信用超导重塑社会经济——区块链创新理论与实践

序一
——区块链技术体系蕴涵着深刻思想
本书由长期从事区块链（Blockchain）理论研究和应用实践的专业人员共同编写，主张“区块链是数字社会信任底座的基础技术体系”，其价值是与已有互联网技术融合创新，共同创造信任社会基础设施的“信用超导”。
区块链不仅仅是一种综合技术体系，这个综合技术体系的背景中蕴含了极其丰富而深刻的精神实质，并触及人类社会性、经济性互动交往的基础本质和维度——信息、信任和信用。如本书所述，在这样一个三维度张开的空间里，人们因交换信息而获得信任、因获得信任而彼此协同，因彼此协同而传递信用。本书探讨了作为人类交互协作行为的终价值承载的“信用”及其传递，凸显了其核心的意义。
王春晖教授基于多年对区块链技术与应用战略层面的研究，首先提出了“信用超导体”这一崭新的理念，进而提出区块链技术的本质是创造“数字信任”的新一代互联网基础技术体系。在这个体系中，技术上融合各类传统互联网技术体系，构建了数据确权、数据共享、数据资产等基础性平台，升级已有的互联网基础设施；应用上推动传统经济体系中数字化应用和网络经济体系中的数字化设施，从信息共享模式向信用共享模式升级，终形成广域社会互联互通的“信用超导体”。
本书前瞻性地指出了行业“信用超导体”的建设路径和建设模式，以及“信用超导体”中“数字凭证”“共享征信”“见证征信”等数字金融新业态。王春晖教授提出，区块链技术体系的巨大潜力在于一方面促进商业组织形式从“公司制”向“公约制”发展，终引发商业文明的第三次变革，另一方面形成“自上而下”与“自下而上”相结合的数字化社会治理范式。
本书通过对构建“信息超导”“信任超导”“信用超导”三位一体的可信应用系统的基础设施分析，阐述了区块链技术体系在各类行业和场景的具体落地应用，提出了“信用超导体”理念在各行业各场景的统一贯彻思路，及其从众多“行业”的、众多“局域”的初始协同演化，终走向广域“信用社会”这一宏伟蓝图。
在中国倡导数字经济，并以数字经济带动实体经济发展的大背景下，可以预见本书揭示的区块链技术体系中的深刻思想内涵将为这一伟大进程提供一份澎湃的动力和能量。

陈俊龙
欧洲科学院外籍院士  
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序二
——区块链理论与实践的新范式
区块链（Blockchain）本质上是基于分布式账本技术与加密算法所发展的一种崭新架构，可确保交易具有秘密性、不可逆性、不可否认性，借此实现创造信任的功能。初，这项技术仅是一个“没有问题的解答”，直到早的加密数字货币——比特币出现后，它才逐渐受到市场瞩目。
区块链技术利用分布式多点记账技术、由数学算法构成的共识机制等技术，创造了一个可以避免人为操纵和篡改的信用证明体系。王春晖教授是我国知名的数字经济战略与法律专家，他主编的《信用超导重塑社会经济——区块链创新理论与实践》是一本希望通过一次集中学习即能从区块链技术的渊源概况、技术概貌、应用逻辑到思想内涵有较为准确地了解的好书。特别值得关注的是，本书首次提出了“信用超导体”的概念，并给出了通过区块链技术体系和相关整合手段在特定经济行业、特定地区局域先行建构这样的信用超导体，使得在这样的系统内部信用可以完全无损耗地传递，将系统内部的交易和交互成本大幅降低乃至为零的方法和方案。当信用超导体遍布各行各业、各经济社会领域之时，它们之间的融合沟通终将使得广域社会范围的“信用社会”得以实现。
本书指出“数字凭证”“共享征信”“见证征信”等数字金融新业态可助力共享经济摆脱1.0模式下较高交易成本的“引入征信”，向低成本的“自征信”极简交易模式发展，形成“共享共有共营”的共享经济2.0。区块链的这两种特性将促进商业组织行为模式从“公司制”向“公约制”发展，这终将引发人类商业史上第三次革命，并进而推动形成“自上而下”与“自下而上”相结合的数字化社会治理新范式。

 刘权
赛迪区块链研究院院长 
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   ?

