基于區(qū)塊鏈的數(shù)字貨幣技術(shù)原理與發(fā)展趨勢(shì)分析

摘 要：文章在闡述區(qū)塊連和數(shù)字貨幣內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，分析以比特幣為代表數(shù)字貨幣技術(shù)背后的區(qū)塊連技術(shù)，并從貨幣發(fā)行、隱私和監(jiān)管、安全保障等角度出發(fā)思考怎樣設(shè)計(jì)出符合央行發(fā)展需求的國(guó)家數(shù)字貨幣發(fā)行模式，旨在更好的促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊連；數(shù)字貨幣技術(shù)；原理；發(fā)展趨勢(shì)

在2016年的G20峰會(huì)上，習(xí)近平總書(shū)記提出了全球化的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，在會(huì)議上將數(shù)字普惠金融作為發(fā)展的重要議題。在2016年1月的時(shí)候，中國(guó)人民銀行將數(shù)字貨幣的發(fā)行和管理作為數(shù)字貨幣發(fā)展的重要目標(biāo)。在金融科技的逐漸發(fā)展下，數(shù)字貨幣成為一種新型貨幣形式，具體包括電子貨幣、虛擬貨幣、法定數(shù)字貨幣等?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了金融科技發(fā)展新高潮，區(qū)塊鏈技術(shù)產(chǎn)生。基于區(qū)塊鏈的數(shù)字貨幣大體上分為游戲幣、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商發(fā)行的專用貨幣、用于互聯(lián)網(wǎng)金融投資的虛擬貨幣（比特幣）等，其中最為代表的是比特幣。為此，文章以比特幣為基本視角，對(duì)基于區(qū)塊鏈的數(shù)字貨幣技術(shù)原理與發(fā)展趨勢(shì)問(wèn)題展開(kāi)探究。

一、區(qū)塊鏈技術(shù)

（一）原理

區(qū)塊鏈技術(shù)是基于密碼學(xué)橢圓曲線數(shù)字簽名算法，為了實(shí)現(xiàn)去中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)形式。區(qū)塊鏈技術(shù)形式以鏈的形式組合在一起形成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以參與者的基本共識(shí)為基礎(chǔ)存儲(chǔ)先后關(guān)系的，且能夠在系統(tǒng)中得到驗(yàn)證的重要數(shù)據(jù)信息。區(qū)塊鏈技術(shù)方案是讓參與系統(tǒng)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，將一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)部信息進(jìn)行有效交流，并通過(guò)密碼學(xué)算法將數(shù)據(jù)記錄到一個(gè)數(shù)據(jù)塊中并生成這個(gè)數(shù)據(jù)塊的指紋驗(yàn)證，從而系統(tǒng)化的判斷各個(gè)參與節(jié)點(diǎn)是否真實(shí)。

（二）特點(diǎn)

第一，數(shù)據(jù)信息的完整、可靠、安全。在區(qū)域鏈技術(shù)中，記錄數(shù)據(jù)的區(qū)塊按照時(shí)間的前后順序形成，在應(yīng)用的時(shí)候和周圍的區(qū)塊存在密切的關(guān)聯(lián)，彼此互相作用、互相組合。在區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用中形成和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息具有不可篡改的特點(diǎn)。第二，開(kāi)源去中心的高容錯(cuò)分布式結(jié)構(gòu)。區(qū)塊鏈系統(tǒng)協(xié)議是去中心化的，打造的數(shù)據(jù)庫(kù)具有全國(guó)性的特點(diǎn)，顯示出很強(qiáng)的包容性。基于區(qū)塊鏈的各個(gè)數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生、記錄、存儲(chǔ)等需要以分布式分配的形式來(lái)傳達(dá)給系統(tǒng)的各個(gè)點(diǎn)。第三，高效率運(yùn)作，低運(yùn)營(yíng)成本。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用建立在不對(duì)稱的密碼學(xué)基礎(chǔ)上，在不需要了解對(duì)方基本信息的情況下就能進(jìn)行任意數(shù)據(jù)信息的交換，不僅提升了信息交換效率，而且節(jié)省了系統(tǒng)運(yùn)作成本。第四，透明度。區(qū)塊鏈技術(shù)是一種分布數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠在同一個(gè)時(shí)間上對(duì)多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)操作，且交易數(shù)據(jù)信息需要保持一致才能被應(yīng)用到區(qū)塊鏈中。區(qū)塊鏈這樣的設(shè)計(jì)能夠讓多個(gè)交易方訪問(wèn)同樣的數(shù)據(jù)，在很大程度上增強(qiáng)了數(shù)據(jù)信息的透明性。

二、數(shù)字貨幣機(jī)理

數(shù)字貨幣的主要代表是比特幣。比特幣的發(fā)展應(yīng)用實(shí)質(zhì)主要是記賬單位，具體是在區(qū)塊鏈這樣的“賬簿”上進(jìn)行交易記錄。區(qū)塊鏈創(chuàng)建的過(guò)程被人們定義為挖礦，挖礦人員獲得的比特幣和挖礦過(guò)程中產(chǎn)生的新幣不同，一些比特幣的交易有手續(xù)費(fèi)。在一般情況下，比特幣的交易會(huì)涉及到收款人和付款人。在具體交易中，收款人會(huì)將地址信息告訴給付款人，在賬戶所擁有資金充足的情況下，付款人能夠向收款人支付相應(yīng)的比特幣。在比特別交易完成之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)確認(rèn)，從而有效保證交易信息的真實(shí)性。

