董駿　高航

摘要：2008年，中本聰發(fā)表了一篇《比特幣：一種點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》的論文，此后區(qū)塊鏈在全球掀起了一場信用革命。從比特幣的誕生到各種代幣的快速生長，從以太坊為代表的智能合約的興起，到區(qū)塊鏈+場景的不斷涌現(xiàn)，區(qū)塊鏈以其去中心化、數(shù)據(jù)不可篡改、可追溯和智能合約等安全可信的獨(dú)特優(yōu)勢被越來越多的人認(rèn)同和接受。發(fā)票領(lǐng)域因其超大規(guī)模和超限共識(shí)的特點(diǎn)天然成為區(qū)塊鏈技術(shù)解決的領(lǐng)域之一，也必將成為“區(qū)塊鏈+場景”的潛力應(yīng)用之一。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;生態(tài)鏈;智能合約;分布式賬本結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：F812 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：1673-1573（2019）02-0047-04

一、引言

區(qū)塊鏈的誕生始于中本聰發(fā)表的一篇名為《比特幣：一種點(diǎn)對點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》論文。之后，他根據(jù)論文的研究思路創(chuàng)造了第一塊區(qū)塊，俗稱“創(chuàng)世區(qū)塊”，這使得區(qū)塊鏈技術(shù)從理論走向了實(shí)踐。所謂區(qū)塊鏈就是指一種按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊以及順序相連的方式組合成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以密碼學(xué)的方式保證不可篡改和不可偽造的分布式賬本。通俗而言，區(qū)塊鏈技術(shù)是一種整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)所有個(gè)體都可以參與記賬的一種技術(shù)。系統(tǒng)內(nèi)所有個(gè)體都有一個(gè)在系統(tǒng)內(nèi)部公開的數(shù)據(jù)庫，我們可以把這個(gè)數(shù)據(jù)庫看成是整個(gè)區(qū)塊鏈的賬本。在一定時(shí)間段內(nèi)如果數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，系統(tǒng)中任何個(gè)體都可以進(jìn)行記賬，系統(tǒng)會(huì)將這段時(shí)間內(nèi)賬本內(nèi)容對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行公開，任何個(gè)體都可以隨時(shí)查看。這樣系統(tǒng)中的每個(gè)個(gè)體都有了一本完整的賬本。就這樣，區(qū)塊鏈技術(shù)解決了中介的信用問題，這也是區(qū)塊鏈的一個(gè)重大突破。

從表面上看，區(qū)塊鏈技術(shù)并非新興技術(shù)，它融合了密碼學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等成熟學(xué)科，是一個(gè)消化吸收再組合的成果。但從本質(zhì)上看，由于使用分布式核算和存儲(chǔ)，不存在中心化的硬件或管理機(jī)構(gòu)，這些成熟技術(shù)組合在一起成為一種新的去中心化系統(tǒng)，這樣任意節(jié)點(diǎn)的權(quán)利和義務(wù)都是均等的，從而成為適應(yīng)不同場景的系統(tǒng)化應(yīng)用。從區(qū)塊鏈的概念可以看出區(qū)塊鏈具有分布式賬本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)不可篡改、數(shù)據(jù)可溯源、智能合約等特點(diǎn)。區(qū)塊鏈技術(shù)被認(rèn)為是繼蒸汽機(jī)、電力、互聯(lián)網(wǎng)之后，下一代顛覆性的核心技術(shù)。如果說蒸汽機(jī)釋放了人們的生產(chǎn)力，電力解決了人們基本的生活需求，互聯(lián)網(wǎng)徹底改變了信息傳遞的方式，那么區(qū)塊鏈作為構(gòu)造信任的機(jī)器，將可能徹底改變整個(gè)人類社會(huì)價(jià)值傳遞的方式。

二、區(qū)塊鏈解決發(fā)票應(yīng)用問題的可行性

（一）國內(nèi)區(qū)塊鏈發(fā)展現(xiàn)狀

2016年12月，《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”國家信息化規(guī)劃的通知》中首次提及區(qū)塊鏈，并將其與量子通信、人工智能等一起作為重點(diǎn)前沿技術(shù)，明確提出需加強(qiáng)區(qū)塊鏈等新技術(shù)的創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用，形成前沿技術(shù)的主導(dǎo)優(yōu)勢。除了五大銀行布局區(qū)塊鏈外，互聯(lián)網(wǎng)巨頭也大范圍涌入?yún)^(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)，騰訊、百度、阿里巴巴、京東等紛紛加入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的研究與場景應(yīng)用中。例如，阿里巴巴在區(qū)塊鏈方面申請的專利數(shù)量已達(dá)90項(xiàng)，引領(lǐng)全球第一。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展逐步成熟，區(qū)塊鏈應(yīng)用呈現(xiàn)多元化，已從金融領(lǐng)域延伸到實(shí)體領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的效果愈發(fā)顯現(xiàn)。目前，我國區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)生態(tài)已初步形成，從上游的硬件制造、平臺(tái)服務(wù)、安全服務(wù)，到下游的產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用服務(wù)，再到行業(yè)投融資、媒體、人才服務(wù)，形成了較為完整的生態(tài)循環(huán)。

