区块链技术在大数据时代有着越来越广泛的应用，除了金融领域，区块链去中心化、不可篡改又具有高透明度的技术特点已被发现能够在多个领域展开应用。如何高效解决互联网虚拟世界的秩序混乱及诚信的建设，其难度已经不亚于证明“我妈就是我妈”这类问题。如何才能以较低的成本提高数据证明过程的透明度；如何通过分布式数据库以更低的成本明确权属；如何通过区块链点对点通信的技术提高投票决策的效率；如何利用智能合约赋予物联网更高的安全性、智能性和可扩展性；如何和现有电商业务结合，开启另一个共享经济的时代？这些疑问也都是我们对于区块链技术变革生产生活方式的期待。
这个房子属于我吗——区块链给你证明
区块链是一个公共记录账本，存储于全世界数以千万计的计算机之中。存储信息具有的公开公证的可复制性与不可更改性，使得这种公证比目前各国使用的传统公证方法更安全。区块链技术在法律方面尤其是在法律公证和财产公证方面更能大显身手。比如，一些民事领域时常出现举证定责难的情况，而区块链技术则可以记录下每个步骤，帮助司法机关认定具体责任人。尤其在资产领域，无论是房产、汽车等实物资产，还是健康、名誉等无形资产，都能利用该技术完成登记、交易、追踪。甚至大宗商品的交易，诸如贵金属、期货或证券都可以通过智能编码，将信息写入区块链中来实现。我们通过案例来了解这种应用。
如何继承父母房产
首先，让我们先来看一个真实的案例。
小丽是父母的独生女儿，父亲10年前去世，母亲也刚过世。父母亲生前留下一套127平方米的房子，大约价值300万元，房产原先登记在父亲名下。父亲去世时小丽还未成家，因此就没去办理什么手续。现在母亲也去世了，而小丽也已经成家，女儿两周岁，再过一年就上幼儿园了。因此小丽就想把房屋过户到自己名下，然后把自己和女儿的户口迁到房子里去。
小丽拿着房产证和父母的死亡证明到了房管局，要求过户。房管局说仅凭这些东西没法给小丽办过户手续。小丽要么提供公证处出具的继承公证书，要么拿法院的判决书，他们才给办。小丽没办法，谁愿意没事打官司啊，就马上去了公证处。“公证处的人说让我把我爸妈的亲戚全部找到，带到公证处去才给办公证。可我爸妈的亲戚全国各地都有，有的都出国了，我到哪去找他们？”小丽找到律师说明情况时，还没说几句就哭了。
据律师介绍，此类事件并非偶然事件。律师已经接待过大量类似的继承疑难复杂案，而且根据律师接待过的经验，根据现有的法律，即使她费尽周折找到她遍布全国甚至在国外的七大姑八大姨，众堂表亲兄弟姐妹，她也不一定能达到将房子过户到她名下的目的。
洪都拉斯的拆迁纠纷
再看一个国外的案例。
一位在洪都拉斯的老太太住在自家房子30多年，某天忽然来了警察要将她赶走，原因是国家财产局的记录显示，该房子为另一人所有。住了30多年的房子竟然属于另一个人？如何证明我的房子就是我的呢？老太太出具了土地凭证，但法院也未予采信，仍然依据国家财产局的记录为准判房屋归属另一人，老太太无奈地眼睁睁看自己住了几十年的房屋被拆毁。而当老太太的家已经被拆毁以后，法院才发现，财产局的记录有误，房子确实是老太太的。加 入 会 员 微 信
类似这样因为有意无意的记录错误而导致的不公正与财产损失，每天都在世界各地发生。但人们对此无可奈何，因为最终判断的标准掌握在少数人手上。
传统认证系统的缺点
1. 速度慢，无法快速查找、上传、下载相应的数据
在现有的情况下，记录靠手工完成，所记录数据的保护、同步更新和真实性的验证都非常困难。其中的一部分流程在实现了计算机自动化以后，并没有变得容易，反而是更加困难，因为电脑记录很容易被人为更改。
2. 成本高
需要经过多家机构的多次确认，交易成本高。尤其是在我国现有的条件下，很多认证的成本已经高到让交易无法进行的地步。
3. 存储复杂
需要有权威机构进行集中物理存放。这种集中物理存放不仅管理复杂，而且存在着较大的风险。一旦统一的电子托管器发生损毁，很多资料就无法恢复。
4. 信任缺乏
在当今的经济条件下，信任是稀有的。这种信任的缺乏，造成了大量的资源投入来进行审计和记录核查，从而降低了效率和投资回报率。
区块链技术可以解决公证和认证的问题
1. 不可复制
每个区块就像记账本，含有不同密码，当中的电子货币是由一组独特密码组成，也可以理解为区块链的唯一性。
2. 去中心化
交易发生时，讯息会发送给所有参与者，由计算机交叉运算认证，而非仰赖权威机构。
3. 不可篡改
认证完成后交易即生效，无法反悔收回，也可以理解为不可篡改性。
4. 透明公开
交易产生的“账本”链接到其他账本上，交易明细都被记录下来，任何人都能查证此笔交易。
所以回到刚才小丽的房产证明纠纷，只需要爸爸写一个房产证明，生成一个PDF文件，并发送到区块链上，生成一段“符号加数字”，我们可以将其理解为一把私钥，并将这段“符号加数字”告之小丽，万一发生了房产纠纷，不需要爸爸或者其他公证机构的认可，我们只需要小丽拿着这段“符号加数字”，系统就会自动识别这段“符号加数字”，如果与当年爸爸留下的“符号加数字”相符合，就证明了小丽的这个房产证明就是当年爸爸留下的那份房产证明，就这么简单。
从Stampery到Chronicled，区块链公证业务的实践
Stampery就是这样一家利用比特币区块链技术代替公证人的创业公司，能为所有的敏感文件提供具有法律约束力的证明。可以用Stampery证明任何文件，它能很好地保护知识产权，证明遗嘱、宣誓、合同、家庭纠纷中的通信等的有效性。你要做的仅仅是通过电子邮件把文件发给你的个人专用Stampery电子邮件地址，用Stampery的网站上传文件，通过API将Stampery整合到你的产品中，或者将Stampery与你的Dropbox关联。
相比文件公证，Stampery的优势在于你不必带着纸质文件亲自去公证人那里，能节省不少时间。对于每月发送少于100个文件、使用储存空间小于1GB的用户，Stampery是免费的。每月付费9.99美元，就能储存多达1万个文件，储存空间能扩展到100GB。
