区块链+建筑业= ？？？

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1月9日，全球首个建材溯源区块链平台——腾讯云微瓴混凝土质量区块链平台在深圳市宝安区正式发布。该平台由腾讯云微瓴团队和深圳市宝安区住建局共同打造，是行业中第一个基于云端及区块链的混凝土质量区块链溯源系统。腾讯云微瓴起步于2013年，不同于早期的智慧会议室、工人工资代发、建筑保险等“擦边球”业务，此次可以说是实打实地挺进了建筑业的核心区。

什么是区块链

区块链是一个信息技术领域的术语。2008年中本聪在设计比特币系统时，首次提出了这项技术，并编制了首个比特币客户端软件。从本质上讲，它是一个共享数据库。第一次听到“比特币”大概在七八年前，当时的政治老师在课堂上激情讲述了自己花100元获得人生第一枚比特币的故事，但我对它的认知也仅此而已。直到去年，习近平总书记提出要加快推动区块链技术和产业创新发展，“区块链”算是真正走进了大众的视野，下面就以比特币为例为各位讲一下到底什么是区块链。
(来源：央视网)

我们平时用手机交易时，由于无法实现“一手交钱一手交货”那样点对点的支付，因此记账就成了最重要的事，所谓记账即记录账户在交易过后余额的变化。不论你使用支付宝还是微信，记账工作都是银行在背后完成的，我们信任银行，因为它背后是国家的信用。举个栗子：Jason要给阿明发100元的红包，首先要向银行发出付款指令，再由银行向阿明发出收款指令；一旦阿明点了确认收款，银行就会在他的账户上增加100元，同时在Jason的账户上扣掉100元，这样就完成了一次记账。
中心化交易

可以看到，整个交易过程离不开银行，这种围绕一个信任机构展开的交易就称为“中心化交易”。它的弊端是一旦银行的账本丢失，或者在记账过程中出了差错，就会给交易双方带来麻烦，而比特币正是本着“去中心化交易”的理念诞生的。再举个栗子：有Jason、阿明、刘知远和你四个人，如果刘知远要给你转10个比特币，他不需要通过银行来记账，而是拿起喇叭进行广播，告诉所有人他给你转账了，这时四个人会分别掏出自己的小本本，把这件事记下来。同理，任意两人在交易时都要进行广播，再由大家共同记账。
去中心化交易

每隔一定时间，系统会把账单打包成一个块发布出来，称之为“区块”；区块会随时间不断产生，我们把新的区块链接到原来的交易记录上，就形成了一条“区块链”。

区块组成链

此时你肯定会有许多问题，比如每个人记录的账单可能不一样，那究竟以谁为准？我们凭什么要花时间和精力去记账？如何防止有人伪造或者篡改交易信息？如何对个人信息进行保密等。针对不同的应用场景，这些问题已经在一定程度上得到了解决，但想讲明白需要花些时间，并且也不是今天的重点，所以先不管它们。我们只要知道区块链具有去中心化、信息不可篡改、数据公开透明、用户身份隐匿等优点就够了。

区块链在建筑业的应用

混凝土浇筑施工是典型的隐蔽工程，如果在浇筑完成后发现质量问题，往往很难查清事故原因。回看微瓴混凝土质量区块链平台，虽然目前尚未给出平台实现的技术细节信息，但透过几张图可以看到：平台利用区块链技术的优势，通过让宝安区的商品混凝土搅拌站和工程工地“上链”，实现了混凝土制备、运输、浇筑、养护过程的信息化和透明化。

微瓴混凝土质量区块链平台

看到这里有小伙伴会问，图中的“主权联盟链”又是什么鬼？其实区块链技术发展至今，早已诞生了新的形式，根据不同场景下的信任构建方式，可分为非许可链和许可链两类。非许可链也叫公有链，是一种完全开放的区块链，即任何人都可以加入网络并参与完整的共识记账过程，彼此之间不需要信任。比特币就是典型的公有链，在完全去中心化的同时也会带来资源浪费、效率低下等问题。公有链在建筑业的一个典型应用是政府采购系统，它可以保持良好的治理标准，如透明度、时间表和问责制。
许可链是一种半开放式的区块链，只有指定的成员才能加入网络，且每个成员的参与权各有不同。它具备部分去中心化特点，同时拥有更高的效率。进一步，它又分为联盟链和私有链。联盟链由多个机构组成的联盟构建，账本的生成、共识、维护分别由联盟指定的成员参与完成。建筑业有许多联盟或合作关系（如图中的主权联盟），完全去中心化在此时并非必需，联盟链在为各方提供信任度、透明度的同时也保证了更高的效率。
私有链比联盟链的中心化程度更高，其数据的产生、共识、维护过程完全由单个组织掌握，被该组织指定的成员仅具有账本的读取权限。建筑业拥有大量敏感数据，私有链具有维护机密性和完整性等安全性方面的高能力。

