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环球体育app官网:国外区块链研讨主题及展望

来源:环球体育app最新版下载 作者:环球体育娱乐APP发布:2022-10-01 10:38:00 | 浏览: 13

  :区块链是完结去中心、去中介买卖,并构建可信社会的一个新技能范式,环绕区块链进行研讨有助于了解、把握信息技能的打开头绪和动态趋势,剖析技能范式改变对经济、社会的影响。运用Citespace对Web of Science中心数据库录入的233篇以“区块链”为主题的研讨文献进行可视化剖析,聚类出行为形式、完结可持续打开方针、比特币协议、用例、区块链技能、拜占庭对手、付出办法、信托法、风险买卖等九大热门主题,首要会集在区块链技能价值、区块链技能改善、区块链运用场景、区块链打开应战等四个方面。最终指出,后续研讨可在三个方向进一步拓宽和深化,即讨论采用区块链技能的影响要素,深化探求和构建区块链运用场景、点评区块链运用的归纳效益,研讨区块链对人类社会的深远影响。

  自2008年中本聪[1]提出比特币以来,作为榜首个全球运用广泛的去中心化数字钱银,比特币的打开遭到理论界和实务界的重视,并引发其他数字钱银的鼓起[2]。支撑比特币打开的底层技能是维护分布式账本的中本聪一致协议,也即区块链[3]。区块链是在去中心的点对点网络中,依据加密算法和一致机制等技能原理,记载完好的、带有时刻戳的、防篡改的买卖记载,并由团体维护买卖数据的分布式数据库[4]。与传统会集式数据库不同,一方面,区块链没有中心节点,能够在去中介条件下完结买卖,因此本钱更低、功率更高[5];另一方面,区块链在分布式记载和分布式存储环境下运转,能够确保信息通明、可追溯,并有用处理两层付出和拜占庭将军问题(Byzantine failures)[6]。2015年,区块链概念及其运用逐步走进大众视界,其价值日渐遭到重视,相关研讨也出现出快速打开之势。

  因为区块链是信息技能范畴一个新式议题,本文在回忆区块链研讨现状后,运用科学文献与常识图谱可视化软件Citespace对国外区块链研讨主题进行深入剖析,在此根底上提炼出未来区块链研讨动态,以期全面了解国外区块链研讨的现状和前沿,为进一步打开相关研讨堆集必定理论根底。

  虚拟数字钱银比特币凭借着去中心化、匿名、安全等特性,使得低本钱、快速验证在线],而维系比特币系统安稳运转的支撑技能——区块链,日渐引起学界的重视。学者们纷繁从技能、经济、法令、商业、监管等视角对区块链打开研讨和讨论[8],活跃测验推进区块链与比特币之外的其他范畴相交融,探求区块链多元化运用,以完结在安全、通明、隐私维护的价值搬运的一起[9],促进去中心化、去中介化的社会信赖联系构建[10,11]。正是在这样的打开态势下,当时构成了不同学科、不同范畴对区块链研讨的打开头绪和常识谱系。

  本项研讨凭借Web of Science(WoS)数据库和Citespace可视化剖析东西,对区块链现有研讨进行整理和剖析。依据WoS数据库,设定检索条件为“数据库=Web of Science中心合集”“主题=blockchain”,合计检索到233篇英文文献,作为本文的数据来历(到2017年10月19日)。然后,运用科学文献与常识图谱可视化软件Citespace对233篇文献进行可视化剖析,以提醒当时区块链研讨现状和打开概略。

  整体来看,虽然当时的区块链研讨已在全球规模内成为热门和焦点,可是面向理论研讨和运用立异的区块链研讨仍处于起步阶段。WoS中区块链相关论文自2013年开端出现,2016年开端敏捷增多,到数据搜集日期,2017年已宣布论文量挨近上一年,并出现持续增长趋势(参见图1)。

  详细而言,虽然比特币区块链的研讨发端于中本聪宣布于2008年的奠基之作,但相关学术效果始于2013年[12],这一方面反映人们对底层技能知道是由浅入深的进程,另一方面也杰出区块链的价值是逐步闪现的。前期文献大多聚集于比特币的打开,2013年到2015年期间宣布的文献,大多数是从介绍比特币及其系统网络动身,剖析系统运转中挖矿鼓励问题[13,14]、推迟问题[15]、比如洗钱等非法活动问题[16]以及法令和品德问题[17],对比特币背面的播送机制、验证机制、分布式加密技能原理[18,19]等进行讨论和改善,有学者还凭借“技能承受模型”阐释比特币运用的可用性和易用性问题[20],测验探求区块链相关运用。初期研讨为后续学者供给有关区块链的根底常识,也标志着区块链向多范畴的外溢。2016年,各国政府相继敞开区块链技能探求,相关文献数量爆发,其研讨规模包含愈加全面的区块链技能原理剖析,发掘依据区块链更多样化的运用场景。这一年,区块链初次进入Gartner曲线年称作“区块链元年”。