三、區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字貨幣中的應(yīng)用模型

（一）貨幣的發(fā)行以及貨幣的流通

數(shù)字貨幣的有效運(yùn)行需要得到三方的支持，分別是貨幣發(fā)行方、驗(yàn)證交易、系統(tǒng)交易記錄方。比特幣系統(tǒng)中的貨幣發(fā)行機(jī)制和貨幣發(fā)行數(shù)量一般是由固化的算法規(guī)定的。數(shù)字貨幣的交易驗(yàn)證和記錄由各個(gè)比特幣網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)決定。但是在國(guó)家發(fā)行的數(shù)字貨幣中，貨幣對(duì)發(fā)行數(shù)量和時(shí)間等需要由央行根據(jù)市場(chǎng)供求關(guān)系調(diào)整?；谶@些要求，可以借助區(qū)塊鏈技術(shù)建立一個(gè)數(shù)字貨幣發(fā)行流通模型，將央行、商行等作為貨幣發(fā)行流通的重要參與者，二者在數(shù)字貨幣發(fā)行中扮演不同的決策，通過(guò)合作來(lái)完成算法協(xié)同工作，并保證數(shù)據(jù)交易信息不被篡改。

（二）金融隱私保護(hù)和監(jiān)管實(shí)現(xiàn)

區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字貨幣中的交易數(shù)據(jù)可以從兩個(gè)方面進(jìn)行展示，一個(gè)是數(shù)字貨幣流通交易信息，一個(gè)是數(shù)字貨幣持有者的個(gè)人賬戶信息。在比特幣的數(shù)字系統(tǒng)中，貨幣交易信息能夠在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中公開(kāi)，賬戶信息能夠通過(guò)證書(shū)的簽發(fā)來(lái)被加密處理，從而在保證信息本身安全的基礎(chǔ)上，保證交易數(shù)據(jù)信息的透明、安全。另外，央行發(fā)行的數(shù)字貨幣還需要能夠滿足對(duì)個(gè)人隱私的保護(hù)和對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)秩序的維護(hù)。區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)字貨幣中應(yīng)用時(shí)候，央行和商行共同負(fù)責(zé)維護(hù)數(shù)字貨幣運(yùn)行賬本，負(fù)責(zé)記錄、驗(yàn)證交易的商業(yè)銀行只擁有部分訪問(wèn)權(quán)限，中行則是可以擁有全部的訪問(wèn)權(quán)。

（三）比特幣系統(tǒng)的運(yùn)行承載能力和安全性

比特幣本身交易運(yùn)行承載力的不足是因?yàn)楸忍貛啪W(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行中需要承載整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的驗(yàn)證，網(wǎng)絡(luò)延遲和發(fā)展瓶頸會(huì)使得比特幣的發(fā)行量出現(xiàn)限制。央行數(shù)字貨幣體系中，借助聯(lián)盟鏈的設(shè)置能夠讓比特幣發(fā)行和應(yīng)用在相對(duì)安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行，提升了虛擬貨幣應(yīng)用、交易的發(fā)展效率。

四、區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用挑戰(zhàn)和前景

（一）挑戰(zhàn)

第一，安全問(wèn)題。安全問(wèn)題表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)安全和用戶端安全兩方面。區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)安全性是建立在大量可計(jì)算節(jié)點(diǎn)上，怎樣保證這些大量可信節(jié)點(diǎn)不被攻擊是相關(guān)人員需要思考的問(wèn)題。另外，區(qū)塊鏈在和其他領(lǐng)域合作的時(shí)候 存在雙方的信任問(wèn)題。加上參與計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)量多減少也在無(wú)形中加大了信息的不穩(wěn)定因素。區(qū)塊鏈的用戶端安全也是存在的。以比特幣的發(fā)展為例，雖然比特幣網(wǎng)絡(luò)不容易被破壞，但是在實(shí)際應(yīng)用中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)比特幣的攻擊是比較突出的，這種網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)問(wèn)題是相關(guān)人員在操作中需要思考的問(wèn)題。第二，監(jiān)管問(wèn)題?，F(xiàn)階段監(jiān)管部門(mén)對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展缺乏明確目標(biāo)，管理區(qū)塊鏈應(yīng)用的技術(shù)、法律等不夠完善。第三，區(qū)塊鏈技術(shù)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。區(qū)塊鏈技術(shù)在應(yīng)用的時(shí)候存在不同的體系和標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際應(yīng)用中區(qū)塊鏈的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題沒(méi)有得到統(tǒng)一。

（二）前景

第一，區(qū)塊鏈技術(shù)基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，不具備中心化的機(jī)構(gòu)決策，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的退出不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。第二，區(qū)塊鏈技術(shù)是分布式的記賬數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于各個(gè)點(diǎn)的信息能夠記賬操作，在使用的時(shí)候可以查看賬本。第三，區(qū)塊鏈技術(shù)通過(guò)加密技術(shù)建立了一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的價(jià)值轉(zhuǎn)移協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息的轉(zhuǎn)移。第四，區(qū)塊鏈技術(shù)還是一個(gè)賬務(wù)系統(tǒng)，不僅適用在貨幣上，而且還適用在取得信任的任何交易上。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

段明萱 性別：女 學(xué)校名稱：陜西省西安中學(xué) 出生年月日：2000年2月19日 籍貫：陜西西安

（作者單位：陜西省西安中學(xué)）