏈并不是“一把仍在尋找釘子的錘子”，而是一把“專門為某種釘子設計的錘子”，所以要了解區塊鏈的本愿，我們需要先從“比特幣之父”中本聰的論文說起。
中本聰的比特幣
2008年，中本聰(化名)***次在Metzdowd的密碼學郵件列表中發表了比特幣相關的建議書，其中包含了他之前的一篇論文--《比特幣—P2P下的電子貨幣系統》，論文中闡述了如何使用密碼學原語與特定的數據結構，在不可信的環境下建立分布式對等節點的結算系統，區塊鏈的三層密碼學結構、工作量證明與拜占庭容錯難題都是由這篇文章引出的。
圖1：區塊鏈的三層密碼學結構
比特幣已解決的問題：
- 記錄的內容完整性
- 記錄之間的順序不可篡改
- 記錄的去中心化同步容錯
比特幣待解決的問題：
- 去中心同步帶來的性能問題
- 工作量證明導致的復雜性與算力壟斷隱患
- 更新迭代愈發困難
- 應用場景的局限性
這些“已解決的問題”正是區塊鏈技術所提供的業務價值，而從區塊鏈的***發展來看，具有***性的一系列改進，大都是圍繞著“待解決的問題”而展開的。
很遺憾的是這篇論文很少被媒體引用，原因或許是密碼學概念仍然很難為大眾理解，但是另一個很重要的討論前提也由此被掩蓋：區塊鏈的最初設計，目的是支持P2P(對等節點)之間記錄不可信賴的去中心交易環境，而“不可信的對等節點”這一前提在傳統金融領域有著不同的闡述和限制，忽略這一差異而討論區塊鏈，就是引發誤解的原因之一。
對區塊鏈的誤解
當前許多新興的產業應用場景，套用區塊鏈作為防篡改的記錄系統，例如通過區塊鏈來確保交易、票據、合同、供應鏈等記錄的完整性。然而，在實際的使用過程中，仍存在著非常大的誤區。
事實上區塊鏈作為防篡改方案，僅僅使用了其中的三層密碼學結構，而去中心容錯問題則是由其分布式結構決定。區塊鏈記錄一旦產生，便可以具有前向完整性，即對于已經產生并記錄在案的數據，可以通過密碼學檢驗確保其內容難以被篡改。這一要求，不需要基于去中心點對點的場景便可以實現，在這樣的應用場景中，工作量證明等容錯方案便成為了冗余的設計，無形中增加了落地的難度。
因此，我們可以看到新興應用場景中“廣義的區塊鏈”，和比特幣等去中心化場景中“狹義的區塊鏈”，實際上有著巨大的應用場景差異。
相似的，區塊鏈與“數字貨幣”也不可一概而論。作為比特幣的基礎設施的區塊鏈，常常也伴隨著“數字貨幣”的方案一同出現，然而“數字貨幣”對于應用場景有著非常高的要求，其發行與管理都需要經濟領域專家的設計，同時也面臨著政策監管的敏感風險，因此產業急需將“數字貨幣”與區塊鏈解耦，以拓寬區塊鏈的應用面。
進化中的競爭幣與以太坊
隨著時間推移，比特幣也顯現出了一些問題，例如保密性和公平性都受到了質疑。我們看到使用“零知識證明”代替有缺陷的簽名系統的方案“ZeroCoin”，試圖通過分成協議吸引更多持續維護者參與其中的“Dash”，同時社區也不再滿足于結算交易，涌現出了不少其他的應用場景，如代替傳統域名解析服務的“Namecoin”、用于票據交易的“Ripple”，以及提出了鏈上代碼概念的“以太坊(Ethereum)”。
以太坊通過提供圖靈完備的運行環境，使得區塊鏈從原有的數據存儲結構進化為了可以約束合約行為的平臺，從這一點上看，以太坊的區塊鏈已經脫離了原本的“交易結算”場景，隨之而來的，我們在以太坊之上看到了許多富有想象力的新應用，其中***的即是DAO。DAO采用了以太坊的智能合約平臺，實現了提供數字憑據的股權眾籌體系。受到以太坊啟發，R3和Hyperledger也紛紛引入了“智能合約”的概念，并不斷提高其拓展能力，也造就了當前區塊鏈百家爭鳴的局面。
將向何處去
目前我們看到的一些區塊鏈的產業應用主要包括以下領域：
- 財務結算
- 票據交易
- 金融資產
- 合作合約
- 供應鏈審計
- 元數據管理
- 共享經濟
- 物聯網
而對于不同的產業領域，我們可以看到區塊鏈提供了不同的幫助，有些是保障記錄完整性的，有些是希望打造更靈活自動的合約平臺，有些是針對不可信環境的數據治理。由于產業需求的不一致，我們也看到碎片化的平臺不斷被開發出來，最終行業間的適配就成為了廣泛存在的問題，業界逐漸開始考慮標準化和落地的解決方案。
標準化與落地
貨幣結算的標準化方案其實很早就已經在金融IT系統中存在了，例如SWIFT(環球同業銀行金融電訊協會)，它是目前使用最為廣泛的銀行間結算協議，為銀行間結算提供了標準化的報文格式和安全方案，其服務已經遍及207個國家，接入的金融機構超過8100家。