  运用Citespace生成学科类别奉献图谱,以把握现有研讨的常识结构及其演化。依据节点“中心中心度>0.1”的准则,辨认出当时研讨“区块链”的首要学科类别(参见表1)。

  不难看出,区块链相关研讨日益向全方位多学科打开,现有研讨首要是以核算机科学、工程学、经济学等学科类别为主,相关学者致力于剖析区块链技能原理,调查区块链对金融业的影响,构建区块链在金融范畴的立异运用[12]。一起,区块链在动力方面的研讨日渐成为要害节点,学者们企图运用区块链来建立新的动力范式,以前进动力运用功率[22]。此外,跟着区块链运用的丰富化,政府与法学、办理学、环境科学、生态学、行政办理等多学科也相继参加区块链研讨队伍。学科间的穿插、跨范畴间的协作逐步构筑起区块链研讨的协作网络谱图,也表现区块链技能及其运用的广度和多样性。

  共引图谱能够剖析区块链研讨的常识根底和研讨前沿。运用Citespace生成图2,反映区块链研讨九大聚类主题的共被引网络时刻线视图,其间,施引文献的共被引网络表现一个范畴的常识根底,而聚类剖析能够提炼这一范畴的研讨热门[23]。

  一方面,横轴标明时刻维度上各聚类构成的常识根底。圆圈越大,标明该学者在这一时期的影响力越大,2013年前的被引文献以中本聪论文为突发节点,该论文被其他共引文献引证到达73次,标明该文不只揭开了区块链研讨前奏,更是打开相关研讨的理论根底。2013年往后,出现以Dorit Ron、Fergal Reid等学者的文献为代表的多个要害节点,逐步构成区块链研讨的常识网络。

  另一方面,纵轴标明区块链研讨的九大聚类前沿主题,分别是行为形式(behavior pattern)、完结可持续打开方针(achieve sustainable development target)、比特币协议(bitcoin protocol)、用例(use case)、区块链技能(blockchain technology)、拜占庭对手(byzantine adversaries)、付出办法(payment method)、信托法(trust law)、风险买卖(poison transaction),反映当时区块链不同的研讨方向和要点。九大聚类均匀出书年为2013或2014年,聚类概括值均在0.7以上,标明聚类合理。这些前沿主题代表了当时学者们对区块链研讨的热门地点,提醒出当时研讨旨在剖析区块链背面的各种技能原理和机制,发掘区块链技能的实践价值,一起辨别运用区块链会带来的相关法令和品德问题。

  在共被引图谱聚类的九项主题剖析中,有关完结拜占庭容错、可持续打开方面的研讨侧重区块链技能对经济社会的深远影响,有关优化比特币协议、节点行为形式、区块链相关技能等主题研讨讨论区块链技能系统的改善,有关重塑付出办法、构建多样化用例的研讨论述了区块链在各个范畴的不同运用,有关信托法、风险买卖等主题的研讨侧重于区块链打开带来的法令和监管问题。整体来看,这些研讨从区块链技能价值、区块链技能改善、区块链运用场景,区块链打开应战等方面归纳反映了区块链研讨的要害内容。

  对区块链及相关支撑技能的剖析,学者们侧重环绕着区块链技能对可编程钱银、可编程金融和可编程社会的效果机理和影响机制,发掘区块链背面蕴藏的技能价值,以促进经济社会打开。

  一是分布式架构能够破解会集式或分层式“星型”架构信息不对称难题,完结去中心“网状”结构的网络信息经济[24]。以比特币区块链为代表,其能够完结新自由主义学者弗里德里希·哈耶克和米尔顿·弗里德曼发起的停止由国家(经过中央银行)独占金钱发行和分配的局势,或完结自由主义学派削减政府对经济操控的抱负[25]。一方面,加密算法、一致机制经过构建去中心、无需信赖、冗余的区块链网络架构,然后发明安全、通明、可信环境,能够在完结快速买卖的一起,改造现存买卖办法,并确保买卖信息的完好性和可追溯[26]。例如,智能合约能够在履行数字协议进程中完结高度主动化,然后在监控、履行速度和本钱方面优势显着[27]。另一方面,经过数字签名、时刻戳和工作量证明等,全网节点一起参加记载能够有用处理数字钱银存在的两层付出问题[4],以及信息不对称发生的拜占庭将军问题[6]。

