本书完全基于区块链5556框架（区块链五大作用、五大推进任务、五大现有领域、六大应用场景）进行大纲设计，力图用通俗易懂的语言，使读者了解区块链技术的核心。本书内容分为理论知识、五大现有领域、六大应用场景、监管安全4部分。理论知识部分即第1章，从比特币的历史讲起，分析了区块链的核心架构、三大关键机制、两大特征和五大作用；五大现有领域部分包括第2～6章，讲述区块链的五大现有领域，分别是数字金融、智能制造、物联网、供应链管理和数字资产交易；六大应用场景部分包括第7～12章，阐述了区块链六大应用场景的发展，重点讲解区块链与实体经济深度融合主要应解决中小企业融资难、银行风控难、金融监管难3个问题，以及如何打造透明营商环境、如何推进供给侧改革和如何促进新旧动能转换这3个区块链与数字经济模式创新场景；监管安全部分即第13章，介绍区块链产业监管，包括技术标准和安全风险两个方面。本书适合作为区块链领域的专业技术人员及政府相关工作人员的参考书。

前 言 大风起兮云飞扬，毫无疑问，在未来的10～20年，区块链将成为国家发展的重要方向之一，但由于区块链技术深奥难懂，大多数人难以理解这项颠覆性技术，且目前市面上大多数与区块链有关的书籍和课程往往从技术层面进行分析和解读，初学者难以理解。 本书完全基于5556框架（区块链五大作用、五大推进任务、五大现有领域、六大应用场景）进行大纲设计（如图0-1所示），力图用通俗易懂的语言使读者能够较为容易地理解区块链技术的核心。书中提供了多个实际场景，分析了它们的架构和技术解决方案，帮助读者在实际工作中应用。 本书内容分为4部分：理论知识、五大现有领域、六大应用场景和监管安全。 理论知识部分（第1章）从比特币的历史讲起，分析了区块链的核心架构、三大关键机制、两大特征和五大作用，使用类比的方法解释了区块链中难懂的学术名词。 五大现有领域部分（第2～6章）介绍数字金融、智能制造、物联网、供应链管理和数字资产交易领域。数字金融领域介绍了区块链对传统的银行、证券、保险领域的发展及跨境支付的助力；智能制造领域主要包括工业物联网、智能化生产、工业供应链、智能制造联盟等方面的区块链应用；在物联网领域，区块链可以发挥作用的场景包括升级传统物联网架构、打造新型共享经济、车联网中的跨平台协作、智能家居中各类终端的互联互通等；在供应链管理领域，区块链主要用于食品或药品的供应链溯源、物流供应链的效率提升、供应链金融中的信用支持等；数字资产交易领域包括对传统证券交易系统的改造升级和新型的数字资产投融资模式。 六大应用场景部分（第7～12章）在宏观上阐述了区块链六大应用场景的发展，重点讲解了区块链与实体经济深度融合主要应解决中小企业融资难、银行风控难、金融监管难问题，以及如何打造透明营商环境、推进供给侧改革和促进新旧动能转换。民生是区块链在中国经济体系中最重要的应用领域，包括教育、就业、养老、精准脱贫、医疗健康、食品防伪、慈善救助等。目前，国内已有不少典型的应用场景，区块链在其中体现出数据共享、机器信任等价值。区块链在新型智慧城市建设中的应用场景包括建设信息基础设施、升级智慧交通系统、促进能源互联网和加强智慧城市管理水平等。随着地域性城市群的扩大，区块链在促进更大规模的互联互通方面作用巨大，包括公共服务一体化、保障生产要素有序流动等。区块链的重要价值之一是可以实现大规模数据共享，不仅有利于消除“数据孤岛”和促进跨部门数据协作，还有利于促进政务数据公开。 监管安全部分（第13章）介绍了区块链的产业监管，包括技术标准和安全风险两个方面。 区块链的发展过程跌宕起伏，很多朋友纷纷询问，区块链到底是什么？为什么这么重要？在这种情况下，我决定编写一个简要的读本，用简洁明了的语言介绍现有的理论、技术和应用成果，使初学者也可以了解区块链技术。在写作过程中，我查阅了大量文献，它们已列在本书的最后，供大家参考；本书有很多图表需要制作，感谢米紫月对此做出的贡献。 总而言之，区块链并不是简简单单的一项技术，而是一整套游戏规则、生产关系的重塑和再造。如果说互联网带来信息化社会的发展，推动人类进入第三次工业革命，那么区块链结合其他前沿技术，如人工智能、物联网、5G等，给人类带来的是更大规模的全球协作，第四次工业革命正在到来。区块链在中国的大范围应用将为社会的经济秩序、管理秩序带来重大变革，实现更高格局的发展。 丁 鹏