Stampery目前的主要目标客户有三种——需要证明文件的律师、需要证明图片和视频的创作人以及想保护其知识产权的创业公司，在与政府机构合作时，提供的认证服务便捷而且更安全。这种无信任系统在世界上任何一个地方都可以被独立验证，以及在保护知识产权方面都将有所建树。由于使用了这类认证系统，对于重度依赖公证文件的专业人士来说非常轻松，区块链技术公证优势比传统的公证大得多，虽然现在面向的市场很小，在未来的市场中将会占有很高的份额。
Stampery公司还将推出一款电子邮件标记系统，让用户有证据证明他们发送了某个邮件，同时在区块链上获得这封邮件被收件人打开的证明。如果发件人想让收件人就电子邮件上某些内容发表看法，Stampery可以让该用户在邮件中设置一个“同意”按钮，这样全部收件人对邮件的表态就可以被存储在区块链上。
由于法律证明是储存在区块链上的，任何人都可以检索到这些证明。Stampery与其他电子公证服务的不同之处是，公司没有集中化数据库，这也意味着公司不会被黑客攻击，而每一个证明依然能够被验证。但需要提醒读者的是，由于区块链的概念还很新，目前还没有人在法庭上使用它。
Chronicled是一家利用区块链技术来帮助验证收藏类运动鞋的创业公司，它已获得了由香港风险投资公司曼图资本（Mandra Capital）领投的342万美元种子轮融资。其他投资方包括黑豹资本（Pantera Capital）以及Colbeck资本管理公司。成立于2014年的Chronicled公司旨在使用“智能标签”来确保消费者产品的真实性，它可以插入鞋子并连接到用户的苹果或安卓应用。然后Chronicled会使用区块链技术将鞋子的信息记录在一个分布式账本上。
Chronicled希望该系统能够针对三个目标市场：收藏家，在购买收藏品时能够省心；零售商，想要卖真货；品牌商，它们寻求利用“智能标签”来吸引消费者。据Chronicled公司表示，它将推出运动鞋认证服务。
我还是我吗——在区块链上很简单
在当今社会，有很多时候需要我们去证明自己、证明家人、证明工作、证明房产，等等。去政府机构进行漫长烦琐的手续证明实在让我们头疼不已，不仅如此，有时候甚至让我们不知如何进行证明。难民身份、重婚危险都是身份证明曾经带给我们的困扰，而区块链技术如何改善这一情况呢？
如何证明“我妈是我妈”
“该怎么证明我妈是我妈！”这是北京市民陈先生的一句感慨。听起来有些好笑，却是他的真实遭遇。陈先生一家三口准备出境旅游，需要明确一位亲人为紧急联络人，于是他想到了自己的母亲。可问题来了，需要书面证明他和母亲是母子关系。可陈先生在北京的户口簿只显示自己和妻子、孩子的信息，而父母在江西老家的户口簿上早就没有了陈先生的信息。在陈先生为此感到头大时，有人指了一条明道：到父母户口所在地派出所可以开这个证明。先别说派出所能不能顺利开出这个证明，光想到为这个证明要跑上近千公里，陈先生就头疼恼火：“证明我妈是我妈，怎么就这么不容易？”而更令陈先生窝火的是，这一难题的解决，最终得益于向旅行社交了60元钱，就不需要再去证明他妈就是他妈了。
陈先生的遭遇并非孤例，很多人在办事过程中都遇到过类似的令人啼笑皆非的证明：要证明你爸是你爸、要证明你没犯过罪、要证明你没结过婚、要证明你没有要过孩子、要证明你没买过房……这样那样的证明，有的听起来莫名其妙，办起来更让人东奔西跑还摸不着头脑。而利用区块链技术，比如使用分布式智能身份认证系统，一切信息证明都不可篡改又无误地记录在其中，既不会让私人信息泄露给不法分子，又能在有需要的时候立刻为自己的一切信息做出证明。
如果区块链的技术得到广泛应用，每个人都可以通过家庭关系来证明自己的存在与身份，个人信息被记录在区块链上，就像记在一个分布式公共分类账本上一样。我们如今的身份证就是一个条形码或者二维码，首先它不容易丢失，还有一个好处是万一你不幸成为难民，即便你没有银行账户，也可以凭着这个二维码申请比特币的信用卡，以及接受来自家人、朋友给你的紧急救助资金，而这一切不需要你去任何机构办理任何证明。
分布式智能身份认证系统
不论是Facebook、LinkedIn（领英）还是Twitter这样的网站都会要求用户注册、填写资料、设置交易密码、查询密码等。但注册手续烦琐，而且同时也失去了用户数据的控制权，因为一些私人信息留在网站的信息库里，有可能会被别有所图的“不法之徒”盗取，而用户除了表示不满、气愤之余，没有任何有效的手段。
如果像Facebook这样的网站愿意接受第三方网站提供的用户信息进行注册和登录，那么用户会很乐意使用第三方网站管理个人信息，尤其是这个第三方网站使用去中心化的分布式身份认证系统。
如图4-1，在这样一个智能身份认证系统中，你需要选择一个独有的名字作为其他人能够通过此名字寻找到你的区块链ID的方式。而将此区块链ID与你的其他社交网站相连接验证，就能够确定你的区块链ID所属权并证明你的身份。创建了你独有的区块链ID后，会生成你的在线头像（Online Avatar），将其他社交网站链接到智能身份认证系统中生成联系信息（Contact Information）；同时还会显示你的护照照片（Passport style photo），在姓名下方会有一个密钥创建日期（Key creation Date），这是不可更改的，而你独一无二的密钥标识（Key ID）就在智能身份卡的右上方；在护照照片下会有两个独属于你的二维码，分别链接到你的智能身份认证系统（Keybase.io Link）和链接交易（Transaction Link）的二维码；二维码左边则为子密钥信息（Subkey Information），右侧是签名栏（Signature Box）；身份认证卡的最下方则是交易表示（Transaction ID）以及哈希算法证明（Proof Hash）。
图4-1 智能身份认证系统
资料来源：http://jrruethe.github.io/blog/2015/03/27/physical-blockchain-identity-card/