（二）現(xiàn)行發(fā)票在實(shí)踐中存在的問題

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)手寫發(fā)票以其難鑒別、易篡改、難規(guī)范等缺點(diǎn)被逐步淘汰，取而代之的是機(jī)打發(fā)票。機(jī)打發(fā)票在一定程度上杜絕了虛開、偽造和非法買賣發(fā)票等犯罪行為的發(fā)生，但在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中還存在以下四個(gè)問題。

1. 虛開發(fā)票。虛開發(fā)票指利用虛擬交易開取發(fā)票的舞弊行為。常見的做法是利用虛擬交易開具增值稅專用發(fā)票來騙取出口退稅或抵扣稅款的犯罪行為?！凹俳灰渍姘l(fā)票”頻頻在市面上流通，違法行為屢禁不止。這一方面使得不法分子獲利頗豐，日益猖獗;另一方面也使得關(guān)聯(lián)企業(yè)稅負(fù)大幅降低，造成了國家稅收的非正常流失。

2. 審核驗(yàn)證困難。由于發(fā)票的驗(yàn)證都需到專門網(wǎng)站進(jìn)行。如增值稅專用發(fā)票需要到國家稅務(wù)總局網(wǎng)站或第三方平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證，這就要求驗(yàn)證時(shí)必須有能上網(wǎng)的電腦，這給不具備條件的用戶增添了諸多不便。再者，發(fā)票的開具并非實(shí)時(shí)上傳至查詢平臺(tái)，使得發(fā)票的開取和驗(yàn)證有一個(gè)時(shí)間差，這就給不法分子“以假亂真”提供了漏洞。最后，有一些網(wǎng)站冒充發(fā)票驗(yàn)證平臺(tái)，登錄時(shí)會(huì)有木馬病毒等外掛，給用戶造成了不必要的財(cái)產(chǎn)損失。以上種種都給發(fā)票的驗(yàn)證審核帶來了諸多不便。

3. 追蹤稽查困難。隨著經(jīng)濟(jì)活動(dòng)地域范圍的擴(kuò)大，企業(yè)間的經(jīng)濟(jì)往來在地域上不再局限于一省一市，在時(shí)間上可能間隔數(shù)年，經(jīng)貿(mào)活動(dòng)在時(shí)間和地域上跨度頗大，這客觀上給稅務(wù)部門的稽查取證增加了難度，也間接助長了發(fā)票犯罪的囂張氣焰。

4. 開票成本較高。雖然電子發(fā)票已實(shí)行多年，但全面推行仍任重道遠(yuǎn)。作為使用量最大的增值稅專用發(fā)票的開具，需歷經(jīng)開戶、購置設(shè)備、領(lǐng)取發(fā)票、培訓(xùn)等流程后方可開票，程序繁瑣，企業(yè)購置專用設(shè)備開銷大。這與“簡政放權(quán)”“最多跑一次”等政策相悖，也不利于國家數(shù)字信息化戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。另外，稅務(wù)部門需統(tǒng)一定制發(fā)票樣式并印刷，然后逐級下發(fā)并最終發(fā)到企業(yè)手上，其中的印制成本和物流成本也不容小覷。據(jù)測算，如果在我國全面推行電子發(fā)票每年可節(jié)約發(fā)票印制和傳遞成本近180億元人民幣。[1]

（三）區(qū)塊鏈如何解決發(fā)票現(xiàn)實(shí)問題

區(qū)塊鏈具有去中心化、不可篡改、可信任性、可追溯、全網(wǎng)記賬等優(yōu)勢，具備顛覆傳統(tǒng)行業(yè)的可能，使得相關(guān)業(yè)務(wù)公開化、透明化、公正化。針對發(fā)票的現(xiàn)實(shí)問題，區(qū)塊鏈可從根本上解決。如虛開發(fā)票問題，由于區(qū)塊鏈發(fā)票采取的是業(yè)務(wù)流和資金流的雙重驗(yàn)證，這就保證了交易雙方的資金與交易的同向流動(dòng)，一旦不同向，驗(yàn)證將無法通過，那么當(dāng)前的發(fā)票將被鎖定直至驗(yàn)證通過或取消開票為止。這從根本上杜絕了“假交易真發(fā)票”的犯罪行為。由于區(qū)塊鏈發(fā)票是分布式賬本結(jié)構(gòu)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一套完整賬本，它自帶歷史交易明細(xì)，可追溯，不可篡改，方便受票方、監(jiān)管機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)查驗(yàn)。而且，開具區(qū)塊鏈發(fā)票只需一臺(tái)可上網(wǎng)的電腦即可，開票成本幾乎為零，真正為企業(yè)減負(fù)。