  二是推进信息互联网向价值互联网改变[28]。互联网搭建起全球规模内在线交流和协作渠道,能够供给实时信息处理计划,完结信息的传递和存储,可是却无法处理价值的交流、搬运和存储[6]。而依据去中心架构的区块链算法信赖能够在去中介的一起构建起“价值互联网”,对从出生证明开端,到教育资历证明、社会确保卡、借款等人类全部价值行为进行编码记载,完结价值的存储、搬运、买卖及办理[29],供给即时的价值处理计划。也就是说,区块链能够以低本钱处理价值买卖活动中的信赖难题,完结在去中介下对什物财物和数字财物等的追溯和认证[30],为环绕价值打开的活动拓荒了一系列新的或许。

  三是重塑工业形状、商业形式和价值系统,促进可持续打开。区块链代表革命性和推翻式立异技能,去中心和“去信赖”特征使得其与大数据、物联网、云核算、人工智能等技能相结合,能够促进双方信赖向多边信赖或社会公信的改变[31],然后带来很多职业改造,促进传统事务流程再造,重塑或培养新的商业形式和工业形状[32,33],推进工业经济向信息经济的跨越式打开,继而有助于构建多元价值系统生态系统[34],乃至构成区块链思想[35]。更进一步,经过调查区块链系统的经济功率、服务功率和运营功率[36],及其在社会、经济、生态等多范畴运用的可行性,区块链技能被视作是完结联合国“2030年可持续打开方针”的可行催化剂[37],有益于完毕贫穷、维护全球生态系统、完结一起昌盛[38]。

  跟着区块链技能价值的突显,布置区块链还面对着一些实际的技能难题。在当时的研讨中,学者们特别重视区块链系统运转的隐私安全、功率受限两方面的问题,并提出了相应的技能改善和功能前进计划。

  榜首,区块链隐私安全。运用化名等办法维护用户信息的比特币区块链依然存在数据走漏的安全隐患。在运用区块链技能时,达世币(Dash)运用的混币原理(CoinJoin)、门罗币(Monero)运用的环签名(ring)以及零币(Zcash)运用的零常识证明(ZKPs)等办法被用于处理区块链中的隐私维护问题[39]。例如,经过复合签名技能消除或含糊买卖发送方与接收方之间的链接,来增强区块链系统中买卖的匿名性[40];经过椭圆曲线离散对数问题、双线性映射和聚类签名等加密技能提出针对区块链上买卖的新签名计划以躲藏买卖金额[39];经过供给分布式架构中维护买卖信息的可编程系统Hawk,运用零常识证明加密原语主动生成加密协议[41],来施行“无脚本智能合约”,以支撑“跨链买卖”智能合约的履行[42],在确保用户隐私的一起维护区块链系统的安稳。

  第二,区块链运转功率。针对技能本身束缚,提出了依据区块链信赖机制的可扩展协议Bitcoin-NG,能够在忍受拜占庭问题、确保系统安全可信的一起,完结比比特币区块链更高的吞吐量和更低的推迟[2]。针对节点运转功率,提出BPC行为形式聚类算法,依据区块链网络中节点行为进行主动聚类以节约全网节点消耗的算力本钱,辨认网络中反常行为节点,办理和维护区块链系统[5];经过运用多重签名办法,处理无钥匙签名根底设施(KSI)中日历根散列发布时刻低功率问题,并确保买卖的灵敏、安全[43]。针对系统安稳性,将比特币挖矿建模为具有时刻依赖性的泊松进程,针对区块哈希增长率状况,经过前进挖矿难度来确保区块链系统的安稳性。此外,学者们经过提出记载完好性证明计划[44]、施行可选择的智能合约[45],将区块链、物联网、机器学习算法、人工智能等相交融[46],对区块链技能进行优化和完善。

  区块链中包含的巨大工业空间价值、科学研讨价值、社会打开价值正在被认知与开发运用,区块链技能立异及其多元运用逾越了国家打开水平和意识形状差异束缚,其不只适用于发达国家也适用于打开中国家[38],不只适用于资本主义社会也合适运用于社会主义社会[47]。梅兰妮·斯万将区块链改造运用分为:区块链1.0、区块链2.0、区块链3.0[48]。也就是说从比特币开端,区块链能在金融立异、工业打开、公共办理等许多范畴得到运用。

