区块链技术是比特币的底层技术,因此要理解区块链,首先要了解比特币的运行机制与规则。比特币的发明人是一位叫中本聪的密码学专家,在2008年全球经济危机中,美国政府因拥有美元体系的记账权,而可以无限超发货币。中本聪觉得这样很不靠谱,于是他思考是否有这样一种现金支付体系:不需要一个中心化机构来记账,而是其中的参与方都有权来记账,货币不能超发,整个账本完全公开透明、公平公开。这就是比特币产生的原因和动机。
中本聪之所以有这种想法,是因为记账货币必须有一个记账方,这个记账方多数时候是银行或第三方支付机构等,这是一个中心化的记账方式。中心化是由银行或第三方支付机构的信用来担保的,如果银行受到类似黑客的攻击,数据有可能被篡改,并且它高度依赖银行的信用而存在不安全的可能。
如果由一个中心变为多个中心,由原来只能由银行记账,变成了人人都能参与记账,是不是就可以化解这个问题呢?是的,“去中心化”进行记账会更加安全,这就是“去中心化”概念的由来,也是中本聪发明比特币的由来。
但是问题又来了:如果不是一个中心化机构来记账,即大家都能记账的话,如何保证每个人手里的账本是统一的呢?如何能保证账本不被坏人恶意改掉数据呢?为了解决这个问题,中本聪发明了一个叫“区块链”的系列技术集合。
他设定了这么一套规则,规定比特币网络大约每10分钟出一页账单,账单上记录这段时间网络里的来往交易,把这一页账单叫“区块”。类似每10分钟有一道数学题被丢到网络中,大家比赛,看谁算得快。那么,为什么
大家要竟争这个记账的权力呢?这也是中本聪最为聪明的一个地方:他把比特币的发行和记账行为绑定在了一起,记账的人每获得一次记账权,就会获得系统产生的新的比特币作为奖励。也就是说算得最快的计算机就会“挖到一定数量的比特币。他规定比特币总量为2100万枚,每个比特币的产生伴随着每一页账单,也就是每一个区块问世。
最开始每个区块的奖励是50枚比特币,大概每4年减半一次,一直到2140年全部奖励完,也就是比特币全部发行完毕。一页账单生成后,马上开始下一页账单的竞争,下一页会跟在这一页账单后边,有严格的顺序。如果有人想要私自修改某一页账单里的数据,他必须从那一页账单开始重新计算这道超难的数学题,并且在非常短的时间内赶上现在的账单数量,否则没有人会相信他的账本是真的,也没有人会从他的这个账单后面继续往后记账,最终会被大家抛弃,白白浪费成本。
比特币实现了在一个没有中心化机构记账的情况下,能够安全地进行比特币的发行、记账和激励,这是一个伟大的发明,它完全有可能重新定义这个世界。而比特币的底层技术,也正是区块链。
区块链除了去中心化,还有一个特点,就是价值的传递,这完全不同于互联网的信息传递。互联网不依赖于某一机构,或者某一国家而运行。在这个网络里,你可以很轻易地传送信息。不论你是在美国,还是在非洲,甚至在太空中,只要有互联网,就能实现点对点的信息传递,互联网传递信息的方式是复制。假如你有一张照片,发给了朋友,其实不是传递给了朋友,而是发给了他一份副本。照片传递给你朋友之后,你手里还是这张照片,而你朋友手机里多了一张照片的副本。
互联网这种副本的信息传递方式,在诸如版权、货币、票据等价值载体的传递中会出现问题。因为你不能传递给别人一份带有版权的文档之后,自已手里还有一份。举一个极端的例子,你给别人转过去一笔钱,你不可能自己再拥有这笔钱。
价值传递和信息传递的不同之处在于:价值传递要求信息的传递与价值的转移同时进行。而区块链就是这样一个在没有一个中心化机构的情况下,实现全球范围的价值传递。如同互联网将人类社会带入信息时代一样,区块链有可能成千上万倍加速人类资产的交换,人类社会将有可能进入一个全新价值交换时代。
综上所述,区块链技术实现了互不信任主体之间的价值传递,其背后反映的则是该技术为参与者提供的信任、共享、透明、可追溯的特点。在目前的商业社会中,互不信任的商业机构、行政机构等之间要进行经贸、管理等社会活动,区块链是不可或缺的。
1.石油币