三、區(qū)塊鏈發(fā)票的應(yīng)用構(gòu)想

區(qū)塊鏈發(fā)票作為一種新的技術(shù)形態(tài)，應(yīng)用必須要滿足三個(gè)先決條件：一是應(yīng)用新技術(shù)的收益必須大于選擇新技術(shù)的成本;二是區(qū)塊鏈發(fā)票必須是對交易全鏈條生命周期電子化的提升[2];三是區(qū)塊鏈發(fā)票必須完全兼容現(xiàn)行的“稅控+平臺(tái)”的電子發(fā)票運(yùn)行模式。

（一）全鏈條生命周期的解決方案

區(qū)塊鏈發(fā)票不僅包括傳統(tǒng)的開票方和受票方，而且把監(jiān)管機(jī)構(gòu)、海關(guān)、工商、銀行、第三方供應(yīng)鏈等一系列與交易和發(fā)票有關(guān)的機(jī)構(gòu)都囊括其中，使之成為區(qū)塊鏈上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，未來如有需要可隨時(shí)增加接入方，真正實(shí)現(xiàn)交易全鏈條生命周期的電子化提升（見圖1）。

（二）完全兼容的架構(gòu)體系

區(qū)塊鏈發(fā)票采用Fabric構(gòu)架體系。Fabric的邏輯結(jié)構(gòu)主要包括會(huì)員、區(qū)塊鏈、交易和智能合約。這種模塊化的架構(gòu)最大的優(yōu)勢是支持組件的“可插拔”，通過API可以很方便地兼容原有的“稅控+平臺(tái)”的電子發(fā)票系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)新舊信息的交互。在具體的實(shí)踐上，將區(qū)塊鏈發(fā)票進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層和應(yīng)用層（見圖2）。

（三）交易和開票的雙重驗(yàn)證機(jī)制

目前區(qū)塊鏈發(fā)票的入賬必須滿足兩個(gè)驗(yàn)證條件：一是對上一區(qū)塊頭哈希值的驗(yàn)證;二是對交易雙方開戶銀行資金同向流動(dòng)的驗(yàn)證。只有滿足這兩個(gè)條件才能最終寫入總賬，否則發(fā)票將會(huì)被鎖定或取消開票。未來根據(jù)上鏈機(jī)構(gòu)的增加，可相繼增加監(jiān)管機(jī)構(gòu)、海關(guān)、工商、第三方供應(yīng)鏈等各方驗(yàn)證信息，保證交易即開發(fā)票，實(shí)現(xiàn)交易和發(fā)票的合二為一。

（四）由控“真票”轉(zhuǎn)為控“真人”的審核機(jī)制

現(xiàn)行的稅務(wù)機(jī)制是通過控“真票”來掌握企業(yè)和個(gè)人的經(jīng)營信息。但面對數(shù)字化經(jīng)濟(jì)社會(huì)新形態(tài)，監(jiān)管部門急需新技術(shù)、新機(jī)制來完成替代。區(qū)塊鏈發(fā)票就是由控“真票”到控“真人”的全新轉(zhuǎn)換（見圖3）。用戶準(zhǔn)入采用的是監(jiān)管部門審批的方式。具體來講分兩類：一類是開票用戶的入網(wǎng)申請審批。兩類用戶均需監(jiān)管機(jī)構(gòu)的審核方可接入。所有的審核信息同步上鏈，保證審核信息的不可篡改和可追溯，從技術(shù)上保證用戶強(qiáng)信用資質(zhì)，提高失信成本，方便監(jiān)管稽查。

（五）人性化的權(quán)限分級體系

區(qū)塊鏈發(fā)票采用的是斷言式權(quán)限管理系統(tǒng)，可使用戶在何人何時(shí)能夠做何事上進(jìn)行細(xì)化和高級控制。具體來講分為兩類：第一類是監(jiān)管機(jī)構(gòu)的權(quán)限。監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以為用戶設(shè)置包括開票金額上限、開票數(shù)量上限、開票對象等權(quán)限，只有達(dá)到使用條件才能開票，超過上限將會(huì)鎖定無法開票。第二類是用戶的權(quán)限。用戶可以為開票、查詢、驗(yàn)證等功能分別設(shè)置密鑰或?qū)α硪挥脩羰跈?quán)給予相應(yīng)功能以代表自己行使權(quán)力。