  在金融打开和立异方面,区块链是简化金融安排间买卖程序,下降跨国间付出费用、监管本钱,前进金融衍生品买卖功率的突破口。以去中心化打破安排间信息交流壁垒,以智能合约完结跨区域、跨安排间买卖,以加密算法确保用户隐私安全,使得区块链技能具有优化全球金融根底设施的潜力[36],能够前进从买卖融资到付出结算等整个金融系统的功率。当时,以R3区块链联盟为代表的金融服务安排测验供给区块链即服务(BaaS),包含巴克莱银行、瑞士信贷银行、汇丰银行等在内的成员期望经过运用区块链协议,运用分布式账本、智能合约来供给即时的金融买卖服务[49]。

  在工业打开和规划方面,区块链是重塑工业形状、优化工业生态系统的重要推手。学者们环绕区块链技能价值构建与农业、工业、服务业等多工业运用场景。以消费电子工业为例,区块链投合了消费电子工业供应链办理关于信息通明、多元主体参加的需求,能够在全球生产者、顾客一起参加的状况下验证并追溯工业价值链全进程数据和信息的真实性,使得电子工业打开愈加通明、安全[50]。与此一起,将区块链技能嵌入制作业,能够确保研制、制作、出售全流程项目记载和信息处理的鲁棒性和完好性,补偿传统事务流程中防伪办法的缺乏[51]。此外,依托区块链技能构建数字艺术[52]、网络记载[24]等新式互联网工业的版权办理系统,能够确保版权所有者信息的准确性和可用性,下降版权办理费用,构成正向鼓励的工业打开生态。

  在社会确保和教育方面,区块链是供给民生服务、完善教育机制的助推器。一方面,针对当时医疗卫生系统之间数据信息存储涣散、患者数据隐私被侵略等问题,学者们提出依据区块链的医疗记载分布式架构模型OmniPHR[53]、医疗数据网关HGD[54]、MedRec电子病历[55]等去中心化自治系统[56],将区块链技能与医疗保健相结合,确保患者把握个人医疗数据,且在隐私信息得到维护的一起,同享医疗数据,前进医疗服务质量。另一方面,区块链运用于教育界,能够处理学历资历造假、学术同行评定不标准等问题。例如,经过构建区块链架构的学术同行评定代币系统,鼓励学者前进学术论文点评的质量和标准性,并依托完好的区块链记载对学术评定的进展和职责进行有用追寻[57]。

  在公共办理和服务方面,区块链是构建才智城市打开结构、推进政府办理立异的重要支撑。环绕才智城市打开,学者们将区块链与物联网、同享经济结合,构建才智交通、才智家庭、才智动力、才智政府等多元运用场景。例如,提出Block-VN模型,将区块链技能引进才智城市车辆网络结构的优化和办理,前进交通办理的通明性、安全性[58];在家庭嵌入物联网进程中引进区块链挖矿机制、加密机制,确保才智家庭信息的保密性、完好性和可用性[59];运用区块链来构建分布式双向动力系统,促进电力资源等动力从会集式办理改变为民主化去中心的多主体参加办理[22]。此外,区块链作为主动履行智能合约的引擎能够运用于电子投票[60]、政府办理[25]等方面,其经过下降买卖本钱,处理托付署理和品德窘境问题来削减官僚作风、按捺糜烂[61],前进政府工作通明度、增强选民决心、前进政府公信力和公共办理水平。

  躲藏在区块链详细运用背面的技能问题、品德窘境和监管应战冲击着其效能的完结。从学者们的研讨来看,成功布置区块链,首要面对着来自系统本身的束缚性和运用技能的社会环境两方面的应战。

  榜首,区块链系统运转本身的应战。区块可扩展性、数据隐私、互操作性、区块链安全、分叉问题束缚着区块链技能运用[38]。一方面,吞吐量和推迟问题束缚了区块链技能采用和运用。比较VISA每秒的均匀买卖量在2000笔而言,比特币区块链需求10分钟左右来承认买卖,且吞吐量只能达每秒7笔[62],区块扩容和前进“即时承认”功率成为区块链完结高频买卖的一个扎手问题。另一方面,系统风险、操作风险等安全要素阻止区块链运用。虽然51%的算力难度确保系统的安全性,使得其不易被进犯,但面对矿工采用自私挖矿战略[13]以及歹意进犯构成钱包信息走漏[32]、软件版别更新带来的分叉[63]等安全问题依然是区块链技能严重应战。此外,由高算力需求而发生很多能耗,硬件的高本钱带来的资源糟蹋现象也不容忽视[36,64]。