可以把这个智能身份认证系统想象成“一张电子身份证”。里面包含了你的姓名、出生年月、邮箱、联系信息、电子钱包地址、密钥创建日期、护照照片等信息。现在有这样的一套分布式身份认证系统，能让你安全、便捷地解决信息丢失问题。因为这套认证系统可以让你的信息完全掌控在自己手里，永不会丢失，永不会被篡改。
需要提醒的是，你一定要妥善保管密钥，因为无论进行任何操作，都需要提供密钥来进入账户，如果不幸丢失了密钥密码，你的信息将会永久地放在那个“黑匣子”里，因为唯一的密钥只有你自己知道，世界上没有第二个人知道，但你可以对它进行备份。
区块链上享受结婚证明
我们再来分析一个国外的案例。爱沙尼亚的e-居民项目也许是这个星球上最先进的技术之一。作为世界上第一个以区块链为基本元素的虚拟化国家，其提供“DIY管理服务”，除了向难民提供紧急回应和区块链国际身份，该虚拟国家还提供开创性结婚证明、地契、出生证明等。在这个去中心化的管理项目中，无论居民身居何处、工作为何，都可以在区块链上拥有结婚证明和商务合同等等。
这份协议的签订标志着我们向大规模去中心化迈出了更大的一步。区块链技术的出现不仅可以解决当前的难民身份确认难题，也可以享受结婚证明。从本质上我们可以相信这种技术将最终消除国与国之间的国界，从此世界是“平”的。
2015年12月1日，是Edurne和Mayel的好日子。这对夫妻自称为“glomads”，他们经过不断地旅行和探索，决定不再支持任何一个国家或者法律。他们签订了自己的婚姻合同，有效期仅仅只有42个月，并且合同还将保持开放，可以随时更改。这种灵活的协议，在传统的法律框架下是无法完成的，因此他们决定创建一个属于自己的、符合他们预期的婚姻管辖权。在区块链上这种婚姻是可以被证明、被记录、被认可的。再比如说，很多国家规定同性恋非法，但区块链上却没有对性别方面的限制。如果一对新人在公证处结婚，并不是说他们在爱沙尼亚司法系统下结婚，或者在其他国司法系统下登记结婚，而是他们在“区块链司法管辖”下登记结婚。
爱沙尼亚的e-居民项目倡议，可帮助全世界所有人使用安全的、可信的在线网络身份，目前爱沙尼亚政府已经向其130万居民提供了此项服务。爱沙尼亚e-居民项目的项目主管Kaspar Korjus介绍说：“在爱沙尼亚，我们认为每个人都应自由地选择最适合他们的数字、公共服务，而不管他们出生地的差别。我们处于一个伟大的时代，传统国家与虚拟化国家在国际市场上互相竞争、互相合作，为居民提供最好的政府服务。
区块链技术不仅为银行业、公司合同提供了一个具有全球法律约束力的证明，并且以具有完整的合约性、快捷、低成本的技术形式为我们的日常生活带来了极大的便捷，并同时能更好地维护全球企业家和居民的权益。
DAOs（去中心化自治组织）
在人们做决定的过程中，尤其是涉及做出一些公共决策的时候，投票仍然是解决问题的常见方法之一，它为每个人提供平等的机会。尽管世界各国都会使用电子表决系统，但是仍旧需要花费几个小时来进行人工验证，即使是在美国，投票舞弊也真实存在。2012年，在美国司法部民权分部工作的Justin Levitt（斯汀·列维特）教授表示，在过去12年，投票舞弊概率为0.000002%。而选举的整个过程如果使用分布式账本，就能够有效地将舞弊现象降至更低，因为每一位选民的投票都将被真实地记录在区块链上，不可篡改、真实可信又能实时产生选举结果，无须中心化的人力成本。
即将诞生的区块链总统
2016年1月，有文章发表了关于投票机器的专利应用程序，文中描述了如何使用个人密钥登录投票数据和如何用公开密钥在分布式网络公开结果。签发的投票数据会用公开密钥存储在由投票机器控制的区块链数据中。
目前运用区块链技术选举总统也并不仅是理想中的设想展望，在现实生活中，已经有国家在积极推进实践。根据2015年10月16日CoinDesk的报道称，秘鲁的一个政党正在寻求利用区块链技术帮助其进行总统竞选。PerúPosible（秘鲁可行党）是秘鲁前总统阿莱杭德罗·托莱多（Alejandro Toledo）领导的一个政党，其在为2016年4月的总统选举做准备。希尔默·雷耶斯（Hillmer Reyes）是托莱多竞选的政策主任，也是该党的全国委员会成员，他向秘鲁当地一家名为El Comercio的报社透露，该党建议使用区块链技术来缓解社会矛盾、打击腐败现象。雷耶斯向CoinDesk进一步透露了他们的这一计划，概述了他们在选举的准备阶段起草了正式的政策建议，聚焦区块链技术在改善政府服务方面的作用。雷耶斯指出，一些社会问题上的分歧往往造成社会冲突，而区块链技术可以作为一个潜在的解决方案。
2016年2月又有新消息传来，乌克兰也准备使用区块链选举系统，并为此修改了法律。在乌克兰，接下来一系列的选举都可能会使用以太坊区块链。这种电子选举系统即使在全球的投票方式中，也算是相当新奇的。乌克兰采取的区块链选举系统采用了智能合约的模式，而其选择智能合约的一个重要理由就是乌克兰有一组需要特别考虑的监管法规。完成选举投票首先需要注册为投票者，而混合解决方案是不被允许的。一个彩色币有可能代表不同的投票，这将会让所有的选票被宣布为无效。而智能合约能够规避这些问题，其是以太坊区块链原生的或者是发行的新资产，部署了原生的智能合约，会把乌克兰政治方面的差异性放入到账户中。当系统被调用时，允许进行任何层级的选举，并且提供足够的可扩展性。
2016年4月，美国总统大选也采用了区块链技术，德克萨斯州自由党在三个分开的区块链上大范围地记录选民公投结果，这也是最近把区块链技术融合进投票过程的项目范例。自由党合伙人区块链科技公司（BTC）为此项目创建了Florincoin区块链，250名代表和100名自由选民的投票提名会被记录在Florincoin上，而且可以看见每一个单独的投票。
BitNation（比特国）
BitNation创新性地将区块链技术应用到了公民管理问题，并创设了世界上第一个虚拟的无国界、去中心化的自治国家。BitNation基于以太坊开发了一份包括140行代码的智能合约，通过智能合约这种无国界的技术，BitNation希望消除国与国之间的地理界线，为终端用户提供程序更透明、管理成本更低的去中心管理服务。