序三
——区块链理论与实践的新范式
进入21世纪，以ABCD（AI人工智能、Blockchain区块链、Cloud云技术、Big Data大数据）为代表的新一代信息技术蓬勃发展，正在加速推进全球产业深化和经济结构调整，重塑全球创新版图和经济竞争格局。世界正在进入以信息产业为主导的数字经济发展时代，新一代信息技术、新业务平台、新商业模式不断涌现，并加速演化迭代。产业发展的网络化、数字化、智能化加速趋势昭示着数字经济大潮正加速来临。
作为新兴的综合技术体系和擅长搭建基础设施构架的“面技术”，区块链的高速发展开辟了新的全球性创新和应用热点，正在成为产业升级和变革的强大驱动力。相对较为简单的“点技术”（解决某一类具体问题的技术类型）而言，区块链本身蕴含的深邃社会学、经济学思维将在可见的未来深刻影响我们的社会、经济组织模式和行为模式。
王春晖教授主编的《信用超导重塑社会经济——区块链创新理论与实践》一书并非普通的区块链技术普及书籍，而是一方面帮助读者理解区块链技术体系的基本特点，另一方面重在揭示了区块链技术将给未来社会和经济组织行为带来巨大变革的深邃思维和内涵。本书编者犀燃烛照、鞭辟入里，把内涵在区块链技术体系背景中的分布式协同思维这一区块链众多发明和发展者都未必深刻领悟到的独有精神蕴涵清晰地揭示了出来。
非但如此，编者还创造性提出了依托分布式协同思维和区块链技术体系本身特征，在社会和经济各领域行业打造一种前所未有的“信用超导体”，使得“信用”得以在这样的系统中如同电流在超导体中无阻尼无损耗地流动一样被传递。这实质上意味着，我们有可能在人类历史上首次实现在一个真实社会交往和经济生产体系中实现交易交互成本接近为零的创举。
本书编者给出，通过构建数据确权、数据共享、数据资产等基础性平台，推动传统经济体系中数字化应用和网络经济体系中的数字化设施，从信息共享模式向信用共享模式升级，终形成广域社会互联互通的“信用超导体”这样的实现路径。这让读者充分相信，这样的“信用超导体”不仅是理论上的可能，而且是实践上的可能。
这是一本具有非同寻常内涵的区块链科普书，必将起到引领行业技术发展和思想走向的指导性作用，激发起从业者创新、创造、创业的热情，积极应用新技术新思维，为创造美好数字经济的未来而努力。

斯雪明
中国计算机学会区块链专委会主任 

   ?

前  言
本书由长期从事区块链理论研究和应用实践的专业人员共同编写，主张“区块链是数字社会信任底座的基础技术体系”，其价值是与已有互联网技术融合创新，共同创造信任社会基础设施的“信用超导”。
本书分为“理论篇”和“实践篇”，主要阐述区块链的技术构成与发展，揭示其技术体系的创新价值，并提出重构数字信任的基础构架，是中国数字社会和数字经济发展的时代性任务。本书以多个领域的信用超导应用构架思想作为切入点，目的是在数字化转型中进一步发挥区块链作为新基建的基础性作用，并与产学研政资各界达成区块链产业化的共识和共鸣。
本书由王春晖教授担任主编，范乐文、曲强担任副主编，编写成员包括：陈爱平、张剑文、张磊、梅臻、崔伟、张卫家、袁鸿翼、郑皆倞、黄凯、靳柯、殷建文、丁志新。
本书分工如下：王春晖，章、第九章；范乐文，第二～六章、第十章；张磊，第七～八章；张卫家，第十八章；崔伟，第十九章；张剑文，第十一章、第十三～十四章、第十六～十七章；陈爱平，第十二章；袁鸿翼、郑皆倞、黄凯、靳柯，第二十章；殷建文、丁志新，第二十一章；梅臻，第十五章。
非常感谢欧洲科学院外籍院士陈俊龙教授、工业和信息化部赛迪区块链研究院刘权院长、中国计算机学会区块链专委会主任斯雪明教授为本书作序。
特别感谢联合国科学和技术促进发展委员会主席彼得·梅杰、中国科学院院士郑志明、中国工程院院士倪光南为本书撰写评语。
全书由王春晖统稿，并对部分章节进行了修改和完善，曲强、范乐文、陈爱平、张剑文协助修改及文字校对。
由于编者认识水平及表达能力所限，错漏之处在所难免，还望读者指正。