（六）組建若干個(gè)超級節(jié)點(diǎn)

區(qū)塊鏈技術(shù)到目前為止難以大規(guī)模商用的重要原因之一是運(yùn)行效率較低，主要制約因素有兩個(gè)：一是共識(shí)算法的效率問題;二是賬本結(jié)構(gòu)的問題。區(qū)塊鏈發(fā)票采用BFT-DPOS共識(shí)機(jī)制，相比POW和POS最大優(yōu)勢就是縮短了出塊的時(shí)間，提高了運(yùn)算的效率。具體設(shè)計(jì)如下：

1. 在全國組建若干個(gè)超級節(jié)點(diǎn)，承受方為企業(yè)或銀行。通過全國統(tǒng)一招標(biāo)，選取資質(zhì)好、信譽(yù)高、技術(shù)強(qiáng)的企業(yè)或銀行作為備選超級節(jié)點(diǎn)，再以全網(wǎng)投票和監(jiān)管部門核準(zhǔn)的方式選出21個(gè)區(qū)塊生產(chǎn)者。

2. 如果21個(gè)出塊者有一個(gè)錯(cuò)過了一個(gè)塊或在最近的24小時(shí)內(nèi)沒有產(chǎn)生任何塊，那么這個(gè)出塊者將被剔除，并由后來名次的超級節(jié)點(diǎn)依次替換。

3. 在一個(gè)周期（以出塊總數(shù)為一個(gè)周期或擔(dān)任區(qū)塊生產(chǎn)者時(shí)間為一個(gè)周期）之后，再進(jìn)行全網(wǎng)代表投票和監(jiān)管機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)的流程，重新選定21個(gè)出塊者。

這樣的設(shè)計(jì)主要考慮三個(gè)因素：一是提高出塊效率，適應(yīng)發(fā)票流通需求。二是競爭的需要。通過引入競爭機(jī)制來提高全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的積極性，以保證區(qū)塊鏈發(fā)票較高的運(yùn)行效率。三是合作的需要。由于區(qū)塊鏈發(fā)票會(huì)以最長鏈為準(zhǔn)，故需要超級節(jié)點(diǎn)在正確的區(qū)塊鏈上更快地進(jìn)行運(yùn)算并出塊以此延長正確的區(qū)塊鏈，從而避免分叉。從這個(gè)意義上來看，超級節(jié)點(diǎn)是一個(gè)彼此協(xié)調(diào)配合的合作者關(guān)系。

（七）Token的設(shè)計(jì)

Token即加密程序權(quán)益證明，俗稱通證、權(quán)益證明。Token除了具備傳統(tǒng)的價(jià)值尺度、流通手段、貯藏手段、支付手段外，還具備權(quán)益承載、智能合約編程、生態(tài)激勵(lì)等職能。在區(qū)塊鏈發(fā)票中采用Token主要是為了履行支付手段、權(quán)益承載和生態(tài)獎(jiǎng)勵(lì)等職能。

1. 支付手段及生態(tài)獎(jiǎng)勵(lì)。區(qū)塊鏈發(fā)票的日常運(yùn)行通過Token支付。Token的價(jià)格主要錨定人民幣以1：1的匯率換算。支付標(biāo)準(zhǔn)以不同業(yè)務(wù)功能劃分。如開發(fā)票，以發(fā)票內(nèi)容占用公共資源（帶寬、存儲(chǔ)等）、理想的打包時(shí)間等因素決定，遵循價(jià)格優(yōu)先、時(shí)間優(yōu)先原則。生態(tài)獎(jiǎng)勵(lì)主要是出塊獎(jiǎng)勵(lì)和研究獎(jiǎng)勵(lì)。出塊獎(jiǎng)勵(lì)主要通過正向激勵(lì)，始終保持超級節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算效率，保證區(qū)塊鏈發(fā)票的正常運(yùn)行。研究獎(jiǎng)勵(lì)主要針對區(qū)塊鏈發(fā)票研究的貢獻(xiàn)者。前者以所有備選區(qū)塊生產(chǎn)者公布的期望報(bào)酬的中位數(shù)決定，后者金額等于每年Token的增長量減去出塊獎(jiǎng)勵(lì)。