除了前文提到的混凝土质量安全事故溯源调查，区块链在建筑业的很多方面都大有可为，下面是其中的三点，实际还有很多。

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工程招投标辅助验证
依法必须招标的项目在进行资格预审和评标时，需要花费大量时间和精力对企业及人员的经历和资质进行真伪验证，区块链技术可以使这些信息更加透明和可信，减少审核耗费的成本。2
工程数据采集与存储
在工程的勘察设计阶段和施工阶段有大量数据采集类工作，例如土石方的造价占比较大，且容易产生信任问题和滋生腐败，因此保证数据的准确性和真实性是各方共同关心的问题。通过在全站仪上配置区块链装置，可实时获取捕捉的方位和标高数据，在完成“上链”后，该数据就不可篡改，且永久可验真。3
与BIM技术相结合
BIM本身就是包含建设信息的综合数据，区块链与BIM技术的结合，使项目参建各方都能更方便地为BIM模型做出贡献。通过把BIM技术作为数据的单一来源，将设计批准、数据验证和项目管理决策的跟踪放在区块链上，可以形成涵盖项目各方面的综合事实来源，所有信息均可永久有效地记录并随时查询。

亟待解决的问题

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一项技术能否用于实际，最直接的评判指标就是收益，如果不能定量分析区块链技术节省下来的资金和创造的价值，那么花费大量时间和精力去研究是毫无意义的。运用区块链技术所耗费的电力是惊人的，目前每一枚比特币交易的耗电量相当于美国32个家庭一天的用电量，而比特币电力产生的全年碳排放量大概等于整个爱尔兰全年的碳排放量。同时由于区块链的去中心化，每个用户必须将所有的数据存储下来，致使存储成本非常高，传统的中心化数据库只需要写入/检验/传输一次，而区块链需要成千上万次，且使用频率越高，数据存储的成本也越高。1
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区块链应用了各种算法高度密集的密码学技术，在实现上往往比较容易出错。一旦爆发巨大的漏洞，可以说整个区块链条将在一瞬间支离破碎，不会有一个节点幸免。对于关系国计民生的重要项目，如果系统的共识机制被恶意破解，损失将会是巨大的，如何保障共识机制的安全是一大挑战，因此区块链技术也需要与时俱进，道高一尺魔高一丈的竞争一直是存在的。1
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从项目立项开始直至竣工验收完成结束，整个建筑活动中形成了一系列的工程文件，这些工程资料都是各方的知识产权。从保密性角度出发，在区块链上的节点不宜过多，但若参与节点太少，则很有可能会面临51%攻击，这对体系的良好运转将产生威胁。目前的解决办法是采用联盟链同步完整数据，公有链同步验证数据，可以在一定程度上解决这一问题。1
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正如前文所说，究其本质，区块链技术只是一个共享数据库，随着近些年的热度越来越高，在一些行业内也存在着过度宣传的问题。广大吃瓜群众在还没搞清楚它究竟是什么的情况下就被忽悠的团团转，仿佛区块链已经成为了可以解决一切问题的神器，这对群众和技术本身都是一种损失，因此相关知识的普及和制度的制定在我看来也需要加快脚步。区块链+建筑业究竟等于什么，现在谁也不好说，一项新的技术必然是利弊参半，但未知永远是科技进步的最大动力，不是吗？好了，以上便是本期推送的全部内容，这里是Building可视库，我们下期再见~

参考文献：
[1] 曾诗钦,霍如,黄韬等.区块链技术研究综述：原理、进展与应用[J].通信学报,2020,41(1):134-151.
[2]Srinath perera, Samudaya Nanayakkara, M.N.N. Rodrigo, et-al. Blockchain technology: Is it hype or real in the construction industry.[DB/OL]. https://doi.org/10.1016/j.jii.2020.100125, 2020,01,11
[3] 梅松,蒋丹,楼皓光等.区块链技术在建筑工程领域的应用研究[J].建筑经济,2019,40(11):5-8.
[4] 朱雅菊.区块链技术在建筑行业的应用场景展望[J].工程经济,2018,28(6):45-47.
[5] 曹洋,苏振民,李娜.基于区块链的建筑供应链信息共享管理系统架构研究[J].建筑经济,2019,40(5):69-74.
[6] 微信公众号十千牛：腾讯入行混凝土，土木信息化可能真的要来了

文字 | Jason
编辑 | Jason
图片 | Jason