BitNation提供了一系列低成本、高效率的公共服务，包括出生证明、结婚证、土地产权证和营业执照的办理；而且BitNation开始为难民提供服务，其中包括保险、基本收入以及其他基于区块链技术的应用。
比特币ATM公司CoinOutlet的创始人兼首席执行官Eric Grill（埃瑞克·戈尔）表示，BitNation对于各个领域的改变是非常巨大的，他希望它能够成为任何一个世界公民的护照。利用BitNation的服务，任何人都能够在区块链上进行验证，而不是去法院和政府机构进行漫长的等待。BitNation使用区块链技术就是很好的实践案例，它引入了一个创新的方法让人们生活的世界变得更简单也更有保障，虽然这个方法还有待长时间的探索与实践。
区块链上的DAOs
BitNation的尝试实际上预示了DAOs（Democratic Autonomous Organizations）这些类组织需要依赖于区块链而存在。从治理的角度来说，社区规则要由所有缔约方共同制定，社区规则的内容可以包括工作分配、资产分配，甚至指定股份的分配。DAOs的两个显著例子就是Slock.it和DigixDAO。
区块链让物联网真正链接万物
区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了过去10分钟内所有比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块，我们可以把它想象成一个总账本。在这个总账本中，记账员不用去关注一个节点上的数据到底代表欧元、美元或者其他资产，用户也可以自行决定比特币所代表的资产。每个比特币都可以被分割为1亿个最小单位，每个单位都可以单独使用、单独程序化，这意味着用户可以给每一个单位分配属性，用一个单位来表示美元、欧元、人民币、公司股份、一度电、一个快递包裹或者所有权数字证书，因此比特币不仅是钱或者支付方式，比特币可以代表任何财产。
在物联网的时代，运用区块链技术可以直接在机器与机器之间进行经济运行，比如说自动售贩机和无人送货机，这些机器原来无法处理信任的概念，但是借助区块链技术这一切都可以做到，无人机可以准确无误地将包裹递送给收货人，并且确切地知道货款是否已经支付。在去中心化的物联网中，区块链是能够促进交易处理和交互设备之间协作的基础架构。每个区块链管理自己的行为，发挥自身的作用，这样就会形成一个“去中心化的自治物联网”。
更安全的物流和供应链
区块链是一种高度容错式的分布式数据库。2015年11月发表的《区块链项目白皮书》中表明，区块链技术可以记录货物从发出到接收过程中的所有步骤，创建共识网络，能直接找到快递中间环节的问题所在，也能确保信息的可追踪性，从而避免比如“双十一”快递爆仓，丢包、误领、错领等问题的发生，也可有效地促进物流实名制的落实。
利用区块链技术，在快递交接时需要双方私钥签名，每个快递员或快递点都有自己的私钥，是否签收或交付只需要查一下区块链即可，最终用户没有收到快递就没有签收，快递员无法伪造签名，杜绝快递员通过伪造签名来逃避考核，减少用户的投诉。同时，企业也可以通过区块链掌握产品的物流方向，防止窜货或打假，保证线下各级经销商的利益。
图4-2 区块链在物流行业的应用
资料来源：http://www.mingin.com/btc/news/5293-1.html
2015年5月，在2015创新中国（DEMO CHINA）春季峰会现场海外专场中，来自加州硅谷的Skuchain团队就中国进出口贸易现状与问题给出了自己的看法与分析，并给出相应地解决方案——Skuchain，把商品流和资金流结合在一起使它们同步，并且利用现代密码学技术以及现代数学方法进行整合。
中国现在是进出口大国，自2013年起国际贸易额就超过美国，排名世界第一，但同时也产生诸如假货、伪劣产品等问题。Skuchain公司致力于建设新一代供应链来解决这些问题。2016年3月31日，有微信公众号发布信息称，可瑞康正式宣布退出中国市场，理由只有一个：代理商进口了一吨奶粉，结果卖出了十吨的销量，这说明有9吨奶粉是假奶粉。而发生这一问题的原因是商品流动和资金流动没有同步，Skuchain公司可以运用区块链技术把商品流和资金流结合在一起，使它们同步，这意味着我们将现代密码学技术以及现代数学方法整合后，可以使用二维码，更方便地去了解商品的信息。
Skuchain的工作原理很简单，以进口红酒为例，假设我们有144瓶红酒，分成三部分给了经销商，因为总数是144瓶，所以不会产生145瓶红酒，我们可以做到把其中一瓶红酒或者是几瓶红酒转让给下一个经销商，而经销商不能复制二维码，如果复制的话系统可以跟踪到谁复制了这个二维码，谁企图复制侵犯商品权，制造假货的人就会受到惩罚。Skuchain公司目前的主要客户群来自一些奢侈品品牌和大牌商品，比如说新西兰的牛肉、蜂蜜、龙虾以及红酒供应商。
智能物联网
区块链技术解决了物联网的核心环节，IBM早在2014年就开始着手研究区块链；近期国内万向集团也投资5000万美元风险基金资助区块链项目；杭州复杂美区块链研究中心也透露，目前正在与国内一些企业机构交流、合作、对接，致力于让区块链技术不再局限于研究阶段。
目前物联网存在很多问题，主要是成本过高、用户对其缺乏信任、没有实际的使用价值、没有可预期的商业模式等。隐私、安全和容错性是物联网发展的前提。那么区块链如何应用于物联网呢？
区块链记录了每一个参与者的每一笔交易。密码学被用于确认交易和保证区块链上信息的私密性。参与者确认每一笔交易，提供高度冗余的确认，同时还会因为付出了计算力，获得相应的奖励。通过使用去中心化的共识确认交易，区块链消除了对信任的需要。
尽管区块链作为长期的价值贮藏手段（例如比特币）可能会带来监管和经济风险，但是它作为一种交易处理工具是革命性的创新。在去中心化的物联网中，区块链是能够促进交易处理和交互设备之间协作的基础架构。每个区块链管理自己的行为，发挥自身的作用，这样就会形成一个“去中心化的自治物联网”，从而实现数字世界的民主。