石油币是委内瑞拉发行的数字加密货币。委内瑞拉总统尼古拉斯·马杜罗在2017年12月3日的电视讲话中宣布了石油币的诞生。马杜罗表示,新货币将得到委内瑞拉储备的石油、汽油、黄金和钻石的支持。2018年2月,石油币正式推出,委内瑞拉也因此成为全世界第一个发行数字货币的主权国家。委内瑞拉官方表示,石油币作为该国第二官方货币,和法币主权玻利瓦尔同时流通。从2019年开始,委内瑞拉所有的石油产品,将按照制定的时间表,逐步通过石油币出售。与此同时,石油币也被逐步引入国家经济体系。委内瑞拉公民仅能通过石油币办理护照和护照延期,国民可以用主权玻利瓦尔购买石油币。
委内瑞拉发行石油币并将其与石油产品挂钩,实际上已经说明了政府对这种加密货币的看重:委内瑞拉是一个完全依赖石油及其衍生物的开采和出口的国家。石油是国家最大的外汇来源,是财政部门最大的贡献者。2016年石油出口收入占全国GDP的50%以上,占出口总额的近96%。
石油币作为新兴的数字货币,虽然行情存在波动,但发展趋势和潜在价值仍备受关注。
首先,将石油资产与石油币挂钩,能够有效地稳定石油币的价值--石油币发行总量约1亿枚,每一枚石油币以委内瑞拉的一桶石油储备作为背书,完全不用担心大规模贬值。与此同时,石油币可以与其他委内瑞拉法币以规定比例兑换,一方面能够稳定法币价值,同时也能将市场上泛滥的货币进行回收,以抵消增发货币造成的影响。
其次,石油币作为一种虚拟货币,能够有效地避免美国制裁带来的影响。现有的经济制裁只能影响到法币的流通,无法将影响力扩展到石油币上。如果石油币一法币体系运行正常,委内瑞拉政府甚至可以无视美国制裁带来的负面影响。
再次,作为一种基于区块链的虚拟货币,将石油币应用在石油结算上可以有效地打击委内瑞拉石油生产和管理企业中存在的腐败行为。
最后,虽然理论上来说,每个石油币都有一桶石油或相应的资产作为背书,但实际上却是不需要真正将石油交付出去的。石油币本质上可以看成是一种石油期货,并不需要实际存在的石油储备。如果石油币体系运行顺畅,的确可以解委内瑞拉债务违约、入不敷出的一时之急。
目前石油币的创新改革还在进行中,其中可借鉴、可参考的内容较多。总之,石油币只是委内瑞拉与石油相关的一种结算方式,其技术手段依然是利用区块链技术。
2.产运储销协同区块链
作为世界上最重要的化石能源,以石油为中心延展出庞大而完整的产业链体系。上游是石油和天然气勘探开采业、与之配套的石油钻采专用设备制造及相关的服务业;中游围绕原油转化和利用,形成汽油和燃料加工、石油化工原料加工、基础化工原料深加工、炼油和化工生产专用设备制造业等;下游产业链环节以成品油、燃料和化工产品的贸易分销和进出口为主。而石油的上中下游产业链都会涉及产运储销的各个环节,渗透至石油化工行业的方方面面,产运储销的协同直接关系到石油产业链的运行效率。
利用区块链技术能将石油产业链上不同生产环节、运输、存储、销售等业务流程中的关键数据上链,为下一阶段全面打通数据壁垒、搭建能源区块链生态圈奠定稳固基础,最终实现数据实时共享、业务流程优化、降低运营成本、提升协同效率、建设可信系统。
利用区块链技术整合产运储销的各个参与方,组建联盟链,将区块链技术应用到石油从勘探、开采、运输、存储到交易的整个生产、流通过程,实现全流程可追溯,解决过程中信息不透明的问题;通过智能合约在可信交易方面的安全性及不可逆转性,实现产业链上下游机构基于区块链的交易确权,降低交易成本和交易风险;基于区块链防篡改的特性,交易监管机构也可以对交易更方便地实施监控。
产运储销协同区块链可由产业链的相关企业构成,包括生产商、物流商、仓储机构、销售商、质检机构、监管机构等。在平台上,产品的每一次流通行为,都必须由相关的双方基于在线电子合同进行签约,确保产品流通信息的真实可靠,并通过Ukey对签约信息进行签约上链,确保流通信息不被篡改。