2. 權(quán)益承載。權(quán)益承載主要是用戶的使用權(quán)和投票權(quán)等。使用權(quán)指用戶必須支付一定的Token才能調(diào)用相關(guān)功能，如開發(fā)票、查詢發(fā)票等。投票權(quán)指用戶針對特定事項(xiàng)進(jìn)行投票的權(quán)利。如選舉超級節(jié)點(diǎn)，頒布管理辦法、程序升級等。

（八）密鑰丟失和數(shù)據(jù)的冷存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

密鑰是用戶身份識(shí)別的唯一標(biāo)識(shí)，一旦丟失將會(huì)失去全部用戶權(quán)限并造成重大損失。另外由于各自發(fā)票數(shù)據(jù)存在各自電腦上，那么用戶電腦的安全成為保護(hù)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。針對以上兩種情況，區(qū)塊鏈發(fā)票的密鑰采用冷儲(chǔ)存的方式，即用戶可將密鑰和數(shù)據(jù)信息離線保存，以防止密鑰的丟失和黑客的攻擊。

（九）發(fā)票實(shí)時(shí)查驗(yàn)

區(qū)塊鏈發(fā)票采用哈希值上鏈，各自數(shù)據(jù)各自儲(chǔ)存的方式。具體是將發(fā)票號(hào)碼、開票人、受票人、內(nèi)容、金額等相關(guān)信息全部哈?；賹⒐Ｖ祵懭肟傎~。驗(yàn)證時(shí)受票方或關(guān)聯(lián)方只需把發(fā)票信息的哈希值與區(qū)塊鏈上的哈希值比對，如果一致，那么為真，反之亦然。這從根本上解決了發(fā)票的實(shí)時(shí)驗(yàn)證難題。

四、結(jié)論

區(qū)塊鏈發(fā)票的應(yīng)用構(gòu)想基本解決了目前發(fā)票存在的現(xiàn)實(shí)難題，符合國家倡導(dǎo)的“簡政放權(quán)”和“最多跑一次”的大政方針，也有助于國家數(shù)字信息化社會(huì)的建設(shè)。但若從根本上解決企業(yè)交易與發(fā)票真實(shí)性問題，使得整個(gè)交易過程完全透明合法，則需從以下兩方面入手：一是貨幣的數(shù)字化。貨幣數(shù)字化指的是央行發(fā)行帶有身份認(rèn)證功能的貨幣，通過大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控貨幣的規(guī)模和流向，使得流通中的貨幣具有可監(jiān)控、可追溯和可核查的屬性，以此保證貨幣規(guī)?？煽?，貨幣流向合法合規(guī)。再者監(jiān)管機(jī)構(gòu)通過綁定交易與貨幣的同向流動(dòng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)管交易的合法性，大大提高交易的透明度。二是所有交易關(guān)聯(lián)方信息全部上鏈。把交易雙方所有的關(guān)聯(lián)方如企業(yè)、銀行、第三方供應(yīng)鏈等交易數(shù)據(jù)全部哈希上鏈，從而實(shí)現(xiàn)所有交易信息的可信不可篡改，真正實(shí)現(xiàn)交易的公開透明、可追溯和不可篡改。

區(qū)塊鏈誕生至今僅10年左右的時(shí)間，但它獨(dú)具的優(yōu)勢受到了越來越多的人的關(guān)注和認(rèn)可。然而，由于誕生時(shí)間較短，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還存在著諸多待解決的難題。不管怎樣，區(qū)塊鏈技術(shù)以其安全可信的去中心化優(yōu)勢得到愈來愈多國家和政府的關(guān)注，并開始了政府層面的規(guī)劃和研究。相信在不久的將來，以區(qū)塊鏈技術(shù)為底層的數(shù)字世界將是現(xiàn)行原子世界一對一的完整映射，成為第二維度的全新世界，將開啟價(jià)值數(shù)字時(shí)代的新篇章。

參考文獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯：齊 園

Abstract： In 2008，Satoshi published a paper "bitcoin： a peer-to-peer electronic cash system"，after which blockchain set off a credit revolution in the world. From the birth of bitcoin to the rapid growth of various tokens，from the rise of intelligent contracts represented by eitfang to the continuous emergence of blockchain+ scene，blockchain has been recognized and accepted by more and more people with its unique advantages of security and reliability，such as decentralization，data tampering，traceability and intelligent contracts. Due to its super-large scale and over-limit consensus，the invoice field naturally becomes one of the areas to be solved by blockchain technology，and it will also become one of the potential applications of "blockchain+ scenario".

Key words： blockchain，ecological chain，smart contracts，distributed ledger structure