   作  者

本书由长期从事区块链理论研究和应用实践的专家学者共同编写，主张“区块链是数字社会信任底座的基础技术体系”，全书共二十一章，分为理论篇和实践篇。理论篇包括：区块链的起源和发展、区块链技术框架、对区块链的误解和曲解、区块链技术体系的定位和价值、信用超导体、区块链技术体系的展望、区块链面临的安全挑战及应对。实践篇包括：国家数字经济战略 区块链、区块链打造行业综合体、区块链整合分散型行业、区块链赋能金融创新、区块链为组织行为管理增效、区块链助力基层治理和组织建设、司法存证 区块链、医疗健康 区块链、公益慈善 区块链、大数据 区块链、物联网 区块链、卫星互联网 区块链、知识产权 区块链，每章后附有“思考与启发”。全书内容丰富翔实，行文生动流畅，叙述深入浅出，并保持与区块链技术发展和应用同步，是一本很好的普及区块链技术发展与应用的读物，不同的读者均能从中获益。

本书由长期从事区块链理论研究和应用实践的专家学者共同编写，主张“区块链是数字社会信任底座的基础技术体系”，全书共二十一章，分为理论篇和实践篇。理论篇包括：区块链的起源和发展、区块链技术框架、对区块链的误解和曲解、区块链技术体系的定位和价值、信用超导体、区块链技术体系的展望、区块链面临的安全挑战及应对。实践篇包括：国家数字经济战略 区块链、区块链打造行业综合体、区块链整合分散型行业、区块链赋能金融创新、区块链为组织行为管理增效、区块链助力基层治理和组织建设、司法存证 区块链、医疗健康 区块链、公益慈善 区块链、大数据 区块链、物联网 区块链、卫星互联网 区块链、知识产权 区块链，每章后附有“思考与启发”。全书内容丰富翔实，行文生动流畅，叙述深入浅出，并保持与区块链技术发展和应用同步，是一本很好的普及区块链技术发展与应用的读物，不同的读者均能从中获益。

王春晖，我国信息通信战略与法律专家，任南京邮电大学信息产业发展战略研究院院长、联合国世界丝路论坛网络空间国际合作委员会主席、工信部信息通信经济专家委员会委员、中国互联网协会应用创新工作委员会副主任、中国行为法学会基础理论研究会副会长、中国通信企业协会法治工作委员会副主任、中国电子商务协会法律工作委员会副主任、中国互联网协会法律研究专家、中国互联网电子数据研究院电子数据司法与实践专家组委员、北京大学企业与公司法研究中心研究员、国家物联网大学科技园首席战略与法律专家、中国健康大数据创新产业联盟副理事长、 "科学中国人（2015）年度人物”（管理领域）。