图4-3 区块链充当一个通用的数字账本，促进物联网设备间不同类型的交易
资料来源：http://www.wanbizu.com/fazhan/201410122995.html
当没有中心化的服务器充当消息中介、支持文件存储和转移、行使仲裁职能时，任何一种去中心化的物联网解决方案都应该支持以下三种基本类型的交易：无须信任的点对点通信、安全的分布式数据分享和强大的可扩展的设备协作方式。
安全的分布式文件分享协议具有取代基于云的文件存储和传输的潜力，实现安全的软件、固件升级和在设备间进行直接的文件分享。对物联网发展最大的挑战不是简单地建立一个去中心化的物联网，而是建立一个规模可以不断扩展的通用物联网，同时保证隐私、安全和无须信任交易。换句话说，物联网中数以千亿计的参与者不都是值得信任的，有些甚至是恶意者，所以需要某种形式的验证和共识机制。
聚沙成塔的分布式云存储
爱好摄影的李阿姨最近正被一件“大事”所困扰。李阿姨每年都会约朋友一起去国外旅游，拍摄了大量的照片留作纪念，并时常与朋友分享。平时李阿姨把照片存在电脑硬盘里，甚至不让老伴碰这台电脑，就是担心老伴不小心删除了她的“宝贝”，但是不幸的事情还是发生了。有一天当她打开计算机后，发现硬盘上的照片打不开了。她心急火燎地给电脑厂商打电话，厂商说硬盘早过了保修期，能不能恢复数据要看硬盘的受损情况，一周以后消息传来，硬盘数据已丢失，照片无法恢复。有没有一种办法，能解决李阿姨的问题，实现信息的安全、永久存储呢？
分布式云存储
答案就是分布式云存储。中心化的存储方式或多或少面临着信息安全和永久存储的问题，而基于区块链技术的分布式云存储将是解决这一问题的最佳方案。与目前中心化提供的云存储空间不同，基于区块链技术的分布式云存储不但可以储存，还可以同时证明这份数据是真实可信的，并且永远不会被修改。区块链的特点就是分区块存储的，每一块包含一部分交易记录。每一个区块都会记录着前一区块的ID，形成一个链状结构，因而被称为区块链，以此来保证每一个块上的信息都是不可更改的。区块链实际上就是一个分布式数据库，是加密后分散式存储的云存储。
基于区块链的分布式云存储主要具有如下特点：
1. 实现碎片资源的可利用
每个人都可以通过分享个人的硬盘空间获得金钱回报。这个金钱回报由租户直接支付给个人，提供服务的平台只收取微小的服务费。可以理解为平台就是硬盘存储的Uber。
2. 大众广泛参与
所有人都可以访问公开区块链上的数据，所有人都可以发出交易等待被写入区块链。共识过程的参与者（对应比特币中的矿工）通过密码学技术以及内建的经济激励维护数据库的安全。
3. 高效、低成本运行
区块链技术在网络上是公开、透明、开源的。不需要通过任何的机构及组织，可以随时随地上传、下载所需要的信息。比起购买昂贵的存储设备及配套的人力来说，租用硬盘空间比较经济、实惠。
4. 较高的安全性
传统的云存储公司购买或租用服务器来存储他们的客户文件，同时使用RAID方案或多数据中心的方法来保护数据的安全性。而使用区块链技术不需要中心化，不需要购买昂贵的设备及维护人力。区块链技术让文件存在于一个分布式、虚拟和分散的网络中，这样就不需要像传统的云存储公司那样依靠硬件的维护来保证存储的可靠性。
中心化的云存储早已进入商业应用阶段，如亚马逊的云平台十分强大，足以让用户以平台为基础开发某些复杂度高得惊人的功能，支撑亚马逊云平台强大功能的就是百万级数量的服务器。根据2015年公布的数据，亚马逊在全球11个地区部署了服务器，每个地区建立了数个数据网络，全球共拥有28个数据网络。每个数据网络由一个或多个数据中心构成，通常配备5万～8万台服务器。据保守估计，亚马逊在全球范围拥有150万台服务器。市场研究公司Gartner的分析师估计，亚马逊的服务器总数达到200多万台。亚马逊的云平台庞大而复杂，几乎可以说，支持这一平台的数据中心可以构成地球上最大的计算机，从某种意义上来讲，它就是一台通用功能的巨型计算机。报告显示，亚马逊云服务在全球云市场中占据了27％的份额，微软的份额约为10％，随后是IBM和谷歌。
图4-4 云存储与用户空间的可视化
资料来源：https://storj.io/storj.pdf
从图4-4我们可以很容易看到，图表实心块是目前几家大公司所具有的存储能力，空心是我们现有的可以使用的存储空间。不论Facebook、Microsoft、Amazon，还是Google公司，服务器再多，再如何增加，都不能与我们现有的可以使用的免费的存储空间相抗衡。
我们可以畅想，电脑制造商们将会设计一款没有硬盘的计算机，因为好处是显而易见的，“我们的电脑不需要硬盘”光是这句广告语，就足以让“粉丝”们兴奋不已，不假思索地下单。“精明”的用户可以算一笔账，假如说我们买一台笔记本原来可能会花费1万元，但是没有硬盘的话，应该在8千元左右，而我们只需要再拿出很少费用租用一个云存储即可。
在区块链上提供去中心化云存储方案的有Storj公司。该公司组织的网络可以提供大约超过1500TB的存储空间，大约有430名“矿工”，它使用的“燃料货币”是Poloniex交易所上最古老和最有价值的币种之一。Storj是如何解决文件的存储、加密功能的呢？
图4-5清晰地解释了文件如何被存储。我们可以理解为文件被自动分解成字节，存在A/B/C三个不同的硬盘上，而私钥就在你自己手里，不论是提供服务的服务商Storj公司还是为你提供存储库的人都没有私钥，这就解决了信息被泄露的问题。还有一点，如果万一你的私钥不小心泄露，拿到私钥的人得到了你存在某个硬盘上的信息，这块信息也有可能是一段乱码，而不是一整篇文章。更让人惊叹的是依靠区块链技术我们还可以做到多重备份，比如上例中的李阿姨，她把照片上传后，还是不放心图片存放在一个人那里，则可以在保存文件的时候，同时备份1份到6份，这可以理解为硬盘保护的“加强版”，当然所付的费用会高些，但是相对于购买昂贵的硬盘来说还是比较经济的。