目 录 第1章 区块链基本概念 1 1.1 区块链起源：比特币 1 1.1.1 从一个小故事开始 2 1.1.2 通货膨胀由来 5 1.1.3 比特币的诞生 6 1.2 区块链核心架构 8 1.2.1 分布式与中心式 8 1.2.2 区块结构 9 1.2.3 区块链应用架构 11 1.3 区块链的三大关键机制 14 1.3.1 加密算法 15 1.3.2 Merkle树 18 1.3.3 共识机制 20 1.4 两大特征和五大作用 23 1.4.1 两大特征 23 1.4.2 五大作用 24 1.5 区块链名词的通俗解释 28 1.5.1 技术类名词 29 1.5.2 组织类名词 31 1.5.3 金融类名词 33 1.6 区块链的主要应用场景 37 1.6.1 业内展望 37 1.6.2 五大现有领域 38 1.6.3 六大应用场景 41 第2章 区块链与数字金融 47 2.1 区块链与商业银行 47 2.1.1 比特币机制与银行机制 48 2.1.2 借贷记账法和UXTO模式 50 2.1.3 区块链改变银行基础设施 53 2.1.4 典型案例 55 2.2 区块链与证券市场 57 2.2.1 传统的证券体系 57 2.2.2 对交易流程的改造 59 2.2.3 对证券基础设施的改造 61 2.3 智能合约改造保险业 63 2.3.1 目前保险业中的问题 63 2.3.2 财产险自动理赔 64 2.3.3 健康保险的信任机制 67 2.4 区块链与跨境支付 69 2.4.1 当前跨境支付体系 69 2.4.2 联盟链跨境支付系统 71 2.4.3 典型应用 74 2.5 数字货币 76 2.5.1 美元成为国际货币的由来 76 2.5.2 Facebook的Libra 78 2.5.3 中国央行数字货币（DCEP） 80 第3章 区块链与智能制造 85 3.1 区块链与工业物联网 85 3.1.1 制造业的痛点 85 3.1.2 区块链解决方案 87 3.1.3 联盟链技术与应用 89 3.2 区块链与智能化生产 92 3.2.1 传统生产系统的问题 92 3.2.2 分布式智能生产网络 94 3.2.3 智能化生产系统 96 3.3 区块链与工业供应链 97 3.3.1 区块链升级工业供应链 98 3.3.2 原材料溯源 99 3.3.3 物流环境监测 100 3.4.4 协作纠纷解决 101 第4章 区块链与物联网 104 4.1 区块链升级物联网架构 104 4.1.1 区块链在物联网中的作用 104 4.1.2 区块链物联网架构 107 4.1.3 企业可信物联网 111 4.2 区块链物联网的应用场景 114 4.2.1 通信领域 114 4.2.2 能源领域 115 4.2.3 民生领域 116 4.2.4 交通领域 119 4.3 新型共享经济 122 4.3.1 区块链改造共享经济 123 4.3.2 新型共享经济的架构 124 4.3.3 价值互联网 126 第5章 区块链与供应链管理 129 5.1 区块链解决供应链溯源问题 129 5.1.1 联盟链应用于供应链 129 5.1.2 区块链供应链溯源模式 131 5.1.3 食品区块链溯源 132 5.1.4 药品区块链溯源 134 5.2 区块链提升物流效率 136 5.2.1 区块链对物流的优化 136 5.2.2 区块链升级仓库系统 138 5.2.3 物流金融链 139 5.3 区块链提升供应链金融 141 5.3.1 什么是供应链金融 141 5.3.2 供应链金融的区块链解决方案 142 5.3.3 区块链在供应链金融场景中的应用 144 5.3.4 解决方案：SmartChain 147 第6章 区块链与数字资产交易 150 6.1 数字资产和资产数字化 150 6.1.1 现代金融的核心——有价证券 150 6.1.2 区块链与数字资产 153 6.1.3 通证与资产数字化 154 6.2 分布式交易模式 158 6.2.1 区块链交易模式 158 6.2.2 UXTO模式案例 159 6.2.3 分布式交易模式 161 6.3 数字资产分析与投资 164 6.3.1 价值分析 164 6.3.2 定价模型 165 6.3.3 资产配置 168 第7章 区块链和实体经济深度融合 172 7.1 解决中小企业融资难问题 172 7.1.1 中小企业的信用 172 7.1.2 区块链增强征信效果 174 7.1.3 区块链征信方案的架构 177 7.2 解决银行风控难问题 179 7.2.1 