  第二,区块链运用实践中面对的应战。躲藏在网络空间下的“丝绸之路”网站运用比特币从事洗钱、毒品买卖活动[65],Mt.Gox被进犯导致比特币失窃及其破产[66]等事情,为出资比特币的人们敲响警钟的一起也引发有关运用区块链这一底层技能的反思。一方面,区块链架构在理论和实践上冲击着传统法令范式[67]。针对区块链运用带来的虚拟与实际之间法令空白问题,一些国家开端采用举动。例如,美国联邦和州的相关监管安排针对区块链钱银存在的根本风险施行司法管辖权,美国财政部金融违法法律系统FinCEN、纽约州数字钱银公司监管结构BitLicense来标准“虚拟钱银事务”[68];英国对包含区块链在内的FinTech施行沙箱监管机制[29]。但就现在而言,公有链怎么构成一个全球办理系统还有待探求。另一方面,区块链运用还遭到文明、品德的束缚。克兰兹伯格技能六规律中榜首条指出:“技能既无好坏,亦非中立。”[37]技能运用在不同的社会文明中会带来不同的成果,一起,技能的可用性和易用性也决议了人们对该技能的承受程度[20]。区块链运用的一大应战在于普通人难以了解和把握智能合约的编码语言和挖矿技能[27],而常识水平的距离或许会重现费恩伯格所谓的“技能特权”,也即技能前进并没有带来民主的前进[25],反而是加重贫富距离、削弱民主,带来社会不平等现象[69]。

  区块链是一个兼具学理价值和实践含义的新式研讨范畴。学者们从技能、工程、办理、哲学等视角对区块链技能特性及其运用打开了相关研讨。详细而言,国外区块链研讨出现如下特征:一方面,当时区块链学术研讨处于方兴未已之势。虽然区块链相关研讨还处于起步阶段,可是日渐成为多学科多范畴的一个重要课题,并出现出多学科穿插交融打开态势。另一方面,国外区块链研讨首要议题包含行为形式、完结可持续打开方针、比特币协议、用例、区块链技能、拜占庭对手、付出办法、信托法、风险买卖等九大主题,会集于区块链技能价值、技能改善、运用场景和打开应战等四个方面。

  经过剖析国外区块链研讨的首要议题,往后区块链研讨工作能够环绕以下方面扩展和深化:榜首,讨论采用区块链技能的影响要素。已有学者凭借技能承受模型,环绕感知有用性和感知易用性[20],剖析影响区块链运用的经济和技能方面要素,后续研讨能够在前人根底上结合T-O-E模型(技能要素、安排要素、环境要素),从多维动态视角重视影响区块链技能采用的归纳要素及其效果机理。第二,深化探求和构建区块链运用场景。区块链运用起源于数字钱银,发迹于金融范畴,往后还将拓宽到政府、社会等人类国际的各个旮旯,区块链同其他信息技能相同成为人类社会的重要组成部分。第三,点评区块链运用的归纳效益,研讨区块链对人类社会的深远影响。例如,依据TCO的信息系统“本钱—收益”剖析办法对区块链运用场景的效益进行实时丈量,比较区块链运用前后的经济效益、社会效益,点评区块链技能的运用价值。讨论区块链技能怎么经过去中介、去信赖办法将社会信赖联系的构建从准则信赖向技能信赖改变。

  程晨(1993—),女,华中科技大学公共办理学院博士研讨生,研讨方向为电子政务、区块链技能。

  张毅(1973—),男,华中科技大学公共办理学院副院长,教授,博士研讨生导师,研讨方向为电子政务、才智城市、区块链技能。

  宁晓静(1993—),女,华中科技大学公共办理学院硕士研讨生,研讨方向为电子政务、区块链技能。

  杨奕(1993—),男,华中科技大学公共办理学院博士研讨生,研讨方向为电子政务、大数据技能。

  国家自然科学基金项目“依据大数据的公共价值发掘与公共决议计划支撑研讨”(项目编号:71573096);华中科技大学自主立异研讨基金项目“区块链与依据技能信赖的政府办理立异”(项目编号:2017WKZDJC005)。

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