图4-5 切分过程可视化
资料来源：https://storj.io/storj.pdf
Storj在2015年11月28日发布了首个图形界面的版本，让普通人可以自由地分享他们的硬盘空间，而不需要任何特殊的IT技能。每个用户可以根据分享的免费空间来获得他们的SJCX，这取决于共享空间的大小和时间。SJCX是Storj网络系统中的一种代币，可以把它想象成一种“货币”。用户可以在指定的“商场”中使用和流通这种“货币”，也可以通过SJCX来租用或者购买存储空间。Storj公司从测试开始已经进行了4轮代币发送，大约发送出347000个SJCX，预计在测试结束前大概还会释放出80万个SJCX。
其他区块链相关服务
SIA、Maidsafe和以太坊也提供类似服务。
SIA是另外一个有趣的项目，该项目计划通过应用程序开发来整合存储能力。为此，它和去中心化的应用平台Cripty合作，实现能够让开发者写他们自己的应用程序这一目标。Cripty提供了一个真正基于区块链的，能够部署去中心化应用的完整解决方案，同时还提供了一个绝妙的用户体验，让任何人都可以在数秒内进行安全和简单的交易。但从现有进度来看，SIA项目还远远落后于Storj，即便它已经推出了图形界面客户端，但论坛上缺乏活跃用户，并且在Poloniex上对于SiaCoin的介绍也不是很好。SIA开始进入市场时价格大概是6900聪，目前已经下滑到5聪左右。
Maidsafe是一个开源项目，它声称会给世界带来一个“去中心化的互联网”。MaidSafe的团队有16名成员，据网站说已经在一起工作8年了。MaidSafe网络即将公开beta测试，将会在内部进行运作。该公司代码的主要部分将会在开源许可证的情况下进行下载。
以太坊也许是未来Storj最为危险的竞争对手，其已经发布了一个测试版本，称为Ethereum Frontier。以太币目前在Poloniex交易所中是交易量最大的数字货币，并且目前整个项目看起来已经初具规模。它提出要建立“去中心化的软件平台”，能够让所有人在平台上进行构建自己的去中心化应用。以太坊还列出它的豪华合作伙伴阵容，目前没有任何团队可以与之匹敌，其中包括微软、IBM和三星。
自由交易：下一个阿里巴巴
经常有人说“阿里巴巴就是中国的亚马逊”。虽然两家公司都做互联网商业，但和亚马逊不同的是，阿里巴巴并不拥有其平台上销售的大部分商品，也并不用维护庞大的经销商中心，阿里巴巴的淘宝是为消费者提供直接和小商家联系的渠道，而其另一主要购物场景天猫则为消费者提供与较大品牌零售商的联系。阿里巴巴联合创始人之一马云就说过：“亚马逊和eBay是电子商务公司，阿里巴巴不是电子商务公司，而是帮助别人来做电子商务，我们不卖产品。”阿里巴巴的盈利模式主要是通过为零售商销售广告和搜索位置（有点像谷歌），以及从天猫上的较大零售商手中获取佣金（这点和eBay有点像）。
阿里巴巴的成功是无可厚非的，但是我们不难发现阿里巴巴的盈利模式是建立在对商户的有偿服务之上的，阿里巴巴从本质上来说是一个成功的“第三方中介机构”。那么，在互联网的世界里有没有一种不需要商业性质的“第三方中介机构”的平台，只通过买卖双方自己达成信任实现交易呢？
基于区块链技术的发展，在互联网的世界里有了一家这样的“公开市场”。它利用开源的点对点的技术，实现了买卖双方的直接交易，而不需要借助中心化的平台，信任、安全和纠纷处理都由系统来处理。在这个“公开市场”里面所有人都使用在线交易的新方式，通过在电脑上运行一个程序，你可以直接连接到网络的其他用户，并进行交易。这个网络不是由一个公司控制的，也不是组织管理的，而是去中心化商城，这意味着你不需要支付广告费用。
现在，电子商务意味着使用中心化的服务。eBay、亚马逊和其他大公司对卖家实施严格监管的同时收取不菲的费用。这些公司只接受像信用卡和PayPal这样的对卖家和买家都收取手续费的支付方式。它们需要用户的个人信息，这些信息可能被盗取或者卖给其他人，被用于精准投放广告或者危害更大的滥用。而“公开市场”是为网上点对点交易创建的去中心化网络的开源项目，买卖双方使用比特币进行交易，没有费用，而且公开个人信息的决定权在用户手中，为电子商务提供了另一种途径。
假如，你打算出售你的旧笔记本电脑。你需要首先下载客户端，然后在你的电脑上创建一个商品目录，并标明商品的细节。当你公布这一商品目录后，该目录被发送到“公开市场”的分布式网络上。其他用户搜索你设置的关键词：笔记本、电子产品等时，就可以发现你的商品目录。他可以接受你的报价或者提出新的报价。
如果你们两个人都同意这一价格，客户端就会使用你们的数字签名在你们之间创建一个合约，并将该合约发送到被称为公证人的第三方。当买卖双方产生纠纷时，公证人就介入交易。这些第三方公证人和仲裁者也是网络的用户，可能是你的邻居也可能是地球另一端的陌生人。第三方为合约作证，并创建多重签名比特币账户，只有当集齐三个签名中的两个时，比特币才会被发送给卖家。
买家发送商定好的数量的比特币到多重签名地址。你会得到通知，知道买家已经发送货款，然后你就可以发货了，并告诉买家已经发货。几天以后，买家收到笔记本，他将告诉你收到笔记本，并从多重签名地址释放货款。你获得了比特币，买家获得想要的笔记本。没有交易费用，买卖双方皆大欢喜。
如果产生交易纠纷该怎么办？例如你从卖家手里买了一本书，你向多重签名地址发送比特币，但是他们发错了货，或者质量不像广告说的那样好，或者卖家根本没有发货，那该怎么办呢？这就需要第三方介入了。卖家只有在多重签名集齐三把私钥中的两把才能够从多重签名地址中取走货款。第三方公证人控制着第三把私钥，所以在买卖双方达成和解或者第三方认为卖家或者买家是正确的以前，多重签名地址中的比特币不会被移动。