银行的主要风险 179 7.2.2 信用风险管理的痛点 181 7.2.3 区块链用于银行风控 182 7.3 解决金融监管难问题 186 7.3.1 区块链在监管科技中的作用 186 7.3.2 区块链监管科技的主要应用场景 188 7.3.3 案例：金融存管区块链 190 第8章 区块链与数字经济模式创新 193 8.1 打造透明营商环境 193 8.1.1 区块链在营商环境中的作用 193 8.1.2 数据共享平台：政务链 195 8.1.3 案例：禅城“区块链+产业” 198 8.2 推进供给侧改革 201 8.2.1 经济学中的需求定律 201 8.2.2 区块链对供给侧改革的作用 203 8.2.3 区块链提升中小企业竞争力 206 8.3 促进新旧动能转换 208 8.3.1 区块链改造升级旧动能 208 8.3.2 链改与通证激励 209 8.3.3 智能制造中的机器通证 212 第9章 “区块链+”在民生领域的应用 215 9.1 教育领域 215 9.1.1 区块链对教育行业的改造 215 9.1.2 “区块链+教育”场景 217 9.1.3 电子学历 219 9.2 就业领域 222 9.2.1 区块链对人力资源的价值 222 9.2.2 “区块链+人力资源”主要场景 223 9.2.3 典型案例 225 9.3 养老领域 227 9.3.1 区块链对智慧养老的价值 227 9.3.2 “区块链+养老”的主要场景 228 9.3.3 分布式养老社区 230 9.4 精准脱贫领域 231 9.4.1 区块链解决精准扶贫的痛点问题 232 9.4.2 “大数据+区块链”精准扶贫平台 234 9.4.3 典型案例 236 9.5 医疗健康领域 238 9.5.1 区块链解决医疗健康领域的痛点问题 238 9.5.2 电子病历 240 9.5.3 药品研发与健康管理 241 9.6 食品防伪领域 243 9.6.1 区块链在食品防伪领域中的作用 243 9.6.2 区块链食品溯源系统的架构 245 9.6.3 典型案例 246 9.7 慈善救助领域 248 9.7.1 区块链解决慈善救助领域的痛点问题 248 9.7.2 捐款溯源系统 250 9.7.3 典型案例 251 第10章 区块链底层技术与智慧城市建设 254 10.1 区块链促进信息基础设施建设 254 10.1.1 从集中式系统转变为分布式系统 254 10.1.2 区块链与其他技术的融合 256 10.1.3 通证经济模型 259 10.2 区块链助力智慧交通 262 10.2.1 区块链与智慧交通 262 10.2.2 区块链在智慧交通领域的应用场景 264 10.2.3 典型案例 265 10.3 区块链促进能源互联网建设 268 10.3.1 能源互联网 268 10.3.2 区块链能源互联网架构与应用 271 10.3.3 典型案例 274 10.4 区块链提高智慧城市管理水平 276 10.4.1 区块链解决智慧城市痛点 276 10.4.2 区块链城市管理架构 278 10.4.3 典型案例 280 第11章 区块链促进城际互通 283 11.1 城市群的大规模互联互通 283 11.1.1 区块链促进公共服务一体化 283 11.1.2 公众联盟链 284 11.1.3 科技创新服务链 287 11.2 保障生产要素有序流动 288 11.2.1 西方经济学中的生产要素 289 11.2.2 区块链改变生产关系 290 11.2.3 从股份制到DAO制 292 第12章 区块链与大规模数据共享 297 12.1 跨部门数据共享 297 12.1.1 区块链打破数据孤岛 297 12.1.2 跨部门数据共享架构 301 12.1.3 典型案例 302 12.2 区块链促进政务数据公开 305 12.2.1 区块链升级电子政务 305 12.2.2 政务区块链共享架构 307 12.2.3 典型案例 309 第13章 区块链产业监管 310 13.1 建设区块链技术标准 310 13.1.1 区块链技术标准内容 310 13.1.2 《区块链参考架构》 312 13.1.3 《区块链数据格式规范》 313 13.2 区块链安全风险 316 13.2.1 区块链架构风险 316 13.2.2 区块链密码算法风险 319 13.2.3 区块链安全问题的应对措施 320 参考文献 322