目 录 
理 论 篇 
章 历史机遇 2 
节 区块链成为国家创新战略 2 
一、中央政治局集体学习区块链 2 
二、区块链创新“十八要” 6 
第二节 区块链催生价值互联网 9 
一、价值互联网成为业界共识 9 
二、从“信息互连”到“价值互连”的需求 10 
三、从“托管信任”到“群体共识信任”的跃迁 10 
第三节 区块链构建数字经济底座 11 
第四节 区块链创新数字社会治理 12 
思考与启发 13 
第二章 区块链的起源和发展 15 
节 史前事件 15 
第二节 区块链1.0（比特币） 17 
一、创始时代 17 
二、比特币系统的繁荣和危机：硬分叉和分裂 19 
第三节 区块链2.0（以太坊）和智能合约 20 
一、以太坊横空出世 20 
二、智能合约 21 
三、高光背后的阴影 22 
第四节 公链体系和虚拟数字货币 24 
第五节 区块链3.0 25 
思考与启发 26 
第三章 区块链技术 28 
节 区块链的五个框架技术 28 
一、密码学的新进展 28 
二、点对点分布式网络技术 31 
三、可溯源、防篡改的链式数据存储结构 31 
四、智能合约 33 
五、共识算法 34 
六、其他技术集成 37 
第二节 区块链的四种基本特征 38 
一、分布式（Distributed） 39 
二、可追溯（Trackable） 41 
三、合约执行性（Contractual） 41 
四、基于公约的自治性（Autonomous） 42 
第三节 区块链系统的分类 44 
一、根据网络范围划分 44 
二、根据对接类型 46 
第四节 区块链带来的“数字信任” 47 
思考与启发 48 
第四章 澄清对区块链的误解和曲解 49 
节 区块链不等于虚拟数字货币 49 
第二节 区块链并不是货币的理想技术基础选项 50 
第三节 强调区块链的技术属性而忽视其经济、社会与文化属性 51 
第四节 “群体共识权益可以替代现有中心化权益属性”的谬误 52 
第五节 区块链技术并不天然用于防伪 54 
第六节 区块链并不保证食品药品品质和安全 54 
第七节 公链不可能成为社会和商业的基石 55 
第八节 区块链在实体经济而非金融行业有更广阔的应用前景 57 
思考与启发 58 
第五章 区块链技术体系的定位和价值 60 
节 区块链是一种综合技术体系、一种基础设施平台、一种新型互联网、一种新的内置信任的范式 60 
一、作为一种综合技术体系的区块链 60 
二、作为基础设施平台的区块链 62 
三、作为价值互联网的区块链 65 
四、新的信任范式促发平台构架模式变革 67 
第二节 作为信用确认和信用转移机制的区块链技术体系 68 
一、单独或混合使用“四大特性”，体现价值互联网的价值所在 68 
二、信用的确认和转移机制 68 
第三节 区块链是一个关于广义信用的网络自动机 69 
一、有限状态自动机 69 
二、网络自动机 70 
三、作为网络自动机的区块链系统和关于社会和经济组织行为的新观点 71 
第四节 区块链技术引发组织行为变革 72 
一、第三次商业革命 73 
二、自治性引发社会及经济组织行为的变革 74 
思考与启发 75 
第六章 信用超导体 76 
节 信用磨损带来的交易成本问题及另一种思路 76 
一、合同罚则和担保的另一个可能 76 
二、债权转移的另一种规则 78 
三、解决“三角债”的另一种路径 78 
四、互不相容的同行巨头合作的另一种模式 79 
第二节 自治性、广义信用和信用超导体 80 
一、自治性的社会组织存在的可能性 80 
二、广义信用和信用超导体的建立 82 
第三节 信用超导体的局域性、外部认证准入、有限责任的理论论证 84 
第四节 建设信用社会自下而上的路径 85 
第五节 信用超导体的数字机理及其在数字经济体系的地位 87 
第六节 区块链技术对数字经济中信用超导的底座构造 88 
思考与启发 88 
第七章 区块链技术体系的展望 90 
节 第三代区块链 90 
一、区块链发展阶段和特征 90 
二、区块链的技术特征演进 91 
第二节 更贴近业务场景的共识机制 91 
一、区块链共识机制概说 91 
二、各类区块链共识生成算法及其演进 93 
三、共识收敛算法 97 
第三节 更科学的奖励机制 98 