开始时你怎么能信任第三方呢？在用户隐私不被公开的网络上，你怎么能够信任别人呢？“公开市场”平台有一个信誉评分系统，允许所有的用户对其他用户进行反馈评分。如果某些人打算诈骗其他的用户，他们的信誉将会受损，第三方如果不能公正裁定交易纠纷，他们的信誉也会受损。当你在平台上购物和选择第三方公证人时，你能够看到他们的信誉评分，判断其他用户是否信任他们。保证这些评分是合理的和防止作弊是巨大的技术挑战。
如果这样仍然不能消除你的疑虑，卖家和买家可以创建一个投票池，由买卖双方都信任的用户组成。这些步骤可能听起来很复杂，但是客户端会处理这些细节问题。它们的目标是为用户提供比陈旧的中心化平台更好的用户体验。
也有人会问，在这个如此自由的市场上你会交易什么呢？第一个猜测就是毒品。事实上，这种猜测是片面的。历史上第一笔电子商务交易是发生在斯坦福大学和麻省理工学院的学生之间。40年前，他们通过阿帕网（Arpanet）进行了一小笔毒品交易。如果我们因此而关闭了互联网，那么我们就无法体验到它为当今社会和商业带来的好处。
“公开市场”为消费者带来的好处是：更多的选择。消费者可以根据具体的需要选择阿里巴巴这样中心化的电子商务或者是去中心化的电子商务，从而迫使服务提供者向用户提供更好的价值定位。
OpenBazaar是一个功能齐全、面对全球用户免费使用的点对点市场平台，目标是建立一个去中心化的电子商务基础设施系统。OpenBazaar的创始人Brian Hoffman（布瑞恩·霍夫曼）指出，OpenBazaar的中心价值主张是：为交易双方提供不依赖于可疑中心服务机构的自由交易。项目小组会致力于推动该项目使用的合法化。
OpenBazaar已经发布了测试版。测试阶段平台只接受没有任何价值的测试用的比特币，希望开发者能够从中发现系统漏洞，尽量降低系统风险。该系统测试版下载次数高达19593次，首批商家零星出现，提供的服务也是参差不齐。很多急于加入平台的人已经等不及正式版本，下载了试用版并自担风险运行。与此同时，该平台进行了第一笔交易，涉及三个Super Bitcoiner钥匙链、BitAccess的区块链软件工程师ShayanEskandari、Reddit的作者Tyler Smith，后者还在平台上进行了另外两笔交易。从Sam Patterson那里购买了大头针，从该平台另一个联合创始人Brian Hoffman那里购买了一罐红牛。
当前，OpenBazaar项目所面临的最主要的问题是用户的非法交易，由于用户使用强加密软件Bitmessage、PGP以及数字货币，OpenBazaar将无法探听用户的交易。OpenBazaar也无法收集发生在平台上的活动的数据。OpenBazaar发布之前就因为潜在的非法交易可能性而被大量报道。Sam Patterson说：“我们预计OpenBazaar上的交易会反映整体社会面貌。只有很小一部分人进行不道德或非法交易，这不能阻止大多数正规交易的进行。”霍夫曼曾表示，他的团队不认可也不支持使用OpenBazaar用于非法目的，如果平台的大趋势是成为非法用途的温床，那他将远离这个项目。
在OpenBazaar的系统下进行交易也离不开第三方中介机构，但第三方中介机构在交易当中发挥的作用则完全不同于中心化的电子商务系统。独立公司OB1目前是OpenBazaar平台上完成度最高的第三方提供商。作为建立在OpenBazaar框架上的增值服务业务，OB1最初将专注于三个核心方面：
第一，主机解决方案。OB1正在与云服务器提供商数字海洋（Digital Ocean）进行合作，为其提供一个易于使用的第三方解决方案。
第二，仲裁服务。该公司希望提供标准合同服务，即在法院具有法律效力，尤其是对房地产等高端行业。它们的目标是为不同的需求、商品和服务提供一个合法的框架，以及不同的合同类型。
第三，买家保护。OB1的目标是提供第三方保存服务，以及为买家和卖家提供保险。
Bitcoin Full Node from Europe也是一家“公开市场”的第三方服务商，这个店出售比特币节点托管服务，为比特币支持者们提供帮助网络发展的渠道。店铺提供东欧国家服务器的全节点运行的比特币核心钱包（比特币官方钱包客户端）。目前提供的运行计划有三种，限时1个月、3个月或6个月；价格从0.0359～0.1029比特币。卖家称，在交易发生24小时内，会给买家全节点IP地址和一个监控数据的页面。
Jacob Ian Long和Esq是OpenBazaar上常见的商品担保交易服务提供者。支付该服务费的方式有两种：第一种是直接支付，这种方式只有在买家认识和相信卖家的区块链使用，否则会有风险，和所有比特币交易一样，即使未收到服务或商品，也不会退款。另一种支付是担保支付（Moderated Payment），买家把钱转到代管账户，交易完成之后会进行支付。担保交易服务提供者不对交易成功做任何事，一旦发生纠纷，他会裁决失误方以及是否付款，这项服务是收费的，卖家和交易担保者都会有信誉评级。担保者进入平台的时候，OpenBazaar会预测其是否在现实中利用信誉获取信任，就像律师一样。
21 Inc：共享经济的延伸
共享经济一般是指以获得一定报酬为主要目的，基于陌生人且存在物品使用权暂时转移的一种新的经济模式。共享经济的五个要素分别是：闲置资源、使用权、连接、信息、流动性。共享经济的关键在于实现最优匹配、实现零边际成本、解决技术和制度问题。共享概念早已有之，在传统社会，朋友之间借书或共享一条信息，邻里之间互借东西，都是一种形式上的共享，但这种共享受制于空间、关系两大要素，仅限于个人所能触达的空间之内。互联网技术的不断发展使得共享经济得以在更大范围实现。2010年前后，随着Uber、Airbnb等一系列实物共享平台的出现，基于中心化体系的共享经济模式得到了极大发展，而基于互联网通信和密码学技术发展起来的区块链技术对于共享经济有着更为天然的契合性，我们有理由设想，在去中心化的系统下，共享经济将向更广阔的范围延伸。
21 Inc是一家区块链创业公司，成立于2013年，位于旧金山。21 Inc的主要业务就是提供一款嵌入式芯片BitShare，允许用户使用智能手机和其他互联网设备进行比特币挖矿。21 Inc此前曾获510万美元A轮融资。