2018年10月,上海燃气(集团)有限公司、新奥能源控股有限公司以及唯链(VeChain)共同推出液化天然气(LNG)业务区块链解决方案,由此开始了区块链技术在能源领域的探索和布局。2020年3月31日,上海燃气(集团)有限公司宣布其能源区块链项目一期落地,成功将LNG运输、存储、线上交易等业务流程中的关键数据上链。基于信息数字化及区块链存证率先实现了上海燃气供应链中LNG的信息数字化及区块链存证查询,包括由上海天然气管网公司运营管理的五号沟LNG储罐内的ING组分信息(该信息为衡量LNG质量的标准之一)、由久联集团负责的LNG订单信息(含提货单号、提货量、物流承运商车辆及司乘人员信息等)以及装载信息等,初步打通了LNG产业链上中下游信息相互独立,解决了交易流程信息共享较弱的问题,同时为LNG接收站、销售、运行等安全生产管理、事故定责提供可靠依据。
基于区块链的产运储销协同的治理需要满足许可链相关治理要求,包括平台搭建、权限管理、节点管理、监管审计和监控等治理内容。
采用成员准入机制,基于区块链技术构建联盟。新用户加入需提出申请并经过所有联盟成员同意,在签署用户协议后方可加入,用户协议确定用户角色、相应的权利和义务,以及可访问数据的范围,如用户违反协议将被强制退出。
区块信息中记录产品从勘探、开采、运输、储存、进口、报关、批发到零售的完整信息,数据由各相关机构的核心系统通过前置数据库封装后上传区块链网络。
在长期战略规划方面,产运储销协同区块链后续可以基于前期区块链数据存证逐步引入物流管理、能源交易、创新金融等综合服务功能,实现行业数据共享、产供销储全面一体化智能协作、业务全流程安全管控、能源市场供需稳定以及完善的银行及保险创新金融服务的项目目标,积极探索“能源即服务”的创新业务模式。
3.区块链与油气勘探
区块链正加快与云计算、大数据、人工智能等技术融合,在油气勘探开发领域落地,发挥促进数据共享、优化业务流程、降低运营成本等多方面的价值。
在各矿产资源的协同勘探方面,现有的研究主要集中在同盆共存机制上,但都是关于各种矿产资源协同勘探的工作流程,不涉及数据共享的问题。数据共享是各种矿产资源协同勘探的基础。因此,建立科学、有效的各种矿产资源数据共享机制非常重要。在多矿产资源的合作勘探过程中,尤其在多矿产资源并存的盆地中,其协调勘探必须解决以下几个迫切的问题:重复探索、数据孤岛、智能分析较差、合作研究管理机制不完善等问题。
由于勘探方法的相似性和可重复性,不同矿产资源的数据之间具有共同性。以油气资源为例,油气地质数据主要包括地震数据、测井曲线、钻屑、岩心和岩石物理等第一手数据,以及地震解释数据等解释结果数据、测井解释结果和储层参数。在采矿业中,各个矿产部门已经积累了大量的地质数据,并建立了相对完善的数据收集和存储系统。目前,各种矿产资源之间没有数据共享。随着行业数据的不断积累,人们逐渐意识到数据资产的价值,几乎所有能源部门都提出了“共享”的发展理念。
基于区块链的多种矿产资源数据共享机制通过在不同矿产部门之间建立产业联盟链来实现数据共享。该模型可以实现数据的可追溯性和防篡改,在共享数据的同时保证数据质量,共享研究成果,并保护知识产权。通过使用不受信任方之间的区块链技术来制定数据共享机制,以实现数据安全和保护。基于产业联盟区块链建立了各矿产资源的数据共享机制。该机制由数据拥有者、数据需求者和数据执行者三方组成。
在这种共享机制下,每个角色都有明确的边界。数据所有者是信息流的起点,数据用户无权获取源数据。最终,双方以可信、透明和平等的方式在执行者的平台上共享并相互交流。该机制维护了生态系统模型的正常运行并通过激励机制(例如区块链挖掘)确保了信息的可靠性。此外,链中暴露了不良和虚假数据,这有助于创建良好的数据共享生态环境。数据共享是实现各种矿产资源协同勘探的基础,同时也为油气勘探提供了一条捷径。
当然,在油气勘探中还有大量的业务场景可以使用区块链技术,例如在油气相关装置的设计、建造、安装、维修方面。以海上钻井平台为例,一个平台分为导管架、机电仪、海管、钻机、生活区等,如果是浮式平台还要考虑动力定位以及锚泊。在平台设计时是术业有专攻,而且设计、建造、安装、维修也往往是不同的团队来跟进。若沟通不畅会发生矛盾,返工就会时有发生。如果引入区块链,使一个庞大的工程项目能够在每一个环节都留下不可篡改、可回溯的痕迹,将大大提高准确率,进而提升效率、降低成本。