第四节 分片、侧链、闪电网络和DAG 100 
一、区块链的可拓展性与分叉问题 100 
二、作为问题解决思路的分片机制和侧链 101 
三、闪电网络、DAG和更多的解决方案 102 
四、一“捆”区块链或区块网 103 
第五节 区块链的不可能三角 103 
一、有关区块链不可能三角的误解 103 
二、真正的挑战：CAP不可能三角 104 
思考与启发 106 
第八章 区块链面临的安全挑战及应对 107 
节 区块链的安全问题及安全案例 107 
一、51%算力攻击 108 
二、The DAO事件：智能合约的重入漏洞攻击 109 
三、溢出攻击 110 
四、项目管理攻击 111 
第二节 应对来自协议漏洞的攻击 113 
一、应对51%算力的攻击 113 
二、应对公地悲剧衍生的攻击 115 
三、应对针对分片机制的攻击 118 
四、应对针对奖励机制的攻击 118 
五、应对底层的攻击 119 
六、应对智能合约的攻击 120 
第三节 来自物理定律的挑战 121 
一、加密算法的基本原理 121 
二、物理规律对加密算法的挑战 124 
三、区块链可以采用的新技术：后量子密码学和量子区块链 128 
思考与启发 129 
实 践 篇 
第九章 新基建、国家数字经济战略 区块链 132 
节 区块链是新基建的新成员 132 
一、新基建的发展 132 
二、新基建的内涵和意义 134 
三、区块链是新基建的新成员 135 
第二节 作为新信息技术基础设施的区块链 135 
一、信息基础设施方面 135 
二、融合基础设施方面 136 
三、创新基础设施方面 136 
第三节 区块链是中国数字经济发展的新力量 137 
一、数字经济进入协同发展新阶段 137 
二、区块链在中国数字经济发展中的作用 139 
第四节 为数字贸易提供治理思想和工具的区块链 140 
一、数字贸易的特征、价值和挑战 140 
二、区块链为数字贸易提供治理路径和工具 144 
第五节 区块链在数字经济中的实践方法论 145 
思考与启发 146 
第十章 区块链打造行业综合体 147 
节 中小微企业融资难的实质 147 
一、中小微企业是经济生态系统的柱石 147 
二、中小微企业的困局及其根源 149 
第二节 供应链金融和普惠金融的困境与破局 152 
一、外部融资的主要模式 152 
二、外部融资模式都不能从根本上解决问题 152 
三、看起来很美实际难用的商业承兑汇票体系 154 
四、破局的关键就是建立信用传导的无磨损机制 155 
第三节 行业信用超导体整合支撑行业利益共同体 156 
一、供应链上行业信用超导体造就价值链协同的实例 156 
二、信用中心的重要性：产业链如何整合起来产生协同 158 
第四节 行业全价值链高速周转直至物理上限 162 
思考与启发 163 
第十一章 区块链整合分散型行业 164 
节　分散行业如何展现整体力量，再现跨越式发展 164 
第二节 区块链为分散型地方产业集聚提供有力政策支持 165 
第三节 乡土文化造就的分散型行业需要新的整合工具 167 
第四节 地理标志产品产业发展的误区和新策略 170 
一、地理标志产品保护制度及其实践问题 170 
二、地理标志产品保护制度的完整实施 171 
三、地理标志产品保护制度全面落实的路径 173 
四、区块链提供新发展策略 174 
思考与启发 176 
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第十二章 区块链赋能金融创新 178 
节 从“数字信任”到“数据权属” 178 
第二节 多维记账法引发的金融服务新模式 179 
第三节 “数字货币”是便宜的跨境结算技术 181 
第四节 “数字股票”是可信的交易方式 182 
第五节 “数字提单”是供应链管理的价值共享需要 184 
第六节 数字信用将带来自征信金融 187 
第七节 区块链 开放银行是数字金融切入点 188 
思考与启发 190 
第十三章 区块链为组织行为管理增效 192 
节 构建社会商业组织中的个人肖像 192 
一、人力资源管理的难题：如何找到合适的人、如何激励人 192 
二、人力资源管理难题的理论分析 193 
三、现有工具短板带来的成本问