隨著區塊鏈技術越來越被重視，SWIFT與埃森哲在今年四月共同推出了分布式賬本系統報告，這一20頁的報告體現出了SWIFT對目前分布式賬本的研究和推動貨幣結算標準化的意愿。其中，有一個采納了分布式賬本的“身份和訪問管理”的概念應用，展示了SWIFTNet PKI 分布式賬本解決方案，以及訪問控制機制(如封閉用戶組和RMA)，是SWIFT利用現有的平臺和資源，解決身份和訪問管理問題很好例證。
但是即便是SWIFT，也仍然面臨著標準化推動緩慢，產業應用缺乏落地實踐的問題，由Linux基金會與IBM、Intel等科技組織參與的Hyperledger超級賬本開源項目由此應運而生，Hyperledger旨在推進跨行業的區塊鏈技術發展，是一個全球合作的組織，涵蓋了金融、銀行、物聯網、供應鏈、制造和技術等領域。相應的還有R3聯盟區塊鏈，由R3cev發起，至今已吸引了數十家巨頭銀行的參與。我們可以看到各界都在努力地將產業應用標準建立起來，以便后續的行業間交互合作。
圖2：Hyperledger為基礎設施的產業間合作網絡
困難與挑戰
在區塊鏈技術落地的環節，我們仍然面臨著許多的困難和挑戰，其中最為緊迫的是將業務需求映射到技術方案上，并基于這些需求對現有的區塊鏈實現進行改造和精簡，以應用于實際的業務環境。甚至對于區塊鏈現有的密碼學結構做出適當的修改，以滿足不同場景的具體需求。
另一方面，區塊鏈原有的問題，以及長期以來基于社區的松散結構，造成產業應用缺乏快速原型、敏捷迭代的***實踐，如何更快地將區塊鏈應用于業務原型，并構建完善的持續交付流程，尤其是針對開發和運維階段的實踐，是非常值得投入的領域。
解構與重構
由于區塊鏈本身的密碼學和共識方案分別用于解決不同領域的問題，從比特幣的最初設計到后續區塊鏈的各方改進，我們可以看出，不同技術對所解決的問題具有非常強的針對性，并非可以照搬利用。我們常常看到許多大型組織對區塊鏈技術表示好奇，卻缺乏對其業務應用場景的思考，尤其是行業對于區塊鏈技術的理解仍然需要解耦。
例如，針對智能合約的場景，我們需要實現一套安全可控的執行沙盒來部署一次性或多次性的合約解釋器(intepreter)服務，基于領域概念設計的DSL和API將有助于業務人員更靈活地設計合約條款和執行方式。
智能合約基于其自動化效用，對我們的業務抽象能力也提出了新要求，如何設計更完備的區塊鏈智能合約機制以映射業務場景，需要對原有的業務流程進行拆分，并且落實到規約層面，這與傳統Fintech系統方式有所不同，標準化與規范化在這一場景下顯得尤為重要，數字化平臺思維也必不可少。
圖3：智能合約場景常見技術架構
相對應的，針對更注重審計的供應鏈場景，我們則應該把重心放在記錄的完整性和審計可視化上，這就要求區塊鏈提供更豐富的查詢、校驗接口。同時對于有分布式需求的供應鏈環節，如物流運輸等環節，設計完善的同步共識算法就顯得尤為重要。
此外在供應鏈應用中，區塊鏈的核心價值之一--“分布式記錄完整性”得到了充分的體現，但是由于參與供應鏈的企業和行業數量繁多，統一的成員管理就成為了必須考慮的課題。
圖4：供應鏈場景的成員管理服務
另外，區塊鏈所面對的問題，本質上是“不受信任”的場景下的“數據治理”問題，因此，企業對于區塊鏈的研究投入不應該只局限在技術層面，更應當著眼于“數據價值”，從“安全可信”的需求出發，對區塊鏈進行重構，以勝任自身以及行業聯盟的業務需要。
展望
區塊鏈不僅為可信金融領域提供了新的模式，還為其他各類產業應用引入了新思考，同時業務與技術設計也面臨著新的難題。如何擁抱數字化平臺帶來的機遇，直面挑戰，正是產業應用對區塊鏈和Fintech提出的問題，如果能在以下這些領域取得突破，相信區塊鏈在未來會給我們帶來更多激動人心的顛覆性創新：
- 將不同場景的業務需求映射到技術方案，并基于這些需求對現有的區塊鏈實現進行改造和精簡。
- 積累快速原型、敏捷迭代的***實踐，更快地將區塊鏈應用于業務，并構建完善的持續交付流程。
- 對于記錄的完整性和審計可視化，設計更直觀的展示方式。
- 完善區塊鏈的成員管理能力，基于標準協議形成聯盟，滿足更多企業和行業間的信息交流。
- 著眼于“數據價值”，從“安全可信”出發，對區塊鏈進行重構，以勝任業務需求。
【本文是51CTO專欄作者“ThoughtWorks”的原創稿件，微信公眾號：思特沃克，轉載請聯系原作者】
