「為比特幣而生」的區塊鏈技術，如何應用在鐵路領域？

作為比特幣的底層技術，近期伴隨著比特幣的「起起伏伏」，各行業都掀起了研究區塊鏈技術的熱潮。從微軟到高盛，從必和必拓到聯邦快遞，能源、物流、零售、金融、軟體等行業巨頭都在布局區塊鏈，以降低成本、提高業務效率。

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作為能夠有效解決互聯網時代「信用」問題的底層技術，區塊鏈及其分散式賬簿技術已然引起全球的廣泛關注和討論，區塊鏈創業投資也不斷創下新高。

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可是，上來就聊得真么專業，那麼到底啥是區塊鏈？

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什麼是區塊鏈技術？

簡單地說，區塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，是比特幣的底層技術和基礎架構，本質上是一個去中心化的資料庫。

區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。

區塊鏈是分散式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式，所謂共識機制就是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法。

區塊鏈技術有什麼特點？

1.去中心化。在一個去中心化的金融系統中，沒有中介機構，所有節點的權利和義務都相等，任意節點停止工作都不會影響系統整體的運作。

2.去信任。系統中所有節點之間無須信任也可以進行交易，因為資料庫和整個系統的運作是公開透明的，在系統的規則和時間範圍內，節點之間無法欺騙彼此。

3.集體維護。系統是由其中具有維護功能的所有節點共同維護的，系統中所有人共同參與維護工作。

4.可靠的資料庫。系統中每一個節點都擁有最新的完整資料庫拷貝，修改單個節點的資料庫是無效的，因為系統會自動比較，認為最多次出現的相同數據記錄為真。

美國鐵路已經動手：BNSF領銜「區塊鏈貨運聯盟」

為在貨運領域探索區塊鏈技術的應用，美國BNSF鐵路、UPS、聯邦快遞以及施耐德貨等200多家知名貨運、物流企業加盟區塊鏈貨運聯盟（BITA Alliance），該聯盟的目標是將貨運行業的公司聯合在一起，利用區塊鏈技術改善交通行業的車輛維護、質量控制和欺詐預防，並且在測試區塊鏈應用的同時開發出一個標準框架。

去年八月成立的BiTA是世界上最大的區塊鏈商業聯盟

而作為北美交通網路中最重要的成員之一，BNSF主動擁抱行業未來技術標準，將對客戶供應鏈的未來產生深遠的影響，BNSF的加入必然能夠會吸引更多的運輸行業來測試區塊鏈技術。

BNSF鐵路公司擁有全球最先進的鐵路網路之一

運輸和物流行業可以作為眾多傳統行業中運用區塊鏈技術的一個典型的例子，區塊鏈技術在管理複雜的物流的運用上起到的重要作用。該技術可以簡化、改善信息流並保證信息的安全。根據「TechRepublic」的數據，預計到2025年，區塊鏈的商業價值增長將超過1,760億美元，到2030年將超過3.1萬億美元。

區塊鏈技術在鐵路應用的展望

關於區塊鏈技術在鐵路的應用展望，中國鐵道科學研究院的王成、史天運研究員認為：研究利用區塊鏈技術公開透明、全網共識、安全可信等特點，提高鐵路自動化、智能化水平，提高交易透明度，從而提升鐵路整體社會經濟效益，具有重要的現實意義。未來應用主要包括：

1、鐵路客運鏈設計。鐵路客票計算資源分布在各鐵路局和總公司級關鍵節點，具有典型的分散式特徵，參考區塊鏈典型架構可對鐵路客運鏈進行設計。

2、統一身份認證。中心化的身份認證系統存在監管和安全隱患，且有隱私數據泄露風險，而將用戶身份信息的摘要保存到區塊鏈上，可實現用戶身份的本地存儲、鏈上校驗，為用戶隱私提供更好的保護。基於鐵路客運鏈的成員管理模塊還可完成身份管理功能。

3、信用管理系統。基於區塊鏈技術的新一代信用管理系統，將解決傳統信用管理系統中的人證合一難以實現、信用難以量化、評價精度難以提高等問題。

4、加密數字客票。與傳統客票和電子客票不同，加密數字客票是以區塊鏈為技術基礎，可加快推進鐵路客票系統由集中式向去中心或多中心化發展，客票信息的分散式存儲有助於提升客票信息的安全性和可容錯性。

縱觀區塊鏈的發展歷程，其已從最早的「為幣而生」逐漸發展成為貫穿信用、銀行、保險、交通等各行各業的「革命者」，但僅憧憬其光明前景並無法解決其發展過程中仍面臨的諸多問題。公有鏈系統的安全、隱私保護、算力集中、資源浪費，許可鏈系統的身份認證、擴展性、系統容量和性能、數據饋送機制等都仍需進一步開拓研究。

雖然關於區塊鏈的各種應用系統仍處於概念驗證階段，距工程化實踐還有較大差距，但還是小編衷心的希望，新技術可以儘快在鐵路領域得到更好的應用！

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本文參考文獻：

[1]王成,史天運.區塊鏈技術綜述及鐵路應用展望[J].中國鐵路,2017(09):91-98.

（圖片來自網路）

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