21 Inc推出了新产品Ping21，这是一个全新的技术概念。有了这个Ping21服务，网站管理员就可以使用一个命令，接收他们的网站在几十个不同国家的正常运行时间及状态信息。根据21Inc的介绍，每个电脑设备都会拥有一个自己的钱包，它可用于购买和出售数据。用户通过利用21Inc推出的微支付市场，将不需要支付昂贵的包月费，客户端只需要向网络提交一个请求，Ping21服务的比特币电脑会自动执行ping操作，检查网站，收集任何有必要的数据，并将这些数据提交给用户，同时使用比特币进行付款。而且这个价格非常便宜，便宜到只需要0.00001个比特币。
2015年10月，21Inc推出比特币电脑并在亚马逊开售。仅需399美元，用户就可以购买到这款装载着定制芯片的小型比特币电脑，并可用其生产比特币。当然，能够生产出的比特币数量有限，事实上，根据计算，电脑在不间断运行的情况下一天仅能够生产出价值约为10美分的比特币。此外，生产比特币的能力还与你的居住环境有关，生产所耗费的电力成本可能会远远高于生产出的比特币的价值。该公司声称，有了这个平台之后，经济活动的发生就不再需要用户持有银行账户，或在交易过程中使用政府支持的货币，让用户与用户之间的自由交易变为可能。21 Inc的工程师表示，机器到机器端之间发送和接收比特币的能力具有潜力解锁一种新型的“机器经济”，其中机器能够定期地将数据和服务交易量化为比特币。“通过使用比特币微交易来激励机器操作者，我们就可以得到世界各地非常准确的实时网络状况数据”。另外，21 Inc销售的这款技术设备其实并不是他们最终计划向广大民众所开放的版本。事实上，这款电脑只是在对21 Inc的技术进行证明，希望借此打动开发商，令其使用21 lnc的芯片来制造应用程序。在接下来的几年中，21 Inc预计这类芯片将会变得更小和更便宜，且可被内置于各式各样的第三方设备之中，就像今天的英特尔芯片一样。21 Inc的最终设想是把具有上述功能的芯片嵌入智能手机，届时wifi分享、慈善捐款、自动付费点唱机等都可以使用21 Inc的技术，未来其应用的范围将十分广大。
现在我们不论是进入餐厅还是咖啡馆，首先问的不是“有冰镇的可乐吗？”而是“请问，你们提供的免费wifi密码是多少？”有了这款芯片，手机将会根据你周围可提供的愿意分享自己wifi流量的号码，自动登录，并根据你所使用的时间和流量收费，对于分享者来说，一小点的分享也能带来一小点的回报，也是很不错的选择。
你可能在电视上、网络上看到一条令你心碎的消息，你只要发短信到某某电话号码，即可向特定的慈善机构捐献10美元，而慈善机构将把你的捐款转给受捐人，以期给他（她）们的生活带来帮助。在这项交易中，电话运营商充当了中间人，将10美元纳入了捐款人下月的电话账单中。这种服务会给客户带来诸多方便，如果客户想捐款，不需要从包里掏出信用卡，也不需要担心自己的信用卡会因此遭盗用。
使用这项技术的其他产品也将能通过类似的方式运营。市场上可能会出现这样一种照相机，可以在内部存储量不足的状态下自动购买在线存储空间以继续拍摄照片和视频；也可能会出现这样一种平板电脑，可以自动检测出可供租用的wifi网络，并以价值若干便士的比特币购买到wifi的使用权。
除此之外，也许商家会为虚拟货币的使用想出一些其他巧妙的方式，令消费者的生活更加方便。同时，伴随着人们家庭中和工作场合里数字设备数量的不断增加，21Inc的这项技术也有助于解决“孤儿设备”的问题。在此之前，原始的研发公司停止了对某些数字设备的支持和维护，而任由其处于损坏或者更糟的不安全状态下。如果用户为每个这样的“孤儿设备”缴纳少量的比特币作为维修费，无论其设备制造年限多长，21Inc都将为原始制造商们继续提供支持和维修设备的基金。
如此，你可能仍会感到奇怪，为什么人们要购买这样一个奇怪的“印钞”芯片来替代实际金融系统进行日常买卖的支付？以下是两大原因：原因之一是，对于某些应用程序而言，用户将信用卡的信息输入某种特定的数字设备中具有一定危险性。而一个更加根本的问题是，传统金融系统中有关手续费用的规定令小额交易非常不划算。在信用卡的花销机制中，用户进行的交易额越小就意味着手续费在交易额中占据的比重越大。这就是为什么我们在网络商店中很少看到有比iTunes商店里99美分的歌曲还要便宜的东西。在低于1美元的经济维度下，信用卡支付功能几乎已无法发挥其效用了。而小额交易才是21Inc能发挥其“魔力”的领域：也许标准的比特币网络并不是一个良好的小额支付平台，但它却是一个无比开放的软件平台。而公司也已经研发出了新技术，可令比特币网络内的小额支付比其他任何一种在线支付技术都更具效率。小额支付还可运用于其他领域：用“小额”的比特币支付英文对中文的翻译或文件的转换；建立自己的数字商品商店，类似iTunes；租用物联网硬件设备，从智能密码锁到3D打印机；运用机器人查找哪家网站上的手机最便宜；购买喜欢的音乐；为邮件付费，减少垃圾邮件的产生；减少网站的广告（现在网站的经营者只能靠收取广告费来赢利）。
但是，如果你仔细想一想这种数字设备在实际生活中的工作原理，就可以清楚地看到，推广这种技术仍然存在着很大的困难。想象一下，在未来你的家中装满了内置21Inc比特币“挖矿”芯片的家用设备，而在月末你突然发现，电费比你所预期的高了20美元。也许是因为当月天气炎热，你的空调“加班”运行了多时；也许是你的比特币设备遭遇了黑客袭击，有坏人偷走了你的电力为他们自己生产比特币去了；又也许是你处于青春期的儿子最近新买了一个设备，该品牌不在比特公司名单上，因此在生产出大量比特币的同时也耗费了超于其所承诺的更多电力，额外的附加费用都交回了原始的制造厂商。问题在于，你永远不会得到答案，也不存在一个简单的方式能够找寻到这一问题的答案。这不像是你的电费账单明细，能将各式电器所耗费的电量逐一列出。如果你使用了比特币设备，你将会被迫开始自主测量房内各种家电的能耗，这种计算上的麻烦是21Inc应当考虑进行消除的。