淺談區塊鏈智能合約技術的應用領域研究

毛球科技

2021-06-04 11:15 (UTC+8)

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智能合約作為區塊鏈比較熱門的一種技術，它可以應用到哪些領域及場景，本文通過各領域分析智能合約的應用場景。

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一、智能合約概念

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圖1 智能合約運行機制模型

智能合約設計的通常目的是為了滿足一般的合同條件(譬如支付條款、扣押令、私密性，甚至是執法)，最大限度減少惡意和意外的狀況，最大限度減少使用信任式中間媒介。相關的經濟目標包括降低欺詐損失，仲裁和執法成本，還有其它的交易成本。

仔細研究智能合約，其實可以發現智能合約和我們日常生活中的自動販賣機比較相似，自動販賣機可以通過自動化程序實現商品的買賣，不需要人工手動參與，全程都是由事先編寫的程序來執行售賣過程，智能合約的運行機制也是如此。

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圖2 智能合約基礎架構模型

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圖3 區塊鏈電子發票流程

我們都知道數字票據是在保持現有票據屬性、法律規則與市場運作規則不變的情況下，應用智能合約技術通過預先設置的條件是否滿足來觸發相應的自動化實現。

以前的電子商業匯票雖然可以解決紙質匯票的速度慢、易作假、易丟失的問題，但因為還是中心機構掌握的原因，不能從根本上解決被克隆的問題，或者說被篡改，無法監管。

數字票據運營了智能合約技術，能夠簡化電子商業匯票的傳輸路徑，降低成本。同時因為時間戳、點對點傳輸、加密技術的應用，能夠追踪票據的整個交易過程，是整個過程變得清晰可見，並且數字票據可以通過智能合約在整個區塊鏈中建立共同的約束代碼，可實現對數字票據交易智能化和整個流程的監管。

毛球科技技術研究部認為，數字票據節點是由共同記錄且不可篡改，每個環節都可查、可驗、可追溯，保證了票據的真實有效，解決了人工查驗發票成本高、管理效率低的痛點和難點，避免了虛假髮票與不合規發票帶來的違規風險。

（二）物聯網

在信息社會從互聯網時代向物聯網時代的跨越發展中，物聯網正在潛移默化地深入工作、生活和社會。但從目前來看，物聯網在實際應用中仍面臨著一些痛點，而區塊鏈智能合約以其去中心化、公開透明、不可篡改等特點有望幫助物聯網化解許多困難，並且“物聯網+區塊鏈”雙技術應用已有案例。例如IBM去中心化的P2P自動遙測系統。

IBM去中心化的P2P自動遙測系統（Adept），基於三種協議：Blockchain（區塊鏈）、BitTorrent（文件分享）、和TeleHash（P2P信息發送系統）。 Adept可以管理產品註冊，在具體應用時，一個產品組裝完成，生產商可以把它註冊進一個全局區塊鏈中，由此來表明一個產品的誕生；當這個產品售出去後，消費者可以把它再註冊進一個局部（如一座城市或省）區塊鏈，以獲得售後服務。三星公司就將W9000洗衣機納入了Adept體系，利用智能合約，這個洗衣機將會自動向洗衣液零售商發送訂購單，並且能自動向零售商支付賬單。

物聯網是將設備、車輛、建築物等其他實體鏈接起來，並嵌入軟件、傳感器和網絡連接等組成的一個時間。因為物聯網是將實體入網，通過網絡生成、傳輸、共享數據，要支撐這麼龐大的網絡，需要的設備數量將不可估量，如果還以現在的中心化數據中心來操作運轉，效率將會大大降低，並且大量的數據將要求有足夠多的數據中心來支撐，搭建數據中心所需要的投入和後期的運維成本是難以估量的。

同時，物聯網還易受到管理系統的惡意攻擊，容易造成數據信息流失，安全性難以保障。智能合約的去中心化、防篡改等技術能夠解決物聯網中的信息丟失和隱私保護等問題，同時，減少的中心化流通環節，也大大降低了信息流通的時間成本。

雖然說“區塊鏈+物聯網”能夠結局許多現在存在的技術性問題，但是要真正的落地應用還面臨著一些難題，第一是區塊鏈技術現在還不成熟；第二是物理網設備（傳感器）的壽命等問題。

（三）證券

信用是證券的根基，而清算與結算是證券的核心。現在，絕大多數國家的證券登記、託管、清算結算業務都是有一家機構承擔，導致的問題就是逐漸走向集中化，效益效率變低，成本和風險增大。

2016年證券行業的“蘿蔔章”事件給當時證券公司敲響了警鐘，原因是國海證券員工私刻印章，觸發規模高達165億的債券，引起當時市場資金鍊緊張。這件事引發了對證券行業的交易安全性和合規性的擔憂，誠信基礎受到廣泛的質疑。

而區塊鏈智能合約技術基於時間戳形成具有不可篡改和不可偽造的數據庫，要篡改歷史信息，必須控制整個系統的51%節點，並且會消耗巨大的計算能力和投入成本。

（四）金融

（四）金融

智能合約應用於金融交易具有明顯的天然優勢，因為金融交易的本質就是價值轉移，在金融交易中被交易的資產的本質決定了交易雙方選擇協議的類型。如果參與交易的一方未按照雙方協議的條款執行，合約的自動執行就不會啟動，因此保護了遵守協議的一方的權利。

金融交易需要高密度的個人隱私和信息安全，以及交易效率和安全性。由於智能合約是由代碼定義並強制執行的，所以智能合約雙方之間不需要相互信任，它是完全自動且不可中斷的。金融機構可以將智能合約應用於區塊鏈中的分佈式記賬或者股票和金融資產等，通過建立規則並用代碼表示代替合約。

與此同時，區塊鏈上記錄的智能合約不可修改，也不需要審計，提高了交易效率。可以看出，智能合約約束和指導公共行為，使信息更透明，數據更易於追踪，交易更安全，並降低合同執行成本。

因為這些優勢，高盛、摩根大通等財團組成的RJ3區塊鏈聯盟率先嘗試將智能合約應用於資產凊算領域，利用智能合約在區塊鏈平台Corda上進行點對點清算，以解決傳統清算方式需要涉及大量機構完成複雜審批和對賬所導致的效率低下的問題。同時，據估算，目前已有超過200家銀行、金融機構、證券機構參與了Corda的清算結算測試。

（五）醫療

在當前醫療系統中存在多個利益相關者，他們之間的關係錯綜複雜且相互作用比較敏感，導致整個系統的運營效率低下，當醫療數據為多方所用時，其安全性和隱私性難以保障。所以，如何保證患者醫療數據的安全性和防止隱私資料洩露，以及提高整個醫療系統的效率性成為了急需要解決的問題。

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