区块链与新一代信息技术

区块链与新一代技术的关系

随着新一轮产业革命的到来,云计算、大数据、物联网等新一代信 息技术在智能制造、金融、能源、医疗健康等行业中的作用愈发重要。自 “十二五”被确立为七大战略性新兴产业之一以来,我国新一代信息技术 的发展迅速,逐步成为各行业深化信息技术应用的方向。从国内外发展趋 势和区块链技术发展演进路径来看,区块链技术和应用的发展需要云计 算、大数据、物联网等新一代信息技术作为基础设施支撑,同时区块链技 术和应用发展对推动新一代信息技术产业发展具有重要的促进作用。

一、区块链与云计算

区块链技术的开发、研究与测试工作涉及多个系统,时间与资金成本等 问题将阻碍区块链技术的突破,基于区块链技术的软件开发依然是一个高门 槛的工作。云计算服务具有资源弹性伸缩、快速调整、低成本、高可靠性的 特质,能够帮助中小企业快速低成本地进行区块链开发部署。两项技术融 合,将加速区块链技术成熟,推动区块链从金融业向更多领域拓展。 2015年11月,微软在Azure云平台里面提供BaaS服务,并于2016年8 月正式对外开放。开发者可以在上面以最简便、高效的方式创建区块链环 境。IBM也在2016年2月宣布推出区块链服务平台,帮助开发人员在IBM 云上创建、部署、运行和监控区块链应用程序。

二、区块链与大数据

区块链是一种不可篡改的、全历史的数据库存储技术,巨大的区块数 据集合包含着每一笔交易的全部历史,随着区块链的应用迅速发展,数据 规模会越来越大,不同业务场景区块链的数据融合进一步扩大了数据规模 和丰富性。区块链提供的是账本的完整性,数据统计分析的能力较弱。大 数据具备海量数据存储技术和灵活高效的分析技术,极大提升区块链数据 的价值和使用空间。 区块链以其可信任性、安全性和不可篡改性,让更多数据被解放出 来,推进数据的海量增长。区块链的可追溯特性使得数据从采集、交易、 流通,以及计算分析的每一步记录都可以留存在区块链上,使得数据的质 量获得前所未有的强信任背书,也保证了数据分析结果的正确性和数据挖 掘的效果。区块链能够进一步规范数据的使用,精细化授权范围。脱敏后 的数据交易流通,则有利于突破信息孤岛,建立数据横向流通机制,并基 于区块链的价值转移网络,逐步推动形成基于全球化的数据交易场景。

三、区块链与物联网

物联网作为互联网基础上延伸和扩展的网络,通过应用智能感知、识 别技术与普适计算等计算机技术,实现信息交换和通信,同样能满足区块 链系统的部署和运营要求。另外,区块链系统网络是典型的P2P网络,具 有分布式异构特征,而物联网天然具备分布式特征,网中的每一个设备都 能管理自己在交互作用中的角色、行为和规则,对建立区块链系统的共识 机制具有重要的支持作用。 根据有关机构预测,2015年全球的物联网设备数量将达到49亿台, 2020年将达到250亿台左右。随着物联网中设备数量的增长,如果以传统 的中心化网络模式进行管理,将带来巨大的数据中心基础设施建设投入及 维护投入。此外,基于中心化的网络模式也会存在安全隐患。区块链的去 中心化特性为物联网的自我治理提供了方法,可以帮助物联网中的设备理 解彼此,并让物联网中的设备知道不同设备之间的关系,实现对分布式物 联网的去中心化控制。

四、区块链与下一代移动通讯网络

区块链是点对点的分布式系统,节点间的多播通信会消耗大量网络资 源。随着区块链体量的逐步扩大,网络资源的消耗会以几何倍数增长,最 终会成为区块链的性能瓶颈。 5G网络作为下一代移动通信网络,理论传输速度可达数十Gb每秒, 这比4G网络的传输速度快数百倍。对于区块链而言,区块链数据可以达 到极速同步,从而减少了不一致数据的产生,提高了共识算法的效率。另 外,预计到2020年时,大约有500亿部设备将连接到5G网络,并且将融合 到物联网之中。下一代通信网络的发展,将极大提升区块链的性能,扩展 区块链的应用范围。

五、区块链与加密技术

现代信息的应用越来越趋于全球化和全民化,对于信息安全的要求除了 防篡改、抗抵赖、可信等基础安全之外,更需要加强隐私保护、身份认证等 方面的安全。从某种意义上看,区块链技术是因为现代密码学的发展才产生 的,但今天区块链技术所用的密码学主要是二十年前的密码学成果,还存在 很多问题需要解决。将区块链技术应用于更多分布式的、多元身份参与的应 用场景,现有的加密技术是否满足需求,还需要更多的应用验证,同时更需 要深入整合密码学前沿技术,包括目前国际国内在零知识证明、多方保密计 算、群签名、基于格的密码体制、全同态密码学等最新前沿技术。 新兴的区块链技术有助于推动信息化沟通模式从多对多沟通发展到物 联网沟通模式,密码学需要不断创新才能满足趋于复杂的通信方式的安全 需求,从某种程度上说,区块链技术在推动密码体系创新的同时,也给现 代密码学带来新的发展契机。同时在区块链治理过程中,身份认证系统是 第一要务,数字证书对于区块链技术也是极其重要的,区块链技术的发展 对数字证书的发展和应用也有极大的促进作用。

六、区块链与人工智能

基于区块链的人工智能网络可以设定一致、有效的设备注册、授权及完 善的生命周期管理机制,有利于提高人工智能设备的用户体验及安全性。 此外,若各种人工智能设备通过区块链实现互联、互通,则有可能带 来一种新型的经济模式,即人类组织与人工智能、人工智能与人工智能之 间进行信息的交互甚至是业务的往来,而统一的区块链基础协议则可让不 同的人工智能设备之间在互动过程中不断积累学习经验,从而实现人工智 能程度的进一步提升。

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